用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置製造方法
2024-01-29 12:23:15
用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置包括底板、至少一對相對設置的澆注模板、至少一對相對設置的測壓模板，至少一個鋼筋計、至少一個對拉螺栓、若干圍檁以及若干豎肋，澆注模板與測壓模板合圍並與底板形成一澆注空間，所述測壓模板位於相對設置的所述澆注模板之間，每個澆注模板和測壓模板在遠離澆注空間的一側均間隔設置有若干豎肋，鋼筋計通過圍檁和豎肋的間隔將一對相對設置的測壓模板拉結固定，鋼筋計外側套設一保護套管，保護套管位於所述澆注空間內。測壓模板通過鋼筋計拉結，從而可以實現對測壓模板側壓力的測量。而且，鋼筋計的外側設置了保護套管，使得測試實驗的鋼筋計可以反覆多次使用，從而實現了降低測試成本的目的。
【專利說明】用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於建築施工領域，特別涉及一種用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，在民用建築和橋梁工程建設中，出現了有關模板垮塌事件的報導。隨著施工技術和混凝土材料的不斷發展，施工現場對明確模板所承受的壓力提出了更高的要求。
[0003]新澆混凝土對模板產生的水平荷載不同於平臺模板的重力荷載，新澆混凝土水平向外頂推模板的作用，類似水頂推容器壁。但和水壓不同，混凝土對模板的側壓力是一個複雜的變量，會隨著混凝土材料、澆築條件、時間以及環境等條件的變化而發生不同程度的變化。目前在設計模板的施工荷載時，都是根據《混凝土結構工程施工規範》GB50666-2011的規定進行設計計算的。但是隨著施工條件和施工環境的變化，依據現有規範的計算方法，計算得出的模板側壓力在混凝土流動性較大或澆築速度較快時通常偏大，施工現場為了節約成本，一般都按照經驗進行模板設計，導致模板垮塌現象的發生，可見現有的模板側壓力計算方法還有需要修正的空間。
[0004]對於模板側壓力計算方法的研究，需要對新澆混凝土對模板的側壓力反覆進行測試。通常，對混凝土模板側壓力的測量採用將壓力盒緊貼模板，然後澆注混凝土後，通過壓力盒測量混凝土對模板的側壓力。採用這種測試方法，在測試結束後，壓力盒會因為被混凝土包裹而無法取出，雖然也可以採取一些將壓力盒與混凝土隔絕的措施，但是隔絕措施的採用會導致測量精度下降，而且即使採取了相關的隔絕措施，壓力盒的重複使用的次數也是很有限的。面對模板側向荷載設計這樣的研究課題，必然需要反覆多次對側壓力進行測試，如果依然採用上述測試方法，每次測試都會伴隨壓力盒的消耗，這會導致測試成本大幅上升。
[0005]為此，有必要開發一種低成本測量混凝土模板側壓力的測試裝置。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在於提供一種用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，用於解決現有的側壓力測試裝置測試成本高、安裝拆除困難的問題，採用鋼筋計測量側壓力的辦法，並在鋼筋計外側加設保護套管，實現了鋼筋計可以反覆多次使用的目的，從而達到了降低測試成本的效果。
[0007]為解決上述技術問題，本發明提供一種用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置包括:底板、一對相對設置的澆注模板、一對相對設置的測壓模板，至少一個鋼筋計、至少一個對拉螺栓、若干圍檁以及若干豎肋，所述澆注模板與所述測壓模板合圍並與所述底板形成一澆注空間，所述測壓模板位於相對設置的所述澆注模板之間，每個所述澆注模板和所述測壓模板在遠離所述澆注空間的一側均間隔設置有若干所述豎肋，所述對拉螺栓通過所述圍檁和所述豎肋的間隔將一對相對設置的所述澆注模板拉結固定，所述鋼筋計通過所述圍檁和所述豎肋的間隔將一對相對設置的所述測壓模板拉結固定，所述鋼筋計外側套設一保護套管，所述保護套管位於所述澆注空間內。
