用于SFCB的套筒、连接方法和锚固方法与流程

本发明涉及用于sfcb的套筒、连接方法和锚固方法。

背景技术

钢-连续纤维复合筋(sfcb)是一种以普通钢筋为内芯，外包纵向连续纤维增强树脂基复合材料(frp)的新型复合筋。专利文献cn206070879u(一种frp钢筋复合筋)、cn104085117a(一种适用于钢-连续纤维复合筋的制备方法)、cn104910509a(一种连续生产聚丙烯带缠绕包裹钢筋形成复合筋的方法)等均公开了其制备工艺。sfcb集成了钢筋和frp的优点，例如其较高的弹性模量、良好的耐腐蚀性能、以及在内芯钢筋屈服后依然具有稳定二次刚度等特性。专利文献cn1936206a(钢-连续纤维复合筋增强混凝土抗震结构)即公开了利用sfcb增强混凝土柱，形成具有良好二次刚度、震后残余位移小、易修复的新型抗震结构。然而，由于外包frp层的脆性和不可弯折特性，使得sfcb丧失了普通钢筋的易加工性，sfcb的连接和锚固一直是困扰其在实际工程中应用的难题。

在普通钢筋的连接方面，螺纹套筒连接应用的最为普遍，我国建筑工业行业标准(jg163-2004)中对连接套筒的材质、螺纹连接强度、质检标准、包装运输等都作出了明确的规定。在纯frp筋的连接方面，由于frp筋的横向抗剪强度很低，普通夹持式锚具会产生环向应力集中，导致筋材夹伤破坏，锚固效率低下。故而，对于frp筋多是采用粘结型锚具形式，通常为外套钢管内灌树脂的方式进行锚固和连接。然而，由于完全依赖树脂与frp筋间的摩擦力进行锚固，所需锚固长度大，锚固效率低，安全保障不高。

目前，sfcb产品在国内的研究已经日渐完善，产品成熟度也越来越高。因此，目前急需开发与sfcb特性相匹配的套筒和锚固措施，从而加速sfcb的落地应用。

技术实现要素：

发明目的：本发明的目的是提供一种能够用于sfcb的接长和锚固的套筒、连接方法和锚固方法。

技术方案：为达到此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述的用于sfcb的套筒，包括用于容纳sfcb的外直内楔套筒段，以及用于容纳sfcb内芯钢筋端头的攻丝螺纹段的直螺纹套筒段；外直内楔套筒段连接直螺纹套筒段，且外直内楔套筒段的侧壁上设有灌胶孔和出胶孔，外直内楔套筒段端部设有堵塞。

进一步，所述外直内楔套筒段有两个，直螺纹套筒段位于两个外直内楔套筒段的中间。这种结构可以用于直线型sfcb的接长。

进一步，所述直螺纹套筒段的内壁设有内螺纹，内螺纹与sfcb内芯钢筋端头的攻丝螺纹段匹配，且内螺纹的长度为sfcb内芯钢筋端头的攻丝螺纹段长度的两倍。

进一步，所述外直内楔套筒段有一个。这种结构可以在sfcb端部附加弯钩以形成锚固端。

进一步，所述外直内楔套筒段内壁粗糙，其最窄处的孔径比sfcb的直径大4mm。

进一步，所述堵塞采用柔性材质，其直径与sfcb直径相匹配，其上设有一圈凸起，凸起能够嵌入sfcb与外直内楔套筒段之间的缝隙。

采用本发明所述的用于sfcb的套筒的连接方法，包括以下步骤：

s1：将待连接的一根sfcb的端部的frp包裹层剥除一段，露出sfcb内芯钢筋，对sfcb内芯钢筋表面进行攻丝，形成攻丝螺纹段；

s2：将攻丝螺纹段插入直螺纹套筒段内，然后用堵塞塞紧外直内楔套筒段端部；

s3：从灌胶孔处进行灌胶，直到出胶孔处有胶体溢出；

s4：对待连接的另一根sfcb重复步骤s1-s3的操作，完成两根sfcb的同轴连接。

采用本发明所述的用于sfcb的套筒的锚固方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将带螺纹弯钩与外直内楔套筒段连接并拧紧；

