砼預製構件裝配式結構的連接面抗剪力檢測構造的製作方法

2023-07-03 10:01:36

專利名稱：砼預製構件裝配式結構的連接面抗剪力檢測構造的製作方法
技術領域：
本發明涉及裝配式預應力混凝土結構的兩件砼預製構件之間無間隙配合的連接面的結構抗剪力模擬試驗的構造。
背景技術：
目前，裝配式後張法預應力混凝土結構的裝配組合連為一體的兩件砼預製構件之間的結構連接面早已突破了傳統構造和工藝在兩結構連接面之間設有的後澆砼結構縫，廣泛採用了新的兩預製砼構件的結構連接面的無間隙配合構造，徹底消除了傳統後澆砼結構縫的構造和施工方法，在減少裝配式砼結構施工工序、降低成本、加快工程進度方面提供了新的技術條件。但兩件砼預製構件的結構連接面也形成了結構抗剪能力的薄弱環節，須要採取構造措施進行補強，以滿足整體預應力砼結構對該結構連接面抗剪切力的要求。現在的混凝土試驗設備絕大多數是對砼試塊的抗壓強度試驗，一般建築材料試驗對砼抗剪強度進行試驗的方法僅限於無配筋的素混凝土進行標準試件的抗剪切試驗，而針對各種新型的裝配式預應力砼結構的結構連接面的抗剪力檢測的試驗構造和方法仍屬空白， 無法適應裝配式預應力砼結構飛速擴展應用到各類工程的形勢要求，必須及時提供一種能模擬裝配式後張法預應力砼結構在受力條件下的結構連接面的構造的同時測量該連接面的抗剪切能力，為該結構連接面的安全穩定提供結構設計的科學實驗的依據。發明內容本發明的目的和任務是在全面模擬實際的裝配式後張法預應力砼預製構件的組合結構的兩件砼預製構件之間為無間隙配合的結構連接面的結構局部構造條件下，提供一種對該局部構造進行結構連接面的抗剪切能力測量的構造和方法，以檢驗模擬的連接結構面的抗剪構造措施是否達到設計要求的抗剪切力，為實際工程的此類結構連接面的抗剪切防位移構造設計提供實驗數據的參考，以確保結構的安全穩定。技術方案本發明包括相互無間隙配合的模擬結構構造實物的幾何形狀尺寸和配筋構造的連接面的兩件砼預製構件、設於與結構構造實物相同位置的該連接面兩側的兩件砼預製構件內的幾何形狀尺寸、材質和數量相同的定位構造、抗剪切防位移構造、無粘結預應力構造、設於沿該連接面一側的支承構造；並以鋼絞線張拉機對鋼絞線進行張拉過程中觀察該結構連接面承受的最大拉力近似等量地獲知該結構連接面的抗剪切能力；如圖1、 2、3所示。相互間有一共同的無間隙配合連接面的裝配式後張法預應力砼預製結構的兩件砼預製構件砼試件1號(1)和砼試件2號O)，砼試件1號(1)和砼試件2號(2)與模擬的結構實物的局部節點構造幾何形狀尺寸、材料和砼強度等級相同；砼試件1號(1)與砼試件2號(2)無間隙配合的砼結構連接面Gl)為一平面，砼結構連接面Gl)為與砼試件1 號(1)和砼試件2號(2)組合連接後的結構縱軸線x-x垂直的平面，砼試件1號(1)的右側連接面與砼試件2號O)的左側連接面之間無間隙配合；如圖1所示。砼試件1號(1)和砼試件2號(2)組合連接的鋼製定位構造(34)，每組定位構造 (34)分設於砼結構連接面Gl)兩側的砼試件1號⑴和砼試件2號⑵內的定位凸鍵(16) 和定位凹鍵(17)各1件，定位凸鍵(16)和定位凹鍵(17)為無間隙配合的圓錐形凸鍵與內部空間為圓錐形的凹槽，該凸鍵與凹槽的縱向軸心為與砼結構連接面Gl)垂直的直線；每個砼結構連接面Gl)上設有η組定位構造(34)，該η為大於等於1的整數，且與實際結構
