CN109469346A - 一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，包括摩擦装置模块、镰刀型构件模块以及锚固组件模块；摩擦装置模块包括三角形摩擦装置、U型摩擦装置和固定杆，三角形摩擦装置置于工字钢梁的下翼缘上侧，并通过固定杆抵接；U型摩擦装置置于工字钢梁下翼缘下侧，并通过第一栓杆与镰刀型构件模块连接；镰刀型构件模块包括镰刀型构件和撑杆，镰刀型构件通过撑杆与三角形摩擦装置连接，并通过第一栓杆与U型摩擦装置连接；锚固组件模块包括第二栓杆、锚固组件以及锚具，锚固组件置于镰刀型构件下部并通过第二栓杆与镰刀型构件连接，钢绞线通过锚具与锚固组件连接。其可广泛用于钢梁加固中端接点的连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种锚固装置，特别是一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，属于结构工程技术领域。
背景技术
钢结构制造简便、施工简单、造价低廉，以其独特的优势越来越多的走进人们的生活，几乎在各个角落都可以看大他们的身影。另一方面随着社会的发展及经济水平的提高，人们对钢机构的需求也越来越大，迫切需要更大跨度的钢梁、更大的厂房，然而部分钢结构存在因恒荷载增加导致的结构构件承载力不足或构件变形较大不满足使用功能要求等问题。
传统加固采用加大原结构构件截面和增强连接强度的方法加固钢结构，首先需停止内部正常生产活动，并搭设大量支撑脚手架制造工作平台，施工质量也无法做到有效保障，并且此种方法也有一定量的焊接和安装工作，对原结构造成一定损坏。此外，体外预应力的施加技术要求较高给施工带来了不变。
发明内容
为解决现有技术的上述不足，本发明提出了一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，该装配式装置用于钢梁加固过程中端接点连接，可有效解决因焊接钢连接件对原钢构件的影响，并且可在正常生产活动情况下进行施工，施工方法简单，并且可以有效缩减加固施工周期。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，该镰刀型端锚固装置主要包括摩擦装置模块、镰刀型构件模块以及锚固组件模块；
所述摩擦装置模块包括三角形摩擦装置、U型摩擦装置和固定杆，三角形摩擦装置置于工字钢梁的下翼缘上侧，固定杆一端与镰刀型构件模块连接，另一端抵接在三角形摩擦装置外侧，用于防止三角形摩擦装置倾斜；所述U型摩擦装置置于工字钢梁下翼缘下侧，并通过第一栓杆与镰刀型构件模块连接；其中，所述三角形摩擦装置、U型摩擦装置上均设置有预制孔，所述第一栓杆和撑杆穿过所述预制孔并固定在镰刀型构件上；
所述镰刀型构件模块包括镰刀型构件和撑杆，镰刀型构件通过撑杆与三角形摩擦装置连接，并通过第一栓杆与U型摩擦装置连接；
所述锚固组件模块包括第二栓杆、锚固组件以及锚具，锚固组件置于镰刀型构件下部并通过第二栓杆与镰刀型构件连接，钢绞线通过锚具与锚固组件连接。
进一步地，所述镰刀型构件下部依次设有三个预留孔，可根据现场情况选择适应的位置与锚固组件通过第二栓杆连接。
进一步地，所述三角形摩擦装置为一对，分别对称设置于所述工字钢梁腹板两侧，其横截面为倒T型，其底部与工字钢梁下翼缘上侧接触处做喷砂处理以增大摩擦力。
进一步地，所述U型摩擦装置包括顶板以及向下设置的两个底板，顶板上侧与工字钢梁下翼缘下侧接触处做喷砂处理以增大摩擦力。
进一步地，所述三角形摩擦装置与U型摩擦装置相对错开设置。
进一步地，所述第一栓杆、第二栓杆以及固定杆与镰刀型构件螺栓连接。
上述一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置的安装方法，首先，使用时将预先制作好的两个三角形摩擦装置放置于工字钢梁下翼缘上侧对称位置，确保三角形摩擦装置紧靠工字钢梁腹板，U形摩擦装置放置于工字钢梁下翼缘下侧相对于三角形摩擦装置略微向前位置；
其次，安装镰刀型构件，并通过第一栓杆连接，最后安装锚固组件；
再次，安装三角形摩擦装置和镰刀型构件之间的固定杆，调节镰刀型构件与三角形摩擦装置的距离，确保两者平行；
最后，使用时，钢绞线穿过锚固组件并通过锚具固定，施加一定的预应力，实现自锁。
