CN209686918U - 一种体外预应力钢绞线连接器及张拉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种体外预应力钢绞线连接器，包括两个横板和两个端板连接成整体；横板相互平行、且间隔设置，横板的两端平行设置端板；端板的中心设置通孔。本实用新型还提供了一种体外预应力钢绞线张拉装置，包括体外预应力钢绞线、锚具、连接器和张拉千斤顶，连接器采用如上所述的一种体外预应力钢绞线连接器；体外预应力钢绞线穿过通孔、并通过锚具固定；张拉千斤顶安装于横板之间，张拉千斤顶与体外预应力钢绞线和锚具配合安装。可以方便地实现在体外预应力钢绞线的中间部位进行张拉，从而可以有效的减少张拉时中间段预应力的损失，并且方便的调节张拉力，实际应用过程中更加灵活便捷。

Description

一种体外预应力钢绞线连接器及张拉装置

技术领域

本实用新型涉及体外预应力加固技术领域，更具体的说是涉及一种体外预应力钢绞线连接器及张拉装置。

背景技术

目前，体外预应力加固是房屋建筑中混凝土结构加固的重要方式之一。不同于传统的预应力加固结构，体外预应力结构加固是将预应力束布置于结构主体截面以外施加预应力的一种加固技术。

体外预应力加固在混凝土结构加固改造工程中具有明显的优势：(1)受力明确、施工简便，甚至不影响正常使用；(2)在自重增加很小的情况下可大幅度改善和调整原结构的受力状况，提高结构刚度和承载能力；(3)维护修补方便，可以随时更换预应力筋，调整预应力大小；(4)对结构损伤很小，基本不改变原结构断面。

但是，采用现有的体外预应力加固结构进行体外预应力加固时存在明显的缺陷：(1)体外预应力钢绞线在端部锚固时没有张拉空间，没有足够的空间放置千斤顶；(2)结构较长，预应力钢绞线长度超过60m，甚至达到100m，端部张拉时中间段的预应力损失较大，从而造成不必要的损失和浪费；(3)预应力大小调节不方便，在使用过程中遇到更换业主，使用荷载变大或变小，需要调整预应力大小，造成使用不便。

因此，如何提供一种能解决上述缺陷的体外预应力钢绞线连接器及张拉装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种体外预应力钢绞线连接器及张拉装置，可以方便地实现在体外预应力钢绞线的中间部位进行张拉，从而可以有效减少张拉时中间段预应力的损失，并且可以方便调节张拉力的大小，使得实际应用过程中更加灵活。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种体外预应力钢绞线连接器，包括：两个横板和两个端板；所述横板相互平行、且间隔设置，并且所述横板之间通过所述端板固定连接，形成贯穿结构；所述端板的中心设置通孔。

采用上述技术方案的有益效果是：本实用新型公开的体外预应力钢绞线连接器是由横板和端板固定连接的中空框体结构；其中横板之间相互平行、且间隔设置形成的中空空间可以容纳张拉千斤顶，实现对张拉千斤顶进行实时操作，方便快捷；同时端板中心设置的通孔方便穿设体外预应力钢绞线，并且可起到稳定体外预应力钢绞线的作用。

优选的，所述横板和所述端板均采用强度不低于Q345B的钢材，并且通过焊接固定。

采用上述技术方案的有益效果是：本实用新型中横板和端板均采用强度不低于Q345B的钢材，使得体外预应力钢绞线连接器的强度能满足使用要求，并且采用的钢材强度高、厚度小，从而可以减小连接器的体积，以方便使用。

优选的，所述横板的宽度为120mm～130mm、长度为500mm～700mm、厚度为10mm，所述端板的宽度为120mm～130mm、长度为130mm～140mm、厚度为35～45mm，所述通孔(3)的直径为16mm。

采用上述技术方案的有益效果是：在本实用新型公开的横板、端板和通孔的尺寸下安装预应力钢绞线可以满足预应力钢绞线的强度要求，也可以满足在连接器内部空间安装千斤顶的要求。本实用新型通过横板和端板的相互配合可以使横板之间形成110mm的净空，从而可以容纳直径100mm的千斤顶放入，且连接器纵向净空600mm，从而可以容纳300mm长的千斤顶进行预应力钢绞线张拉、使千斤顶缸可以活动150mm左右，根据实际使用情况当钢绞线伸长较长时可以分几次张拉到设计拉力，操作方便。