4的定位構造(34)的組數相同；如圖1所示。在砼結構連接面兩側的砼試件1號(1)和砼試件2號(2)上設有或不設剖面為弓形的砼凸鍵1號(10)和剖面與砼凸鍵1號(10)無間隙配合的砼凹鍵1號(11)共同構成的砼抗剪切防位移構造1號(35) η組，或剖面為三角形的砼凸鍵2號(12)和剖面與砼凸鍵2號(12)無間隙配合的砼凹鍵2號(13)共同構成的砼抗剪切防位移構造2號(36) η組，或剖面為梯形的砼凸鍵3號(14)和剖面與砼凸鍵3號(14)無間隙配合的砼凹鍵3號 (15)共同構成的砼抗剪切防位移構造3號(37)η組，該η為大於等於1的整數；如圖1所
7J\ ο在砼試件2號O)的靠近砼結構連接面Gl)的砼構件底面設有下平面與砼試件 2號(2)砼下平面相平的承壓板1號(18)，在承壓板1號(18)上沿與砼結構連接面Gl) 平行的橫向軸線分布有孔2號(33)n個，該η為大於等於1的整數；承壓板1號(18)的橫向外立面與砼結構連接面Gl)無間隙配合；承壓板1號(18)的上平面設有錨筋1號(19) 與承壓板1號(18)連接後錨固於砼試件2號(2)的砼中；在承壓板1號(18)上設有與孔 2號(33)縱向同軸心的鋼絞線孔道2號02)，鋼絞線孔道2號02)的內徑與孔2號(33) 內徑相同供鋼絞線1號根穿過，該m為大於等於1的整數；在鋼絞線1號QO)突出於承壓板1號(18)的下端設有錨頭2號與鋼絞線1號OO)配合；鋼絞線孔道2號 (22)的剖面為圓形或多邊形，鋼絞線孔道2號02)的孔壁為鋼或塑料或砼；在砼試件2號 (2)的上面與承壓板1號(18)對稱的位置設有或不設上端定位板，上端定位板03)的上平面與砼試件2號O)的上平面相平，在上端定位板上設有數量與鋼絞線孔道2號 (22)數量相同的孔3號(40)，孔3號(40)的內徑與鋼絞線孔道2號(22)的內徑相同，在上端定位板的下平面上有錨筋3號0 與上端定位板連接錨固於砼試件2號 (2)的砼內，鋼絞線孔道2號02)的上端定位板03)的橫向外立面與砼結構連接面Gl) 無間隙配合；如圖1、2所示。位於砼試件1號(1)砼上面以上的支承構造(39)包括承壓板2號04)、錨筋2號
(25)、垂直連接板( )、承壓立板06)和水平承壓板08)；在與鋼絞線孔道2號0 的上端定位板對應的砼試件1號(1)的上面設有承壓板2號(M)，承壓板2號04)的上平面與砼試件1號(1)的上平面相平，承壓板2號04)的下平面上設有錨筋2號05)與承壓板2號04)連接錨固於砼試件1號(1)的砼內，承壓板2號04)的橫向外立面與砼結構連接面Gl)無間隙配合；承壓立板06)為寬度與砼試件1號(1)和承壓板2號04) 上平面寬度相同的矩形鋼板，承壓立板06)的垂直右側立面與承壓板2號04)的橫向外立面相平並連接，承壓立板06)的右側立面與砼結構連接面Gl)為同一平面；水平承壓板 (28)為橫向寬度與承壓立板06)相同的平面為矩形的板，水平承壓板08)的下面與承壓立板06)的上端面連接為一體後的縱向垂直剖面為T形，在水平承壓板08)的承壓立板
(26)右側平面上設有數量、內徑與孔2號(33)和鋼絞線孔道2號02)相同的孔1號(30) 供鋼絞線1號OO)向上穿過；在突出於水平承壓板08)上平面之上的鋼絞線1號OO)的上端有孔數與鋼絞線1號OO)根數相同的錨環2號(31)和夾片2號(32)與鋼絞線1號 (20)配合；在承壓立板06)的左側立面的左側設有垂直連接板09)與承壓立板06)的左側立面連接並與水平承壓板08)的下平面和承壓板2號04)上平面連接；在承壓立板 (26)的右側立面與水平承壓板08)的下平面之間設有直角邊長分別等於承壓立板06)的高度和水平承壓板08)的承壓立板06)右側立面之外的底平面橫向寬度的直角三角形垂直支撐板(27)，垂直支撐板(XT)的兩條直角邊分別與承壓立板06)的右側立面和水平承壓板08)的下平面連接；如圖1、3所示。