CN104251801B - 用于测量混凝土模板侧压力的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于测量混凝土模板侧压力的测试装置包括底板、至少一对相对设置的浇注模板、至少一对相对设置的测压模板，至少一个钢筋计、至少一个对拉螺栓、若干围檩以及若干竖肋，浇注模板与测压模板合围并与底板形成一浇注空间，测压模板位于相对设置的浇注模板之间，每个浇注模板和测压模板在远离浇注空间的一侧均间隔设置有若干竖肋，钢筋计通过围檩和竖肋的间隔将一对相对设置的测压模板拉结固定，钢筋计外侧套设一保护套管，保护套管位于浇注空间内。测压模板通过钢筋计拉结，从而可以实现对测压模板侧压力的测量。而且，钢筋计的外侧设置了保护套管，使得测试实验的钢筋计可以反复多次使用，从而实现了降低测试成本的目的。

Description

用于测量混凝土模板侧压力的测试装置

技术领域

本发明属于建筑施工领域，特别涉及一种用于测量混凝土模板侧压力的测试装置。

背景技术

近年来，在民用建筑和桥梁工程建设中，出现了有关模板垮塌事件的报道。随着施工技术和混凝土材料的不断发展，施工现场对明确模板所承受的压力提出了更高的要求。

新浇混凝土对模板产生的水平荷载不同于平台模板的重力荷载，新浇混凝土水平向外顶推模板的作用，类似水顶推容器壁。但和水压不同，混凝土对模板的侧压力是一个复杂的变量，会随着混凝土材料、浇筑条件、时间以及环境等条件的变化而发生不同程度的变化。目前在设计模板的施工荷载时，都是根据《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011的规定进行设计计算的。但是随着施工条件和施工环境的变化，依据现有规范的计算方法，计算得出的模板侧压力在混凝土流动性较大或浇筑速度较快时通常偏大，施工现场为了节约成本，一般都按照经验进行模板设计，导致模板垮塌现象的发生，可见现有的模板侧压力计算方法还有需要修正的空间。

对于模板侧压力计算方法的研究，需要对新浇混凝土对模板的侧压力反复进行测试。通常，对混凝土模板侧压力的测量采用将压力盒紧贴模板，然后浇注混凝土后，通过压力盒测量混凝土对模板的侧压力。采用这种测试方法，在测试结束后，压力盒会因为被混凝土包裹而无法取出，虽然也可以采取一些将压力盒与混凝土隔绝的措施，但是隔绝措施的采用会导致测量精度下降，而且即使采取了相关的隔绝措施，压力盒的重复使用的次数也是很有限的。面对模板侧向荷载设计这样的研究课题，必然需要反复多次对侧压力进行测试，如果依然采用上述测试方法，每次测试都会伴随压力盒的消耗，这会导致测试成本大幅上升。

为此，有必要开发一种低成本测量混凝土模板侧压力的测试装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量混凝土模板侧压力的测试装置，用于解决现有的侧压力测试装置测试成本高、安装拆除困难的问题，采用钢筋计测量侧压力的办法，并在钢筋计外侧加设保护套管，实现了钢筋计可以反复多次使用的目的，从而达到了降低测试成本的效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于测量混凝土模板侧压力的测试装置包括：底板、一对相对设置的浇注模板、一对相对设置的测压模板，至少一个钢筋计、至少一个对拉螺栓、若干围檩以及若干竖肋，所述浇注模板与所述测压模板合围并与所述底板形成一浇注空间，所述测压模板位于相对设置的所述浇注模板之间，每个所述浇注模板和所述测压模板在远离所述浇注空间的一侧均间隔设置有若干所述竖肋，所述对拉螺栓通过所述围檩和所述竖肋的间隔将一对相对设置的所述浇注模板拉结固定，所述钢筋计通过所述围檩和所述竖肋的间隔将一对相对设置的所述测压模板拉结固定，所述钢筋计外侧套设一保护套管，所述保护套管位于所述浇注空间内。

可选的，所述保护套管延伸至所述测压模板外，所述保护套管为PVC套管。

可选的，所述用于测量混凝土模板侧压力的测试装置还包括若干固定组件，所述若干固定组件环绕设置在所述浇注模板和所述测压模板的周围，与所述浇注模板相邻的所述竖肋紧靠所述固定组件，靠近所述钢筋计一端的所述竖肋紧靠所述固定组件，靠近所述钢筋计另一端的所述竖肋与所述固定组件间隔设置。