2)将待连接的一根sfcb的端部的frp包裹层剥除一段，露出sfcb内芯钢筋，对sfcb内芯钢筋表面进行攻丝，形成攻丝螺纹段；

3)将攻丝螺纹段插入直螺纹套筒段内，然后用堵塞塞紧外直内楔套筒段端部；

4)从灌胶孔处进行灌胶，直到出胶孔处有胶体溢出。

有益效果：本发明公开了一种用于sfcb的套筒、连接方法和锚固方法，与现有技术相比，本发明有以下几点有益效果：

1)与纯frp筋的连接方式不同，本发明充分利用sfcb的内芯钢筋，形成螺纹机械锚固，可以大大缩短套筒长度，降低锚具成本，提升锚固效率。

2)套筒前段的外直内楔套筒段可有效防止表层frp夹伤，可使得外层frp处于嵌固胶和内芯钢筋的双重摩擦夹持状态，防止frp剥离的同时对表层frp进行有效锚固，外直内楔套筒段和直螺纹套筒段形成双保险。

3)经过适当改装，本发明可以用于在sfcb端部制作弯钩锚固端，用于提高sfcb的锚固性能。

4)本发明套筒结构简单，受力合理，制造成本低，对材料要求低，可工业化大规模生产。本发明的套筒、连接方法和锚固方法可为新型sfcb的实际工程应用铺平道路。

附图说明

图1为本发明连接套筒剖面示意图；

图2为本发明连接套筒侧面示意图；

图3为钢-连续纤维复合筋(sfcb)横截面示意图；

图4为钢-连续纤维复合筋(sfcb)接头段剖面示意图；

图5为两根sfcb同轴连接状态剖面示意图；

图6为端部锚固用锚固套筒剖面示意图；

图7为预制带螺纹弯钩剖面示意图；

图8为单根sfcb端部附加弯钩锚固状态下的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步的介绍。

本具体实施方式公开了一种用于sfcb的套筒，如图1-5所示，包括用于容纳sfcb的外直内楔套筒段2，以及用于容纳sfcb内芯钢筋9端头的攻丝螺纹段6的直螺纹套筒段1；外直内楔套筒段2连接直螺纹套筒段1，且外直内楔套筒段2的侧壁上设有灌胶孔3和出胶孔4，外直内楔套筒段2端部设有堵塞5。

直螺纹套筒段1的内壁设有内螺纹，内螺纹与sfcb内芯钢筋9端头的攻丝螺纹段6匹配，且内螺纹的长度为sfcb内芯钢筋9端头的攻丝螺纹段6长度的两倍。

外直内楔套筒段2内壁粗糙，其锥度和长度根据sfcb直径和frp包覆层厚度经过试验确定，其最窄处孔径比sfcb直径大4mm。外直内楔套筒段2可以有两个，此时套筒作为连接套筒，如图1和图5所示，直螺纹套筒段1位于两个外直内楔套筒段2的中间。外直内楔套筒段2也可以只有一个，此时套筒作为锚固套筒，如图6和图8所示。

堵塞5采用柔性材质，其直径与sfcb直径相匹配，其上设有一圈凸起，凸起能够嵌入sfcb与外直内楔套筒段2之间的缝隙。

本具体实施方式还公开了采用上述连接套筒的连接方法，包括以下步骤：

s1：将待连接的一根sfcb的端部的frp包裹层8剥除一段，露出sfcb内芯钢筋9，利用钢筋车丝机对sfcb内芯钢筋9表面进行攻丝，形成攻丝螺纹段6；

s2：将攻丝螺纹段6插入直螺纹套筒段1内，然后用堵塞5塞紧外直内楔套筒段2端部；

s3：从灌胶孔3处进行灌胶，直到出胶孔4处有胶体溢出；

s4：对待连接的另一根sfcb重复步骤s1-s3的操作，完成两根sfcb的同轴连接。完成后的连接接头剖面图如图5所示。

本具体实施方式还公开了采用上述连接套筒进行附加弯钩锚固的方法，包括以下步骤：

1)利用钢筋车丝机制作如图7所示的带螺纹弯钩10，攻丝螺纹段长度为直螺纹套筒段1长度的一半，将带螺纹弯钩10与外直内楔套筒段2连接并拧紧；

2)将待连接的一根sfcb的端部的frp包裹层8剥除一段，露出sfcb内芯钢筋9，对sfcb内芯钢筋9表面进行攻丝，形成攻丝螺纹段6；

3)将攻丝螺纹段6插入直螺纹套筒段1内，然后用堵塞5塞紧外直内楔套筒段2端部；

4)从灌胶孔3处进行灌胶，直到出胶孔4处有胶体溢出。完成后的结构如图8所示。