一種用于鋼筋連接的frp灌漿套筒的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于土建工程技術領域,特別是涉及一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒。
【背景技術】
[0002]目前,在我國的裝配式預制混凝土建筑結構中,主要以灌漿套筒進行鋼筋連接,近期還出現了漿錨搭接連接技術,但是該技術實踐運用時間較短,技術成熟度不高。
[0003]對于灌漿套筒來說,套筒主體都在采用金屬材料,主要包括球墨鑄鐵、優質碳素結構鋼及合金結構鋼,而金屬材料的灌漿套筒并不具備調整鋼筋約束力的能力,且受到材料和結構限制,想要進一步提高鋼筋錨固可靠性已不太可能,從而限制了裝配式預制混凝土建筑結構的進一步發展。
[0004]因此,有必要尋找一種全新材料的灌漿套筒,同時針對全新材料對灌漿套筒進行結構的重新設計,使灌漿套筒具備調整鋼筋約束力的能力,進一步提高鋼筋錨固可靠性,使裝配式預制混凝土構件連接技術得到進一步完善和補充。
【發明內容】
[0005]針對現有技術存在的問題,本發明提供一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,首次引入纖維增強聚合物(Fiber Reinforce Polymer,簡稱FRP)作為套筒主體的制造材料,灌楽套筒具備調整鋼筋約束力的能力,可以進一步提高鋼筋錨固可靠性,并使裝配式預制混凝土構件連接技術得到進一步完善和補充。
[0006]為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,包括套筒主體,所述套筒主體分為鋼筋預埋端和鋼筋后插端,在所述鋼筋預埋端的套筒主體上設置有出漿孔,在所述鋼筋后插端的套筒主體上設置有注漿孔,其特點是:所述套筒主體的材質為纖維增強聚合物,套筒主體采用雙層結構,分為內層筒體和外層筒體,所述內層筒體的內部纖維呈周向纏繞式分布,所述外層筒體的內部纖維呈軸向拉絲式分布。
[0007]在所述注漿孔及出漿孔上均連接有漿料引流管。
[0008]在所述套筒主體內壁上設置有螺旋凸起環筋,且螺旋凸起環筋為等徑螺旋結構。
[0009]所述螺旋凸起環筋的截面形狀為梯形或矩形。
[0010]所述螺旋凸起環筋的螺旋升角為5°?10°,螺距為1mm?25mm,螺旋升距為15mm?50mm ο
[0011 ]在所述套筒主體內壁中部設置有限位擋塊。
[0012]在所述套筒主體外部粘貼有碳纖維布。
[0013]在所述套筒主體外部包覆有彈性橡膠層。
[0014]在所述鋼筋預埋端的套筒主體端口上設置有彈性橡膠密封圈。
[0015]本發明的有益效果:
[0016]本發明與現有技術相比,首次引入纖維增強聚合物(Fiber Reinforce Polymer,簡稱FRP)作為套筒主體的制造材料,使灌漿套筒具備了調整鋼筋約束力的能力,進一步提高了鋼筋錨固可靠性,并使裝配式預制混凝土構件連接技術得到進一步完善和補充。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒結構示意圖;
[0018]圖2為通過本發明進行鋼筋連接時的示意圖;
[0019]圖中,丨一套筒主體,2—注漿孔,3—出漿孔,4一內層筒體,5—外層筒體,6—漿料弓丨流管,7—螺旋凸起環筋,8—限位擋塊,9—彈性橡膠層,10—彈性橡膠密封圈,11—水泥楽■料,12—鋼筋。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。
[0021]如圖1、2所示,一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,包括套筒主體I,所述套筒主體I分為鋼筋預埋端和鋼筋后插端,在所述鋼筋預埋端的套筒主體I上設置有出漿孔3,在所述鋼筋后插端的套筒主體I上設置有注漿孔2,所述套筒主體I的材質為纖維增強聚合物,套筒主體I采用雙層結構,分為內層筒體4和外層筒體5,所述內層筒體4的內部纖維呈周向纏繞式分布,所述外層筒體5的內部纖維呈軸向拉絲式分布。
[0022]關于纖維增強聚合物的使用,由于其為非金屬材料,與常規金屬材料相比,沒有銹蝕問題;再有,纖維增強聚合物的彈性模量僅為鋼材的十分之一左右,通過調整灌漿料的膨脹性便可實現鋼筋約束力的調整。
[0023]由于內層筒體4的內部纖維呈周向纏繞式分布,當灌注水泥漿料11后,首先為水泥漿料11提供側向約束力,同時增加水泥漿料11對鋼筋12的握裹效應,并縮短鋼筋12的錨固長度,提升錨固可靠性。而外層筒體5的內部纖維呈軸向拉絲式分布,其可以負擔套筒主體I的軸向抗拉抵抗力,保證對接后的鋼筋12能夠順暢傳遞軸向力。再有,當套筒主體I承受軸向力時,由于受力方向垂直于纖維走向,可以有效避免纖維發生解理或受剪破壞,同時,當套筒主體I在軸向拉伸時,還能夠增強對水泥漿料11的環形箍緊力。
[0024]在所述注漿孔2及出漿孔3上均連接有漿料引流管6,漿料引流管6可以采用PVC管或其他軟管。
[0025]在所述套筒主體I內壁上設置有螺旋凸起環筋7,且螺旋凸起環筋7為等徑螺旋結構。通過螺旋凸起環筋7可以有效增加水泥漿料11與套筒主體I內壁之間的結合力。
[0026]所述螺旋凸起環筋7的截面形狀為梯形或矩形,螺旋凸起環筋7的螺旋升角為5°?10°,螺距為1mm?25mm,螺旋升距為15mm?50mm。螺旋凸起環筋7采用上述參數后,可以保證灌漿套筒的最大抗拉強度,也可以進一步提高灌漿效率,且在套筒主體I生產環節降低模具出模難度。
