含frp約束環的鋼筋搭接連接結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于混凝土構件技術領域，特別是涉及一種含FRP約束環的鋼筋搭接連接結構。具體適用于混凝土結構中鋼筋的連接，尤其適用住宅產業化的、裝配式預制混凝土構件中鋼筋的連接。
【背景技術】
[0002]目前國內的裝配式預制混凝土結構中連接的技術體系以套筒連接與漿錨搭接連接方式為主，套筒分為兩種:分別為全灌漿套筒和半灌漿套筒，連接方式均為機械連接。
[0003]套筒缺點:1.施工安裝精度要求高，連接由于采用對接非搭接方式，連接距離較短，連接質量難以保證(就國內的施工條件而言)；2.套筒連接部位剛度過大，塑性鉸區域上移并減小，使連接位置的變形耗能能力減弱；3.套筒用鋼量大，價格昂貴，經濟性不好。4.對灌漿料要求較高，從而增加了成本。
[0004]約束漿錨搭接連接缺點:1.成孔技術不成熟，對生產效率有較大影響；2.灌漿料直接接觸混凝土孔壁吸水導致注漿困難；3.成孔質量不易保證，大部分孔洞內壁的混凝土帶有裂紋，影響結構的耐久性。
【發明內容】
[0005]針對上述存在的技術問題，本發明提供一種含FRP約束環的鋼筋搭接連接結構。該連接結構以不降低預制構件間連接可靠性為前提，同時兼顧連接裝置的經濟性及現場裝配施工的便宜性，能夠在工程中得到很好地實際應用。將非金屬材料融入裝配式混凝土結構核心建造技術之中，對裝配式預制混凝土連接技術體系進行了創造性地補充和完善。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0007]本發明一種含FRP約束環的鋼筋搭接連接結構，包括上層預制構件、下層預制構件、FRP約束環、預埋鋼筋及外伸連接鋼筋，所述上層預制構件下端內部設置FRP約束環，在FRP約束環下端部位開有注漿孔，上端部位開有出漿孔，FRP約束環頂端設有帶圓孔的封口彈性橡膠密封圈，上層預制構件的預埋鋼筋穿過密封圈圓孔伸入FRP約束環中，下層預制構件內的外伸連接鋼筋伸入FRP約束環內，與上層預制構件中的預埋鋼筋形成搭接連接，膨脹灌漿料沿FRP約束環的注漿孔注漿，注滿FRP約束環，形成裝配整體式連接結構。
[0008]進一步地，所述FRP約束環的注漿孔和出漿孔上均連接有PVC管作為漿料的引流管道，所述注漿孔和出漿孔上連接的PVC管向上傾斜設置，與水平面間形成的角度α為3。到10。之間。
[0009]進一步地，所述FRP約束環是由連續纖維或纖維布帶浸漬樹脂膠液后連續、均勻且螺旋式地纏繞在芯模或內襯上，形成多個螺旋肋，固化成為FRP約束環。
[0010]進一步地，所述FRP約束環外周包裹彈性橡膠層。
[0011]進一步地，所述彈性橡膠層與混凝土接觸面為粗糙面。
[0012]進一步地，所述彈性橡膠層內壁通過樹脂膠與FRP約束環外壁進行粘貼。
[0013]進一步地，所述FRP約束環的截面為圓形、橢圓形、矩形或圓弧條形。
[0014]進一步地，所述FRP約束環的材質為纖維增強聚合物。
[0015]為了使FRP約束環建立更加良好的環向緊箍力，從而增強其內部鋼筋搭接的可靠性，可選擇將此FRP約束環外圍包裹一圈薄彈性橡膠材料，通過調節FRP約束環核心灌漿料的膨脹性，使得FRP約束環建立初始預應力，薄彈性橡膠材料是為了協調該FRP約束環由于初始預應力的建立而發生的環向變形。
[0016]本發明的有益效果為:
