CN107882267A - 一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置与使用方法 - Google Patents

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王文博
王昊天
王彦军
李国东
左宏亮
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    • E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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Abstract

本发明一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置属于预应力张弦梁领域；包括第一钢板、轴承、钢螺杆、第二钢板、弹簧和转向块；第一钢板的底部中间位置开一个圆孔，轴承嵌入在圆孔内，轴承外圈与第一钢板焊接，钢螺杆与轴承内圈焊接，钢螺杆与轴承焊接的一端两侧磨平，第二钢板的中间位置设有一个能够与钢螺杆配合的螺纹孔，钢螺杆从第二钢板的螺纹孔中伸出，但是不与弹簧和转向块接触，弹簧顶端与第二钢板焊接，弹簧底端与转向块顶端焊接；本发明不仅在加载前能够人为调节预应力的大小，还能够在使用过程中根据梁的蠕变程度自动调节预应力的大小，使用更加方便，有效的解决了人为调节预应力中对梁的挠度监控和调控时间及大小不精确的技术问题。

Description

一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置与使用方法
技术领域
本发明一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置与使用方法属于预应力张弦梁领域。
背景技术
在长期荷载作用下，工程木梁会产生较为明显的蠕变变形，使梁的挠度增大，影响建筑物或构筑物的正常使用。在预应力工程木梁中，蠕变还会引起预应力损失，进而影响到梁的承载力。虽然，可调控预应力技术可以通过人为调节，实现预应力调控，但是人为调控需要对梁的挠度进行监测，比较麻烦，而且调控的时间和大小也不易精确控制。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置与方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置，包括第一钢板、轴承、钢螺杆、第二钢板、弹簧和转向块；所述第一钢板的底部中间位置开一个圆孔，所述轴承嵌入在圆孔内，所述轴承外圈与第一钢板焊接，所述钢螺杆与轴承内圈焊接，所述钢螺杆与轴承焊接的一端两侧磨平，所述第二钢板的中间位置设有一个能够与钢螺杆配合的螺纹孔，所述钢螺杆从第二钢板的螺纹孔中伸出，但是不与弹簧和转向块接触，所述弹簧顶端与第二钢板焊接，弹簧底端与转向块顶端焊接。
进一步地，所述一种自动消除蠕变的预应力调控装置，所述转向块上设有限位孔。
进一步地，所述一种自动消除蠕变的预应力调控装置，所述第一钢板面积比第二钢板面积大。
一种所述自动消除蠕变影响的预应力调控装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤a、用胶黏剂将第一钢板与工程木粘接；
步骤b、将预应力筋锚固；
步骤c、旋动钢螺杆，使转向块下移，进而对预应力筋进行张拉；
步骤d、弹簧收缩，预应力筋张拉到控制应力时停止旋动螺杆。
有益效果：
本发明提供了一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置，本发明具有以下优势：
1、本发明的装置在梁进入使用阶段之前，通过人为地旋转钢螺杆，对梁中预应力钢丝应力进行一次性地、精准地调控；在梁的使用阶段，本发明通过一个劲度系数较大的弹簧来自动调节梁内预应力的大小，随着梁蠕变变形的增大，储存在弹簧内的弹性势能释放出来，绝大部分转化为梁蠕变变形所消耗的应变能，这样梁发生蠕变变形时，只需消耗少量外部各类荷载所做的功，进而在梁发生较大蠕变变形时最大程度上避免了预应力损失，同时减小了梁的挠度增加，整个过程不需要人为操控，由本发明自动完成，本发明不仅在加载前能够人为调节预应力的大小，还能够在使用过程中根据梁的蠕变程度自动调节预应力的大小，使用更加方便，避免后期的调控工作，减少相关费用，省时省工省钱，有效的解决了人为调节预应力中对梁的挠度监控和调控时间及大小不精确的技术问题；
2、本发明的使用方法操作简单，容易上手使用，不需要专业知识的人就能够使用，不仅节省了人力，还能够节约时间。
附图说明
图1是一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置在梁中位置及布局示意图。
图2是一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置正立面图。
图3是一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置剖面图。
图4是轴承立面图。
图5是轴承俯视图。
图6是转向块正视图。
图7是转向块剖面图。
图8是转向块俯视图。
图中：1第一钢板、2轴承、3钢螺杆、4第二钢板、5弹簧、6转向块、6-1限位孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。
一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置，如图2所示，包括第一钢板1、轴承2、钢螺杆3、第二钢板4、弹簧5和转向块6；所述第一钢板1的底部中间位置开一个圆孔，所述轴承2嵌入在圆孔内，图4和图5为轴承示意图，所述轴承2外圈与第一钢板1焊接，如图3所示，所述钢螺杆3与轴承2内圈焊接，所述钢螺杆3与轴承2焊接的一端两侧磨平，以方便旋转钢螺杆3，所述第二钢板4的中间位置设有一个能够与钢螺杆3配合的螺纹孔，所述钢螺杆3从第二钢板4的螺纹孔中伸出，但是不与弹簧5和转向块6接触，实现钢螺杆3旋转使第二钢板4上下移动，所述弹簧5顶端与第二钢板4焊接，如图6所示，弹簧5底端与转向块6顶端焊接，转向块6控制预应力筋的位置和方向，如图8所示，为转向块6俯视效果图。
具体地，所述一种自动消除蠕变的预应力调控装置，如图7所示，所述转向块6上设有限位孔6-1，预应力筋从限位孔6-1中穿过。
具体地，所述一种自动消除蠕变的预应力调控装置，所述第一钢板1面积比第二钢板4面积大。
一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置，如图1所示，本发明在梁中的位置及分布，本发明设在梁的梁跨度l/3和l/6的接触位置，本发明的第一钢板1的上表面与工程木用胶黏剂粘接，第一钢板能够防止工程木局部被压坏，本发明的转向块6中设有限位孔6-1，预应力筋孔限位孔中穿过，张紧预应力筋时，预应力筋在限位孔6-1中滑动，转向块6上下移动时，预应力筋的应力水平发生变化。
工作原理：在施加外荷载之前，先将预应力筋锚固好，然后旋动钢螺杆3，使转向块6下移，进而对预应力筋进行张拉。此时本发明弹簧5收缩，预应力筋张拉到控制应力时停止旋动钢螺杆3，本发明实现人为调节预应力大小；梁进入使用阶段后，工程木处于受压状态，会发生蠕变，在短期时间内工程木部分蠕变值非常小，对梁的挠度及预应力筋应力没有较大影响，随着时间的增长，工程木蠕变值增大，长度缩短，预应力筋中的应力水平下降，梁发生蠕变后，梁的长度缩短，预应力筋及工程木的应力减小，弹簧5受力也减小，此时弹簧5伸长，使钢丝及工程木应力增大，体系达到一个新的平衡；在这个过程中，弹簧5释放的弹性势能绝大部分转化为木材发生蠕变变形所消耗的应变能，这样工程木发生蠕变变形时，只需消耗少量外部荷载所做的功，也就是减少了梁的挠度增加，在梁的使用过程中，实现预应力的大小通过本发明根据梁的蠕变程度自动调控，无需人为操作，十分方便。
具体实施方式二
一种所述自动消除蠕变影响的预应力调控装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤a、用胶黏剂将第一钢板1与工程木粘接；
步骤b、将预应力筋锚固；
步骤c、旋动钢螺杆3，使转向块6下移，进而对预应力筋进行张拉；
步骤d、弹簧5收缩，预应力筋张拉到控制应力时停止旋动螺杆3。

