無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置及其裝配方法和應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置及其裝配方法和應用，屬于預應力混凝土結(jié)構(gòu)應用領域，主要應用于大跨結(jié)構(gòu)、體育場館等無粘結(jié)預應力梁、板等構(gòu)件。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著建設技術的發(fā)展，預應力混凝土結(jié)構(gòu)也得到迅速發(fā)展，尤其是無粘結(jié)預應力混凝土結(jié)構(gòu)，其具有無需預留孔道，適合復雜、曲線布筋的構(gòu)件；施工簡便；可補張拉；抗腐蝕能力強等優(yōu)點得到大量應用。
[0003]在實際工程應用中往往出現(xiàn)多跨連續(xù)預應力梁，其長度有幾十米甚至上百米，對采用無粘結(jié)預應力筋的多跨連續(xù)梁或樓板，在沒有分段布置、分段張拉的情況下會產(chǎn)生不利的影響，主要表現(xiàn)為:
[0004]I)預應力損失大。對于幾十米甚至是上百米的無粘結(jié)預應力梁的損失很大，預應力筋的孔道摩擦損失是與預應力筋的長度和梁跨數(shù)成正比的，預應力筋越長，摩擦損失越大，梁跨數(shù)越多，摩擦損失越大。即使采用兩段張拉預應力，其預應力損失也會很大，尤其是多跨連續(xù)預應力梁。
[0005]2)錨具影響每一跨。錨具是無粘結(jié)預應力建立和保持的關鍵。對其安全可靠性、耐久性提出較高的要求。無粘結(jié)預應力筋的錨具在多跨連續(xù)梁的兩個邊跨梁外側(cè)，且無粘結(jié)預應力筋在多跨梁中是可以自由滑動的，如其中一個錨具失效時，多跨連續(xù)梁的每一跨都會受到影響，因失去有效預應力而發(fā)生破壞，后果很嚴重。
[0006]3)每跨之間相互影響。無粘結(jié)預應力梁的特點之一就是無粘結(jié)預應力筋在多跨梁中是可以自由滑動的，對與多跨連續(xù)預應力梁，如其中一跨預應力梁受力較大而發(fā)生過大變形時，會影響到其他跨的預應力梁的受力及變形；如中一跨預應力梁發(fā)生破壞時，會影響到其他跨的預應力梁，甚至會發(fā)生連續(xù)破壞的情況。
[0007]4)區(qū)格的相互影響。對于幾十米的無粘結(jié)預應力多跨樓板來說，在不分段時，存在由于部分區(qū)格的樓板溫度變化大時，會影響其他區(qū)格樓板的受力及變形；產(chǎn)生連鎖裂縫現(xiàn)象。
[0008]目前，無粘結(jié)預應力筋的分段是很好的解決辦法，其主要方法有:
[0009]I)預應力筋分段布置。多跨連續(xù)預應力梁采用分段布置，分段張拉，但分段的部位需要預應力筋出樓板面張拉或者是在梁加腋端張拉，會增加預應力筋長度、加腋成本和施工工期。
[0010]2)預應力筋連接器。每一跨分段澆筑，分段布置，分段張拉，預應力筋采用連接器連接，無需預應力筋出樓板面或梁加腋張拉，不會增加預應力筋長度，但需分段澆筑，也同樣會增加成本及施工工期。
[0011]總體而言，無粘結(jié)預應力多跨連續(xù)梁的分段問題尚未得到很好的解決。針對這些問題，提出無粘結(jié)預應力多跨連續(xù)梁分段裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明目的在于針對上述無粘結(jié)預應力多跨連續(xù)梁或樓板的分段問題，提出了一種無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置及其裝配方法和應用，其主要通過在無粘結(jié)預應力筋上布置可控分段錨具裝置，可以有效的解決上述無粘結(jié)預應力多跨連續(xù)梁預應力損失大、錨具影響每一跨、每一跨之間相互影響及預應力樓板區(qū)格相互影響等問題。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0014]一種無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置，包括雙向錨杯、左夾片、彈簧、拉索、右夾片；所述雙向錨杯長方向軸線處留有預應力筋穿過的通孔；所述雙向錨杯內(nèi)部中心處通孔直徑大于雙向錨杯左、右兩側(cè)外端部的只用于穿過預應力筋的通孔直徑；所述雙向錨杯的內(nèi)部中心處通孔左、右兩側(cè)外開有雙向?qū)ΨQ的錐形孔，左、右錐形孔內(nèi)分別設置有左夾片和右夾片；所述左夾片和右夾片均由多片錐形夾片組成，且錐形夾片錐度均與雙向錨杯的左、右錐形孔相互匹配；左夾片和右夾片尾部均設置有斜向開孔耳板；所述彈簧兩端分別與左夾片和右夾片的尾部斜向開孔耳板相連；所述拉索貫穿所述彈簧，且雙向錨杯上方中部設置有可使左夾片、彈簧、拉索和右夾片通過的豎孔，豎孔與雙向錨杯內(nèi)部中心處通孔連通，拉索兩端頭均穿過雙向錨杯的豎孔；其中，拉索拉緊時可使彈簧收縮，彈簧收縮時可帶動左夾片和右夾片內(nèi)收，進而松開所加持的預應力筋；拉索松開時可使彈簧伸長，彈簧伸長時可帶動左夾片和右夾片外推，進而夾緊所加持的預應力筋。
[0015]進一步地，所述左夾片和右夾片均由2-3片錐形夾片組成。
[0016]進一步地，所述斜向開孔耳板傾斜方向分別與左、右錐形孔的錐形方向相反。