可选的，在同一所述围檩上仅设置一只所述钢筋计时，所述钢筋计位于所述围檩的中心位置。

可选的，同一所述围檩上设置的所述钢筋计的数量为两个以上时，所述钢筋计均匀的分布于所述围檩上。

可选的，在靠近所述钢筋计另一端的所述测压模板的侧边设置铁皮包边，与所述铁皮包边接触到的所述浇注模板表面设置有铁皮，与所述铁皮包边接触到的所述底板的表面设置有铁皮。

可选的，在所述浇注模板靠近所述钢筋计另一端的一侧与所述固定组件之间设置顶板。

可选的，所述钢筋计包括振弦式应变计、空心圆钢以及管体，所述振弦式应变计设置于所述空心圆钢内部，所述空心圆钢的两端分别与所述管体焊接连接，所述振弦式应变计的电缆线从所述空心圆钢的侧壁引出。

可选的，所述钢筋计还包括热缩管，所述热缩管外套于所述管体外周，并覆盖所述空心圆钢和所述管体的焊接缝。

在本发明所提供的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置中，所述钢筋计通过所述围檩和所述竖肋的间隔将一对相对设置的所述测压模板拉结固定，测压模板则位于相对设置的浇注模板之间，所述钢筋计外侧套设一保护套管，所述保护套管位于所述浇注空间内。可见，测压模板通过钢筋计拉结，测压模板则位于相对设置的浇注模板之间，因此在钢筋计的拉结范围内，测压模板可以在相对设置的浇注模板所限定的区间内自由移动，也就是说，当新浇的混凝土对测压模板发生侧压力时，会推动测压模板在相对设置的浇注模板内移动，同时因为钢筋计将相对设置的测压模板拉结，因此测压模板所受到的侧压力全部由钢筋计承受，从而可以由钢筋计来完成混凝土对测压模板侧压力的测量。而且，钢筋计的外侧设置了保护套管，等完成测试后，即使混凝土固定了，也可以将钢筋计从保护套管里面自由抽出，在以后测试实验中可以反复多次使用，从而实现了降低测试成本的目的。

附图说明

图1为本发明一实施例的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置俯视图；

图2为本发明一实施例的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置正视图；

图3为本发明实施例一中的钢筋计的结构示意图；

图4为图1中沿A-B向的放大剖视图。

具体实施方式

本发明的核心思想在于，利用钢筋计将测压模板拉结，测压模板则位于相对设置的浇注模板之间，使得测压模板可以在相对设置的浇注模板所限定的区间内自由移动，当新浇的混凝土对测压模板发生侧压力时，会推动测压模板在相对设置的浇注模板内移动，同时因为钢筋计将相对设置的测压模板拉结，因此测压模板所受到的侧压力全部由钢筋计承受，从而可以由钢筋计来完成混凝土对测压模板侧压力的测量，并且在钢筋计的外侧套设保护套管，等完成测试后可以将钢筋计从保护套管里面自由抽出，从而实现钢筋计可以反复多次使用、节约测试成本的目的。

以下结合附图和具体实例对本发明提出的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

结合图1和图2，本发明一实施例的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置100，包括底板1、一对相对设置的浇注模板21和22、一对相对设置的测压模板31和32，一个钢筋计4、一个对拉螺栓5、若干围檩61,62,63和64以及若干竖肋71,72,73,74。浇注模板21，22与测压模板31,32合围并与底板形成一浇注空间10，并且测压模板31,32均位于相对设置的浇注模板21,22之间。其中，浇注模板21和22在远离浇注空间10的一侧分别间隔的设置有竖肋71和72，测压模块31和32在远离浇注空间10的一侧分别间隔的设置有竖肋73和74，对拉螺栓5通过围檩61,62和竖肋71,72的间隔将相对设置的浇注模板21和22拉结固定，钢筋计4通过围檩63,64和竖肋73,74的间隔将相对设置的测压模板31和32拉结固定，并且在钢筋计4外侧套设一保护套管8，保护套管8位于浇注空间10内。通常，浇注模板21,22和测压模板31,32可以为木板或者钢模板，而竖肋73,74则可以采用木方。

