CN111735726A - 施工现场钢筋灌浆套筒连接接头的试验装置及试验方法 - Google Patents

施工现场钢筋灌浆套筒连接接头的试验装置及试验方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种施工现场钢筋灌浆套筒连接接头的试验装置及试验方法，其中试验装置包括试验架以及设置在试验架上的加载装置，在所述试验架上设置有刚度块A和刚度块B；所述刚度块A和刚度块B设置有前后面贯通的切口和内部沿纵向贯通的孔道；套筒连接接头试件一端固定在所述刚度块A的切口内，套筒连接接头试件另一端固定在所述刚度块B的切口内；所述加载装置包括加载框架、加载板、液压千斤顶A以及液压千斤顶B，所述加载板固定在所述加载框架上，加载板位于液压千斤顶A以及液压千斤顶B之间；本发明可以完成相关标准中规定的“套筒灌浆连接接头试件的对中和偏置单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压的强度和变形”的检验试验。

Description

施工现场钢筋灌浆套筒连接接头的试验装置及试验方法
技术领域
本发明涉及装配式钢筋施工技术领域，具体涉及一种钢筋灌浆套筒连接接头施工现场试验装置及试验方法。
背景技术
RC结构采用预制装配式建造方式具有构件质量易保证、现场施工劳动力大幅减少、施工速度快、工期短、节能环保等诸多优点，符合建筑工业化发展方向，为我国目前大力推广的房屋、市政桥梁等建筑的建造方式。
所谓预制装配式建造方式，即将结构的梁、柱等构件在预制厂进行分开预制，运输至施工现场再进行吊装、连接形成结构。其中，预制构件间的纵向钢筋连接质量直接影响结构的抗震性能，为该建造方式各项技术中的重中之重。
目前我国预制装配式建筑工程中关于预制构件间纵向钢筋的连接主要采用20世纪60年代Yee等发明的灌浆套筒连接方法，并且已经形成了行业标准。为了保证施工现场钢筋灌浆套筒连接的质量，建工行业推荐性标准《钢筋连接用灌浆套筒（JG/T398-2019）》和建工行业建设标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程（JGJ355-2015）》均对其进行了接头型式检验试验的相关规定，但由于施工现场缺少相关试验设备及试验方法，执行难度较大。
本发明提供了一种简便、易行的施工现场钢筋灌浆套筒连接接头试验的试验装置及其试验方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种钢筋灌浆套筒连接接头施工现场试验装置及试验方法，可以完成相关标准中规定的“套筒灌浆连接接头试件的对中和偏置单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压的强度和变形”的检验试验。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
施工现场钢筋灌浆套筒连接接头的试验装置，包括试验架以及设置在试验架上的加载装置，其特征在于，在所述试验架上设置有刚度块A和刚度块B，所述刚度块A设置在所述试验架的一端，所述刚度块B通过所述加载装置连接在所述试验架的另一端；所述刚度块A和刚度块B设置有前后面贯通的切口和内部沿纵向贯通的孔道；套筒连接接头试件一端固定在所述刚度块A的切口内，套筒连接接头试件另一端固定在所述刚度块B的切口内；
所述加载装置包括加载框架、加载板、液压千斤顶A以及液压千斤顶B，所述加载板固定在所述加载框架上，加载板位于液压千斤顶A以及液压千斤顶B之间；
套筒连接接头试件一端的钢筋固定在所述试验架上，套筒连接接头试件另一端的钢筋固定在所述加载框架上。
所述加载框架包括加载杆A、两根加载杆B以及加载杆C，所述加载板固定在所述加载杆C上，在所述加载杆A上设置有一内螺纹套筒，套筒连接接头试件的钢筋通过所述内螺纹套筒固定在所述加载杆A上。
