CN111270712A - 一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构及锚固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构及锚固方法。锚固结构包括锚板和连接固定件；锚板上设有锥孔；连接固定件插接在锥孔内侧且连接固定件的锥面与锥孔相适配；连接固定件包括至少两个相互拼接的夹片；夹片的内侧壁设有与钢筋外侧壁相适配的凹凸纹路。锚固方法包括先将夹片夹在穿过锚板的锥孔的钢筋外侧，使夹片外侧的锥面与锚板的锥孔贴合后，再将快速装配式钢筋锚固结构浇筑于混凝土底板中起到抗拉锚固节点的作用。本发明提供的混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构及锚固方法，不仅锚固结构组装步骤简单，锚固施工速度快捷，而且制作成本大幅降低。

Description

一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构及锚固方法

技术领域

本发明涉及钢筋锚固领域，尤其涉及一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构及锚固方法。

背景技术

传统的建筑结构抗浮锚固工程中，抗浮锚杆(锚索)与建筑混凝土底板之间的锚固是整个锚固工程中的关键环节之一。如图1所示，当采用预应力混凝土用螺纹钢筋11’作为锚固结构主筋时，其与建筑结构的混凝土底板12’的锚固节点普遍采用让预应力混凝土用螺纹钢筋11’穿过一块中心带有通孔的钢板13’，钢板13’上下各旋有一个预应力混凝土螺纹钢筋专用螺母予以固定。钢板13’以下的螺母作为定位螺母14’，钢板13’以上的螺母作为受力螺母15’。整个锚固节点浇筑于建筑结构底板的混凝土内，向结构底板传递锚杆锚固力，如图1所示。该结构采用的两个螺母一方面造价高昂，另一方面施工过程中在钢筋上旋转两个螺母增加了工程量，耽误了工期；最重要的是钢板13’以上的受力螺母15’高度通常大于5厘米，占据了钢板13’对混凝土的冲切高度，不利于结构受力。综上所述，传统的预应力混凝土用螺纹钢筋在混凝土底板中的锚固节点构造形式不仅造价高、工期长，而且不利于整个抗浮结构的受力。

发明内容

本发明的目的是提供一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构及锚固方法，解决了由于建筑结构梁或板的截面面积小，钢筋锚固长度不能满足要求造成钢筋锚固节点制作复杂、施工速度慢并且成本高的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，包括锚板，还包括能包裹在钢筋外侧壁的连接固定件；所述锚板上设有贯通式的锥孔；所述连接固定件插接在锥孔内侧，连接固定件的外侧壁设有与所述锥孔相适配的锥面；连接固定件包括至少两个绕其中心线相互拼接的夹片；所述夹片的内侧壁设有与钢筋外侧壁相适配的凹凸纹路。

作为本发明的进一步改进，所述锚板与连接固定件之间设有限位结构。

作为本发明的更进一步改进，所述限位结构与锚板或连接固定件活动连接。

作为本发明的更进一步改进，所述夹片内侧壁的凹凸纹路为内螺纹。

作为本发明的更进一步改进，所述锚板的一侧设有多边形凸起部，所述锥孔穿过所述多边形凸起部。

作为本发明的更进一步改进，所述连接固定件与钢筋的连接长度大于1倍的钢筋直径。

作为本发明的更进一步改进，所述锚板的厚度从其中部向边缘逐渐减小，锚板上与锥孔开口尺寸最小处位于同一侧的面设有绕其中部布置的斜面，所述锥孔设置在锚板最厚的部分。

作为本发明的更进一步改进，所述锥孔的内壁相对于其中心线的夹角为10°-45°。

为实现上述目的，本发明还提供一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固方法，先将所述钢筋锚固结构的夹片夹在穿过锚板的锥孔的钢筋外侧；使夹片外侧的锥面与锚板的锥孔贴合后，再将所述钢筋锚固结构浇筑于混凝土底板中起到抗拉锚固节点的作用。

在所述夹片外侧的锥面与锚板的锥孔贴合后，通过限位结构限制锚板与连接固定件两者在锥孔中心线方向的相对移动，防止连接固定件从锚板的锥孔中脱出。

有益效果

与现有技术相比，本发明的混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构及锚固方法的优点为：

1、混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构通过夹片拼合于钢筋顶端的外侧形成连接固定件，用于将锚板与钢筋紧密连接。当钢筋受到背向于锚板方向的轴向拉力时，钢筋将拉力通过螺纹传递至连接固定件，连接固定件将外力通过锥面与锥孔的配合传递至锚板。锚板浇筑于混凝土结构中起到抗拉锚固节点作用。该混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构比传统的采用螺纹旋紧方式安装固定的锚固板相比能够节省定位螺母，同时也省去旋拧螺母的施工步骤，不仅组装步骤简单、施工速度快捷，而且制作成本大幅降低。

2、由于连接固定件位于锚板的锥孔内部，避免出现如传统锚固节点中位于锚板以上的受力螺母占用锚板对混凝土底板冲切的冲切高度，受力形式更加合理，混凝土底板在受快速装配式钢筋锚固结构的拉力过程中不容易损坏。