如图1所示，测压模板31和32通过钢筋计4拉结，当向浇注空间10浇注混凝土后，测压模板32受到新浇混凝土的侧压力会向外侧扩张，而测压模板32和31是通过钢筋计4进行拉结的，新浇的混凝土对测压模板32的压力就全部转化由钢筋计4承受，由钢筋计4承受的拉伸力可以间接的反映出新浇混凝土对测压模板32侧压力，从而实现了对测压模板32的侧压力的测量。此外，钢筋计4的外侧设置了保护套管8，在完成测试后，可以将钢筋计4从保护套管8中自由抽出，并可以反复多次使用，从而实现了降低测试成本的目的。为了进一步降低成本，优选的保护套管8可以采用价格低廉的PVC套管。

具体来说，钢筋计4拉伸力的测量原理如下：

如图3所示，所示钢筋计4包括振弦式应变计41、空心圆钢42以及管体43，振弦式应变计41设置于空心圆钢42内部，空心圆钢42的两端分别与管体43焊接连接，振弦式应变计41的电缆线从空心圆钢42的侧壁引出，在管体43的两端进行攻丝，用来安装固定螺母。在管体43承受到的拉伸或者压缩荷载时，通过空心圆钢42应力传递会改变振弦式应变计41中钢弦的张紧程度，从而改变其响应频率，通过电磁线圈可以激励并读出钢弦的响应频率，计算钢弦频率的改变量便可以计算出管体43的拉伸和荷载变化，从而计算出钢筋计4因为拉结测压模板31和32而从测压模板上所传递过来的侧压力。通常，空心圆钢42采用高强度圆钢，而管体43则采用普通圆钢或者普通螺纹钢。

继续参考图3，因为空心圆钢42和管体43是焊接连接，为了避免焊接缝44在高湿高热的恶劣环境中被腐蚀，可以在管体43外周外套一热缩管45，用热缩管45覆盖空心圆钢42和管体43的焊接缝44，以此避免焊接缝44被侵蚀。

在本发明一实施例中，在距离底板同一高度处仅使用一个钢筋计和一个对拉螺栓，也就是说，在同一围檩上仅设置一只钢筋计，这时为了保持钢筋计对测压模板的拉结平衡，优选的，将钢筋计设置于围檩的中心位置；同样，当同一围檩上仅设置一只对拉螺栓时，也可以将对拉螺栓也设置于围檩的中心位置。应当理解的是，随着浇注空间的空间尺寸变大，在距离底板同一高度处的钢筋计和对拉螺栓的使用数量可以相应增加。当同一围檩上设置的钢筋计的数量为两个以上时，为了保证钢筋计对测压模板的拉结平衡，同时也为了钢筋计的测量更加准确，优选的，将钢筋计均匀的分布于围檩上；同样当同一围檩上设置的对拉螺栓的数量为两个以上时，也可以将对拉螺栓均匀的设置于围檩上。

为了使钢筋计4所测得侧压力更加接近真实值，需要将测压模板32所承受的侧压力尽可能的全部传递到钢筋计4上，为此有必要降低测压模板32与相邻的浇注模板21和22以及底板之间摩擦力。通常，将对拉螺栓5的的拉结力尽量设置为最小，以减小浇注模板21，22和测压模板32之间的摩擦力。此外，如图4在靠近钢筋计4另一端的测压模板32的侧边设置铁皮包边321，以减小测压模板32与相邻的浇注模板21和22和底板之间的摩擦力。优选的，还可以在与铁皮包边321接触到的浇注模板21和22的表面分别设置铁皮211和221，更加优选的，还可以与铁皮包边321接触到的底板的表面设置铁皮。以此，使得测压模板32所承受到的侧压力被测压模板32与相邻的浇注模板21和22以及底板之间摩擦力的抵消效应降低，使得钢筋计4所测得的侧压力更加接近真实值。

继续参考图1和图2，当浇注模板21,22和测压模板31,32的高度较高时，在向浇注空间10内浇注混凝土后，整个模板系统和新浇的混凝土出现倾倒的风险变大，为此可以环绕浇注模板21,22和测压模板31,32设置若干固定组件91,92,93，使固定组件91,92,93分别紧靠设置在模板系统外侧的竖肋71,72和73，以防止整个模板系统发生倾倒，需要注意的是，为了是测压模板31和32上所承受的侧压力全部由钢筋计4承受，在由钢筋计4拉结的测压模板31或32的一端必须是自由移动段，不能用固定组件将测压模板31和32两端全部紧固。

