CN104198378B - 基于梁式试件的筋材‑混凝土粘结性能测试的可调节钢铰 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于梁式试件的筋材‑混凝土粘结性能测试的可调节钢铰，包含转动结构和调节结构，所述转动结构包含转动销及套装转动销的套筒，所述调节机构包含用于固定套筒的固定板、调节螺栓、垫板，所述固定板位于套筒上下两侧处设有多个与调节螺栓匹配的螺栓孔，调节螺栓穿过螺栓孔顶紧在混凝土钢铰槽的垫板上。本发明结构简单、设计合理，通过调节调节螺栓的深浅来调节固定板与垫板的间距，适应不同混凝土钢铰槽的宽度以及侧壁的角度，解决了固定钢铰难以适应钢铰槽尺寸变化的问题，减小因存在空隙引起的材料受力迟滞的可能性，且安装拆卸方便，可循环使用。

Description

基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试的可调节钢铰

技术领域

本发明涉及基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试领域，特别涉及一种基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试的可调节钢铰。

背景技术

目前，筋材与钢筋混凝土间的粘结性能试验方法常见的有拉拔方法以及梁式方法。拉拔方法试件制作以及试验操作较为简单，如图1所示，但筋材在混凝土中存在局部挤压效应，且保护层较厚，而实际构件中的筋材在受拉过程中还受到剪力的影响。因此，梁式试件粘结试验方法的提出很好地解决了这一问题，如图2所示，梁式试件的受拉区域为试验筋材，受压区域用钢铰连接，荷载作用下能够最大程度上反映筋材在混凝土中的受力情况。但相比于拉拔试件，梁式试件浇筑成型过程较为复杂，试验中用到的钢铰通常作为可重复使用的装置，这就对梁式试件中钢铰槽尺寸的控制提出了较高的要求。实际上，在梁式试件浇筑、振实、成型过程中，模板的相对细微滑动以及后期混凝土养护过程中的自然收缩都可能出现钢铰槽与钢筋尺寸不匹配的问题。钢铰槽尺寸过小，钢铰无法放置，需重新加工；钢铰槽尺寸过大或钢铰槽侧壁沿垂直或水平方向的倾斜，都无法保证钢铰与钢铰槽侧壁的充分接触，同时也存在钢销与套筒受力侧存在不能充分接触的可能性，最终在加载过程中造成筋材受力迟滞，剪力和拉力不能同时作用于筋材，难以精确反映筋材受力状态，降低了试验结果的精度。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种结构简单、设计合理的基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试的可调节钢铰，能适应钢铰槽尺寸变化的可调节钢铰，可重复使用，对降低试验成本、提高试验结果的可靠性具有重要意义。

按照本发明所提供的设计方案，一种基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能试验的可调节钢铰，包含转动结构和调节结构，所述转动结构包含转动销及套装转动销的套筒，所述调节结构包含用于固定套筒的固定板、调节螺栓、垫板，所述固定板位于套筒上下两侧处设有多个与调节螺栓匹配的螺栓孔，调节螺栓穿过螺栓孔顶紧在混凝土钢铰槽的垫板上。

上述的，所述套筒包含套筒一、套筒二、套筒三，固定板包含固定板一、固定板二，套筒一和套筒三固定在固定板一上，套筒二固定在固定板二上。

在固定板一位于套筒一和套筒三之间的间隔处设有容置套筒二的容置空间，转动销依次贯穿套筒一、套筒二、套筒三固定。

所述套筒一、套筒二和套筒三的内径大小相同。

所述固定板一和固定板二平行相对设置在套筒的两侧。

螺栓孔相对套筒一和套筒三的内径中心线对称分布在固定板一上，螺栓孔相对套筒二的内径中心线对称分布在固定板二上。

上述的，所述转动销的一端设置有环状凸沿，另一端设有穿插固定件的安装孔。

所述环状凸沿与转动销为一体结构。

所述固定件为螺栓或安全卡。

本发明的有益效果：

1.本发明结构简单、设计合理，通过调节调节螺栓的深浅来调节固定板与垫板的间距，适应不同混凝土钢铰槽的宽度以及侧壁的角度；在调节调节螺栓的同时，水平方向的一对反向作用力保证转动销与套筒的充分接触；同时，解决了固定钢铰难以适应梁式粘结试件因施工或混凝土收缩造成的钢铰槽尺寸变化的问题，减小了因混凝土与钢铰、转动销与套筒受力侧存在空隙引起材料受力迟滞的可能性。

2.本发明加工制作简单、成本低廉，操作使用方便，可精确传递试验梁荷载，提高试验结果的可靠性，且易于安装拆卸，并可循环使用，在混凝土梁式粘结试验中具有广阔的推广使用前景。

附图说明：

图1为现有技术中粘结性能试验拉拔试验方法示意图；

图2为现有技术中粘结性能试验梁式试验方法示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明的安装示意图；

图5为本发明在钢铰槽侧壁沿水平方向倾斜时的调节示意图；

图6为本发明在钢铰槽侧壁沿垂直方向倾斜时的调节示意图。

具体实施方式：

图中标号1代表筋材，标号2代表混凝土，标号3代表钢铰，标号4代表可调节钢铰，标号5代表转动销，标号61代表套筒一，标号62代表套筒二，标号63代表套筒三，标号71代表固定板一，标号72代表固定板二，标号81代表垫板一，标号82代表垫板二，标号9代表调节螺栓，标号10代表环状凸沿，标号11代表固定件。