[0017]進一步地，所述豎孔為長方形孔，其長度方向沿通孔方向，其中，豎孔長度為左夾片或右夾片的長度加50mm ;豎孔寬度為左夾片或右夾片合圍直徑長度加50mm。
[0018]進一步地，雙向錨杯中左、右對稱的錐形孔長度分別為左夾片或右夾片的長度加50mmo
[0019]進一步地，拉索端頭伸出雙向錯杯的豎孔后的長度為500mm?1000mm。
[0020]進一步地，所述無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置為I個或多個，并布置在建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點核芯區(qū)內(nèi)或布置在預應力筋的曲線低點處。
[0021]上述無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置的裝配方法，步驟如下:
[0022]步驟一:將左夾片和右夾片穿過雙向錨杯上面的豎孔放置在相應的左、右錐形孔內(nèi)；
[0023]步驟二:將拉索穿過彈簧；
[0024]步驟三:將彈簧穿過雙向錨杯上面的豎孔放置于雙向錨杯內(nèi)部，同時將彈簧與左夾片和右夾片的尾部斜向開孔耳板相連，并將拉索兩端頭伸出豎孔；
[0025]步驟四:通過拉索拉緊彈簧，將預應力筋穿過雙向錨杯的通孔，將其套設在彈簧以及左夾片和右夾片內(nèi)部，然后放松拉索。
[0026]上述無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置在多跨連續(xù)預應力梁中的應用。
[0027]裝置工作原理:無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置分不工作狀態(tài)和工作狀態(tài)。不工作狀態(tài)一一拉緊拉索，彈簧收縮，左、右夾片內(nèi)收，松開加持預應力筋；工作狀態(tài)一一松開拉索，彈簧伸長，左、右夾片外推，夾緊加持預應力筋。通過改變可控分段錨具的工作狀態(tài)來實現(xiàn)對多跨連續(xù)預應力梁分段的目的。進而實現(xiàn)減小預應力損失、避免錨具影響全跨及每一跨相互影響等目標。
[0028]有益效果:
[0029]1、減小預應力損失。在多跨連續(xù)預應力梁中，無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置，在不工作狀態(tài)時，可使無粘結(jié)預應力筋多跨通長張拉，與其他無粘結(jié)預應力筋一樣；另一種是工作狀態(tài)，實現(xiàn)多跨連續(xù)預應力梁的分段，可以減小摩擦損失。
[0030]2、避免錨具影響每一跨。在建立預應力后，使可控分段錨具裝置處于工作狀態(tài)，避免無粘結(jié)預應力筋在多跨梁中的自由滑動的，實現(xiàn)多跨連續(xù)預應力梁的分段。如其中一個錨具失效時，只能影響邊跨預應力梁，不會影響中間其他跨預應力梁。
[0031]3、避免每跨之間相互影響。在建立預應力后，使可控分段錨具裝置處于工作狀態(tài)，避免無粘結(jié)預應力筋在多跨梁中的自由滑動的，實現(xiàn)多跨連續(xù)預應力梁的分段。避免其中一跨破壞后弓I起的連鎖破壞。
[0032]4、避免樓板區(qū)格之間相互影響。在建立預應力后，使可控分段錨具裝置處于工作狀態(tài)，避免無粘結(jié)預應力筋在多跨連續(xù)樓板中的自由滑動的，實現(xiàn)多跨連續(xù)預應力樓板的分段。避免其中某個區(qū)格裂縫或破壞后引起的連鎖裂縫或破壞。
[0033]5、預應力補張拉?？梢酝ㄟ^可控分段錨具裝置的不同狀態(tài)，在不工作狀態(tài)時，與其他無粘結(jié)預應力筋一樣，可以實現(xiàn)多跨連續(xù)預應力筋的補張拉，為后期的維護提供方便。
[0034]5、施工簡單、適應性強。具有無需增加預應力筋長度，無需出樓板面張拉，無需梁端加腋，施工方便快捷，工期較短，成本較低等特點。
[0035]本發(fā)明作為無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置，由于具有較為明顯的優(yōu)勢，將有很好的前景。
[0036]下面通過附圖和實施例對本發(fā)明方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發(fā)明無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置剖視圖；
[0038]圖2為本發(fā)明的夾片結(jié)構(gòu)及其尾部斜向開孔耳板示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明無粘結(jié)預應力筋可控分段錨具裝置三維立體示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明在兩跨連續(xù)預應力梁中的使用；
[0041]圖5為本發(fā)明在三跨連續(xù)預應力梁中單個的使用；
[0042]圖6為本發(fā)明在三跨連續(xù)預應力梁中多個的使用；
[0043]圖中，1、預應力筋，2、雙向錨杯，3、左夾片，4、彈簧，5、拉索，6、右夾片，31和