[发明专利]一种单楔形夹片式预应力FRP板锚具及加固钢梁的方法

说明书

本发明公开了一种单楔形夹片式预应力FRP板锚具及加固钢梁的方法，FRP板锚具包括开口锚槽，开口锚槽内活动装有楔形夹片，开口锚槽为楔形凹槽，开口锚槽两侧对称开有用于安装螺栓的内螺纹通孔，螺栓将开口锚槽固定在钢梁的下翼缘上。该单楔形夹片式预应力FRP板锚具单楔形夹片构造缩短了FRP板与钢梁表面之间的距离，而且可通过调整垫片厚度来调整FRP板与钢梁表面之间的距离，构造简单，锚具小且轻便。

技术领域

本发明涉及一种FRP板锚具，更具体地，涉及一种单楔形夹片式预应力FRP板锚具及加固钢梁的方法。

背景技术

纤维增强复合材料FRP是由连续纤维经过拉挤工艺形成的片材，具有轻质高强、抗疲劳性能和耐久性好等优良特性，已被广泛应用于结构加固补强领域。外贴FRP板加固方法虽然可以起到一定的加固作用，但由于二次受力问题，FRP板的高强特性无法发挥，强度利用率低，加固后结构刚度提高效果非常有限。相比于外贴FRP板方法，将FRP板与预应力相结合，可以有效解决FRP板的应力滞后问题，更好地发挥FRP板的高强特性，显著提高结构的抗裂性、刚度和承载力。夹片式楔形锚具是现有预应力FRP板张拉锚固装置中最常见的锚具形式，一般采取双楔形夹片式锚具，通过楔形夹片夹紧FRP板，防止FRP板的滑移。但是双楔形夹片式锚具在工程应用中存在锚具笨重、FRP板与被加固结构表面距离较远等问题，并且采用双楔形夹片式锚具加固钢梁时，由于钢梁翼缘表面无法开槽，使得FRP板与钢梁表面距离较远的问题不能得到解决，造成粘结剂厚度大，浪费粘结剂，增加加固成本。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种能够减轻锚具重量、减小加固后胶层厚度的单楔形夹片式预应力FRP板锚具及加固钢梁的方法。

技术方案：本发明所述的单楔形夹片式预应力FRP板锚具，包括开口锚槽，开口锚槽内活动装有楔形夹片，开口锚槽为楔形凹槽，开口锚槽两侧对称开有用于安装螺栓的内螺纹通孔，螺栓将开口锚槽固定在钢梁的下翼缘上。

其中，还包括垫片，垫片与楔形夹片之间放置FRP板。

其中，垫片为长方体板，长度与楔形夹片相等，垫片前端与FRP板接触的边缘设置圆倒角；楔形夹片、FRP板和垫片叠放后的厚度比开口锚槽中楔形凹槽的深度大1～2mm；楔形夹片和垫片与FRP板接触的表面粗糙处理，楔形夹片与开口锚槽接触的表面光滑处理，垫片与钢梁接触的表面光滑处理。

其中，开口锚槽凹槽的水平倾角与楔形夹片相同，为2～4°。

其中，开口锚槽为一体成型锚槽。

有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：1、单楔形夹片构造缩短了FRP板与钢梁表面之间的距离，而且可通过调整垫片厚度来调FRP板与钢梁表面之间的距离；2、构造简单，锚具小且轻便。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是开口锚槽结构示意图；

图3是楔形夹片和垫片结构示意图；

图4是本发明使用状态示意图。

具体实施方式

如图1所示，单楔形夹片式预应力FRP板锚具，包括一体成型的楔形开口锚槽1和形状为长方形的垫片3，开口锚槽1内活动装有楔形夹片2，开口锚槽1凹槽的水平倾角与楔形夹片2倾角为3°，开口锚槽1两侧对称开有用于安装螺栓4的内螺纹通孔1-1，螺栓4将开口锚槽1固定在钢梁6的下翼缘上，垫片3与楔形夹片2之间放置FRP板5，垫片3长度与楔形夹片2相等，垫片3前端与FRP板5接触的边缘设置圆倒角，以降低FRP板5的应力集中，楔形夹片2、FRP板5和垫片3叠放后的厚度比开口锚槽1中楔形凹槽的深度大2mm，楔形夹片2和垫片3与FRP板5接触的表面粗糙处理，楔形夹片2与开口锚槽1接触的表面光滑处理，以确保FRP板5在受力时楔形夹片2能同时跟进，垫片3与钢梁6接触的表面光滑处理。

使用该锚具时，将FRP板5的端部放置在楔形夹片2和垫片3的粗糙表面之间，将三者放入开口锚槽1中，通过高强螺栓4将锚槽1固定在钢梁6的下翼缘上，通过扭力扳手对高强螺栓4施加可控制的预紧力，使得FRP板5受到需要的预压力，来实现FRP板的锚固。与双楔形夹片式锚具相比，单楔形夹片式锚具的构造简单轻便，在保证锚固效果的同时，缩短了FRP板与钢梁下翼缘表面间的距离，并可通过调整垫片厚度来FRP板与钢梁表面之间的距离。