Claims (4)

1.一种自动消除蠕变影响的预应力调控装置，其特征在于，包括第一钢板(1)、轴承(2)、钢螺杆(3)、第二钢板(4)、弹簧(5)和转向块(6)；所述第一钢板(1)的底部中间位置开一个圆孔，所述轴承(2)嵌入在圆孔内，所述轴承(2)外圈与第一钢板(1)焊接，所述钢螺杆(3)与轴承(2)内圈焊接，所述钢螺杆(3)与轴承(2)焊接的一端两侧磨平，所述第二钢板(4)的中间位置设有一个能够与钢螺杆(3)配合的螺纹孔，所述钢螺杆(3)从第二钢板(4)的螺纹孔中伸出，但是不与弹簧(5)和转向块(6)接触，所述弹簧(5)顶端与第二钢板(4)焊接，弹簧(5)底端与转向块(6)顶端焊接。
2.根据权利要求1所述一种自动消除蠕变的预应力调控装置，其特征在于，所述转向块(6)上设有限位孔(6-1)。
3.根据权利要求1所述一种自动消除蠕变的预应力调控装置，其特征在于，所述第一钢板(1)面积比第二钢板(4)面积大。
4.一种权利要求1、2或3所述自动消除蠕变影响的预应力调控装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a、用胶黏剂将第一钢板(1)与工程木粘接；
步骤b、将预应力筋锚固；
步骤c、旋动钢螺杆(3)，使转向块(6)下移，进而对预应力筋进行张拉；
步骤d、弹簧(5)收缩，预应力筋张拉到控制应力时停止旋动螺杆(3)。
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