CN1046388A

CN1046388A - 钢丝张拉力柔索分力检测法及检测仪

Info

Publication number: CN1046388A
Application number: CN 89102247
Authority: CN
Inventors: 裘方州
Original assignee: ZHEJIANG PROVINCIAL ARCHITECTURAL SCIENCE INST
Current assignee: ZHEJIANG PROVINCIAL ARCHITECTURAL SCIENCE INST
Priority date: 1989-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1990-10-24

Abstract

本发明提出一种新的用于建筑工程预应力构件生产技术中的钢丝张拉力检测方法——柔索分力法。本方法适用于长线台座上生产的预应力钢丝张拉值的检测，钢丝直径d与长度L′之比在1∶1000以上，测试精度符合现行规范要求。为使用该方法而设计的机械式测力仪具有体积小，重量轻，测试方便，价格低廉的优点。

Description

本发明属于建筑工程中的预应力构件生产技术领域。

现有技术中，预应力钢丝张拉力的测定方法大致分为如下几种：

1、压力法-采用液压千斤顶张拉钢丝，通过油压表显示千斤顶的油压，从油压及千斤顶的活塞面积计算张拉力。这种方法只能大致了解钢筋的张拉力，精度达不到要求。

2、伸长法-通过测量钢丝张拉时的伸长率，间接计算出钢丝的张拉值，由于钢丝的弹性模量及直径变化影响测试精度，所以未能在生产中推广应用。

3、测力环法-在钢丝上串联测力环。这种测量法虽较精确，但要等钢丝放松后才能取下测力环，不能重复测量多根钢丝，所以不实用。

4、挠度法（静力法）-采用横向牵拉钢丝。把张拉着的钢丝看成一根软索，取其中一段简支L，在跨中施以一个横向力Q，使其产生挠度f，用一只百分表控制横向位移f，用弹簧机构测量横向力，弹簧的变形由另一只百分表测量，适当调整f及L的数值及弹簧的弹性系数，使测力百分表的读数直接表示钢丝的张拉力N。这种方法中，被测钢丝是一根受轴向拉力的三跨连续梁，其间的关系从弹性力学中导出：Q＝ (4fN)/(L～K°) 由于K与轴向拉力N、钢丝弹性模量E、钢丝截面惯性矩I及支座外钢丝长度L。有关，因此若忽略K值，将引起较大的测试误差。若钢丝直径偏差、弹性模量变化及测量部位不同，都会影响测试精度。此外，每台仪器f值不是一个常量，出厂时必须提供调整值，给使用者带来不便。同时，测试时如钢丝表面有油污或触头推进超过起点、都会造成初读数不准，引起人为误差。

5、振频法（振动法）-把张拉的钢丝看成一根可以自由振动的弦，当受到外力敲击时，弦产生自振，其振动频率与钢丝拉力成正比，与钢丝长度及直径成反比，当钢丝的长度及直径固定时，就可从钢丝的自振频率计算出钢丝的拉力。这种测量方法比挠度法有了改进，使用也较方便，但测量钢丝时，跨距的两边必须固定，若两端为铰支，则跨距内的振动能量会向外传播，使振幅很快衰减，以致无法检测。又由于跨内外钢丝长度不同，支座外钢丝产生的频率与跨内的频率也不相同，两种不同频率合成的调制波，使测得的频率不是真正的跨内的自振频率，因此会造成测试误差。同时，钢丝直径偏差及弹性模量对测试结果也有较大影响。此外，这类仪器是电子产品，在恶劣环境条件下使用容易损坏，而预制构件厂大多在露天操作。