[0017]本發明所實現的鋼筋連接操作簡單，生產過程不需要復雜的設備和機具，也不需要電能消耗。FRP約束環內外壁的非平滑狀、成孔技術成熟、預應力的約束作用可進一步增強鋼筋搭接的連接效果。因此該新型連接性能可靠穩定，適合于建筑工業化預制混凝土結構的施工特點。更重要的是，本產品生產成本較低(價格約為普通套筒連接的1/3?1/5)，現場施工安裝精度要求較低，施工質量易于保證；FRP約束環具有強度高、自重輕、耐腐蝕和無磁性等優良特性；建造過程環保節能、降低成本、節約建設資金。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明的結構示意圖。
[0019]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0020]圖3為圖1中D部放大示意圖。
[0021]圖4為圖1中約束環的結構示意圖。
[0022]圖5為圖4的B-B剖視圖。
[0023]圖6為圖4的C-C剖視圖。
[0024]圖7為本發明中約束環外包裹彈性橡膠層且截面為弧形條狀的結構示意圖。
[0025]圖8為圖7的E-E剖視圖。
[0026]圖9為本發明中約束環外包裹彈性橡膠層且截面為圓形的結構示意圖。
[0027]圖10為圖9的F-F剖視圖。
[0028]圖中:1.彈性橡膠，2.FRP約束環，3.上層預制構件，4.注漿孔，5.預埋鋼筋，6.密封圈，7.外伸連接鋼筋，8.下層預制構件，9.出漿孔，10.螺旋肋，11.FRP纖維。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細描述。
[0030]實施例:如圖1、圖2所示，本發明包括上層預制構件3、下層預制構件8、FRP約束環2、預埋鋼筋5及外伸連接鋼筋7，所述上層預制構件3下端內部設置FRP約束環2，在FRP約束環2下端部位開有注漿孔4，上端部位開有出漿孔9，FRP約束環2頂端設有帶圓孔的封口彈性橡膠密封圈6，防止混凝土砂漿等進入；上層預制構件3的預埋鋼筋5穿過密封圈6圓孔伸入FRP約束環2中，下層預制構件8內的外伸連接鋼筋7伸入FRP約束環2內，與上層預制構件3中的預埋鋼筋5形成搭接連接，膨脹灌漿料沿FRP約束環2的注漿孔4注漿，注滿FRP約束環2，形成裝配整體式連接結構。當灌漿時，灌漿料從出漿孔9溢出時表示注滿，注漿完成24小時內不應有擾動，便完成了上下層預制混凝土構件的連接工作。
[0031]所述FRP約束環2的注漿孔4和出漿孔9上均連接有PVC管作為漿料的引流管道，所述注漿孔4和出漿孔9上的PVC管向上傾斜設置，與水平面間形成的角度α為3°到10°之間。在注漿孔4下方的約束環內設置坐漿層12。
[0032]如圖3-圖6所示，所述FRP約束環2是由連續纖維或纖維布帶浸漬樹脂膠液后連續、均勻且螺旋式地纏繞在芯模或內襯上，形成多個螺旋肋10，固化成為FRP約束環。采用螺旋式的纏繞方法的優點是FRP約束環2在沿其軸向受力時，不會由于受力方向與FRP纖維方向不一致而發生解理或受剪破壞。同時，螺旋式的纏繞方式還能使FRP約束環2在軸向拉伸的情況下，增強對其環向內部的緊箍力。
[0033]如圖7-圖10所示，所述FRP約束環2外周包裹彈性橡膠層，彈性橡膠層介于約束環和外圍混凝土之間，可很好地吸收FRP約束環的環向變形，防止外圍混凝土漲裂。為了更好的與灌漿料、混凝土進行粘結，所述彈性橡膠層與混凝土接觸面為粗糙面，例如波紋狀。所述彈性橡膠層內壁通過樹脂膠與FRP約束環外壁進行粘貼。FRP約束環外貼彈性材料或者阻尼材料給予FRP約束環建立預應力所需的橫向變形空間。
[0034]所述FRP約束環2的截面為圓形、橢圓形、矩形或圓弧條形。可以通過改變截面形狀、外觀尺寸等來調整對FRP約束環內部鋼筋搭接區的側向約束力，從而適應不同應用位置、場合下的相關約束要求，以方便生產施工、節省造價為宜。所述的FRP約束環2的長度需要根據不