工作原理:
在静力状态下，镰刀型构件、撑杆及第一栓杆形成一个杠杆，撑杆为支点，实现了在镰刀型构件自身重力下的自锁并达到平衡；
在施加预应力状态下，镰刀型构件通过锚固组件受到斜向下的预应力F，预应力与镰刀型端锚固装置自身重力对该装置形成一个Y轴负方向分力F1与X轴正方向的分力F2，Y轴负方向分力F1与三角形摩擦装置通过撑杆向上的分力和U型摩擦装置通过第一栓杆向下的分力平衡；X轴正方向的分力F2与三角形摩擦装置通过撑杆对工字钢梁下翼缘上侧的压力和U型摩擦装置通过第一栓杆对工字钢梁下翼缘下测的压力乘以摩擦系数达到平衡。
三角形摩擦装置向对工字钢梁下翼缘上侧的压力通过三角形摩擦装置均匀的施加在工字钢梁下翼缘上侧，有效的防止了应力集中。
U型摩擦装置对工字钢梁下翼缘下侧的压力通过U型摩擦装置均匀的施加在工字钢梁下翼缘下侧，有效的防止了应力集中。
固定杆起到防止三角形摩擦装置向镰刀型构件倾斜作用。
镰刀型端锚固装置通过三角形摩擦装置、U型摩擦装置与工字钢梁下翼缘通过摩擦挤压受力最终实现装置自锁，最大程度的保护了原有结构。
镰刀型端锚固装置中的三角形摩擦装置、U型摩擦装置、锚固组件及镰刀型构件均按照设计在加工厂加工完成，现场机械拼装。在未施加预应力之前需进行临时锚固。
该加固方法可以在正常生产活动情况下进行施工，并且施工方法简单可以拆卸，占用厂房使用空间较小、周期较短易于普遍推广。
相对于现有技术，本发明具有如下技术效果：
该种镰刀型装配式体外预应力端锚固装置是安全有效的，经的起实际实验检验。该装置将钢梁加固过程中端接点连接的集中应力经过三角形摩擦装置、U型摩擦装置巧妙均匀转化到钢梁下翼缘，有效的防止了应力的集中，并且规避了传统焊接对原有结构的损害。该端接点锚固装置整体设计简约、受力路径明确并且造价低廉，可以广泛用于钢梁加固中端接点的连接。
附图说明
图1是本发明的镰刀型装配式体外预应力端锚固装置正立面示意图；
图2是本发明的镰刀型装配式体外预应力端锚固装置剖面示意图；
图3是本发明的镰刀型装配式体外预应力端锚固装置的三角形摩擦装置；
图4是本发明的镰刀型装配式体外预应力端锚固装置的U形摩擦装置；
图5是本发明的镰刀型装配式体外预应力端锚固装置的镰刀型构件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1-5所示，本发明的一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，该镰刀型端锚固装置主要包括摩擦装置模块、镰刀型构件模块以及锚固组件模块。摩擦装置模块包括三角形摩擦装置1、U型摩擦装置2和固定杆8，如图1-3所示，三角形摩擦装置1置于工字钢梁5的下翼缘上侧，固定杆8一端与镰刀型构件模块连接，另一端抵接在三角形摩擦装置1外侧，用于防止三角形摩擦装置1倾斜.三角形摩擦装置1为一对，分别对称设置于工字钢梁5腹板两侧，其横截面为倒T型，其底部与工字钢梁5下翼缘上侧接触处做喷砂处理以增大摩擦力。如图1-2和4所示，U型摩擦装置2置于工字钢梁5下翼缘下侧，并通过第一栓杆6与镰刀型构件模块连接。U型摩擦装置2包括顶板以及向下设置的两个底板，顶板上侧与工字钢梁5下翼缘下侧接触处做喷砂处理以增大摩擦力。镰刀型构件模块B包括镰刀型构件4和撑杆9，如图5所示，镰刀型构件4通过撑杆9与三角形摩擦装置1连接，并通过第一栓杆6与U型摩擦装置2连接。三角形摩擦装置1、U型摩擦装置2上均设置有预制孔，第一栓杆6和撑杆9穿过预制孔并固定在镰刀型构件4上。锚固组件模块包括第二栓杆7、锚固组件3以及锚具，锚固组件3置于镰刀型构件4下部并通过第二栓杆7与镰刀型构件4连接，钢绞线通过锚具与锚固组件3连接。三角形摩擦装置1与U型摩擦装置2相对错开设置。镰刀型构件4下部依次设有三个预留孔，选择下面两孔位置与锚固组件3通过第二栓杆7连接。第一栓杆6、第二栓杆7以及固定杆8与镰刀型构件4螺栓连接。
安装方法为：
首先，使用时将预先制作好的两个三角形摩擦装置1放置于工字钢梁5下翼缘上侧对称位置，确保三角形摩擦装置1紧靠工字钢梁5腹板，U形摩擦装置2放置于工字钢梁5下翼缘下侧相对于三角形摩擦装置1略微向前位置。
其次，安装镰刀型构件4，并通过第一栓杆6连接，最后安装锚固组件3。
