混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置及其施加方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置及其施加方法。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)法植筋簡稱植筋，又叫種筋，是當(dāng)前修建構(gòu)造抗震加固工程上的一種鋼筋后錨固應(yīng)用構(gòu)造膠效果的銜接技能。是在已有混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上根據(jù)工程擬需用鋼筋規(guī)格以適當(dāng)?shù)你@孔直徑和深度，采用化學(xué)粘合劑使新增的擬用鋼筋與原混凝土粘合牢固，使新增鋼筋如同預(yù)埋鋼筋一樣，鋼筋的強(qiáng)度得以充分利用，并發(fā)揮至設(shè)計(jì)所期望的性能。鑒于植筋技術(shù)在建筑工程中的廣泛應(yīng)用，植筋性能就顯得尤為重要。針對植筋性能研究時(shí)持續(xù)荷載下的混凝土拉拔實(shí)驗(yàn)特性對研究具有重要意義。公開號為CN102998174A，名稱為一種混凝土試件耐久性試驗(yàn)長期加載裝置的專利申請。由反力架，試件，鋼鐵滑動板，蝶形彈簧，反力螺母，滑動螺栓，傳感器等部件構(gòu)成的裝置。該裝置可對試件施加壓荷載和彎矩荷載，但對反力架的性能要求過高，試驗(yàn)成本大幅提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服以上問題，提供混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置及其施加方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置，包括墊板和承力蓋板，兩者通過四個(gè)角的承力螺桿以及螺母控制間距;在墊板和承力蓋板之間，從下至上依次放置壓力傳感器、千斤頂、混凝土植筋試件、彈簧、彈簧墊板，錨筋一端插入混凝土植筋試件，自由端設(shè)有螺紋且伸出承力蓋板;彈簧套于錨筋上，卡在混凝土植筋試件與彈簧墊板之間；墊板、承力蓋板、千斤頂、錨筋、彈簧要求同軸設(shè)置；
所述彈簧墊板中心開孔，孔徑小于彈簧內(nèi)徑，且大于螺栓式錨筋的外徑；
所述承力蓋板中心開孔，孔徑應(yīng)小于彈簧墊板尺寸且大于錨固螺母尺寸。
[0005]所述的混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置，彈簧內(nèi)徑不小于30mm。
[0006]所述的混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置，所述墊板，承力蓋板，彈簧墊板采用鋼材質(zhì)。
[0007]所述的混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置，承力螺桿凈間距大于混凝土試件尺寸。
[0008]混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加方法，步驟如下:
(1)首先將承力螺桿與墊板固定，然后在承力螺桿上安裝承力蓋板的下側(cè)螺母，螺母高度滿足試件安裝的空間要求;安裝承力蓋板，然后安裝承力蓋板的上側(cè)螺母，螺母擰緊后，固定滑動蓋板與墊板的間距；
(2)在承力蓋板與墊板之間，由下至上，依次同軸安裝壓力傳感器、千斤頂、混凝土植筋試件、彈簧、彈簧墊板，錨筋自由端伸出彈簧墊板； (3)千斤頂缸體伸出加壓，試件上移，直至彈簧墊片支承于承力蓋板上，此時(shí)彈簧開始受壓，彈簧長度變短，千斤頂持續(xù)加壓，直到壓力傳感器讀數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)壓力，停止加壓；
(4)在錨筋自由端螺紋處安裝錨固螺母，擰緊至壓力傳感器讀書為O;此時(shí)，彈簧向錨筋提供的反向荷載即為千斤頂所施加的荷載值；
(5)千斤頂缸體回縮，將試件、被壓縮的彈簧、彈簧墊板、錨筋、錨固螺母組成的整體試件取出，完成對試件持續(xù)荷載的施加，在該整體試件中，因彈簧處于受壓狀態(tài)，對錨筋提供持續(xù)拉力。
