CN109916711A - 一种用于测量钢筋或钢筋连接构件伸长量的组合装置及测量方法 - Google Patents

一种用于测量钢筋或钢筋连接构件伸长量的组合装置及测量方法 Download PDF

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张望喜
邓俊杰
张瑾熠
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Abstract

本发明公开了一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置及测量方法，该鸡心夹焊接夹具组合夹持装置包括用于夹住钢筋或钢筋连接构件的的两个鸡心夹，鸡心夹由两个固定螺帽，两个调节螺栓，一根高强度拉紧弹簧组成，两个鸡心夹焊接在一起；一个与两个鸡心夹焊接在一起的铁杆；一块与铁杆焊接在一个的钢板；位移传感器与钢板垂直接触；它解决了变形钢筋拉伸过程直径屈服变细夹持不稳的问题。该测量方法步骤：1.鸡心夹焊接夹具安装；2.位移传感器安装；3.数据采集。本发明设计合理，夹具价格便宜，操作简便，测量方法高效可行。并可反复用于测量拉伸试验中钢筋或钢筋连接构件的伸长量。

Description

一种用于测量钢筋或钢筋连接构件伸长量的组合装置及测量 方法
技术领域
本发明属于土木工程中测量技术领域，主要是用于对钢筋或钢筋连接构件的材料力学性能的研究，尤其是用于测量拉伸试验过程中钢筋的伸长量，用于解决变形钢筋拉伸过程直径屈服变细夹持不稳的问题。
背景技术
一种优质高效建筑材料的发明将引领整个建筑行业进行一次伟大的革命。我们通常认为法国人在1849年发明钢筋混凝土并于1867年取得包括钢筋混凝土花盆以及紧随其后应用于公路护栏的钢筋混凝土梁柱的专利。1872年，世界上第一座钢筋混凝土结构的建筑在美国纽约建成，人类建筑史上一个崭新的纪元从此开始，钢筋混凝土结构在1900年之后到了大规模的使用。
相比于传统现浇钢筋混凝土结构，预制装配式钢筋混凝土结构具有施工周期短、绿色环保等优点，更加适合于我国国情。预制装配式钢筋混凝土结构受到国家大力支持与推广。但由于施工条件和装配工艺的限制，导致预制构件间钢筋的连接催生了很多新的方式，如：灌浆套筒连接、挤压套筒连接、浆锚搭接等。
然而材料的力学性能选取正确与否，是决定工程设计是否可靠的一个重要因素。现阶段的研究表明，我们对于钢筋拉伸试验尤其是灌浆套筒中钢筋伸长量的数据采集并不够精确。测量方式基本是采用贴应变片收集套筒及连接钢筋的应变，或利用万能材料试验机对于整个套筒与钢筋连接试件进行测量。前者更多收集的是某一个点的数据，后者在收集过程中由于钢筋通常过长而产生过大的伸长量，材料试验机夹具与钢筋之间存在滑移，以上测量研究方法不能完全反应出钢筋大变形和大应变时的应力应变情况，导致数据难以准确的得出钢筋的一定标距范围内的伸长量情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有测量钢筋或钢筋连接构件的伸长量测量方法的不足，提供一种用于测量的组合装置及其测量方法。组合装置的价格便宜，操作简便，测量方法高效可行。它解决了变形钢筋拉伸过程直径屈服变细夹持不稳的问题，并可反复用于测量钢筋或钢筋连接构件的伸长量的试验研究。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征是：包括用于夹住钢筋或钢筋连接构件的两个鸡心夹(1)，鸡心夹(1)由两个固定螺帽(2)，两个调节螺栓(3)，一根高强度拉紧弹簧(4)组成，两个鸡心夹焊接在一起；一根与两个鸡心夹(1)焊接在一起的铁杆(5)；一块与铁杆(5)焊接在一起的钢板(6)；位移传感器(7)与钢板(6)垂直接触。
上述的一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征是：所述鸡心夹(1)采用球墨铸铁进行铸造，或采用优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、合金结构钢或其它经过接头型式检验确定符合要求的钢材进行机械加工。
上述的一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征是：所述鸡心夹(1)与铁杆(5)通过可靠焊接在一起，铁杆(5)笔直无明显缺陷且具有足够大的刚度，其变形量非常小，达到可以忽略的程度，同时铁杆(5)的自重不宜过大。
上述的一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征是：所述铁杆(5)与钢板(6)通过可靠焊接在一起，且钢板(6)表面平整，没有明显缺陷且有足够大的刚度，其变形量非常小，达到可以忽略的程度，同时钢板(6)的自重不宜过大。
上述的一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征是：位移传感器(7)与钢板(6)垂直接触，并且在测量期间两者能够有效的接触在一起，不会脱开。位移传感器(7)通过磁座或其他可靠方式固定；位移传感器(7)连接到动态数据采集仪上进行实时读取数据并储存。
同时，本发明还公开了一种步骤简单、工艺合理、实现方便且连接效率高、连接效果好的测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、鸡心夹焊接夹具安装：拧紧鸡心夹(1)上的调节螺栓(3)并调节好鸡心夹(1)上的拉紧弹簧(4)，使两组鸡心夹焊接夹具(1)分别固定在钢筋两端的预设位置上；