所述刚度块A和刚度块B设置所述切口的部位上下贯穿的设置有用于连接限形螺栓的螺栓孔。
所述试验架四根立杆、四根横杆、四根纵杆、两根内横杆、两根支撑杆、两个托板、横板A以及横板B；所述四根立杆、四根横杆、四根纵杆相互连接形成空间矩形框结构；所述两个内横杆两端分别固定在所述矩形框结构下部的两根纵杆上；所述两根支撑杆分别竖直固定在所述两个内横杆的中部；两个托板分别固定在所述两根支撑杆的顶端；横板A和横板B的两端分别固定在空间矩形框结构左右端的两根所述立杆上；所述横板A中部置有与钢筋相适配的孔洞。
所述套筒连接接头试件在同一侧分别焊接有一根垂直于钢筋中心线的相互平行的标距杆。
一种安装套筒连接接头试件的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
安装套筒连接接头试件：
连接接头试件左边的钢筋穿过刚度块A内部孔道后穿过横板A中部的孔洞，并通过内外螺母与横板A紧紧相连；连接接头试件右边的钢筋穿进刚度块B的内部孔道，右端与内螺纹套筒相连；
通过加载装置对套筒连接接头试件进行加载，包括轴向拉伸试验和轴向反复拉压试验：
轴向拉伸试验：
松开液压千斤顶B的止油阀，拧紧液压千斤顶A的止油阀，通过紧液压千斤顶A进行分级加载，同时通过测量两个标距杆之间的间距来测定连接接头试件在每一级荷载下的轴向变形量；
轴向反复拉压试验：
松开液压千斤顶B的止油阀，拧紧液压千斤顶A的止油阀，通过紧液压千斤顶A进行一级拉伸加载，同时通过测量两个标距杆之间的间距来测定连接接头试件在该级荷载下的轴向变形量；
松开液压千斤顶A的止油阀，拧紧液压千斤顶B的止油阀，通过紧液压千斤顶B进行一级压缩加载，同时通过测量两个标距杆之间的间距来测定连接接头试件在该级荷载下的轴向变形量。
本发明的优点：
本发明提供了一种简便、易行的施工现场钢筋灌浆套筒连接接头试验的试验装置及其试验方法，可以完成相关标准中规定的“套筒灌浆连接接头试件的对中和偏置单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压的强度和变形”的检验试验。
附图说明
图1是本发明的加载装置整体结构示意图。
图2是本发明的加载装置整体俯视示意图。
图3是本发明的钢筋与加载杆（A）连接的俯视示意图。
图4是本发明的钢筋与加载杆（A）连接的右视示意图。
图5是本发明的刚度块的俯视示意图。
图6是本发明的刚度块的正视示意图。
图7是本发明的刚度块的1-1截面示意图。
上图中：1、立杆； 2、横杆；3、纵杆；4、内横杆；5、支撑杆；6、托板；7、横板A；8、横板B；9、刚度块A；10、刚度块B；11、限形螺栓；12、切口；13、标距杆；14、灌浆套筒；15、钢筋；16、加载杆A；17、加载杆B；18、加载杆C；19、加载板；20、液压千斤顶A；21、液压千斤顶B;22、螺母；23、孔道；24、内螺纹套筒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
见图1-图7，一种钢筋灌浆套筒连接接头施工现场试验装置，其特征在于，具体包括：四根立杆1、四根横杆2、四根纵杆3、两根内横杆4、两根支撑杆5、两个托板6、横板A7、横板B8、刚度块A9、刚度块B10、由灌浆套筒14和钢筋15组成的连接接头试件、加载杆A16、两根加载杆B17、加载杆C18、加载板19、液压千斤顶A20、液压千斤顶B21。
所述的四根立杆1、四根横杆2、四根纵杆3相互连接形成空间矩形框结构；所述的两个内横杆4两端分别固定在所述的矩形框结构下部的两根纵杆3上；所述的两根支撑杆5分别竖直固定在所述的两个内横杆4的中部；两个托板6分别固定在所述的两根支撑杆5的顶端；横板A7和横板B8的两端分别固定在空间矩形框结构左右端的两根所述的立杆1上；所述横板A7中部置有与钢筋15相适配的孔洞。