[0009]本發(fā)明適用于混凝土植筋長期荷載下性能拉拔試驗(yàn)，可以在工地，暴露試驗(yàn)站等地加方現(xiàn)場加載，設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，易于施加荷載，可批量進(jìn)行操作，減少誤差。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明荷載施加裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖2是本發(fā)明荷載施加裝置的組裝示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明荷載施加裝置的加載示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明荷載施加裝置的卸載示意圖。
[0014]圖5是本發(fā)明混凝土植筋試件、被壓縮的彈簧、彈簧墊板、錨固螺母組成的整體試件示意圖。
[0015]附圖中主要標(biāo)記的說明:1_墊板，2-承力螺桿，3-壓力傳感器，4-千斤頂，5-混凝土植筋試件，6-彈簧，7-錨筋，8-彈簧墊板，9-承力蓋板下側(cè)螺母，10-承力蓋板，11-承力蓋板上側(cè)螺母，12-錨固螺母，13-壓力傳感器讀數(shù)儀，14-千斤頂控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合附圖及以下給出的實(shí)施例，具體說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0017]實(shí)施例中所施加荷載的混凝土植筋試件為直徑120mm，高160mm圓柱體。
[0018]實(shí)施例1
圖1是本發(fā)明荷載施加裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明荷載施加裝置的組裝示意圖，圖3是本發(fā)明荷載施加裝置的加載示意圖，圖4是本發(fā)明荷載施加裝置的卸載示意圖，圖5是本發(fā)明混凝土植筋試件、被壓縮的彈簧、彈簧墊板、錨固螺母組成的整體試件示意圖。
[0019]參照圖1、2、3、4、5所示，荷載施加裝置包括墊板I和承力蓋板10，兩者通過四個(gè)角的承力螺桿2以及承力蓋板下側(cè)螺母9、承力蓋板上側(cè)螺母11控制間距，其中墊板I長寬高的尺寸為200mm X 200mm X 10mm:承力蓋板 10 的尺寸為 200_X 200_X 1 Omnin
[0020]在墊板I和承力蓋板10之間，從下至上依次放置千斤頂4、壓力傳感器3、混凝土植筋試件5、錨筋7、彈簧6、彈簧墊板8，壓力傳感器3連接壓力傳感器讀數(shù)儀13，錨筋7的一端置于混凝土植筋試件5的頂部并且不接觸植筋孔溢出的植筋膠，另一端伸出承力蓋板10的預(yù)設(shè)孔，便于在錨筋7頂部施加錨固螺母12，螺紋長度滿足錨固、加載要求，彈簧6套于錨筋7上且卡在混凝土植筋試件5與彈簧墊板8之間，為了保證施加荷載時(shí)的穩(wěn)定性，千斤頂4、混凝土植筋試件5、錨筋7要求同軸設(shè)置，并盡量與墊板I和承力蓋板10的中心重合。彈簧墊板8尺寸 1 OOmm X 1 OOmm X 1 Omnin
[0021]所述彈簧墊板8中心開孔，孔徑小于彈簧6內(nèi)徑，且略大于錨筋7的外徑，能夠使得錨筋7剛好無接觸穿過。承力蓋板10中心開孔，孔徑小于彈簧墊板8邊長且遠(yuǎn)大于錨固螺母12尺寸，以及便于施加荷載之后承力蓋板10的拆卸。彈簧內(nèi)徑不宜小于20mm，避免與植筋孔周圍的溢出的植筋膠直接接觸，造成受力不均勻。
[0022]墊板I，承力蓋板10，彈簧墊板8應(yīng)采用鋼材質(zhì)，避免加壓過程中損壞。承力螺桿2對稱分布于距離墊板I四角20mm處，保證加壓過程中受力一致。兩根滑動式螺栓2間距大于混凝土植筋試件5的直徑，方便試驗(yàn)組裝。
[0023]對試件的荷載施加過程如下:
(1)首先將承力螺桿與墊板固定，然后在承力螺桿上安裝承力蓋板的下側(cè)螺母9，螺母高度滿足試件安裝的空間要求;安裝承力蓋板，在承力蓋板10四個(gè)角處的四個(gè)承力螺桿栓2上施加承力蓋板上側(cè)螺母11，擰緊，固定承力蓋板10與墊板I的間距；
(2)在承力蓋板與墊板之間，由下至上，依次同軸安裝壓力傳感器、千斤頂、混凝土植筋試件、彈簧、彈簧墊板；錨筋一端插入混凝土植筋試件，自由端設(shè)有螺紋且伸出彈簧墊板1mm，此時(shí)錨固螺母暫未安裝。
(3 )千斤頂4缸體伸出加壓，彈簧6受壓變短，千斤頂4持續(xù)加壓，直到壓力傳感器讀數(shù)儀13讀數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)壓力，停止加壓，在錨筋7上部螺紋處施加錨固螺母12，擰緊至壓力傳感器讀書為O，固定彈簧墊板8;