本实用新型还提供了一种体外预应力钢绞线张拉装置，包括如上所述的一种体外预应力钢绞线连接器，还包括：体外预应力钢绞线、锚具和张拉千斤顶；

其中，所述体外预应力钢绞线穿过所述通孔与所述锚具连接；所述张拉千斤顶安装于所述横板之间。

采用上述技术方案的有益效果是：本实用新型公开的体外预应力钢绞线张拉装置一方面通过体外预应力钢绞线、锚具、连接器和张拉千斤顶相互配合实现体外预应力钢绞线的分段设置，从而可以解决体外预应力钢绞线加固两端受到限制不能张拉的问题，并且进一步解决了钢绞线长度超过60m、摩擦损失太大的问题；另一方面还可以在使用过程中随时调整预应力大小，张拉的效果更加优异，适用于建筑结构的体外预应力加固施工；并且与分段搭建相比，不仅减小搭接过程对混凝土结构的局部受力，而且施工更加方便、还可降低成本。

优选的，所述锚具包括：锚杯和夹片；

其中，所述锚杯中心设置有内孔，所述夹片和所述内孔配合安装实现所述体外预应力钢绞线与所述锚杯的固定。

采用上述技术方案的有益效果是：本实用新型通过锚杯和夹片相互配合可以实现体外预应力钢绞线与锚杯的紧密固定，同时利用锚杯和夹片的特点，再与张拉千斤顶相互配合，可以方便调整张拉力，施工更加方便。

优选的，所述体外预应力钢绞线穿过所述内孔与所述张拉千斤顶连接，并且所述张拉千斤顶与所述锚杯固定连接。

优选的，所述张拉千斤顶为穿心式千斤顶。

采用上述技术方案的有益效果是：采用穿心式千斤顶既可方便的安装于横板之间，而且可以与体外预应力钢绞线和锚具相互配合，进而实现张拉方便以及张拉力大小调整方便的目的。

优选的，所述体外预应力钢绞线采用钢绞线。

采用上述技术方案的有益效果是：本实用新型采用的钢绞线抗拉强度达到fptk＝1860MPa，属于高强度地松弛钢绞线，截面积为Ap＝140mm²，单根钢绞线破断力达到1860x140＝260400N＝26吨，用于体外预应力加固混凝土结构具有节省钢材、施工简单的优点，张拉时可以控制张拉力为0.50fptk～0.70fptk，对应的单根钢绞线张拉力约为13吨～18吨之间，加固效果显著。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型提供了一种体外预应力钢绞线连接器及张拉装置，具有如下有益效果：

(1)采用本实用新型设计的体外预应力钢绞线连接器，不仅有可以放置放置千斤顶的空间，而且可以方便地实现体外预应力钢绞线的张拉过程；

(2)利用本实用新型提供的体外预应力钢绞线张拉装置可以有效的减少张拉时中间段预应力的损失；同时可以方便地调整预应力大小，从而满足不同的施工使用需要。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型提供的一种体外预应力钢绞线连接器结构示意图；

图2附图为本实用新型提供的一种体外预应力钢绞线张拉装置的结构示意图；

图3附图为本实用新型提供的连接器和锚具的结构示意图；

图4附图为本实用新型提供的一种体外预应力钢绞线张拉装置的尺寸和结构示意图(图中尺寸单位为mm)。

在图中：1为横板、2为端板、3为通孔、4为体外预应力钢绞线、5为锚具、6为张拉千斤顶、7为锚杯、8为夹片。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

本实用新型实施例1公开了一种体外预应力钢绞线连接器，包括：两个横板1和两个端板2；横板1相互平行、且间隔设置，并且横板1之间通过端板2固定连接，形成贯穿结构；端板2的中心设置通孔3。

为了进一步的优化技术方案，横板1与端板2焊接成整体。

为了进一步的优化技术方案，横板1与端板2采用Q345B钢材焊接而成。

为了进一步的优化技术方案，横板1的宽度为120mm、长度为600mm、厚度为10mm，端板2的宽度为120mm、长度为130mm、厚度为40mm，通孔3的直径为16mm。