由承壓板1號(18)、鋼絞線孔道2號(22)、上端定位板(23)、孔3號(40)、孔2號 (33)、孔1號(30)、水平承壓板08)、垂直支撐板07)、鋼絞線1號OO)、錨頭2號Ql)、錨環2號(31)和夾片2號(32)共同構成測量砼結構連接面Gl)的抗剪力的無粘結預應力構造(38)；如圖1所示。在與砼結構連接面Gl)垂直的方向並與實際結構相同的位置，在砼試件1號(1) 和砼試件2號⑵的砼內設有鋼絞線孔道1號(3)m道，該m為大於等於1的整數並與實際結構的數量相同，鋼絞線孔道1號⑶的內壁為鋼，塑料或砼；鋼絞線孔道1號⑶設鋼絞線2號(5) η根，該η為大於等於1的整數；鋼絞線孔道1號(3)的兩端各設有鋼絞線孔道1 號⑶的封口圈G)，鋼絞線孔道1號(3)的封口圈⑷的內徑與鋼絞線孔道1號(3)的內徑相同，封口圈⑷的外向平面與砼試件1號(1)或砼試件2號(2)的砼外立面相平；一端設有錨頭1號(7)的鋼絞線2號(5)從承壓圈(6)上的鋼絞線孔中穿過後通過封口圈⑷ 後從鋼絞線孔道1號(3)的另一端突出後再從錨環1號(8)的錐形孔中穿過，以夾片1號 (9)配置於錨環1號⑶外向面的錐形孔與鋼絞線2號(5)之間；如圖1、2、3所示。有益效果本發明採用模擬無粘結預應力砼預製構件裝配式結構的砼構件連接的局部構造，以對單根預應力鋼絞線施加預應力總和的超大總量測量出該連接面的抗剪切能力，這對目前已有的檢測手段而言是無法實現的，其優勢性在於一、模擬結構實物構造，測驗結果與實際十分逼近。二、縮取實際結構的局部進行試驗，方法簡單，直觀、易行，節約。三、現場製作試件，簡便、快捷。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。附圖1——Ii全預製構件裝配式結構的連接面抗剪力檢測構造的縱向剖面圖附圖2——Ii全預製構件裝配式結構的連接面抗剪力檢測構造的橫向剖面圖附圖3——Ii全預製構件裝配式結構的連接面抗剪力檢測構造的垂直投影圖具體實施方式
圖1、2、3所描述的砼預製構件裝配式結構的連接面抗剪力檢測構造的構造形式和配合關係。將按與構造實物的幾何形狀尺寸、材質和配筋構造相同的砼試件1號1和砼試件2 號2以定位構造34的定位凸鍵16與定位凹鍵17配合入槽而在砼試件1號1的右側連接面與砼試件2號2的左側連接面之間尚有間隙；以一端帶錨頭1號7的鋼絞線2號5穿過承壓圈6上的孔後進入鋼絞線孔道1號3，使鋼絞線2號5的另一端從另一個方向穿過錨環 1號8上的鋼絞線孔，以夾片1號9置於錨環1號8的錐形孔和鋼絞線2號5之間；以張拉機逐根按實際構造的單根張拉力進行張拉，使砼試件1號1和砼試件2號2之間的連接面實現無間隙配合；在砼試件1號1和砼試件2號2的兩則立面上各彈1道與砼結構連接面 41方向垂直的細直墨線；組裝無粘結預應力構造38 安裝鋼絞線1號20於鋼絞線孔道2號22內並使鋼絞線1號20的兩端突出於承壓板1號18和水平承壓板28的下面和上面，突出於承壓板1號 18下平面的鋼絞線1號20的一端裝有錨頭2號21，突出於水平承壓板28上面的一端從錨環2號31的錐形孔中穿過，夾片2號32置於錨環2號31的錐形孔和鋼絞線1號20之間；
