一种FRP-钢组合螺栓

技术领域

本发明涉及建筑墙板连接技术领域，具体涉及一种FRP-钢组合螺栓。

背景技术

随着国家对碳排放的重视，绿色建筑应运而生，建筑碳排放主要表现在建筑采暖上，进而需要对建筑进行隔热保温，高性能的建筑夹芯墙板随之出现，现有的夹芯墙板是由内外页墙板和中间的保温层组成，为了保证内外页协同受力，需要使用贯穿内外页的连接件，现有的连接件主要有钢连接件和FRP连接件，钢连接件虽然承载能力高，但其导热系数也高，会在内外页墙板之间形成热桥，进而导致建筑内的热量散失，使墙板的保温性能差，而FRP连接件具有良好的隔热性能，但其抗剪切性能较差，进而需要较多的FRP连接件才能保证墙板的强度。

发明内容

为此，本发明提供了一种FRP-钢组合螺栓，包括：

圆柱件，所述圆柱件是由FRP材料构成的；

套筒，套设在所述圆柱件的两端，所述套筒由钢制材料构成的，所述套筒的外侧面设置有螺纹；

螺帽，与所述套筒通过螺纹进行连接。

可选地，所述圆柱件与所述套筒通过连接件连接。

可选地，所述圆柱件与所述套筒上均设置有通孔，所述圆柱件的通孔与所述套筒的通孔对应设置。

可选地，所述连接件为钢棒。

可选地，所述钢棒穿过所述圆柱件与所述套筒的通孔与所述套筒焊接。

可选地，所述圆柱件与所述套筒粘贴连接。

可选地，所述套筒的长度小于所述圆柱件的长度。

可选地，所述套筒的内径与所述圆柱件的直径相等。

可选地，所述FRP材料是由玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维结合相应树脂制成的纤维增强复合材料。

可选地，所述螺帽是由钢制材料构成的。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供了一种FRP-钢组合螺栓，包括圆柱件、套筒以及螺帽，所述圆柱件是由FRP材料构成的；所述套筒套设在所述圆柱件的两端，所述套筒由钢制材料构成的，所述套筒的外侧面设置有螺纹；所述螺帽与所述套筒通过螺纹进行连接。

现有的连接件主要有钢连接件和FRP连接件，钢连接件虽然承载能力高，但其导热系数也高，会在内外页墙板之间形成热桥，进而导致建筑内的热量散失，使墙板的保温性能差，而FRP连接件具有良好的隔热性能，但其抗剪切性能较差，进而需要较多的FRP连接件才能保证墙板的强度。在本发明实施例中，通过将所述套筒安装在所述圆柱件的两端，由于所述圆柱件是由FRP材料构成的，FRP材料具有良好的保温隔热性能，而套筒是由钢制材料构成，具有较高的强度，能够实现更高的承载能力，当将所述套筒连接到所述圆柱件上制成一个新型组合螺栓后，可以使该组合螺栓既具有良好的保温隔热性能，又能保证其结构强度。

2.本发明提供了一种FRP-钢组合螺栓，所述套筒既可以通过连接件与所述圆柱件连接，也可以通过粘贴的方式连接，当圆柱件直径较小时，在圆柱件上钻孔较为困难，可以通过结构胶将所述套筒与所述圆柱件粘贴连接，避免钻孔影响圆柱件的结构强度，当圆柱件直径较大时，可以通过连接件将所述套筒与所述圆柱件焊接连接，能够增强所述套筒与所述圆柱件连接的牢固性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明另一实施方式的结构示意图。

实施例中附图标记说明：

1、圆柱件；2、套筒；3、螺帽；4、连接件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

如图1至图2所示，本实施例提供一种FRP-钢组合螺栓，包括圆柱件1、套筒2以及螺帽3，所述圆柱件1是由FRP材料构成的；所属套筒2套设在所述圆柱件1的两端，所述套筒2由钢制材料构成的，所述套筒2的外侧面设置有螺纹；所述螺帽3与所述套筒2通过螺纹进行连接。

在本发明实施例中，首先将钢制材料制成的套筒2固定在FRP材料制成的圆柱件1的两端，再将所述螺帽3通过螺纹旋转连接到所述套筒2的外侧面上，完成组合螺栓的组装。

现有的连接件主要有钢连接件和FRP连接件，钢连接件虽然承载能力高，但其导热系数也高，会在内外页墙板之间形成热桥，进而导致建筑内的热量散失，使墙板的保温性能差，而FRP连接件具有良好的隔热性能，但其抗剪切性能较差，进而需要较多的FRP连接件才能保证墙板的强度。在本发明实施例中，通过将所述套筒2安装在所述圆柱件1的两端，由于所述圆柱件1是由FRP材料构成的，FRP材料具有良好的保温隔热性能，而套筒2是由钢制材料构成，具有较高的强度，能够实现更高的承载能力，当将所述套筒2连接到所述圆柱件1上制成一个新型组合螺栓后，可以使该组合螺栓既具有良好的保温隔热性能，又能保证其结构强度。