本发明提出一种柔索分力法来检测钢丝的张拉力，使得测试精度符合现行规范要求，同时使配套的仪器达到体积小，重量轻、测试方便、价格低的要求。

本发明的实现包括：

参照附图1：台座（1）任一端的定位板（5）为起点（如定位板前钢丝已被架高，则以架高处为起点），至L长度，放置支座压块（3），压块（3）槽口向下，压住钢丝（2），固定压块（3），测力时钢丝（2）与台座面距离为l，将张力仪（4）置于定位板（5）与压块（3）中间，也可不设压块（3），将张力仪（4）置于两定位板（5）之间。将钢丝（2）置于张力仪（4）触头上，产生垂直分力（P+△P）_⊥，该力在张力仪（4）机构内部转换成钢丝的直观的张拉值，通过显示装置显示。

本发明的测试原理是采用柔索分力法，当钢丝直径d与其长度L′之比很大时，（一般在1∶1000以上），把钢丝看作一根柔索，设钢丝的张拉力为P，若在钢丝的中点施加一个垂直力F，将钢丝顶起，则F值的大小将与张拉力及顶起高度成正比，若顶起的角度θ一定时，则F与P之间成一定的线性关系，F值是P值的向上垂直分力。由于钢丝长度很大，则钢丝的钢度影响可忽略不计，对直径的影响只要考虑钢丝自重的因素和钢丝顶起时增加的附加力△P。

本发明的测力装置包括以下两种钢丝张拉力检测仪：

附图2是实施例1的示意图：仪器的顶端设一扁圆形的触头（8），触头上端面的中线处有一凹槽，下端面中心处制一小轴，插入螺杆（22）的孔内，轴端铆开，借以固定触头（8）的轴向位移。螺杆（22）与顶杆套（21）配合，顶杆套（21）呈圆柱形，上端部制有内螺纹，下端与导套（11）头部配合，下端面与导套（11）肩部相抵，导套的内部为空心，头部持住调整螺丝（3），调整螺丝的螺杆与压盖（20）上部所制的螺母配合，压盖（20）中心制有圆孔，可使调整螺丝（10）的螺杆通过。压盖（20）下设弹簧（13），弹簧置于弹簧座（14）之上。壳体（12）近导套（11）的下端处，沿内圆周设有数颗滚珠（16），各滚珠珠面的一点与导套（11）下端的外圆相触。壳体（12）的一侧开有一条空心长槽，槽面设置一块反光玻璃（18）及一块可调角度的反光罩（17），槽内设指针滑块（19），指针滑块固定在导套（11）外圆面上，壳体（12）上端面上设有一根标杆（9），下端面中心处开有一道槽口（15）。

附图3是实施例2的示意图：仪器的顶端设一扁圆形的触头（26），触头上端面的中线处有一凹槽，下端面中心处有一小轴，插入螺杆（45）的孔内，轴头铆开，借以固定触头（26）的轴向位移。顶杆套（43）呈圆柱形，其上端部制有螺纹，与螺杆（45）配合，顶杆套（43）内孔的中段处设有一固定盘（44），固定盘与顶杆套（43）和轴（27）的上端固接，轴（27）上制有一段螺纹，与调整螺帽（41）配合，在调整螺帽（41）和弹簧座（39）之间设有一段弹簧（40），轴（27）的上端部设有上轴套（28），上轴套的下端面在壳体（38）的上端面中心孔处固接，轴（27）的下端部设有下轴套（31），下轴套的上端面托着弹簧座（39），下轴套的底部制有一段螺杆，与调节杆（37）上部的内螺孔配合，调节杆（37）上部设有刻度盘（32），下部与调整手轮（36）配合，调节杆（37）下部和调整手轮（36）的配合处设定位珠（33），调节杆（37）固定在壳体（38）上，轴（27）上设有一根悬臂（29），臂端与读数表（30）的触杆端相触，读数表固定在壳体（38）上。壳体（38）的上端面设有防尘罩（42），壳体（38）的底部开有槽口（35），壳体的一侧开有窗口（33），窗口的位置正对刻度盘（32）。

本发明能简捷和准确地检测钢丝的张拉值，为提高预应力构件的质量具有积极的意义。本发明张力仪体积小、重量轻、操作简便、测读迅速，价格约为电子式测力仪的20%～30%，从提高质量，减少国家损失及减少设备投资各方面来说，都将获得巨大的效益。