[0027]在所述套筒主體I內壁中部設置有限位擋塊8。
[0028]在所述套筒主體I外部粘貼有碳纖維布,通過設置碳纖維布可以有效提高灌漿套筒的軸向抗拉強度和彈性模量。
[0029]在所述套筒主體I外部包覆有彈性橡膠層9。通過設置彈性橡膠層9,當水泥漿料11被灌注到灌漿套筒后,由于水泥漿料11的膨脹性,會使套筒主體I產生初始預應力,而彈性橡膠層9可以通過發生環向變形來協調初始預應力的建立。再有,由于彈性橡膠層9處于套筒主體I與外部混凝土之間,彈性橡膠層9不但可以吸收套筒主體I的環向變形,還可防止外部混凝土發生脹裂。對于彈性橡膠層9可以通過樹脂膠粘附在套筒主體I外壁上。
[0030]在所述鋼筋預埋端的套筒主體I端口上設置有彈性橡膠密封圈10。
[0031 ]下面結合【附圖說明】本發明的一次使用過程:
[0032]本實施例中,裝配式預制混凝土建筑結構以剪力墻結構為例。
[0033]首先,將一根鋼筋12穿過彈性橡膠密封圈10后插入套筒主體I的鋼筋預埋端,然后整體放入模具內澆筑混凝土并生產出剪力墻預制構件。
[0034]現場安裝剪力墻預制構件時,將該剪力墻預制構件內套筒主體I的鋼筋后插端套入另一個剪力墻預制構件的外伸鋼筋12上,然后從套筒主體I的注漿孔2向套筒主體I內部空腔注入水泥漿料11,直到水泥漿料11從出漿孔3溢出,最后將注漿孔2及出漿孔3封堵。
[0035]當套筒主體I內的水泥漿料11完全凝固后,鋼筋后插端內的鋼筋12完全被水泥漿料11握裹,凝固后的水泥漿料11被牢牢的嵌固在套筒主體I內,并與螺旋凸起環筋7牢固咬入口 ο
[0036]此時,灌漿套筒以及水泥漿料11共同配合對鋼筋連接區形成穩固的約束作用,抗壓變形能力顯著提高,由于彈性橡膠層9的存在,也保證了剪力墻預制構件的延性性能,并進一步提高了鋼筋錨固可靠性。
[0037]實施例中的方案并非用以限制本發明的專利保護范圍,凡未脫離本發明所為的等效實施或變更,均包含于本案的專利范圍中。
【主權項】
1.一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,包括套筒主體,所述套筒主體分為鋼筋預埋端和鋼筋后插端,在所述鋼筋預埋端的套筒主體上設置有出漿孔,在所述鋼筋后插端的套筒主體上設置有注漿孔,其特征在于:所述套筒主體的材質為纖維增強聚合物,套筒主體采用雙層結構,分為內層筒體和外層筒體,所述內層筒體的內部纖維呈周向纏繞式分布,所述外層筒體的內部纖維呈軸向拉絲式分布。2.根據權利要求1所述的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其特征在于:在所述注漿孔及出漿孔上均連接有漿料引流管。3.根據權利要求1所述的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其特征在于:在所述套筒主體內壁上設置有螺旋凸起環筋,且螺旋凸起環筋為等徑螺旋結構。4.根據權利要求3所述的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其特征在于:所述螺旋凸起環筋的截面形狀為梯形或矩形。5.根據權利要求3所述的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其特征在于:所述螺旋凸起環筋的螺旋升角為5°?10°,螺距為1mm?25mm,螺旋升距為15mm?50mm。6.根據權利要求1所述的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其特征在于:在所述套筒主體內壁中部設置有限位擋塊。7.根據權利要求1所述的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其特征在于:在所述套筒主體外部粘貼有碳纖維布。8.根據權利要求1所述的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其特征在于:在所述套筒主體外部包覆有彈性橡膠層。9.根據權利要求1所述的一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其特征在于:在所述鋼筋預埋端的套筒主體端口上設置有彈性橡膠密封圈。
【專利摘要】一種用于鋼筋連接的FRP灌漿套筒,其套筒主體分為鋼筋預埋端和鋼筋后插端,在鋼筋預埋端的套筒主體上設置有出漿孔,在鋼筋后插端的套筒主體上設置有注漿孔,套筒主體的材質為纖維增強聚合物,套筒主體分為內層筒體和外層筒體,內層筒體的內部纖維呈周向纏繞式分布,外層筒體的內部纖維呈軸向拉絲式分布;套筒主體內壁上設置有螺旋凸起環筋,且螺旋凸起環筋為等徑螺旋結構;螺旋凸起環筋的截面形狀為梯形或矩形。本發明的灌漿套筒首次引入纖維增強聚合物(FRP)作為套筒主體的制造材料,使灌漿套筒具備了調整鋼筋約束力的能力,進一步提高了鋼筋錨固可靠性,并使裝配式預制混凝土構件連接技術得到進一步完善和補充。
【IPC分類】E04C5/16
【公開號】CN105625641
【申請號】CN201610086500
【發明人】金嶠, 溫學彬, 高猛, 李哲, 王傳克, 陳明銳, 安琪, 王一星, 張皓天, 李蕾
【申請人】沈陽建筑大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年2月16日