(4)松開承力蓋板10上部的四個(gè)承力蓋板上側(cè)螺母11，拆卸承力蓋板10，由于錨固螺母12施加在錨筋7上部螺紋上，彈簧墊板8無法再繼續(xù)上移，彈簧處于受縮狀態(tài)產(chǎn)生作用力。錨固螺母12底部至混凝土植筋試件5上表面的距離固定，此距離為彈簧6與彈簧墊板8的高度之和。自上而下，錨固螺母12、彈簧墊板8、被壓縮的彈簧6、混凝土植筋試件5、植筋于混凝土植筋試件5中并貫穿以上部件的錨筋7傳遞作用力，形成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，取出該整體，如圖5，至此完成對混凝土植筋試件5持續(xù)荷載的加壓過程，在該整體中，因彈簧處于受壓狀態(tài)，對試件提供持續(xù)壓力，混凝土植筋試件中的錨筋長度由植筋深度、彈簧長度和彈簧墊板厚度三部分構(gòu)成。本發(fā)明的壓力施加過程簡單，且可為大批量試件進(jìn)行施加持續(xù)同樣大小的荷載。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置，其特征在于包括墊板和承力蓋板，兩者通過四個(gè)角的承力螺桿以及螺母控制間距； 在墊板和承力蓋板之間，從下至上依次放置壓力傳感器、千斤頂、混凝土植筋試件、彈簧、彈簧墊板，錨筋一端插入混凝土植筋試件，自由端設(shè)有螺紋且伸出承力蓋板;彈簧套于錨筋上，卡在混凝土植筋試件與彈簧墊板之間；墊板、承力蓋板、千斤頂、錨筋、彈簧要求同軸設(shè)置； 所述彈簧墊板中心開孔，孔徑小于彈簧內(nèi)徑，且大于螺栓式錨筋的外徑； 所述承力蓋板中心開孔，孔徑應(yīng)小于彈簧墊板尺寸且大于錨固螺母尺寸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置，其特征在于彈簧內(nèi)徑不小于30mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置，其特征在于所述墊板，承力蓋板，彈簧墊板采用鋼材質(zhì)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置，其特征在于承力螺桿凈間距大于混凝土試件尺寸。5.基于權(quán)利要求1所述的混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置的混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加方法，其特征在于步驟如下: (1)首先將承力螺桿與墊板固定，然后在承力螺桿上安裝承力蓋板的下側(cè)螺母，螺母高度滿足試件安裝的空間要求;安裝承力蓋板，然后安裝承力蓋板的上側(cè)螺母，螺母擰緊后，固定滑動蓋板與墊板的間距； (2)在承力蓋板與墊板之間，由下至上，依次同軸安裝壓力傳感器、千斤頂、混凝土植筋試件、彈簧、彈簧墊板;錨筋自由端微伸出彈簧墊板，此時(shí)錨固螺母暫未安裝； (3)千斤頂缸體伸出加壓，試件上移，直至彈簧墊片支承于承力蓋板上，此時(shí)彈簧開始受壓，彈簧長度變短，千斤頂持續(xù)加壓，直到壓力傳感器讀數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)壓力，停止加壓； (4)在錨筋自由端螺紋處安裝錨固螺母，擰緊至壓力傳感器讀書為O;此時(shí)，彈簧向錨筋提供的反向荷載即為千斤頂所施加的荷載值； (5)千斤頂缸體回縮，將試件、被壓縮的彈簧、彈簧墊板、錨筋、錨固螺母組成的整體試件取出，完成對試件持續(xù)荷載的施加，在該整體試件中，因彈簧處于受壓狀態(tài)，對錨筋提供持續(xù)拉力。
【專利摘要】一種混凝土化學(xué)植筋持續(xù)荷載施加裝置及其施加方法，荷載施加裝置的墊板和承力蓋板可調(diào)整間距后固定；在墊板和承力蓋板之間從下至上依次同軸放置壓力傳感器、千斤頂、混凝土植筋試件、彈簧墊板,錨筋一端插入混凝土植筋試件，自由端設(shè)有螺紋且伸出承力蓋板，彈簧套于錨筋上，卡在混凝土植筋試件與彈簧墊板之間。荷載施加過程：固定承力蓋板與墊板的間距，千斤頂加壓至預(yù)設(shè)壓力，彈簧墊片支承于承力蓋板上，彈簧受壓變短，錨筋自由端的螺紋露出，安裝錨固螺母，并擰緊至壓力傳感器讀數(shù)為0。取出混凝土植筋試件、被壓縮的彈簧、彈簧墊板、錨固螺母組成的整體試件，完成持續(xù)荷載施加過程，設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，易于施加荷載，可批量進(jìn)行操作。
【IPC分類】G01N3/08
【公開號】CN105510132
【申請?zhí)枴緾N201510891679
【發(fā)明人】王永泉, 陳天驕, 景劍
【申請人】河海大學(xué)
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月7日