具体来说，与浇注模板21相邻的竖肋71紧靠固定组件91，与浇注模板22相邻的竖肋72紧靠固定组件92，靠近钢筋计4一端的竖肋73紧靠固定组件93，而靠近钢筋计4另一端的竖肋74与固定组件94之间设置一定间隔，以使得测压模板32可以在钢筋计4的拉结范围内自由移动。当然，也可以同时让靠近钢筋计4一端的竖肋73与固定组件93之间设置一定间隔，使得测压模板31也可以在在钢筋计4的拉结范围内自由移动。为了安全起见，通常只需要让相对设置的测压模板31和32中的一个测压模板能够在钢筋计4的拉结范围内自由移动即可。

继续参考图1和图2，为了防止浇注模板21和22在新浇注的混凝土的侧压力的冲击下发生侧倾，可以在浇注模板21,22靠近钢筋计4另一端的一侧与固定组件94之间分别设置顶板11和12。另外，为了方便混凝土浇注和模板架设，可以在模板系统外围设置一套脚手架13，而固定组件91,92,93和94可以通过抱箍与脚手架13固定，其中固定组件94也可以作为脚手架使用。

综上所述，在本发明所提供的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置中，钢筋计将一对相对设置的测压模板拉结固定，测压模板则位于相对设置的浇注模板之间，钢筋计外侧套设一保护套管，保护套管位于所述浇注空间内。也就是说，测压模板通过钢筋计拉结，当向浇注空间浇注混凝土后，新浇的混凝土对测压模板的压力全部由钢筋计承受，从而可以由钢筋计来完成混凝土对测压模板侧压力的测量。而且，钢筋计的外侧设置了保护套管，等完成测试后，即使混凝土固定了，也可以将钢筋计从保护套管里面自由抽出，在以后测试实验中可以反复多次使用，从而实现了降低测试成本的目的。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (7)

1.用于测量混凝土模板侧压力的测试装置，其特征在于，包括：底板、一对相对设置的浇注模板、一对相对设置的测压模板，至少一个钢筋计、至少一个对拉螺栓、若干竖肋以及若干围檩，所述浇注模板与所述测压模板合围并与所述底板形成一浇注空间，所述测压模板位于相对设置的所述浇注模板之间，每个所述浇注模板和所述测压模板在远离所述浇注空间的一侧均间隔设置有若干所述竖肋，所述对拉螺栓通过所述围檩和所述竖肋的间隔将一对相对设置的所述浇注模板拉结固定，所述钢筋计通过所述围檩和所述竖肋的间隔将一对相对设置的所述测压模板拉结固定，所述钢筋计外侧套设一保护套管，所述保护套管位于所述浇注空间内；还包括若干固定组件，所述若干固定组件环绕设置在所述浇注模板和所述测压模板的周围，与所述浇注模板相邻的所述竖肋紧靠所述固定组件，靠近所述钢筋计一端的所述竖肋紧靠所述固定组件，靠近所述钢筋计另一端的所述竖肋与所述固定组件间隔设置，在靠近所述钢筋计另一端的所述测压模板的侧边设置铁皮包边，与所述铁皮包边接触到的所述浇注模板表面设置有铁皮，与所述铁皮包边接触到的所述底板的表面设置有铁皮。

2.如权利要求1所述的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置，其特征在于，所述保护套管延伸至所述测压模板外，所述保护套管为PVC套管。

3.如权利要求1所述的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置，其特征在于，在同一所述围檩上仅设置一只所述钢筋计时，所述钢筋计位于所述围檩的中心位置。

4.如权利要求1所述的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置，其特征在于，同一所述围檩上设置的所述钢筋计的数量为两个以上时，所述钢筋计均匀的分布于所述围檩上。

5.如权利要求1所述的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置，其特征在于，在所述浇注模板靠近所述钢筋计另一端的一侧与所述固定组件之间设置顶板。

6.如权利要求5所述的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置，其特征在于，所述钢筋计包括振弦式应变计、空心圆钢以及管体，所述振弦式应变计设置于所述空心圆钢内部，所述空心圆钢的两端分别与所述管体焊接连接，所述振弦式应变计的电缆线从所述空心圆钢的侧壁引出。

7.如权利要求6所述的用于测量混凝土模板侧压力的测试装置，其特征在于，所述钢筋计还包括热缩管，所述热缩管外套于所述管体外周，并覆盖所述空心圆钢和所述管体的焊接缝。