以張拉機逐根對鋼絞線1號20進行張拉，記錄每根鋼絞線1號20承受的拉力和已經施加的拉力總和，同時專派2人觀察彈在砼試件1號1和砼試件2號2側立面的與砼結構連接面41方向垂直的直線在拉力總和不斷加大的過程中的變形，在鋼絞線1號20承受的總拉力達到數值P以後，該直線在砼結構連接面41處一側的開始出現錯位；則近似地獲知拉力P即為該結構連接面的最大抗剪切能力，為準確起見，做3次同樣構造同樣程序的重複測驗，取平均值即為同樣構造節點的構造抗剪切力值，並以此值與設計要求的該連接面的抗剪切力值進行對此，然後對連接面的構造進行確認和調整，以確保結構的安全。
權利要求
1.砼預製構件裝配式結構的連接面抗剪力檢測構造，包括兩個砼試件、定位構造、抗剪切防位移構造、無粘結預應力構造、支承構造，其特徵在於相互間有一共同的無間隙配合連接面的裝配式後張法預應力砼預製結構的兩件砼預製構件砼試件1號⑴和砼試件2號O)，砼試件1號⑴和砼試件2號⑵與模擬的結構實物的局部節點構造幾何形狀尺寸、材料和砼強度等級相同；砼試件1號(1)與砼試件2 號(2)無間隙配合的砼結構連接面Gl)為一平面，砼結構連接面Gl)為與砼試件1號(1) 和砼試件2號⑵組合連接後的結構縱軸線x-x垂直的平面，砼試件1號⑴的右側連接面與砼試件2號O)的左側連接面之間無間隙配合；砼試件1號(1)和砼試件2號(2)組合連接的鋼製定位構造(34)，每組定位構造(34) 分設於砼結構連接面Gl)兩側的砼試件1號⑴和砼試件2號⑵內的定位凸鍵(16)和定位凹鍵(17)各1件，定位凸鍵(16)和定位凹鍵(17)為無間隙配合的圓錐形凸鍵與內部空間為圓錐形的凹槽，該凸鍵與凹槽的縱向軸心為與砼結構連接面Gl)垂直的直線；每個砼結構連接面Gl)上設有η組定位構造(34)，該η為大於等於1的整數，且與實際結構的定位構造(34)的組數相同；在砼結構連接面Gl)兩側的砼試件1號(1)和砼試件2號( 上設有或不設剖面為弓形的砼凸鍵1號(10)和剖面與砼凸鍵1號(10)無間隙配合的砼凹鍵1號(11)共同構成的砼抗剪切防位移構造1號(35)n組，或剖面為三角形的砼凸鍵2號(12)和剖面與砼凸鍵2號(12)無間隙配合的砼凹鍵2號(13)共同構成的砼抗剪切防位移構造2號(36)n 組，或剖面為梯形的砼凸鍵3號(14)和剖面與砼凸鍵3號(14)無間隙配合的砼凹鍵3號 (15)共同構成的砼抗剪切防位移構造3號(37)n組，該η為大於等於1的整數；在砼試件2號O)的靠近砼結構連接面Gl)的砼構件底面設有下平面與砼試件2號 (2)砼下平面相平的承壓板1號(18)，在承壓板1號(18)上沿與砼結構連接面Gl)平行的橫向軸線分布有孔2號(33)η個，該η為大於等於1的整數；承壓板1號(18)的橫向外立面與砼結構連接面Gl)無間隙配合；承壓板1號(18)的上平面設有錨筋1號(19)與承壓板1號(18)連接後錨固於砼試件2號⑵的砼中；在承壓板1號(18)上設有與孔2號 (33)縱向同軸心的鋼絞線孔道2號02)，鋼絞線孔道2號02)的內徑與孔2號(33)內徑相同供鋼絞線1號根穿過，該m為大於等於1的整數；在鋼絞線1號QO)突出於承壓板1號(18)的下端設有錨頭2號與鋼絞線1號OO)配合；鋼絞線孔道2號02) 的剖面為圓形或多邊形，鋼絞線孔道2號02)的孔壁為鋼或塑料或砼；在砼試件2號(2) 的上面與承壓板1號(18)對稱的位置設有或不設上端定位板(23)，上端定位板的上平面與砼試件2號O)的上平面相平，在上端定位板上設有數量與鋼絞線孔道2號 (22)數量相同的孔3號(40)，孔3號(40)的內徑與鋼絞線孔道2號(22)的內徑相同，在上端定位板的下平面上有錨筋3號0 與上端定位板連接錨固於砼試件2號 (2)的砼內，鋼絞線孔道2號02)的上端定位板03)的橫向外立面與砼結構連接面Gl) 無間隙配合；位於砼試件1號(1)砼上面以上的支承構造(39)包括承壓板2號(M)、錨筋2號05)、 垂直連接板( )、承壓立板06)和水平承壓板08)；在與鋼絞線孔道2號0 的上端定位板對應的砼試件1號(1)的上面設有承壓板2號(M)，承壓板2號04)的上平面與砼試件1號(1)的上平面相平，承壓板2號04)的下平面上設有錨筋2號05)與承壓板2號04)連接錨固於砼試件1號(1)的砼內，承壓板2號04)的橫向外立面與砼結構連接面Gl)無間隙配合；承壓立板06)為寬度與砼試件1號(1)和承壓板2號04)上平面寬度相同的矩形鋼板，承壓立板06)的垂直右側立面與承壓板2號04)的橫向外立面相平並連接，承壓立板06)的右側立面與砼結構連接面Gl)為同一平面；水平承壓板08) 為橫向寬度與承壓立板06)相同的平面為矩形的板，水平承壓板08)的下面與承壓立板 (26)的上端面連接為一體後的縱向垂直剖面為T形，在水平承壓板08)的承壓立板06) 右側平面上設有數量、內徑與孔2號(33)和鋼絞線孔道2號02)相同的孔1號(30)供鋼絞線1號00)向上穿過；在突出於水平承壓板08)上平面之上的鋼絞線1號00)的上端有孔數與鋼絞線1號00)根數相同的錨環2號(31)和夾片2號(32)與鋼絞線1號QO) 配合；在承壓立板06)的左側立面的左側設有垂直連接板09)與承壓立板06)的左側立面連接並與水平承壓板08)的下平面和承壓板2號04)上平面連接；在承壓立板06) 的右側立面與水平承壓板08)的下平面之間設有直角邊長分別等於承壓立板06)的高度和水平承壓板08)的承壓立板06)右側立面之外的底平面橫向寬度的直角三角形垂直支撐板(27)，垂直支撐板(XT)的兩條直角邊分別與承壓立板06)的右側立面和水平承壓板 (28)的下平面連接；在與砼結構連接面Gl)垂直的方向並與實際結構相同的位置，在砼試件1號(1)和砼試件2號的砼內設有鋼絞線孔道1號(3)m道，該m為大於等於1的整數並與實際結構的數量相同，鋼絞線孔道1號⑶的內壁為鋼，塑料或砼；鋼絞線孔道1號⑶設鋼絞線2 號(5) η根，該η為大於等於1的整數；鋼絞線孔道1號(3)的兩端各設有鋼絞線孔道1號 (3)的封口圈G)，鋼絞線孔道1號⑶的封口圈⑷的內徑與鋼絞線孔道1號⑶的內徑相同，封口圈⑷的外向平面與砼試件1號⑴或砼試件2號(2)的砼外立面相平；一端設有錨頭1號(7)的鋼絞線2號(5)從承壓圈(6)上的鋼絞線孔中穿過後通過封口圈⑷後從鋼絞線孔道1號⑶的另一端突出後再從錨環1號⑶的錐形孔中穿過，以夾片1號(9) 配置於錨環1號⑶外向面的錐形孔與鋼絞線2號(5)之間。
全文摘要
砼預製構件裝配式結構的連接面抗剪力檢測構造，包括相互無間隙配合的模擬結構構造實物的幾何形狀尺寸和配筋構造的連接面的兩件砼預製構件、設於與結構構造實物相同位置的該連接面兩側的兩件砼預製構件內的幾何形狀尺寸、材質和數量相同的定位構造、抗剪切防位移構造、無粘結預應力構造，設於沿該連接面一側的支承構造和另一側的預應力鋼筋孔道和固定端構造，以鋼絞線張拉機對鋼絞線進行預應力張拉過程中觀察該結構面承受的最大張拉力近似等量地獲知該結構連接面的抗剪力。
文檔編號G01M13/00GK102261987SQ20111009560
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月18日 優先權日2011年4月18日
發明者趙正義 申請人:趙正義