CN212621863U - 一种钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压加载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压加载装置，它包括反力架、电液伺服作动器、防偏转装置；反力架包括底座、位于底座上的两根立柱梁、连接在两根立柱梁之间的横梁；反力架的横梁下部连接电液伺服作动器；防偏转装置包括上夹具板、上限位板、下夹具板、下限位板、加载承台、防偏反力梁、反力螺杆、防偏器、防偏螺杆；本实用新型应用范围大，对钢筋灌浆套筒搭接接头搭接钢筋位置不做要求，两根钢筋可在套筒内任意位置。

Description

一种钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压加载装置

技术领域

本实用新型涉及一种套筒灌浆领域，特别涉及一种钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压加载装置。

背景技术

在国家大力提倡绿色节能的背景要求下，建筑行业开始着力推广装配式建筑。与传统的现浇混凝土结构相比，装配式混凝土结构具有节能环保、质量可控、缩短工期、降低劳动成本、提高工作效率、改善施工环境等优点。

预制装配式建筑的承载能力和抗震性能关键取决于预制构件间连接节点的好坏，节点连接一直是预制装配式建筑研究的核心问题，目前装配式结构节点连接主要为干连接与湿连接两种方式。干连接是利用埋设在预制混凝土构件中的钢筋进行机械连接，干连接主要方法有螺丝连接、焊接连接、钢筋机械连接。湿连接是在工厂预制构件运至现场拼装，在节点处浇筑混凝土连接，湿连接主要有灌浆套筒连接、浆锚搭接连接、机械套筒连接。

从连接部位的受力要求及方便现场施工这两点出发，装配式建筑结构中，竖向预制构件纵向受力钢筋之间的连接目前多采用了套筒灌浆连接。

目前套筒灌浆接头实验研究对象主要为对接接头，如《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》(JGJ 355-2015)中规定了对接接头型式检验的方式，包括单向拉伸以及反复拉压检测，试验已有的装置主要有以下缺点：万能试验机不可以往复加载、只能做中心对称接头；MTS试验机可以往复加载，但设备造价高，但也只能做中心对称接头；其他的自制加载装置虽然能做偏心荷载试验，但多为水平加载且简陋，试验精度不够，装置安装复杂，操作不便利。

而目前没有适用于搭接接头型式检验的规范，且没有市场化试验装置，只有极少数研究者在进行搭接接头试验研究时自主加工临时装置，而该类装置操作复杂、实验误差较大，大多仅适用于研究者试验研究的特定接头，应用范围小。因此，设计一种操作简单、实验准确度较高，应用范围大的加载装置以进行钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压实验，以验证搭接接头的可靠性是很有必要的。且由于搭接接头存在偏心，加载过程中上下钢筋受力不共线，会导致试验过程中搭接接头产生偏转，对试验结果造成不利影响，数据质量无法保证，难以达到预期的试验效果，因此，应当在装置中加入防偏转装置，用以约束接头的偏转。

发明内容

本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压加载装置(包括防偏转装置)，用以解决现有技术中较难对搭接接头进行型式检验且出现接头偏转的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压加载装置，其特征在于：它包括反力架、电液伺服作动器、防偏转装置；

反力架包括底座、位于底座上的两根立柱梁、连接在两根立柱梁之间的横梁；反力架的横梁下部连接电液伺服作动器；

防偏转装置包括上夹具板、上限位板、下夹具板、下限位板、加载承台、防偏反力梁、反力螺杆、防偏器、防偏螺杆；

上夹具板通过螺杆在四角的螺孔与电液伺服作动器连接，并通过固定上夹具板与作动器螺杆螺帽固定，上夹具板的下部中间位置开槽，上限位板插入上夹具板的槽内中部，上限位板中部内设有螺纹孔，将焊有螺杆的试件一端夹持，上限位板中部螺纹孔两边各设有一个螺纹孔并配有对应的螺杆，安装完试件后将螺杆拧紧，并与上夹具板顶紧以达到防止加载过程中限位板发生滑移的效果；

下夹具板通过螺杆在四角的螺孔与加载承台连接，下夹具板的上部中间位置开槽，下限位板插入于下夹具板的槽内中部，下限位板内设有螺纹孔，将焊有螺杆的试件另一端夹持，下限位板中部螺纹孔两边各设有一个螺纹孔并配有对应的螺杆，安装完试件后将螺杆拧紧，并与上夹具板顶紧以达到防止加载过程中限位板发生滑移的效果；

