CN102979253A - 一种用于预应力结构中固定钢绞线用的锚具系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于预应力结构中固定钢绞线用的锚具系统，包括锚板、锚垫板、锚下螺旋筋和夹片；所述锚垫板主体为有外到里渐缩式圆筒形式，圆筒外侧按一定间距附带三个圆形承压钢板，三阶钢板的大小也是由外到里逐渐缩小，中间圆筒是预应力钢筋穿线用的。由于本发明的锚垫板形式采用三阶圆形承压板纵深布置，第一阶承压板分担锚板一半以上集中力，第二阶承压板和第三阶承压板分担剩下的2/3和1/3左右，锚板集中力均匀传递到锚下混凝土深处，在避免锚下局部压应力过于集中的同时，有效提高了锚下螺旋筋的约束效果，从而大幅度压缩了锚垫板占地面积和空间，大幅度提高了钢筋混凝土框架梁柱节点位置锚具配置的设计空间和施工性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于建筑及桥梁预应力结构中的装置，特别是一种用于预应力结构中固定钢绞线用的锚具系统。
背景技术
锚具系统开发主要与预应力结构中最常使用的张拉侧直径12.7mm绞线12根相配套，该锚具系统命名为CUUI13-12。
国内外代表性锚具OVM系列（中国欧威姆公司）、ATC系列（日本安特森公司）、FNSN系列（法国弗奈西公司）等广泛应用于土木及桥梁结构中，其共同特点是均达到抗震设计及施工要求。但存在的普遍缺点是：体积、单体面积及自重均较大，在建筑结构梁柱节点中设置困难。共同的方形受压板使节点区梁柱主筋及节点抗剪箍筋配置显得极其困难。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的是要设计一种轻型化和小型化的用于预应力结构中固定钢绞线用的锚具系统。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于预应力结构中固定钢绞线用的锚具系统，包括锚板、锚垫板、锚下螺旋筋和夹片；所述锚板为带有12个斜孔的圆形锚板、安装于钢绞线张拉侧的最外边；所述夹片有12套、分别与12个斜孔相配套，每套夹片由三个夹瓣用硬橡胶圈穿成一套；所述锚板正下面安装有锚垫板，所述锚垫板中间的圆形孔洞嵌套在混凝土构件中预留的波纹管内部，所述锚下螺旋筋安装在锚垫板外周；
所述锚垫板主体为有外到里渐缩式圆筒形式，圆筒外侧按一定间距附带三个圆形承压钢板，三阶钢板的大小也是由外到里逐渐缩小，中间圆筒是预应力钢筋穿线用的。
本发明所述的锚板采用常用的ZG45铸钢件。
本发明的工作原理如下：锚板集中力由锚板与锚垫板间的圆环接触部分传递给锚垫板，钢绞线被张拉以后首先由夹片夹紧，回缩时夹片被固定到锚板的斜孔之中。紧挨锚板的锚垫板，锚板集中力由锚板与锚垫板间的圆环接触部分传递给锚垫板。所有固定在锚板上的预应力钢筋通过锚垫板中间的圆形孔洞穿线到事先布置在混凝土构件中的预留波纹管内完成钢绞线配筋作业。由于锚垫板承受来自锚板的所有集中力，所以，锚垫板外周必须配置防止锚下混凝土开裂的螺旋筋予以加固。
锚垫板采用三阶圆形承压板纵深布置，由外到里逐渐缩小的形状。数值解析分析结果显示，第一阶承压板分担锚板一半以上集中力，第二阶承压板和第三阶承压板分担剩下的2/3和1/3左右。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、数值解析分析结果表明，由于本发明的锚垫板形式采用三阶圆形承压板纵深布置，锚板集中力均匀传递到锚下混凝土深处，在避免锚下局部压应力过于集中的同时，有效提高锚下螺旋筋的约束效果，从而大幅度压缩了锚垫板占地面积和空间。其结果，大幅度提高了钢筋混凝土框架梁柱节点位置锚具配置的设计空间和施工性。