所述的刚度块A9和B10置有前后面贯通的切口12和内部沿纵向贯通的孔道23以及左端部上下贯穿的与限形螺栓11相适配的螺栓孔；所述的孔道23直径比内螺纹套筒外径略大。
所述的连接接头试件两边钢筋的端部均制作有螺纹，并在同一侧分别焊接有一根垂直于钢筋中心线的相互平行的标距杆13。
所述的加载杆A16、两根加载杆B17、加载杆C18首尾通过螺栓连接形成框架结构；所述的加载杆A16中间置有垂直于加载杆A16的内螺纹套筒24，其螺纹与连接接头试件右边钢筋端部的螺纹相匹配；所述的加载杆C18中间部位置有竖向的加载板19。
所述的连接接头试件左边的钢筋穿过刚度块A9内部孔道23后穿过横板A7中部的孔洞，并通过内外螺母22与横板A7紧紧相连；所述的刚度块A9右端与灌浆套筒14左端之间留有与钢筋变形相适配的间距；所述的连接接头试件右边的钢筋穿进刚度块B10的内部孔道23，右端与内螺纹套筒24相连；所述的刚度块B10底面置于装置左边的托板6上。
所述的液压千斤顶A20置于装置右边的托板6上，底面顶在刚度块B10的右端，加载端顶在加载板19的左面；所述的液压千斤顶B21加载端顶在加载板19的右面，底面固定在横板B8上。
一种钢筋灌浆套筒连接接头施工现场试验方法，按以下步骤实施：
步骤1：将所述的四根立杆1、四根横杆2、四根纵杆3相互连接形成空间矩形框结构；将所述的两个内横杆4两端分别固定在所述的矩形框结构下部的两根纵杆3上；将所述的两根支撑杆5分别竖直固定在所述的两个内横杆4的中部；两个托板6分别固定在所述的两根支撑杆5的顶端；将所述的横板B8的两端分别固定在空间矩形框结构右端的两根所述的立杆1上。
步骤2：选择其上中部位置的孔洞与所述的连接接头试件钢筋直径相匹配的横板A7，并将其固定在所述的空间矩形框结构左端的两根立杆1上。
步骤3：选择内部孔道23的内径分别与所述的连接接头试件钢筋15直径和内螺纹套筒24外径相匹配的刚度块A9和刚度块B10。
步骤4：将所述的连接接头试件两边钢筋的端部制作有螺纹，并在同一侧分别焊接一根垂直于钢筋中心线的相互平行的标距杆13，然后将加载杆A16通过其中间部位的内螺纹套筒24与连接接头试件右边钢筋的端部拧紧连接。
步骤5：将所述的连接接头试件左边的钢筋穿过刚度块A9内部孔道23后穿过横板A7中部的孔洞，并通过内外螺母22与横板A7紧紧相连，然后拧紧限形螺栓11。
步骤6：在所述的连接接头试件右边的钢筋上穿上刚度块B10，并拧紧限形螺栓11。所述的刚度块B10底面置于装置左边的托板6上。
步骤7：将所述的加载杆A16、两根加载杆B17、加载杆C18首尾通过螺栓连接形成框架结构。
步骤8：将所述的液压千斤顶A20置于装置右边的托板6上，底面顶在刚度块B10的右端，加载端顶在加载板19的左面。
步骤9：将所述的液压千斤顶B21加载端顶在加载板19的右面，底面固定在横板B8上。
轴向拉伸试验：
步骤10：松开液压千斤顶B21的止油阀，拧紧液压千斤顶A20的止油阀，通过紧液压千斤顶A20进行分级加载，同时通过测量两个标距杆13之间的间距来测定连接接头试件在每一级荷载下的轴向变形量。
轴向反复拉压试验
步骤10：松开液压千斤顶B21的止油阀，拧紧液压千斤顶A20的止油阀，通过紧液压千斤顶A20进行一级拉伸加载，同时通过测量两个标距杆13之间的间距来测定连接接头试件在该级荷载下的轴向变形量。
步骤11：松开液压千斤顶A20的止油阀，拧紧液压千斤顶B21的止油阀，通过紧液压千斤顶B21进行一级压缩加载，同时通过测量两个标距杆13之间的间距来测定连接接头试件在该级荷载下的轴向变形量。
步骤12：重复步骤10、11，完成所有拉压加载。

Claims (7)

1.一种施工现场钢筋灌浆套筒连接接头的试验装置，包括试验架以及设置在试验架上的加载装置，其特征在于，在所述试验架上设置有刚度块A（9）和刚度块B（10），所述刚度块A（9）设置在所述试验架的一端，所述刚度块B（10）通过所述加载装置连接在所述试验架的另一端；所述刚度块A（9）和刚度块B（10）设置有前后面贯通的切口（12）和内部沿纵向贯通的孔道（23）；套筒连接接头试件一端固定在所述刚度块A（9）的切口（12）内，套筒连接接头试件另一端固定在所述刚度块B（10）的切口（12）内；
