[发明专利]一种FRP结构内外变波纹楔形混合连接组装件

说明书

本发明公开了一种FRP结构内外变波纹楔形混合连接组装件。本发明主要包括一个圆柱形非金属外套筒和一个金属内套筒；外套筒内壁加工有连续的环形凹槽，且各相邻环形凹槽深度从一端至另一端逐渐变大，位于较深环形凹槽的外套筒一端端部均匀预留有若干径向螺孔；内套筒外壁为连续的凸环，且各相邻凸环高度从一端至另一端逐渐变大，各凸环的形状、大小和数量与外套筒内壁的各环形凹槽对应一致，并能形成咬合；位于较高凸环的内套筒的一端端部均匀预留有若干与外套筒端部相同的径向螺孔，且该内套筒端部设有内螺纹，距离该端部一定距离开始的内套筒被轴向均匀切割成数片。本发明解决了FRP管材作为结构主要承力构件时连接节点易被破坏的问题。

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种FRP结构内外变波纹楔形混合连接组装件。

背景技术

随着社会的发展，人们对环保问题的重视，金属构件腐蚀所带来的环境污染问题日益凸显。而一种非金属纤维增强材料(以下简称FRP)因其具有强度高而自重轻，且抗疲劳和耐腐蚀性能好等特点为解决金属构件腐蚀等问题带来了新思路，因为它的抗拉强度和耐腐蚀等优势是我们所不能忽视的。

现代工程中，管材广泛应用于各种结构当中，如桁架结构，且取得了很好的使用效果。由于传统的金属管材存在的上述一些问题，而非金属管材主要承力构件时的传统连接方法存在节点强度较差等缺点。因此，研发一种能使FRP管替代金属管材的连接装置，从根本上解决金属管材在使用过程中所存在的问题，实现非金属管材在各种结构中作为承力构件使用，对推广FRP管材在土木工程的运用有很重要的实际意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术在FRP管材作为结构主要承力构件时连接节点易被破坏的问题，以使FRP管材能够替代金属管材应用于结构中作为主要承力构件，而提供一种FRP结构内外变波纹楔形混合连接组装件。

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：该FRP结构内外变波纹楔形混合连接组装件，它包括一个圆柱形非金属外套筒和一个与之配套的金属内套筒；所述外套筒的内壁加工有连续的环形凹槽，且各相邻环形凹槽的深度从一端至另一端逐渐变大，位于较深环形凹槽的外套筒的一端端部均匀预留有若干径向螺孔；所述内套筒的外壁为连续的凸环，且各相邻凸环的高度从一端至另一端逐渐变大，各凸环的形状、大小和数量与外套筒内壁的各环形凹槽对应一致，并能形成咬合；位于较高凸环的内套筒的一端端部均匀预留有若干与外套筒端部相同的径向螺孔，且该内套筒端部设有内螺纹，距离该端部一定距离开始的内套筒被轴向均匀切割成数片；外套筒的内壁各环形凹槽的两端边圆为等直径圆，内套筒外壁各凸环的根底部圆为等直径圆，内套筒的内壁圆为等直径圆；内套筒套入外套筒之后通过其端部预留的径向螺孔螺栓连接，内套筒与外套筒之间留有间隙，需连接的FRP非金属管从内套筒与外套筒的非连接端即内套筒外壁凸环较浅的一端插入内套筒与外套筒之间的间隙，通过外力压紧使切割成数片的内套筒撑开，挤压FRP非金属管在凹槽里发生变形，从而实现机械连接。

具体的，所述非金属外套筒采用FRP材料制成。

具体的，所述内套筒被轴向均匀切割成6片。

本发明与现在技术相比，具有如下有益效果：

(1)连接节点处的外套筒为FRP材料制作，具有耐腐蚀及保护内套筒的作用。

(2)相对于传统的胶接、螺栓连接或胶栓混合连接，本发明连接方案是在前期对FRP非金属管接头在工厂进行内外套筒的预紧安装，再到施工现场通过一种杆件连接件(已有专利，后面再介绍)现场拼接，相比而言，该方法施工速度快，不会对管材本身造成局部损伤，故连接质量更有保障。

(3)根据结构承载力要求，在工厂进行预紧安装时，可以同时在FRP非金属管外壁与外套筒内壁接触面增加胶层，由于内外套筒通过螺栓连接为一个整体，这样涂加胶层进一步提高管材连接节点处的承载力，使之适用于更多的结构中。

附图说明