3、若干夹片拼接构成连接固定件。由于该快速装配式钢筋锚固结构在浇筑前，锚板的锥孔开口较大的一端朝上，如果此时锚板锥孔与连接固定件的锥面之间摩擦力不足或锚板与连接固定件之间没有限定两者相对位置的结构，则锚板容易出现下滑并导致快速装配式钢筋锚固结构散开。而在夹片外侧的锥面与锚板的锥孔贴合后，通过限位结构限制锚板与连接固定件两者在锥孔中心线方向的相对移动，即可防止连接固定件从锚板的锥孔中脱出。这样在快速装配式钢筋锚固结构拼装好后和浇筑混凝土的过程中，确保锚板、连接固定件和钢筋不散开，保证施工的正常进行。

4、限位结构与锚板或连接固定件可采用固定连接，也可以活动连接。当采用活动连接的方式时，在锚板与连接固定件装配过程中，限位结构不会对其形成干涉，装配更方便快捷。

5、由于钢筋受到拉力时，锚板上与连接固定件配合的部分受力最大。通过让锚板的厚度从其中部向边缘逐渐减小，锥孔设置在锚板最厚的部分，能实现从中间向四周传力，减少了应力集中，提高了锚板的抗拉性能，延长其使用寿命。

6、锚板的一侧设有多边形凸起部，当锚板厚度比较薄时，如果需要将锚板相对外侧壁为螺纹的钢筋转动，通过扳手拧动锚板上的多边形凸起部，操作方便。此外，由于锥孔穿过多边形凸起部，即使锚板厚度小，也能通过增加的多边形凸起部确保锥孔的长度足够长，从而保证锚板与连接固定件的接触受力面积足够大，降低锚板受力变形的风险。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有钢筋锚固节点的结构示意图；

图2为实施例1中的混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构的拆解示意图；

图3为实施例1中的混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构的组装示意图；

图4为实施例1中的混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构的俯视图；

图5为实施例1中的混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构的使用状态图；

图6为实施例2中的混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构的拆解示意图；

图7为实施例2中的混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构的组装示意图；

图8为实施例3中的限位结构俯视放大图；

图9为实施例4中的限位结构俯视放大图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例。

实施例1

本发明的具体实施方式如图2至图5所示，一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，包括锚板100，还包括能包裹在钢筋11外侧壁的连接固定件200。锚板100上设有贯通式的锥孔102。连接固定件200插接在锥孔102内侧，连接固定件200的外侧壁设有与锥孔102相适配的锥面202。连接固定件200包括至少两个绕其中心线相互拼接的夹片201。夹片201的内侧壁设有与钢筋11外侧壁相适配的凹凸纹路203。本实施例中，连接固定件200由三个绕其中心线相互拼接的夹片201构成。夹片201呈楔形。连接固定件200的锥面202为圆锥面。锚板100上的锥孔102为圆台形通孔。锚板100的锥孔102最小内径大于或等于钢筋11外部轮廓的最大外径。连接固定件200呈圆台形，其最大外径不大于锥孔102的最大内径。

锥孔102的内壁相对于其中心线的夹角为10°-45°，既确保锚板的锥孔102与连接固定件200的锥面202之间的受力效果较好，同时避免因倾角较大导致锚板100和连接固定件200局部厚度较薄的部分容易被破坏的问题。

锚板100与连接固定件200之间设有限位结构104。本实施例中，限位结构104固定设置在锚板100上，限位结构104为凸起，其位于锥孔102上尺寸最大的开口边缘处，即锚板100的上表面处。该凸起的限位结构104向锥孔102中部延伸，挡在连接固定件200的边缘上方。该凸起的限位结构104可以为一个，也可以为多个，例如限位结构104的数量与夹片201一一对应。凸起的限位结构104可以采用在连接固定件200、钢筋11上端和锚板100拼接完成后再焊接的方式设置在锚板100上，也可以采用预先与锚板100同时浇筑成型的方式。

本实施例中，夹片201内侧壁的凹凸纹路203为内螺纹。连接固定件200的内螺纹和钢筋11的外螺纹均为矩形或三角形或梯形或锯齿形或牙型或波形的连接螺纹。

锚板100的下侧中部固定连接有多边形凸起部103，锥孔102穿过多边形凸起部103。多边形凸起部103可以为四边形或六边形，本实施例中，多边形凸起部103为六边形结构。

连接固定件200与钢筋11的连接长度大于1倍的钢筋11直径，保证有足够的咬合长度，避免钢筋11出现拉脱。锚板100的厚度从其中部向边缘逐渐减小，锚板100上与锥孔102开口尺寸最小处位于同一侧的面设有绕其中部布置的斜面。本实施例中，锚板100的下表面设有斜面，锥孔102设置在锚板100最厚的部分。当钢筋受到拉力时，锚板100能实现从中间向四周传力，减少了应力集中，提高了锚板100的抗拉性能，延长其使用寿命。锚板100为钢板或复合材料板，其外轮廓为圆形、矩形或多边形。