所述加载装置包括加载框架、加载板（19）、液压千斤顶A（20）以及液压千斤顶B（21），所述加载板（19）固定在所述加载框架上，加载板（19）位于液压千斤顶A（20）以及液压千斤顶B（21）之间；
套筒连接接头试件一端的钢筋固定在所述试验架上，套筒连接接头试件另一端的钢筋固定在所述加载框架上。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述加载框架包括加载杆A（16）、两根加载杆B（17）以及加载杆C（18），所述加载板（19）固定在所述加载杆C（18）上，在所述加载杆A（16）上设置有一内螺纹套筒（24），套筒连接接头试件的钢筋通过所述内螺纹套筒（24）固定在所述加载杆A（16）上。
3.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述刚度块A（9）和刚度块B（10）设置所述切口（12）的部位上下贯穿的设置有用于连接限形螺栓（11）的螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述试验架四根立杆（1）、四根横杆（2）、四根纵杆（3）、两根内横杆（4）、两根支撑杆（5）、两个托板（6）、横板A（7）以及横板B（8）；所述四根立杆（1）、四根横杆（2）、四根纵杆（3）相互连接形成空间矩形框结构；所述两个内横杆（4）两端分别固定在所述矩形框结构下部的两根纵杆（3）上；所述两根支撑杆（5）分别竖直固定在所述两个内横杆（4）的中部；两个托板（6）分别固定在所述两根支撑杆（5）的顶端；横板A（7）和横板B（8）的两端分别固定在空间矩形框结构左右端的两根所述立杆（1）上；所述横板A（7）中部置有与钢筋（15）相适配的孔洞。
5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述套筒连接接头试件在同一侧分别焊接有一根垂直于钢筋中心线的相互平行的标距杆（13）。
6.一种基于权利要求1-5任一所述试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
安装套筒连接接头试件：
连接接头试件左边的钢筋穿过刚度块A（9）内部孔道（23）后穿过横板A（7）中部的孔洞，并通过内外螺母（22）与横板A（7）紧紧相连；连接接头试件右边的钢筋穿进刚度块B（10）的内部孔道（23），右端与内螺纹套筒（24）相连；
通过加载装置对套筒连接接头试件进行加载，包括轴向拉伸试验和轴向反复拉压试验：
轴向拉伸试验：
松开液压千斤顶B（21）的止油阀，拧紧液压千斤顶A（20）的止油阀，通过紧液压千斤顶A（20）进行分级加载，同时通过测量两个标距杆（13）之间的间距来测定连接接头试件在每一级荷载下的轴向变形量；
轴向反复拉压试验：
松开液压千斤顶B（21）的止油阀，拧紧液压千斤顶A（20）的止油阀，通过紧液压千斤顶A（20）进行一级拉伸加载，同时通过测量两个标距杆（13）之间的间距来测定连接接头试件在该级荷载下的轴向变形量；
松开液压千斤顶A（20）的止油阀，拧紧液压千斤顶B（21）的止油阀，通过紧液压千斤顶B（21）进行一级压缩加载，同时通过测量两个标距杆（13）之间的间距来测定连接接头试件在该级荷载下的轴向变形量。
7.根据权利要求6所述的试验方法，其特征在于，
所述液压千斤顶A（20）置于装置右边的托板（6）上，底面顶在刚度块B（10）的右端，加载端顶在加载板（19）的左面；所述的液压千斤顶B（21）加载端顶在加载板（19）的右面，底面固定在横板B（8）上。
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