下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明，并通过优选的实施例详细说明本发明的实施方式，但本发明的实施方式并不限于此。

实施例一，参见图3所示，一种基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能试验的可调节钢铰，包含转动结构和调节结构，所述转动结构包含转动销及套装转动销的套筒，所述调节结构包含用于固定套筒的固定板、调节螺栓、垫板，所述固定板位于套筒上下两侧处设有多个与调节螺栓匹配的螺栓孔，调节螺栓穿过螺栓孔顶紧在混凝土钢铰槽的垫板上。

上述的，所述套筒包含套筒一、套筒二、套筒三，固定板包含固定板一、固定板二，套筒一和套筒三固定在固定板一上，套筒二固定在固定板二上。

在固定板一位于套筒一和套筒三之间的间隔处设有容置套筒二的容置空间，转动销依次贯穿套筒一、套筒二、套筒三固定，套筒内均做抛光处理。

所述套筒一、套筒二和套筒三的内径大小相同。

所述固定板一和固定板二平行相对设置在套筒的两侧。

螺栓孔相对套筒一和套筒三的内径中心线对称分布在固定板一上，螺栓孔相对套筒二的内径中心线对称分布在固定板二上。

上述的，所述转动销的一端设置有环状凸沿，另一端设有穿插固定件的安装孔，转动销呈圆柱形变径结构，一端设有环状凸起，外表面光滑。

所述环状凸沿与转动销为一体结构，环状凸起部位的直径大于其他套装在套筒部分的直径，套装在套筒内的直径大小相同。

所述固定件为螺栓或安全卡，作为安全销。

图4中所示，可调节钢铰左右部分通过贯穿套筒的转动销联接，并可相对转动至一定角度，安装到试验梁的钢铰槽后，调节调节螺栓至螺杆顶紧两侧垫板，使两侧垫板与钢铰槽的侧壁紧密接触。调节螺栓顶紧两侧垫板的过程，相当于对两侧垫板分别施加一定的作用力F，一对大小相等的反向作用力F＇ 使转动销与套筒受力侧也紧密接触，保证了试验梁在加载过程中筋材无受力迟滞，剪力和拉力能够同时作用于筋材，精确反应受力状态。

图5所示，假若钢铰槽两侧壁分别倾斜至 α和β ，通过系统地调节调节螺栓的深浅程度，使左右垫板沿水平方向也分别倾斜至α和β，保证垫板与钢铰槽侧壁的完全接触。

图6所示，假若左右钢铰槽侧壁沿垂直方向分别倾斜至α和β，通过系统地调节调节螺栓的深浅程度，使左右垫板沿垂直方向也分别倾斜至α和β，保证垫板与钢铰槽侧壁的完全接触。

同理，本发明可同时满足钢铰槽侧壁沿水平及垂直方向倾斜时的调节。

本发明结构简单、设计合理，通过调节调节螺栓的深浅来调节固定板与垫板的间距，适应不同混凝土钢铰槽的宽度以及侧壁的角度；在调节调节螺栓的同时，水平方向的一对反向作用力保证转动销与套筒的充分接触；同时，解决了固定钢铰难以适应梁式粘结试件因施工或混凝土收缩造成的钢铰槽尺寸变化的问题，减小了因混凝土与钢铰、转动销与套筒受力侧存在空隙引起材料受力迟滞的可能性，加工制作简单、成本低廉，操作使用方便，可精确传递试验梁荷载，提高试验结果的可靠性，且易于安装拆卸，并可循环使用，在混凝土梁式粘结试验中具有广阔的推广使用前景。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能试验的可调节钢铰，包含转动结构和调节结构，其特征在于：所述转动结构包含转动销及套装转动销的套筒，所述调节结构包含用于固定套筒的固定板、调节螺栓、垫板，所述固定板位于套筒上下两侧处设有多个与调节螺栓匹配的螺栓孔，调节螺栓穿过螺栓孔顶紧在混凝土钢铰槽的垫板上，所述套筒包含套筒一、套筒二、套筒三，固定板包含固定板一、固定板二，套筒一和套筒三固定在固定板一上，套筒二固定在固定板二上，所述固定板一和固定板二平行相对设置在套筒的两侧，螺栓孔相对套筒一和套筒三的内径中心线对称分布在固定板一上，螺栓孔相对套筒二的内径中心线对称分布在固定板二上。

2.根据权利要求1所述的基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试的可调节钢铰，其特征在于：在固定板一位于套筒一和套筒三之间的间隔处设有容置套筒二的容置空间，转动销依次贯穿套筒一、套筒二、套筒三固定。

3.根据权利要求1所述的基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试的可调节钢铰，其特征在于：所述套筒一、套筒二和套筒三的内径大小相同。

4.根据权利要求1所述的基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试的可调节钢铰，其特征在于：所述转动销的一端设置有环状凸沿，另一端设有穿插固定件的安装孔。

5.根据权利要求4所述的基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试的可调节钢铰，其特征在于：所述环状凸沿与转动销为一体结构。

6.根据权利要求4所述的基于梁式试件的筋材-混凝土粘结性能测试的可调节钢铰，其特征在于：所述固定件为螺栓或安全卡。