混凝土结构用快速装配式钢筋锚固方法如以下步骤：先将上述快速装配式钢筋锚固结构的夹片201夹在穿过锚板100的锥孔102的钢筋11外侧，各夹片201绕钢筋11布置构成连接固定件200。然后让钢筋11与锚板100相对移动，使连接固定件200进入锚板100上的锥孔102，并让夹片201外侧的锥面202与锚板100的锥孔102贴合。通过限位结构104的固定凸起限制锚板100与连接固定件200两者在锥孔102中心线方向的相对移动，防止连接固定件200从锚板100的锥孔102中脱出。最后将上述快速装配式钢筋锚固结构浇筑于混凝土底板12中起到抗拉锚固节点的作用。

实施例2

如图6和图7所示，与实施例1的不同之处在于，限位结构104固定设置在连接固定件200上，限位结构104位于连接固定件200横截面尺寸最小的端面外边缘，即连接固定件200的下表面处。该凸起的限位结构104向外侧延伸，在上述快速装配式钢筋锚固结构组装完成后，凸起的限位结构104位于锚板100的下方。该凸起的限位结构104也可采用预先浇筑成型或组装完成后焊接的方式设置在连接固定件200上。凸起的限位结构104可以设置在其中一个夹片201上，也可以设置在每个夹片201上。

实施例3

如图8所示，与实施例1、2的不同之处在于，限位结构104与锚板100或连接固定件200活动连接。本实施例中，限位结构104设置在锚板100上且为旋转式卡扣。限位结构104一端与锚板100顶部旋转连接，另一端为自由端。

当快速装配式钢筋锚固结构组装完成后，可人手旋转卡扣式的限位结构104，使其自由端位于连接固定件200的边缘上方，即可起到限位作用，防止锚板100相对钢筋11下滑。该旋转卡扣式的限位结构104的数量和位置也可以与夹片201一一对应。

实施例4

如图9所示，与实施例3的不同之处在于，限位结构104为插销。限位结构104设置在锚板100顶部。

当快速装配式钢筋锚固结构组装完成后，人手操作移动插销式的限位结构104，使其朝向锥孔102中部移动，直至插销端部位于连接固定件200的边缘上方，即可起到限位作用。该插销式的限位结构104也可以与夹片201一一对应。

除上述实施例外，锚板100的锥孔102也可以为棱锥状，但加工难度高于圆台状的锥孔102，精度也较低。此外，钢筋11外表面的凹凸纹路也可以采用非螺纹结构，例如沿钢筋11轴向间隔布置的圆环凸起，则夹片201内侧壁的凹凸纹路203采用与钢筋11外侧壁相适配的圆环凹槽。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，包括锚板(100)，其特征在于，还包括能包裹在钢筋(11)外侧壁的连接固定件(200)；所述锚板(100)上设有贯通式的锥孔(102)；所述连接固定件(200)插接在锥孔(102)内侧，连接固定件(200)的外侧壁设有与所述锥孔(102)相适配的锥面(202)；连接固定件(200)包括至少两个绕其中心线相互拼接的夹片(201)；所述夹片(201)的内侧壁设有与钢筋(11)外侧壁相适配的凹凸纹路(203)。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，其特征在于，所述锚板(100)与连接固定件(200)之间设有限位结构(104)，所述限位结构(104)与锚板(100)或连接固定件(200)连接。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，其特征在于，所述限位结构(104)与锚板(100)或连接固定件(200)活动连接。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，其特征在于，所述夹片(201)内侧壁的凹凸纹路(203)为内螺纹。

5.根据权利要求1或4所述的一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，其特征在于，所述锚板(100)的一侧设有多边形凸起部(103)，所述锥孔(102)穿过所述多边形凸起部(103)。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，其特征在于，所述连接固定件(200)与钢筋(11)的连接长度大于1倍的钢筋(11)直径。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，其特征在于，所述锚板(100)的厚度从其中部向边缘逐渐减小，锚板(100)上与锥孔(102)开口尺寸最小处位于同一侧的面设有绕其中部布置的斜面；所述锥孔(102)设置在锚板(100)最厚的部分。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固结构，其特征在于，所述锥孔(102)的内壁相对于其中心线的夹角为10°-45°。

9.一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固方法，其特征在于，先将权利要求1中所述快速装配式钢筋锚固结构的夹片(201)夹在穿过锚板(100)的锥孔(102)的钢筋(11)外侧，使夹片(201)外侧的锥面(202)与锚板(100)的锥孔(102)贴合后，再将所述快速装配式钢筋锚固结构浇筑于混凝土底板(12)中起到抗拉锚固节点的作用。

10.根据权利要求9所述的一种混凝土结构用快速装配式钢筋锚固方法，其特征在于，在所述夹片(201)外侧的锥面(202)与锚板(100)的锥孔(102)贴合后，通过限位结构(104)限制锚板(100)与连接固定件(200)两者在锥孔(102)中心线方向的相对移动，防止连接固定件(200)从锚板(100)的锥孔(102)中脱出。

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