步骤二、位移传感器安装：使两组位移传感器(7)前段的顶针分别与两组鸡心夹焊接夹具(1)中的钢板(6)垂直接触，并保证在试验过程中两者不会脱开也不会超过位移传感器(7)的量程，位移传感器(7)通过磁座或其他可靠方式固定；
步骤三、数据采集：随着试验的进行，通过动态数据采集仪对两组数据进行采集存储。
上述的方法，其特征是：步骤一中根据钢筋直径的大小，选择与之匹配的鸡心夹(1)型号。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、所采用的鸡心夹焊接夹具结构简单、设计合理且造价低廉。在五金市场或在网上购物商场就可以买到。
2、所采用的铁杆与钢板制作非常简单，一般试验室就可以找到原材料，找试验室师傅切割，焊接即可。
3、所采用的位移传感器，数据采集仪。属于常见的土木工程试验室仪器，试验室一般都有。并且仪器价格不贵，材料损耗也低。
4、鸡心夹与钢筋之间的高强拉紧弹簧连接非常有效。并不会随着钢筋拉伸的过程中钢筋横截面变小而出现两者脱离的现象。
5、万能材料试验机虽然也可以测钢筋伸长量，但它在试验过程中钢筋通常过长而产生过大的伸长量，导致数据中难以准确的得出位移关系。而位移传感器测量精度高，得到的数据有效可靠。
6、所示鸡心夹焊接夹具与位移传感器组合装置，可以通过拧螺母，调节高强拉紧弹簧反复使用。
7、应用面广，且意义深远。不局限于钢筋或钢筋间接构件。
下面通过附图和实施实例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为鸡心夹的正视图，俯视图及其立体图
图2为鸡心夹焊接夹具的正视图，俯视图及其立体图
图3为鸡心夹焊接夹具与位移传感器组合装置示意图
附图标记说明：
1—鸡心夹
2—固定螺帽
4—调节螺栓
4—高强度拉紧弹簧
5—铁杆
6—钢板
7—位移传感器
具体实施方式
如图1所示的鸡心夹(1)，包含固定螺帽(2)、调节螺栓(3)、高强度拉紧弹簧(4)。鸡心夹(1)的型号与所夹持的钢筋直径相匹配。
如图3所示的一种鸡心夹焊接夹具与位移传感器组合装置，包括鸡心夹(1)、铁杆(5)、钢板(6)、位移传感器(7)。
本实施例中，所述鸡心夹(1)采用球墨铸铁进行铸造，或采用优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢、合金结构钢或其它经过接头型式检验确定符合要求的钢材进行机械加工。
本实施例中，所述铁杆(5)采用直径为8mm，长为500mm的热轧HPB300级钢筋代替。
本实施例中，所述钢板(6)长80mm，宽50mm，厚为4mm。为试验室废弃钢板切割所得。
本实施例中，所述鸡心夹(1)以及位移传感器(7)在五金建材仪器市场买得。
本实施例中，铁杆(5)与鸡心夹(1)之间采用手工电弧焊接，钢板(6)与铁杆(5)采用手工电弧焊接。
以上所述，仅是本发明较佳的实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征在于：包括用于夹住钢筋或钢筋连接构件的两个鸡心夹(1)，鸡心夹(1)由两个固定螺帽(2)，两个调节螺栓(3)，一根高强度拉紧弹簧(4)组成，两个鸡心夹焊接在一起；一根与两个鸡心夹(1)焊接在一起的铁杆(5)；一块与铁杆焊接在一个的钢板(6)；位移传感器(7)与钢板(6)垂直接触；解决了变形钢筋拉伸过程直径屈服变细夹持不稳的问题。
2.按照权利要求1所述的一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征在于：所述鸡心夹(1)用球墨铸铁铸造而成，或采用优质碳素结构钢、合金结构钢、低合金高强度结构钢或经过接头型式检验其他确定符合要求的钢材进行机械加工。
3.按照权利要求1所述的一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征是：所述鸡心夹(1)与铁杆(5)通过可靠焊接在一起，铁杆(5)笔直无明显缺陷且具有足够大的刚度，其变形量非常小，达到可以忽略的程度，同时铁杆(5)的自重不大。
4.按照权利要求1所述的一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征是：所述铁杆(5)与钢板(6)通过可靠焊接在一起，且钢板(6)表面平整，没有明显缺陷且有足够大的刚度，其变形量非常小，达到可以忽略的程度，同时钢板(6)的自重不大。
5.按照权利要求1所述的一种鸡心夹焊接夹具组合夹持装置，其特征是：位移传感器(7)与钢板(6)垂直接触，并且在测量期间两者能够有效的接触在一起，不会脱开。位移传感器(7)通过磁座或其他可靠方式固定；位移传感器(7)连接到动态数据采集仪上进行实时读取数据并储存。
6.一种如权利要求1所述鸡心夹焊接夹具组合夹持装置与位移传感器组合装置测量方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、鸡心夹焊接夹具安装：拧紧鸡心夹(1)上的调节螺栓(3)并调节好鸡心夹(1)上的拉紧弹簧(4)，使两组鸡心夹焊接夹具(1)分别固定在钢筋两端的预设位置上；
步骤二、位移传感器(LVDT)安装：使两组位移传感器(7)前段的顶针分别与两组鸡心夹焊接夹具(1)中的钢板(6)垂直接触，并保证在试验过程中两者不会脱开也不会超过位移传感器(7)的量程，位移传感器(7)通过磁座或其他可靠方式固定；
步骤三、数据采集：随着试验的进行，通过数据采集仪对两组数据进行采集存储。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于：步骤一中根据钢筋或钢筋连接构件直径的大小，选择适合的鸡心夹(1)型号。
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