[0008]可選的，所述保護套管延伸至所述測壓模板外，所述保護套管為PVC套管。
[0009]可選的，所述用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置還包括若干固定組件，所述若干固定組件環繞設置在所述澆注模板和所述測壓模板的周圍，與所述澆注模板相鄰的所述豎肋緊靠所述固定組件，靠近所述鋼筋計一端的所述豎肋緊靠所述固定組件，靠近所述鋼筋計另一端的所述豎肋與所述固定組件間隔設置。
[0010]可選的，在同一所述圍檁上僅設置一隻所述鋼筋計時，所述鋼筋計位於所述圍檁的中心位置。
[0011]可選的，同一所述圍檁上設置的所述鋼筋計的數量為兩個以上時，所述鋼筋計均勻的分布於所述圍檁上。
[0012]可選的，在靠近所述鋼筋計另一端的所述測壓模板的側邊設置鐵皮包邊，與所述鐵皮包邊接觸到的所述澆注模板表面設置有鐵皮，與所述鐵皮包邊接觸到的所述底板的表面設置有鐵皮。
[0013]可選的，在所述澆注模板靠近所述鋼筋計另一端的一側與所述固定組件之間設置頂板。
[0014]可選的，所述鋼筋計包括振弦式應變計、空心圓鋼以及管體，所述振弦式應變計設置於所述空心圓鋼內部，所述空心圓鋼的兩端分別與所述管體焊接連接，所述振弦式應變計的電纜線從所述空心圓鋼的側壁引出。
[0015]可選的，所述鋼筋計還包括熱縮管，所述熱縮管外套於所述管體外周，並覆蓋所述空心圓鋼和所述管體的焊接縫。
[0016]在本發明所提供的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置中，所述鋼筋計通過所述圍檁和所述豎肋的間隔將一對相對設置的所述測壓模板拉結固定，測壓模板則位於相對設置的澆注模板之間，所述鋼筋計外側套設一保護套管，所述保護套管位於所述澆注空間內。可見，測壓模板通過鋼筋計拉結，測壓模板則位於相對設置的澆注模板之間，因此在鋼筋計的拉結範圍內，測壓模板可以在相對設置的澆注模板所限定的區間內自由移動，也就是說，當新澆的混凝土對測壓模板發生側壓力時，會推動測壓模板在相對設置的澆注模板內移動，同時因為鋼筋計將相對設置的測壓模板拉結，因此測壓模板所受到的側壓力全部由鋼筋計承受，從而可以由鋼筋計來完成混凝土對測壓模板側壓力的測量，。而且，鋼筋計的外側設置了保護套管，等完成測試後，即使混凝土固定了，也可以將鋼筋計從保護套管裡面自由抽出，在以後測試實驗中可以反覆多次使用，從而實現了降低測試成本的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明一實施例的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置俯視圖；
[0018]圖2為本發明一實施例的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置側視圖；
[0019]圖3為本發明實施例一中的鋼筋計的結構示意圖；
[0020]圖4為圖1中沿A-B向的放大剖視圖。
【具體實施方式】
[0021]本發明的核心思想在於，利用鋼筋計將測壓模板拉結，測壓模板則位於相對設置的澆注模板之間，使得測壓模板可以在相對設置的澆注模板所限定的區間內自由移動，當新澆的混凝土對測壓模板發生側壓力時，會推動測壓模板在相對設置的澆注模板內移動，同時因為鋼筋計將相對設置的測壓模板拉結，因此測壓模板所受到的側壓力全部由鋼筋計承受，從而可以由鋼筋計來完成混凝土對測壓模板側壓力的測量，並且在鋼筋計的外側套設保護套管，等完成測試後可以將鋼筋計從保護套管裡面自由抽出，從而實現鋼筋計可以反覆多次使用、節約測試成本的目的。