本实用新型实施例1公开的体外预应力钢绞线4张拉连接器由横板1和端板2固定连接成整体；通过横板1和端板2的相互配合可以使横板1之间形成110mm的净空，从而可以容纳直径100mm的千斤顶放入，且连接器纵向净空600mm，从而可以容纳300mm长的千斤顶进行预应力钢绞线张拉、使千斤顶缸可以活动150mm左右，根据实际使用情况当钢绞线伸长较长时可以分几次张拉到设计拉力。

实施例2

本实用新型实施例2设计了一种体外预应力钢绞线张拉装置，包括如实施例1公开的一种体外预应力钢绞线连接器，还包括：体外预应力钢绞线4、锚具5和张拉千斤顶6；

其中，体外预应力钢绞线4穿过通孔3与锚具5连接；张拉千斤顶6安装于横板1之间。

本实用新型实施例2公开的体外预应力钢绞线张拉装置通过体外预应力钢绞线4、锚具5、连接器和张拉千斤顶6相互配合可以方便地实现体外预应力钢绞线4分段设置、张拉的效果，从而可以解决体外预应力钢绞线4加固两端受到限制不能张拉的问题，也可以解决钢绞线长度超过60m摩擦损失太大的问题，同时实现使用过程中随时调整预应力大小，适用于建筑结构的体外预应力加固施工；并且与分段搭建相比，不仅减小搭接过程对混凝土结构的局部受力，而且施工更加方便、成本降低。

为了进一步的优化技术方案，锚具5包括：锚杯7和夹片8；

其中，锚杯7中心设置有内孔，夹片8和内孔配合安装实现体外预应力钢绞线4与锚杯7的固定。

本实用新型实施例2通过锚杯7和夹片8相互配合可以实现将体外预应力钢绞线4固定的效果，并且利用锚杯7和夹片8的特点，再与张拉千斤顶6相互配合，可以方便地实现张拉的目的。

为了进一步的优化技术方案，体外预应力钢绞线4穿过内孔与张拉千斤顶6连接，并且张拉千斤顶6与锚杯7固定连接。

为了进一步的优化技术方案，张拉千斤顶6为穿心式千斤顶。

采用穿心式千斤顶既可以方便的安装于横板1之间，并且可以与体外预应力钢绞线4和锚具5相互配合，从而可以实现方便张拉、张拉力可调节的技术效果。

为了进一步的优化技术方案，体外预应力钢绞线4采用钢绞线；连接器采用Q345B钢材焊接而成。

本实用新型实施例2采用的钢绞线抗拉强度达到fptk＝1860MPa，属于高强度地松弛钢绞线，截面积为Ap＝140mm²，单根钢绞线破断力达到1860x140＝260400N＝26吨，用于体外预应力加固混凝土结构具有节省钢材，施工简单的优点，张拉时可以控制张拉力为0.50fptk～0.70fptk，对应的单根钢绞线张拉力约为13吨～18吨之间，加固效果显著。

为了进一步的优化技术方案，横板1的宽度为120mm、长度为600mm、厚度为10mm，端板2的宽度为120mm、长度为130mm、厚度为40mm，通孔3的直径为16mm。

本实用新型实施例2公开的一种体外预应力钢绞线张拉装置的使用方法：

(1)两端钢绞线切去端部多余长度，预留间距300mm～350mm；

(2)然后将钢绞线端部穿过通孔、并安装锚杯及夹片，一端锚具及钢绞线露出长度合计约70mm～80mm，另一端锚具及钢绞线露出长度合计约200mm～250mm，便于千斤顶在此端进行张拉；

(3)安装穿心式千斤顶，可采用20吨穿心式千斤顶，千斤顶直径不大于100mm，可以放置在连机器中间110mm宽度内；

(4)进行预应力张拉，通过液压油泵进行张拉，张拉的过程中钢绞线伸长，直至张拉到设计拉力；当钢绞线伸长较长时可以分级张拉，先张拉出约150mm，锚固后将千斤顶油缸回油，重新进行张拉直到设计拉力；张拉完成后，保留张拉出来的钢绞线长度，便于以后进行卸载或补张拉，调整张拉力大小。