加载承台通过螺杆在四角的螺孔与地锚进行固定；

反力螺杆设于下夹具板的四周上部且其下端穿过下夹具板底部并通过固定下夹具板与承台螺帽固定；

防偏反力梁包括底板和设于底板一侧的侧板，底板和侧板上分别设有两个孔，同一侧的两根反力螺杆的上下分别套设防偏反力梁的底板，并通过防偏反梁固定在反力螺杆上螺帽固定；

防偏器是四个中部为半圆形的平板，两个为一对，分别包围在试件的上部和下部并通过调整防偏器位置螺帽固定，用于提供约束力，限制试件两端在受力过程中偏转；

防偏螺杆有四根，每对防偏器的两端分别穿过一根防偏螺杆；防偏螺杆的外端穿过防偏反力梁的侧板并通过固定防偏反梁在防偏螺杆上螺帽固定。

本实用新型的有益效果是：1、本实用新型利用防偏转装置，可以进行钢筋灌浆套筒对接接头的偏置接头试验研究。

2、本实用新型利用防偏转装置，可以进行搭接接头试验研究。

3、本实用新型利用电液伺服作动器，可以进行单向拉伸试验研究。

4、本实用新型利用电液伺服作动器和限位板，利用限位板的螺栓夹持能力进行材料的双向过零拉压试验，它的试验效率比较高，满足JGJ107-2016《钢筋机械连接技术规程》。亦可采用限位板完成钢筋连接的高应力、大变形的反复拉压试验。相比液压平推夹具其更具有价格优势，可以进行反复拉压试验研究。

5、本实用新型加载装置造价低、试验精度有保证。

6、本实用新型加载装置操作便捷，安装便利。

7、本实用新型加载装置应用范围大，对钢筋灌浆套筒搭接接头搭接钢筋位置不做要求，两根钢筋可在套筒内任意位置。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1：加载装置示意图；

图2：加载装置1-1剖面图；

图3：加载装置2-2剖面图；

图4：防偏反力梁结构示意图；

图4a：防偏反力梁主视方向示意图；

图4b：防偏反力梁侧视方向示意图；

图4c：防偏反力梁俯视方向示意图；

图5：防偏器结构示意图；

图5a：防偏器主视方向示意图；

图5b：防偏器侧视方向示意图；

图5c：防偏器俯视方向示意图；

图6：上限位板结构示意图；

图6a：上限位板主视方向示意图；

图6b：上限位板侧视方向示意图；

图6c：上限位板俯视方向示意图；

图7：下限位板结构示意图；

图7a：下限位板主视方向示意图；

图7b：下限位板侧视方向示意图；

图7c：下限位板俯视方向示意图；

图8：上夹具板结构示意图；

图9：下夹具板结构示意图；

图10：试件结构示意图；

附图标记：1-反力架；2-横梁；3-立柱梁；4-电液伺服作动器；5-固定上夹具板与作动器螺杆；6-上夹具板；7-上限位板；8-反力螺杆；9-防偏反力梁；10-试件；11-防偏器；12-防偏螺杆；13-下限位板；14-下夹具板；15-承台；16-固定下夹具板与承台螺帽；17-固定上夹具板与作动器螺杆螺帽；18-固定防偏反梁在防偏螺杆上螺帽；19-调整防偏器位置螺帽；20-防偏反梁固定在反力螺杆上螺帽。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1-3所示：一种钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压加载装置，反力架1、电液伺服作动器4、防偏转装置；

反力架1包括底座、位于底座上的两根立柱梁3、连接在两根立柱梁3之间的横梁2，反力架1的竖向承载力为50吨；

反力架1的横梁2下部连接电液伺服作动器4，电液伺服作动器4用于对试件10施加竖向往复荷载，该电液伺服作动器4可以提供作动力，加载位移范围较长，可以通过电子计算机实行通过力或者位移控制的自由加载。试验机应用先进的全数字测控器与双向压差液压伺服技术和计算机相结合，完美地实现了试验力(应力)、变形(应变)、位移三种闭环控制方式，并且三种控制方式可以在试验过程中无冲击平滑转换，完成各种试验方法所要求的全自动程序控制试验，实时动态显示试验状态，自动采集、存储数据，绘制多种试验曲线，计算试验结果，其工作吨位为2000KN，位移行程为±250mm；

防偏转装置包括上夹具板6、上限位板7、下夹具板14、下限位板13、加载承台15、防偏反力梁9、反力螺杆8、防偏器11、防偏螺杆12；

如图6、6a、6b、6c、8所示：上夹具板6通过螺杆5在四角的螺孔与电液伺服作动器4连接，并通过固定上夹具板与作动器螺杆螺帽固定，上夹具板6的下部中间位置开槽，上限位板7插入上夹具板6的槽内中部，上限位板7内设有螺纹孔，将焊有螺杆的试件一端夹持；

如图7、7a、7b、7c、9所示：下夹具板14通过螺杆在四角的螺孔与加载承台15连接，下夹具板14的上部中间位置开槽，下限位板13插入于下夹具板14的槽内中部，下限位板13内设有螺纹孔，将焊有螺杆的试件另一端夹持；

加载承台15通过螺杆在四角的螺孔与地锚进行固定；

反力螺杆8有四根，分别设于下夹具板14的四周上部且其下端穿过下夹具板14底部并通过固定下夹具板与承台螺帽16固定；

如图4、4a、4b、4c所示：防偏反力梁9包括底板和设于底板一侧的侧板，底板和侧板上分别设有两个孔，同一侧的两根反力螺杆8的上下分别套设两个防偏反力梁9底板，并通过防偏反梁固定在反力螺杆上螺帽20固定；