2、由于来自锚板的集中力被有效分散，锚垫板采用成本非常低廉的HT350灰铸铁材料代替普通的ZG45铸钢，大幅度减少了成本并通过了在日本京都大学实施的【GB/T14370-2000预应力筋用锚具、夹具和连接器】规范、国际预应力混凝土协会【FIP93后张预应力验收建议】规范及日本建筑工程学会【プレストレスト（Ⅲ种PC）构造设计·施工指针·同解说】附录3的【预应力张拉时锚固部混凝土的性能试验方法】等国内外抗震性能试验的质量鉴定。
3、本发明从锚具形状、尺寸、重量、锚板下箍筋配置及锚具间距等重要技术参数都进行了进一步压缩，与国内外代表性锚具OVM系列（中国欧威姆公司）、ATC系列（日本安特森公司）、FNSN系列（法国弗奈西公司）比较达到更轻型化和小型化目的。
附图说明
本发明仅有附图1张，其中：
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、锚板，2、夹片，3、锚垫板，4、锚下螺旋筋，5、波纹管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步地描述。如图1所示，一种用于预应力结构中固定钢绞线用的锚具系统，包括锚板1、锚垫板3、锚下螺旋筋4和夹片2；所述锚板1为带有12个斜孔的圆形锚板1、安装于钢绞线张拉侧的最外边；所述夹片2有12套、分别与12个斜孔相配套，每套夹片2由三个夹瓣用硬橡胶圈穿成一套；所述锚板1正下面安装有锚垫板3，所述锚垫板3中间的圆形孔洞嵌套在混凝土构件中预留的波纹管5内部，所述锚下螺旋筋4安装在锚垫板3外周；所述锚垫板3主体为有外到里渐缩式圆筒形式，圆筒外侧按一定间距附带三个圆形承压钢板，三阶钢板的大小也是由外到里逐渐缩小，中间圆筒是预应力钢筋穿线用的。所述锚板1采用常用的ZG45铸钢件。
本发明与国内外知名厂家的同系列基本性能参数对比见表1。
表1基本性能对照表
与国内外知名厂家同类产品的基本性能指标比较结果：本发明自重减少22%-43%、外轮廓投影面积压缩15%-37%、锚间间距压缩3.6%-5.2%。日本VSL系列相同产品虽然自重最轻，但外轮廓投影面积远远超过现有建筑结构梁柱节点锚固空间的限制，只适用于土木桥梁的大体积预应力构筑物。
本发明从锚具形状，尺寸，重量，锚板1下箍筋配置及锚具间距等重要技术参数都进行了进一步压缩，与国内外代表性锚具OVM系列（中国欧威姆公司），ATC系列（日本安特森公司），FNSN系列（法国弗奈西公司）比较达到更轻型化和小型化目的。通过日本京都大学实验，证明了本发明达到抗震设计及施工要求。
Claims (2)
1.一种用于预应力结构中固定钢绞线用的锚具系统，包括锚板（1）、锚垫板（3）、锚下螺旋筋（4）和夹片（2）；所述锚板（1）为带有12个斜孔的圆形锚板（1）、安装于钢绞线张拉侧的最外边；所述夹片（2）有12套、分别与12个斜孔相配套，每套夹片（2）由三个夹瓣用硬橡胶圈穿成一套；所述锚板（1）正下面安装有锚垫板（3），所述锚垫板（3）中间的圆形孔洞嵌套在混凝土构件中预留的波纹管（5）内部，所述锚下螺旋筋（4）安装在锚垫板（3）外周；
其特征在于：所述锚垫板（3）主体为有外到里渐缩式圆筒形式，圆筒外侧按一定间距附带三个圆形承压钢板，三阶钢板的大小也是由外到里逐渐缩小，中间圆筒是预应力钢筋穿线用的。
2.根据权利要求1所述的一种用于预应力结构中固定钢绞线用的锚具系统，其特征在于：所述的锚板（1）采用常用的ZG45铸钢件。
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