实施例3

对实施例1公开的连接器进行效果验算：

钢绞线强度设计值1320MPa、对应的拉力为184.8KN；

横板验算：

σ＝184800/(120x10x2)＝77MPa<fy＝300MPa。

端板验算：

端板受到的弯矩为：184800x130/4＝6x106N-mm

弯矩抵抗矩W＝(120-16)x40x40/6＝27733mm³

σ＝6x106/27733＝216MPa<fy＝290MPa

由上述验算结果可以得知连接器满足强度要求。

实施例4

计算利用实施例2公开的张拉装置进行张拉时的张拉伸长值：

钢绞线截面积为A，弹性模量为E，张拉力F考虑损失后平均为αF(α约为0.85)，张拉伸长值为：

Δ＝αFxL/(AxE)

如加固用钢绞线总长为70000mm、F＝150000N、A＝140mm²，E＝1.95x105N/mm²，可以得到：Δ＝0.85x150000x70000/(140x1.95x105)＝327m

实施例5

将实施例2公开的张拉装置进行实际应用：

某工程横向为6跨11m、总长度66m，纵向为7跨11.25m、总长为78m，采用体外预应力加固，预应力钢绞线长度达到78m。

由于78m钢绞线预应力损失较大，而且按照《无粘结预应力混凝土结构技术规程》规定，钢绞线长度大于60m需要进行分段张拉；结构外侧是外装饰，如果在结构外侧进行体外预应力张拉，会增加锚具、封锚等结构，破坏建筑造型，而采用本发明公开的体外预应力钢绞线连接器及配套张拉装置进行张拉，避免了在建筑外侧张拉，保护了建筑外装饰不受影响；本发明中66m和78m长的钢绞线分段后通过连接器连接在一起，相比于现有的采用搭接的方式连接，可以省略混凝土加固步骤，使施工过程方便快捷，成为最佳的设计和施工方案，取得良好效果。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种体外预应力钢绞线连接器，其特征在于，包括：两个横板(1)和两个端板(2)；所述横板(1)相互平行、且间隔设置，并且所述横板(1)之间通过所述端板(2)固定连接，形成贯穿结构；所述端板(2)的中心设置通孔(3)。

2.根据权利要求1所述的一种体外预应力钢绞线连接器，其特征在于，所述横板(1)和所述端板(2)均采用强度不低于Q345B的钢材，并且通过焊接固定。

3.根据权利要求1所述的一种体外预应力钢绞线连接器，其特征在于，所述横板(1)的宽度为120mm～130mm、长度为500mm～700mm、厚度为10mm，所述端板(2)的宽度为120mm～130mm、长度为130mm～140mm、厚度为35mm～45mm，所述通孔(3)的直径为16mm。

4.一种体外预应力钢绞线张拉装置，其特征在于，包括如任一权利要求1-3所述的一种体外预应力钢绞线连接器，还包括：体外预应力钢绞线(4)、锚具(5)和张拉千斤顶(6)；

其中，所述体外预应力钢绞线(4)穿过所述通孔(3)与所述锚具(5)连接；所述张拉千斤顶(6)安装于所述横板(1)之间。

5.根据权利要求4所述的一种体外预应力钢绞线张拉装置，其特征在于，所述锚具(5)包括：锚杯(7)和夹片(8)；

其中，所述锚杯(7)中心设置有内孔，所述夹片(8)和所述内孔配合安装实现所述体外预应力钢绞线(4)与所述锚杯(7)的固定。

6.根据权利要求5所述的一种体外预应力钢绞线张拉装置，其特征在于，所述体外预应力钢绞线(4)穿过所述内孔与所述张拉千斤顶(6)连接，并且所述张拉千斤顶(6)与所述锚杯(7)固定连接。

7.根据权利要求4～6任一所述的一种体外预应力钢绞线张拉装置，其特征在于，所述张拉千斤顶(6)为穿心式千斤顶。

8.根据权利要求4～6任一所述的一种体外预应力钢绞线张拉装置，其特征在于，所述体外预应力钢绞线(4)采用钢绞线。