一种碳纤维板索及其生产方法与流程

本发明属于碳纤维板索结构，尤其涉及一种碳纤维板索及其生产方法。

背景技术：

1、近年来，随着行业的发展，索结构被广泛应用于展览馆、图书馆及高铁站等大型公共建筑的幕墙工程中。幕墙钢结构与主体结构相比，多采用轻钢结构体系，钢材规格小，且装饰要求高，对建筑整体的美观性影响较大。碳纤维材料因其材料特性，沿其纤维方向的力学性能优越，与普通索相比，可在相同拉力要求下达到更小的设计截面，从而满足建筑对美观的需求，因此，被引入幕墙及轻钢工程领域。

2、然而，大拉力的碳纤维板索对锚具的要求较高。现有的碳纤维板索锚具的锚头一般依靠连接板件的摩擦力或紧固件的抗剪力来实现，为了能够满足拉力要求设计，通常锚头的体积相对较大，制作工艺复杂，在幕墙及轻钢工程领域应用时，极大地影响建筑局部的观感。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种碳纤维板索及其生产方法，用以解决现有技术中碳纤维板索的锚头较大、制作工艺复杂、影响建筑观感的问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的。

3、本发明提供了一种碳纤维板索，包括碳纤维索体和锚具，碳纤维索体上靠近端头的位置带有铰接球；锚具包括连接套筒和锚头，锚头套设于连接套筒的外壁且与连接套筒固定连接，铰接球与连接套筒铰接。

4、进一步地，连接筒套的内壁设有环形凸起，连接筒套套设于碳纤维索体端部的外壁，铰接球位于连接套筒中且环形凸起位于铰接球远离碳纤维索体端部的一侧，铰接球的直径大于环形凸起的内径，连接套筒与铰接球构成球铰结构。

5、进一步地，锚头包括锚体套筒以及与锚体套筒连接的耳板，所述锚体套筒套设于连接套筒的外壁。

6、进一步地，锚头上开设锚头连接孔，连接套筒上开设套筒连接孔，锚具还包括锚具连接件，锚具连接件依次穿过锚头连接孔和套筒连接孔且与锚头和连接套筒固定连接。

7、进一步地，碳纤维索体包括依次层叠的顶部端头、复合板和底部端头，复合板包括交替层叠且固定连接的碳纤维层和结构层。

8、进一步地，结构层两端的侧面带有圆弧形的扩大部，顶部端头、结构层的扩大部以及底部端头构成铰接球。

9、进一步地，从上至下，碳纤维层的厚度逐渐增大。

10、进一步地，碳纤维层中纤维方向与碳纤维索体的长度方向相同。

11、进一步地，铰接球朝向碳纤维索体端头的侧面与碳纤维索体端头之间的距离为100～300mm。

12、进一步地，还包括封口套筒，封口套筒与铰接球抵接；封口套筒的另一端设有封头板，封头板的外径大于连接套筒的内径。

13、本发明还提供了一种碳纤维板索的生产方法，用于上述碳纤维板索的生产，生产方法包括如下步骤：

14、将碳纤维索体、连接套筒和锚头依次套合，得到碳纤维板索。

15、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一。

16、本发明提供的碳纤维板索对碳纤维索体的端头进行改进，采用承压式的端头受力方式，碳纤维索体上的铰接球与连接套筒上的环形凸起相互作用形成球铰结构，环形凸起朝向铰接球的侧面为承压面，环形凸起对铰接球沿碳纤维索体长度方向上的位移进行约束，通过球铰结构来承受碳纤维索体在后期使用过程中产生的拉力，结构简单，受力可靠，组装方便，不仅能够有效减小碳纤维板索的尺寸，还能够减小碳纤维索体在安装过程中人为因素及使用过程中温度荷载等造成的剪切力，兼顾建筑幕墙及轻钢工程领域的美观需求。

17、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种碳纤维板索，其特征在于，包括碳纤维索体和锚具，所述碳纤维索体上靠近端头的位置带有铰接球；

2.根据权利要求1所述的碳纤维板索，其特征在于，所述锚头包括锚体套筒以及与锚体套筒连接的耳板，所述锚体套筒套设于连接套筒的外壁。

3.根据权利要求1所述的碳纤维板索，其特征在于，所述锚头上开设锚头连接孔，所述连接套筒上开设套筒连接孔，所述锚具还包括锚具连接件，所述锚具连接件依次穿过锚头连接孔和套筒连接孔且与锚头和连接套筒固定连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的碳纤维板索，其特征在于，所述碳纤维索体包括依次层叠的顶部端头、复合板和底部端头，所述复合板包括交替层叠且固定连接的碳纤维层和结构层。

5.根据权利要求4所述的碳纤维板索，其特征在于，所述结构层两端的侧面带有圆弧形的扩大部，所述顶部端头、结构层的扩大部以及底部端头构成铰接球。

6.根据权利要求5所述的碳纤维板索，其特征在于，从上至下，所述碳纤维层的厚度逐渐增大。

7.根据权利要求5所述的碳纤维板索，其特征在于，所述碳纤维层中纤维方向与碳纤维索体的长度方向相同。

8.根据权利要求1所述的碳纤维板索，其特征在于，所述铰接球朝向碳纤维索体端头的侧面与碳纤维索体端头之间的距离为100～300mm。

9.根据权利要求7所述的碳纤维板索，其特征在于，还包括封口套筒，所述封口套筒与铰接球抵接；

10.一种碳纤维板索的生产方法，其特征在于，用于如权利要求1至9任一项所述的碳纤维板索的生产，所述生产方法包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种碳纤维板索及其生产方法，属于碳纤维板索结构技术领域，用以解决现有技术中碳纤维板索的锚头较大、制作工艺复杂、影响建筑观感的问题。该碳纤维板索包括碳纤维索体和锚具，碳纤维索体上靠近端头的位置带有铰接球；锚具包括连接套筒和锚头，锚头套设于连接套筒的外壁且与连接套筒固定连接；连接筒套的内壁设有环形凸起，连接筒套套设于碳纤维索体端部的外壁，铰接球位于连接套筒中且环形凸起位于铰接球远离碳纤维索体端部的一侧，铰接球的直径大于环形凸起的内径，连接套筒与铰接球构成球铰结构。该方法包括将碳纤维索体、连接套筒和锚头依次套合。本发明可用于幕墙的施工。

技术研发人员：孙洲,赵丽华,邬红茹,王刚
受保护的技术使用者：中国建筑设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12