如图5、5a、5b、5c所示：防偏器11是四个中部为半圆形的平板，两个为一对，分别包围在试件10的上部和下部并通过调整防偏器位置螺帽19固定，用于提供约束力，限制试件10两端在受力过程中偏转；如图10所示：所述的试件10由钢筋21、套筒22、灌浆料23、螺杆组成，试件两端的螺杆分别插入上夹具板6和下夹具板14的螺孔中，由高强螺栓24固定。

防偏螺杆12有四根，每对防偏器11的两端分别穿过一根防偏螺杆；防偏螺杆12的外端穿过防偏反力梁9的侧板并通过固定防偏反梁在防偏螺杆上螺帽18固定；防偏螺杆12用以连接防偏器11与防偏反力梁9，并将防偏器11产生的约束反力传递给防偏反力梁9。

本申请的安装步骤如下：

步骤S1：首先将反力架与电液伺服作动器进行组装，反力架用于架设电液伺服作动器。该作动器的可以提供反复作动力，加载位移范围大，可以通过电子计算机实行通过力或者位移控制的自由加载，用于试验进行加载。

防偏转装置包括上夹具板6、上限位板7、下夹具板14、下限位板13、加载承台15、防偏器11、防偏反力梁9、防偏螺杆12。

在进行试验之前将防偏转装置进行组装如下所述。

步骤S2：加载承台15通过螺杆在四角的螺孔与地锚进行固定；

步骤S3：上夹具板6通过螺杆在四角的螺孔与电液伺服作动器4进行连接，上夹具板6与电液伺服作动器4组装完成之后，在进行试验之前，上限位板7和接头一侧的螺杆进行组装，组装之后插入于上夹具板6中，并将上限位板7中部螺纹孔的两侧的螺杆拧紧；

步骤S4：下夹具板14通过螺杆在四角的螺孔与加载承台15进行连接，下夹具板14与加载承台15组装完成之后，在进行试验之前，下限位板13和接头另一侧的螺杆进行组装，组装之后插入于下夹具板14中，并将下限位板13中部螺纹孔的两侧的螺杆拧紧；

步骤S5：在上限位板7与下限位板13均安装完成后，将防偏反力梁9利用防偏反力梁9的螺孔架设在下夹具板14四周的螺杆上，防偏器11夹持试件10的套筒，防偏器11利用其防偏转夹具板的螺孔通过防偏螺杆12与防偏反力梁9进行固定达到防偏转效果。

步骤S6：在所有部件安装完成之后，可以通过电子计算机操作电液伺服作动器进行加载，进行试验研究。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种钢筋套筒灌浆搭接连接单向拉伸及往复拉压加载装置，其特征在于：它包括反力架(1)、电液伺服作动器(4)、防偏转装置；

反力架(1)包括底座、位于底座上的两根立柱梁(3)、连接在两根立柱梁(3)之间的横梁(2)；反力架(1)的横梁(2)下部连接电液伺服作动器(4)；

防偏转装置包括上夹具板(6)、上限位板(7)、下夹具板(14)、下限位板(13)、加载承台(15)、防偏反力梁(9)、反力螺杆(8)、防偏器(11)、防偏螺杆(12)；

上夹具板(6)通过螺杆(5)在四角的螺孔与电液伺服作动器(4)连接，并通过固定上夹具板与作动器螺杆螺帽固定，上夹具板(6)的下部中间位置开槽，上限位板(7)插入上夹具板(6)的槽内中部，上限位板(7)内设有螺纹孔，将焊有螺杆的试件一端夹持；

下夹具板(14)通过螺杆在四角的螺孔与加载承台(15)连接，下夹具板(14)的上部中间位置开槽，下限位板(13)插入于下夹具板(14)的槽内中部，下限位板(13)内设有螺纹孔，将焊有螺杆的试件另一端夹持；

加载承台(15)通过螺杆在四角的螺孔与地锚进行固定；

反力螺杆(8)设于下夹具板(14)的四周上部且其下端穿过下夹具板(14)底部并通过固定下夹具板与承台螺帽(16)固定；

防偏反力梁(9)包括底板和设于底板一侧的侧板，底板和侧板上分别设有两个孔，同一侧的两根反力螺杆(8)的上下分别套设防偏反力梁(9)的底板，并通过防偏反梁固定在反力螺杆上螺帽(20)固定；

防偏器(11)是四个中部为半圆形的平板，两个为一对，分别包围在试件(10)的上部和下部并通过调整防偏器位置螺帽(19)固定，用于提供约束力，限制试件(10)两端在受力过程中偏转；

防偏螺杆(12)有四根，每对防偏器(11)的两端分别穿过一根防偏螺杆；防偏螺杆(12)的外端穿过防偏反力梁(9)的侧板并通过固定防偏反梁在防偏螺杆上螺帽(18)固定。

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