[0022]以下結合附圖和具體實例對本發明提出的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0023]結合圖1和圖2，本發明一實施例的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置100，包括底板1、一對相對設置的澆注模板21和22、一對相對設置的測壓模板31和32，一個鋼筋計4、一個對拉螺栓5、若干圍檁61，62，63和64以及若干若干豎肋71，72，73，74。澆注模板21，22與測壓模板31，32合圍並與底板形成一澆注空間10，並且測壓模板31，32均位於相對設置的澆注模板21，22之間。其中，澆注模板21和22在遠離澆注空間10的一側分別間隔的設置有豎肋71和72，測壓模塊31和32在遠離澆注空間10的一側分別間隔的設置有豎肋73和74，對拉螺栓5通過圍檁61，62和豎肋71，72的間隔將相對設置的澆注模板21和22拉結固定，鋼筋計4通過圍檁63，64和豎肋73，74的間隔將相對設置的測壓模板31和32拉結固定，並且在鋼筋計4外側套設一保護套管8，保護套管8位於澆注空間10內。通常，澆注模板21，22和測壓模板31，32可以為木板或者鋼模板，而豎肋73，74則可以採用木方。
[0024]如圖1所示，測壓模板31和32通過鋼筋計4拉結，當向澆注空間10澆注混凝土後，測壓模板32受到新澆混凝土的側壓力會向外側擴張，而測壓模板32和31是通過鋼筋計4進行拉結的，新澆的混凝土對測壓模板32的壓力就全部轉化由鋼筋計4承受，由鋼筋計4承受的拉伸力可以間接的反映出新澆混凝土對測壓模板32側壓力，從而實現了對測壓模板32的側壓力的測量。此外，鋼筋計4的外側設置了保護套管8，在完成測試後，可以將鋼筋計4從保護套管8中自由抽出，並可以反覆多次使用，從而實現了降低測試成本的目的。為了進一步降低成本，優選的保護套管8可以採用價格低廉的PVC套管。
[0025]具體來說，鋼筋計4拉伸力的測量原理如下:
[0026]如圖3所示，所示鋼筋計4包括振弦式應變計41、空心圓鋼42以及管體43，振弦式應變計41設置於空心圓鋼42內部，空心圓鋼42的兩端分別與管體43焊接連接，振弦式應變計41的電纜線從空心圓鋼42的側壁引出，在管體43的兩端進行攻絲，用來安裝固定螺母。在管體43承受到的拉伸或者壓縮荷載時，通過空心圓鋼42應力傳遞會改變振弦式應變計41中鋼弦的張緊程度，從而改變其響應頻率，通過電磁線圈可以激勵並讀出鋼弦的響應頻率，計算鋼弦頻率的改變量便可以計算出管體43的拉伸和荷載變化，從而計算出鋼筋計41因為拉結測壓模板31和32而從測壓模板上所傳遞過來的側壓力。通常，空心圓鋼42採用高強度圓鋼，而管體43則採用普通圓鋼或者普通螺紋鋼。
[0027]繼續參考圖3，因為空心圓鋼42和管體43是焊接連接，為了避免焊接縫44在高溼高熱的惡劣環境中被腐蝕，可以在管體43外周外套一熱縮管45，用熱縮管45覆蓋空心圓鋼42和管體43的焊接縫44，以此避免焊接縫44被侵蝕。
[0028]在本發明一實施例中，在距離底板同一高度處僅使用一個鋼筋計和一個對拉螺栓，也就是說，在同一圍檁上僅設置一隻鋼筋計，這時為了保持鋼筋計對測壓模板的拉結平衡，優選的，將鋼筋計設置於圍檁的中心位置；同樣，當同一圍檁上僅設置一隻對拉螺栓時，也可以將對拉螺栓也設置與圍檁的中心位置。應當理解的是，隨著澆注空間的空間尺寸變大，在距離底板同一高度處的鋼筋計和對拉螺栓的使用數量可以相應增加。當同一圍檁上設置的鋼筋計的數量為兩個以上時，為了保證鋼筋計對測壓模板的拉結平衡，同時也為了鋼筋計的測量更加準確，優選的，將鋼筋計均勻的分布於圍檁上；同樣當同一圍檁上設置的對拉螺栓的數量為兩個以上時，也可以將對拉螺栓均勻的設置於圍檁上。
[0029]為了使鋼筋計4所測得側壓力更加接近真實值，需要將測壓模板32所承受的側壓力儘可能的全部傳遞到鋼筋計4上，為此有必要降低測壓模板32與相鄰的澆注模板21和22以及底板之間摩擦力。通常，將對拉螺栓5的的拉結力儘量設置為最小，以減小澆注模板21，22和測壓模板32之間的摩擦力。此外，如圖4在靠近鋼筋計4另一端的測壓模板32的側邊設置鐵皮包邊321，以減小測壓模板32與相鄰的澆注模板21和22和底板之間的摩擦力。優選的，還可以在與鐵皮包邊321接觸到的澆注模板21和22的表面分別設置鐵皮211和221，更加優選的，還可以與鐵皮包邊321接觸到的底板的表面設置鐵皮。以此，使得測壓模板32所承受到的側壓力被測壓模板32與相鄰的澆注模板21和22以及底板之間摩擦力的抵消效應降低，使得鋼筋計4所測得的側壓力更加接近真實值。