另外，FRP材料为弹脆性材料，但其极限弹性应变较大，而钢材为塑性材料，且弹性应变较小，当钢材部分屈服时，FRP材料仍然能够提供较大的抗力，进而组合螺栓能够实现在较大的变形下具有较强的承载能力，满足了建筑的抗震要求，保证了建筑墙板主体结构协同变形的需求。

进一步地，在本发明可选地的一种实施方式中，如图1所示，所述圆柱件1与所述套筒2通过连接件4连接。所述套筒2上下连通，内部中空，通过将所述套筒2套设在所述圆柱件1上，再将所述连接件4固定在所述圆柱件1与所述套筒2上，在本发明实施例中，所述连接件4为钢棒，通过钢棒将所述圆柱件1与所述套筒2连接，能够保证所述圆柱件1与所述套筒2共同受力。

进一步地，所述圆柱件1与所述套筒2上均设置有通孔，所述圆柱件1的通孔与所述套筒2的通孔对应设置。所述钢棒穿过所述圆柱件1与所述套筒2的通孔与所述套筒2焊接，避免钢棒掉落影响组合螺栓的整体性能，当然，所述钢棒可以通过过盈配合的方式将所述圆柱件1与所述套筒2进行连接，本实施例对所述钢棒与所述套筒2的连接方式不进行限定，本领域所属技术人员可以根据实际情况对所述钢棒与所述套筒2的连接方式进行改变，只要能够达到相同的技术效果即可。

进一步地，在本发明可选地的另一种实施方式中，如图2所示，所述圆柱件1与所述套筒2可以通过粘贴方式连接。在本发明实施例中，所述圆柱件1与所述套筒2可以通过结构胶进行粘贴，当然，本实施例对所述圆柱件1与所述套筒2的粘贴方式不进行限定，本领域所属技术人员可以根据实际情况对所述圆柱件1与所述套筒2的粘贴方式进行改变，只要能够达到相同的技术效果即可。

在本发明实施例中，所述圆柱件1的外表面较为光滑，且是通过圆棒型材切割而成，当通过粘贴方式将所述圆柱件1与所述套筒2连接时，需要在涂刷结构胶前，对所述圆柱件1的光滑表面进行打磨，以便保证粘贴连接的可靠性和牢固性。

当所述圆柱件1直径较小时，在所述圆柱件1上钻孔较为困难，或钻孔会影响所述圆柱件1，可以通过结构胶将所述套筒2与所述圆柱件1粘贴连接，避免钻孔影响所述圆柱件1的结构强度；当所述圆柱件1直径较大时，可以通过连接件4将所述套筒2与所述圆柱件1焊接连接，能够增强所述套筒2与所述圆柱件1连接的牢固性。

进一步地，所述套筒2的长度小于所述圆柱件1的长度，所述套筒2的内径与所述圆柱件1的直径相等。也就是说，所述套筒2与所述圆柱件1的部分重合，当该组合螺栓应用到建筑墙板时，所述套筒2长度大于墙板内外页混凝土层的厚度，所述圆柱件1的长度大于墙板中部保温层的厚度，进而保证连接的可靠性，另外，通过所述套筒2和所述螺帽3均设置在混凝土层，能够使组合螺栓与混凝土层更好的粘接和传力，进而避免了组合螺栓与混凝土之间的界面破坏，提高了组合螺栓的承载能力；通过所述圆柱件1穿过保温层与所述套筒2连接，能够避免由钢材引起的热桥问题，保证了组合螺栓的隔热性能。

进一步地，所述圆柱件1是由FRP材料通过拉挤工艺或缠绕工艺制成的，而所述FRP材料是由纤维结合相应树脂制成的纤维增强复合材料，纤维可以设置为玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维，树脂可以设置为环氧树脂、不饱和聚酯，另外，由于FRP材料具有良好的隔热性能，进而由圆柱件1构成的组合螺栓也能保证良好的隔热性能，实现建筑的绿色经济。

进一步地，所述螺帽3是由钢制材料构成的，所述螺帽3设置有内螺纹，所述套筒2设置有外螺纹，通过内螺纹与外螺纹的连接，使所述螺帽3与所述套筒2螺旋连接，将所述螺帽3埋入到混凝土层中，再将所述套筒2与所述螺帽3连接。

本发明的组合螺栓具有较强的隔热保温性能、较高的承载能力和变形能力，进而能够保证建筑的绿色经济，应用前景广泛，通常应用于建筑夹芯墙板中。另外，该组合螺栓还可以在工厂中批量化生产制作。

本发明提供的FRP-钢组合螺栓的具体安装过程如下：

首先根据设计要求，截取指定长度的圆柱件1和套筒2，当所述圆柱件1直径较大时，通过在所述套筒2和所述圆柱件1上开设通孔，将所述连接件4插入通孔中，再将所述连接件4与所述套筒2焊接，当所述圆柱件1直径较小时，通过在所述套筒2和所述圆柱件1的重合部分涂刷结构胶，将所述套筒2和所述圆柱件1粘贴连接，最后将所述螺帽3旋转连接到所述套筒2上，完成FRP-钢组合螺栓的组装。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。