[发明专利]一种用于穹顶结构下节点的FRP环索转向装置

说明书

本发明公开了一种用于穹顶结构下节点的FRP环索转向装置，包括压杆套筒、耳板、转向套筒和索夹，其中，索夹包括上钢夹板和下钢夹板；所述压杆套筒和耳板固定在上钢夹板上，且耳板为两块，分别固定于压杆套筒两侧；所述上钢夹板和下钢夹板相对的一面均开设有与转向套筒弧度一致的弧形槽，转向套筒置于该弧形槽中；上钢夹板和下钢夹板通过若干个紧固螺栓固定，并将转向套筒固定于上钢夹板和下钢夹板之间。本装置解决了需要转向的FRP筋或索在某一截面转角过大而发生剪切破坏的技术难题。其不仅可以用于穹顶结构的下节点中FRP索的转向，也可以用于有较大转角需求的体外预应力FRP筋的转向。

技术领域

本发明涉及土木工程的空间结构技术领域，具体涉及一种可用于穹顶结构下节点的FRP环索转向装置。本装置也可用于体外FRP预应力筋或索的转向。

背景技术

穹顶结构是由拉索和压杆构成的空间铰接体系，并依靠拉索和压杆之间的平衡预应力提供刚度。具有适应跨度大、结构自重轻、充分利用高强材料、节约材料、现场装配化程度高、施工速度快和施工环保等优点,十分广泛地应用于大跨空间结构中。

然而,由于穹顶结构预应力索外露于周围环境中,预应力索的防腐问题是值得重点注意的问题。随着高强轻质、耐腐蚀性能优越的纤维增强复合材料（FRP）逐渐在土木建筑中得到推广应用,采用FRP索作为穹顶结构的预应力索则可以很好的解决普通预应力索所面临的防腐问题。但是由于FRP材料抗剪强度低、不适于剧烈弯折,采用FRP材料作为预应力索时的转向问题制约着其应用推广,显然常规适用于钢索的预应力转向装置不再适用于FRP索,一些研究者所提出的适用于FRP索的转向装置则常常面临着预应力损失大、对索损伤严重的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于穹顶结构下节点的FRP环索转向装置，以减少张拉时由于FRP索转向引起的预应力损失，并解决FRP索作为穹顶结构环索，在撑杆下节点间转向易发生剪切破坏的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种用于穹顶结构下节点的FRP环索转向装置，包括压杆套筒、耳板、转向套筒和索夹，其中，索夹包括上钢夹板和下钢夹板；所述压杆套筒和耳板固定在上钢夹板上，且耳板为两块，分别固定于压杆套筒两侧；所述上钢夹板和下钢夹板相对的一面均开设有与转向套筒弧度一致的弧形槽，转向套筒置于该弧形槽中；上钢夹板和下钢夹板通过若干个紧固螺栓固定，并将转向套筒固定于上钢夹板和下钢夹板之间。

所述转向套筒的外法线面上沿外法线方向开设有槽和孔，孔为两个，分别位于槽的两端。

所述槽的长度不长于弧形槽的长度。

所述转向套筒上的两个孔位于索夹的相对的两个端部。

所述转向套筒的端部的内壁处进行倒圆角处理。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种用于穹顶结构下节点的FRP环索转向装置，由弯成特定角度并开槽的转向套管和索夹组成。位于索夹内部的转向套管部分在外侧面上开槽，槽的两端打孔。转向套管内径略大于FRP环索的直径，目的是使FRP筋材能够顺利穿过开槽的钢管转向套筒，其特点是将FRP环索穿过转向套筒后，能够转过设计的角度。该装置构造简单、施工方便。施工过程中张拉环索时放松索夹，FRP环索可在钢管转向套筒中自由滑动，可减少FRP环索的预应力损失，使整圈环索的应力在各个下节点之间分布均匀。当张拉到设计预应力大小后，夹紧索夹，压扁开槽的圆钢管转向套筒，最后夹紧FRP索，阻止钢管转向套筒和环索间的相对滑动，并增加结构的整体性。位于索夹外的钢管转向套筒没有开槽的原因是钢管转向套筒伸出索夹部分需要单独承受环索张拉并转向后的索力。本装置解决了需要转向的FRP筋或索在某一截面转角过大而发生剪切破坏的技术难题。其不仅可以用于穹顶结构的下节点中FRP索的转向，也可以用于有较大转角需求的体外预应力FRP筋的转向。

附图说明