CN213275309U - 一种钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于试验设备技术领域，公开了一种钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置；包括拉伸试验机和反力架，反力架由上垫板、下垫板和丝杆支辊组成；下垫板上设有由凝土块和钢筋组成的试块，下垫板底部设有锚筋夹具，锚筋夹具固定在钢筋加载端；下垫板顶面设有下位移计夹具，下位移计夹具夹持在混凝土块的外圈，下位移计夹具上设有下位移测量装置；混凝土块的顶面设有辅助块，辅助块上设有第一位移测量装置；钢筋的自由端的顶面设有第二位移测量装置，第一位移测量装置和第二位移测量装置通过上位移计夹具固定在丝杆支辊上；本装置通过设计几种位于不同位置的夹具来达到方便安装位移测量装置、减小测量误差和避免位移测量装置损害的目的。

Description

一种钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置

技术领域

本实用新型涉及试验设备技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置。

背景技术

在建筑施工作业过程中，需要对钢筋混凝土试件进行钢纤维与混凝土之间界面的粘接能力的测试，以检验混凝土钢筋结构的质量，确保建筑工程的质量；拉拔试验所使用的设备通常为拉伸试验机，拉伸试验机的上端为固定端，下端为加载端，反力架固定在拉伸试验机的固定端；在钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验中，通常采用以下方法：

（1）测量钢筋自由端的滑移值时位移计通常固定在混凝土块上，但由于试验过程有不连续的震动出现，特别是在试件破坏时震动尤其剧烈，极易导致百分表震动，从而造成数据的误差较大。

（2）测量钢筋加载端的滑移值时通常是将百分表固定在加载端的钢筋上，百分表探针自下而上顶在下垫板的底面，但随着试验的进行，钢筋的直径会有不同程度的减小，尤其是出现钢筋拉断的破坏形式时，极易导致夹具松动造成百分表掉落损坏，影响试验进度；另一方面，试验过程的震动也会造成类似损失。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种测量准确且可以有效保护位移测量装置的钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，包括拉伸试验机和固定在拉伸试验机上的反力架，反力架包括平行设置的上垫板和下垫板，上垫板和下垫板之间设置有四根丝杆支辊；下垫板上还设置有试块，试块包括混凝土块和上下贯穿混凝土块的钢筋，钢筋位于混凝土块上方的部分为自由端，位于混凝土块下方的部分为加载端，钢筋的加载端穿过下垫板的中心固定在拉伸试验机的加载端；紧贴下垫板的底面设置有锚筋夹具，锚筋夹具通过螺栓固定在加载端的钢筋上；紧贴下垫板的顶面设置有水平的下位移计夹具，下位移计夹具夹持在混凝土块的外圈，下位移计夹具两端还对称设置有两个下位移测量装置，下位移测量装置的底端均紧贴锚筋夹具的顶面；混凝土块的顶面设置有表面光滑的辅助块，紧贴辅助块顶面设置有第一位移测量装置；钢筋的自由端的顶面设置有第二位移测量装置，第一位移测量装置和第二位移测量装置通过两个上位移计夹具分别固定在丝杆支辊上。

进一步地，下位移计夹具包括两个横截面为匚形的下位移计夹块，两个下位移计夹块开口相对设置并相互配合形成一封闭空间；任一下位移计夹块在开口端均向外翻边形成紧固段，紧固段均设置有螺栓，其中一个下位移计夹块的紧固段还设置有通孔，通孔内安装有第一折叠杆，第一折叠杆的自由端与下位移测量装置连接。

进一步地，上位移计夹具包括两个相互配合的上长方体夹块，任一上长方体夹块的夹紧面均设置有至少两个圆弧形的凹槽，其中一个圆弧形的凹槽与丝杆支辊配合，其余的圆弧形的凹槽中的其中一个设置有第二折叠杆，第二折叠杆的自由端与第一位移测量装置或第二位移测量装置连接；两个上长方体夹块通过螺栓固定。

进一步地，锚筋夹具包括两个下长方体夹块，任一下长方体夹块的夹紧面的中间位置均设置有与加载端的钢筋相配合的圆弧形的凹槽，两个下长方体夹块通过螺栓固定在钢筋的加载端上。

进一步地，第一折叠杆与第二折叠杆均为在端点处依次铰接的三根连杆，三根连杆组成的折叠杆有两个自由端，两个连接点；其中一端与夹具连接，另一端与位移测量装置连接

进一步地，钢筋的自由端的顶面打磨为垂直于钢筋轴线的平滑平面。

进一步地，辅助块为表面平滑的玻璃片或塑料片。

进一步地，第一位移测量装置为第一百分表，第二位移测量装置为第二百分表，下位移测量装置为下百分表。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