Claims

1、一种建筑工程预应力构件生产技术中使用的钢丝张拉力柔索分力检测法，其特征是以台座(1)任一端的定位板(5)为起点，至L长度，放置支座压块(3)，压块(3)槽口向下，压住钢丝(2)，固定压块(3)，测力时钢丝(2)与台座面距离为l，将张力仪(4)置于定位板(5)与压块(3)之间，将钢丝(2)置于张力仪(4)触头上，产生垂直分力(P+△P)₁，该力在张力仪(4)机构内部转换成钢丝的直观张拉值，通过显示装置显示。

2、按照权利要求1所述的检测法，其特征是所述的钢丝（2）直径d与长度L′之比在1∶1000以上。

3、按照权利要求1或2所述的检测法，其特征是所述的钢丝（2）的定位起点的设定，如定位板前钢丝已被架高，则以架高处为起点。

4、按照权利要求1所述的检测方法，其特征是所述的台座（1）上不设压块（3），张力仪（4）置于两定位板（5）之间。

5、按照权利要求1所述的检测方法，其特征是所述的张力仪（4）的顶端设一扁圆形的触头（8），触头上端面的中线处有一凹槽，下端面中心处制一小轴，插入螺杆（22）的孔内，螺杆与顶杆套（21）配合，顶杆套呈圆柱形，上端部制有内螺纹，下端与导套（11）头部配合，下端面与导套（11）肩部相抵，导套的内部为空心，头部持住调整螺丝（10），调整螺丝的螺杆与压盖（20）上部所制的螺母配合，压盖（20）中心制有圆孔，压盖下设弹簧（13），弹簧置于弹簧座（14）之上，壳体（12）近导套（11）的下端处，沿内圆周设有数颗滚珠（16），各滚珠（16）珠面的一点与导套（11）下端的外圆相触，壳体（12）的一侧开有一条空心长槽，槽面设置一块反光玻璃（18）及一块反光罩（17），槽内设指针滑块（19），指针滑块固定在导套（11）外圆面上，壳体（12）上端面上设有一根标杆（9）。

6、按照权利要求1所述的检测方法，其特征是所述的张力仪（4）的顶端设一扁圆形的触头（26），触头上端面的中线处有一凹槽，下端面中心处制一小轴，插入螺杆（45）孔内，顶杆套（43）呈圆柱形，其上端部制有内螺纹，与螺杆（45）配合，顶杆套（43）内孔的中段处设有一固定盘（44），固定盘与顶杆套（43）和轴（27）的上端固接，轴（27）上制有一段螺纹，与调整螺帽（41）配合，在调整螺帽（41）和弹簧座（39）之间设有一段弹簧（40），轴（27）的上端部设有上轴套（28），上轴套的下端面在壳体（38）的上端面中心孔处固接，轴（27）的下端部设有下轴套（31），下轴套的上端面托着弹簧座（39），下轴套的底部制有一段螺杆，与调节杆（37）上部的内螺孔配合，调节杆（37）上部设有刻度盘（32），下部与调整手轮（36）配合，调节杆（37）下部和调整手轮（36）的配合处设定位珠（33），调节杆（37）固定在壳体（38）上，轴（27）上设有一根悬臂（29），臂端与读数表（30）的触杆端相触，读数表（30）固定在壳体（38）上，在壳体的一侧开有窗口（33），窗口的位置正对刻度盘（32）。

7、按照权利要求5或6所述的张力仪（4），其特征是所述的触头（8、26）下端面制有的小轴，插入螺杆（15、45）的孔内后，轴端铆开。

8、按照权利要求6或7所述的张力仪（4），其特征是所述的壳体（12、38）的底部开有槽口（15、35）。

9、按照权利要求7所述的张力仪（4），其特征是所述壳体（38）的上端面设有防尘罩（42）。