再次，安装三角形摩擦装置1和镰刀型构件4之间的固定杆8，调节镰刀型构件4与三角形摩擦装置1的距离，确保两者平行。
最后，使用时，钢绞线穿过锚固组件3并通过锚具固定，如图1所示，施加一定的预应力，实现自锁。
本实施例中，镰刀型端锚固装置中的三角形摩擦装置1、U型摩擦装置2、锚固组件3及镰刀型构件4均按照设计在加工厂加工完成，现场机械拼装。在未施加预应力之前需进行临时锚固。
该加固方法可以在正常生产活动情况下进行施工，并且施工方法简单可以拆卸，占用厂房使用空间较小、周期较短易于普遍推广。
上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。
Claims (7)
1.一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，其特征在于：该镰刀型端锚固装置主要包括摩擦装置模块、镰刀型构件模块以及锚固组件模块；
所述摩擦装置模块包括三角形摩擦装置(1)、U型摩擦装置(2)和固定杆(8)，三角形摩擦装置(1)置于工字钢梁(5)的下翼缘上侧，固定杆(8)一端与镰刀型构件模块连接，另一端抵接在三角形摩擦装置(1)外侧，用于防止三角形摩擦装置(1)倾斜；所述U型摩擦装置(2)置于工字钢梁(5)下翼缘下侧，并通过第一栓杆(6)与镰刀型构件模块连接；
所述镰刀型构件模块包括镰刀型构件(4)和撑杆(9)，镰刀型构件(4)通过撑杆(9)与三角形摩擦装置(1)连接，并通过第一栓杆(6)与U型摩擦装置(2)连接；其中，所述三角形摩擦装置(1)、U型摩擦装置(2)上均设置有预制孔，所述第一栓杆(6)和撑杆(9)穿过所述预制孔并固定在镰刀型构件(4)上；
所述锚固组件模块包括第二栓杆(7)、锚固组件(3)以及锚具，锚固组件(3)置于镰刀型构件(4)下部并通过第二栓杆(7)与镰刀型构件(4)连接，钢绞线通过锚具与锚固组件(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，其特征在于：镰刀型构件(4)下部依次设有三个预留孔，可根据现场情况选择适应的位置与锚固组件(3)通过第二栓杆(7)连接。
3.根据权利要求1所述的一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，其特征在于：所述三角形摩擦装置(1)为一对，分别对称设置于所述工字钢梁(5)腹板两侧，其横截面为倒T型，其底部与工字钢梁(5)下翼缘上侧接触处做喷砂处理以增大摩擦力。
4.根据权利要求1所述的一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，其特征在于：所述U型摩擦装置(2)包括顶板以及向下设置的两个底板，顶板上侧与工字钢梁(5)下翼缘下侧接触处做喷砂处理以增大摩擦力。
5.根据权利要求1所述的一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，其特征在于：所述三角形摩擦装置(1)与U型摩擦装置(2)相对错开设置。
6.根据权利要求1所述的一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置，其特征在于：所述第一栓杆(6)、第二栓杆(7)以及固定杆(8)与镰刀型构件(4)螺栓连接。
7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的一种应用于装配式体外预应力的镰刀型端锚固装置的安装方法，其特征在于：
首先，使用时将预先制作好的两个三角形摩擦装置(1)放置于工字钢梁(5)下翼缘上侧对称位置，确保三角形摩擦装置(1)紧靠工字钢梁(5)腹板，U形摩擦装置(2)放置于工字钢梁(5)下翼缘下侧相对于三角形摩擦装置(1)略微向前位置；
其次，安装镰刀型构件(4)，并通过第一栓杆(6)连接，最后安装锚固组件(3)；
再次，安装三角形摩擦装置(1)和镰刀型构件(4)之间的固定杆(8)，调节镰刀型构件(4)与三角形摩擦装置(1)的距离，确保两者平行；
最后，使用时，钢绞线穿过锚固组件(3)并通过锚具固定，施加一定的预应力，实现自锁。
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