（1）本装置在丝杆支辊上设置两个上位移计夹具，上位移计夹具通过折叠杆连接有百分表，这样既方便了百分表的拆卸，又可以在预压后正式加载时抵消加载瞬间因混凝土块下表面与下垫板间局部挤压造成的位移突变，减小了钢筋的自由端相对滑移值的测量误差；通过设置下位移计夹具和与下位移计夹具配合使用的锚筋夹具来消除装置倾斜带来的系统误差，同时防止出现钢筋拉断破坏时可能对百分表造成的跌落损坏，有效提高了装置的安全性。

（4）上长方体夹块和下长方体夹块的夹紧面设置的凹槽为圆弧形，这样设置能够更好的保证上长方体夹块与丝杆支辊和连接百分表的第二折叠杆配合，以及下长方体夹块与钢筋自由端的配合，保证了连接关系的稳固；由于拉拔试件长短不一，第二折叠杆的长度很可能不足以使百分表测杆底端抵在自由端钢筋端部或混凝土块上表面，而需要上位移计夹具在更换试件时沿丝杆支辊上下移动，操作时极其不便，为了避免这种情况，任一上长方体夹块的夹紧面均设置有多个圆弧形的凹槽，折叠杆可以任选一个凹槽安装，省时省力，工作效率高。

（3）下位移计夹块的截面为匚形，两个下位移计夹块开口相对设置，保证了下位移计夹具能够更好的夹持在混凝土块的外圈，两个下位移计夹块通过螺栓紧固，连接关系牢靠且方便调节。

（4）百分表的灵敏度较高，钢筋的自由端打磨为垂直于钢筋轴线的平滑平面和混凝土块上设置表面平滑的玻璃片或塑料片，这样能够有效提高百分表的测量精度，减小测量误差。

附图说明

图1为实施例1中本实用新型的装置示意图；

图2为实施例1中上位移计夹具的俯视图；

图3为实施例1中下位移计夹具的俯视图；

图4为实施例1中锚筋夹具的俯视图；

图5为实施例2中上位移计夹具的俯视图；

图6为实施例3中上位移计夹具的俯视图。

图中：拉伸试验机1，带球铰螺杆2，上垫板3，丝杆支辊4，第一百分表5，上位移计夹具6，玻璃片7，混凝土块8，下位移计夹具9，下垫板10，锚筋夹具11，下百分表12，钢筋13，第二百分表14。

具体实施方式

为使本领域技术人员能够更好的理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步的解释说明。

实施例1

参见图1-图4，一种钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，包括拉伸试验机1和固定在拉伸试验机1上的反力架，反力架通过带球铰螺杆2固定在拉伸试验机1顶端的锚具上；反力架包括平行设置的上垫板3和下垫板10，上垫板3和下垫板10之间设置有四根丝杆支辊4；下垫板10上还设置有试块，试块包括混凝土块8和上下贯穿混凝土块8的钢筋13，钢筋13位于混凝土块8上方的部分为自由端，位于混凝土块8下方的部分为加载端，钢筋13的加载端穿过下垫板10的中心固定在拉伸试验机1底端的夹具上。

紧贴下垫板10的底面设置有锚筋夹具11，锚筋夹具11包括两个下长方体夹块，任一下长方体夹块的夹紧面的中间位置均设置有与钢筋13的加载端相配合的圆弧形的凹槽，两个下长方体夹块通过螺栓固定在加载端的钢筋13上；紧贴下垫板10的顶面设置有水平的下位移计夹具9，下位移计夹具9包括两个截面为匚形的下位移计夹块，两个下位移计夹块开口相对设置并相互配合形成了上下开口的封闭空间，试块位于该封闭空间内；下位移计夹具9夹持在混凝土块8的外圈，任一下位移计夹块在开口端均向外翻边形成紧固段，紧固段均设置有螺栓，其中一个下位移计夹块两端的紧固段还对称设置有两个通孔，通孔内安装有第一折叠杆，第一折叠杆为在端点处依次铰接的三根连杆，三根连杆有两个接点和两个自由端，其中一个自由端安装在下位移计夹块紧固段的通孔内，另一端安装有下百分表12，下百分表12的测杆探头抵在锚筋夹具11的顶面；混凝土块8的顶面粘贴有水平的光滑的玻璃片7，紧贴玻璃片7的顶面设置有第一百分表5，第一百分表5的测杆探头抵在玻璃片7的顶面上；钢筋13的自由端的顶面打磨为光滑的水平面，紧贴钢筋13的自由端的顶面设置有第二百分表14，第二百分表14的测杆探头抵在钢筋13的自由端的顶面上；第一百分表5和第二百分表14分别通过两跟第二折叠杆与上位移计夹具6连接，第二折叠杆与第一折叠杆相同，上位移计夹具6夹持在对角设置的两根丝杆支辊4上，上位移计夹具6包括两个通过螺栓配合的上长方体夹块，任一上长方体夹块的夹紧面均设置有两个直径不同的圆弧形的凹槽，其中一个直径相对较大的圆弧形的凹槽与丝杆支辊4配合，另一个圆弧形的凹槽与第二折叠杆的一端配合，第二折叠杆的另一端与第一百分表5或第二百分表14配合。

钢筋13相对滑移值的测量过程为：设第一百分表5的读数为滑移值

，第二百分表14的读数为滑移值

，自由端钢筋13与试块8的相对滑移值为

，则

；取两个下百分表12读数的平均值为钢筋13加载端的相对滑移

。

钢筋的变形值为：

；

式中：

N为钢筋拉力；

为钢筋弹性模量；

为钢筋截面面积；

L为钢筋加载前原长度，这里取50mm；

则加载端的钢筋13实际相对混凝土块8的滑移值

为：

；

平均相对滑移S为：

。

实施例2

参见图5，与实施例1的区别仅在于，上位移计夹具6的两个上长方体夹块的夹紧面均设置有三个圆弧形的凹槽。

实施例3

参见图6，与实施例1的区别仅在于，上位移计夹具6的两个上长方体夹块的夹紧面均设置有四个圆弧形的凹槽。

实施例4

与实施例1的区别仅在于，折叠杆省略，第一百分表5和第二百分表14直接通过上位移计夹具6与丝杆支辊连接；下百分表12直接安装在下位移计夹具上。

Claims (8)

1.一种钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，包括拉伸试验机和固定在拉伸试验机上的反力架，反力架包括上垫板和下垫板，上垫板和下垫板之间设置有四根丝杆支辊；下垫板上还设置有试块，试块包括混凝土块和上下贯穿混凝土块的钢筋，钢筋位于混凝土块上方的部分为自由端，位于混凝土块下方的部分为加载端，其特征在于，紧贴所述下垫板的底面设置有锚筋夹具，锚筋夹具固定在加载端的钢筋上；紧贴所述下垫板的顶面设置有水平的下位移计夹具，下位移计夹具夹持在混凝土块的外圈，下位移计夹具两端还对称设置有两个下位移测量装置，下位移测量装置的底端均紧贴锚筋夹具的顶面；所述混凝土块的顶面设置有辅助块，辅助块上设置有第一位移测量装置；所述钢筋的自由端的顶面设置有第二位移测量装置，第一位移测量装置和第二位移测量装置通过两个上位移计夹具分别固定在丝杆支辊上。

2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，其特征在于，所述下位移计夹具包括两个截面为匚形的下位移计夹块，两个下位移计夹块开口相对设置并相互配合形成一封闭空间；任一所述下位移计夹块在开口端均向外翻边形成紧固段，其中一个下位移计夹块的紧固段设置有通孔，通孔内安装有第一折叠杆，所述第一折叠杆的自由端与下位移测量装置连接。

3.根据权利要求2所述的钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，其特征在于，所述上位移计夹具包括两个相互配合的上长方体夹块，任一上长方体夹块的夹紧面均设置有至少两个圆弧形的凹槽，其中一个圆弧形凹槽内设置有第二折叠杆，所述第二折叠杆的自由端与有第一位移测量装置或第二位移测量装置连接。

4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，其特征在于，所述锚筋夹具包括相互配合的两个下长方体夹块，任一所述下长方体夹块的夹紧面的中间位置均设置有圆弧形的凹槽。

5.根据权利要求3所述的钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，其特征在于，所述第一折叠杆和第二折叠杆均为在端点处依次铰接的三根连杆。

6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，其特征在于，所述钢筋的自由端的顶面打磨为垂直于钢筋轴线的平滑平面。

7.根据权利要求1所述的钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，其特征在于，所述辅助块为玻璃片或塑料片。

8.根据权利要求1或2或3所述的钢筋混凝土粘结锚固性能拉拔试验装置，其特征在于，所述第一位移测量装置为第一百分表，第二位移测量装置为第二百分表，下位移测量装置为下百分表。

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