[0030]繼續參考圖1和圖2，當澆注模板21，22和測壓模板31，32的高度較高時，在向澆注空間10內澆注混凝土後，整個模板系統和新澆的混凝土出現傾倒的風險變大，為此可以環繞澆注模板21，22和測壓模板31，32設置若干固定組件91，92，93，使固定組件91，92，93分別緊靠設置在模板系統外側的豎肋71，72和73，以防止整個模板系統發生傾倒，需要注意的是，為了是測壓模板31和32上所承受的側壓力全部由鋼筋計4承受，在由鋼筋計4拉結的測壓模板31或32的一端必須是自由移動段，不能用固定組件將測壓模板31和32兩端全部緊固。
[0031]具體來說，與澆注模板21相鄰的豎肋71緊靠固定組件91，與澆注模板22相鄰的豎肋72緊靠固定組件92，靠近鋼筋計4 一端的豎肋73緊靠固定組件93，而靠近鋼筋計4另一端的豎肋74與固定組件94之間設置一定間隔，以使得測壓模板32可以在鋼筋計4的拉結範圍內自由移動。當然，也可以同時讓靠近鋼筋計4 一端的豎肋73與固定組件93之間設置一定間隔，使得測壓模板31也可以在在鋼筋計4的拉結範圍內自由移動。為了安全起見，通常只需要讓相對設置的測壓模板31和32中的一個測壓模板能夠在鋼筋計4的拉結範圍內自由移動即可。
[0032]繼續參考圖1和圖2，為了防止澆注模板21和22在新澆注的混凝土的側壓力的衝擊下發生側傾，可以在澆注模板21，22靠近鋼筋計4另一端的一側與固定組件94之間分別設置頂板11和12。另外，為了方便混凝土澆注和模板架設，可以在模板系統外圍設置一套腳手架13，而固定組件91，92，93和94可以通過抱箍與腳手架13固定，其中固定組件94也可以作為腳手架使用。
[0033]綜上所述，在本發明所提供的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置中，鋼筋計將一對相對設置的測壓模板拉結固定，測壓模板則位於相對設置的澆注模板之間，鋼筋計外側套設一保護套管，保護套管位於所述澆注空間內。也就是說，測壓模板通過鋼筋計拉結，當向澆注空間澆注混凝土後，新澆的混凝土對測壓模板的壓力全部由鋼筋計承受，從而可以由鋼筋計來完成混凝土對測壓模板側壓力的測量。而且，鋼筋計的外側設置了保護套管，等完成測試後，即使混凝土固定了，也可以將鋼筋計從保護套管裡面自由抽出，在以後測試實驗中可以反覆多次使用，從而實現了降低測試成本的目的。
[0034]上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明範圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬於權利要求書的保護範圍。
【權利要求】
1.用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，包括:底板、一對相對設置的澆注模板、一對相對設置的測壓模板，至少一個鋼筋計、至少一個對拉螺栓、若干豎肋以及若干圍檁，所述澆注模板與所述測壓模板合圍並與所述底板形成一澆注空間，所述測壓模板位於相對設置的所述澆注模板之間，每個所述澆注模板和所述測壓模板在遠離所述澆注空間的一側均間隔設置有若干所述豎肋，所述對拉螺栓通過所述圍檁和所述豎肋的間隔將一對相對設置的所述澆注模板拉結固定，所述鋼筋計通過所述圍檁和所述豎肋的間隔將一對相對設置的所述測壓模板拉結固定，所述鋼筋計外側套設一保護套管，所述保護套管位於所述澆注空間內。
2.如權利要求1所述的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，所述保護套管延伸至所述測壓模板外，所述保護套管為PVC套管。
3.如權利要求1所述的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，還包括若干固定組件，所述若干固定組件環繞設置在所述澆注模板和所述測壓模板的周圍，與所述澆注模板相鄰的所述豎肋緊靠所述固定組件，靠近所述鋼筋計一端的所述豎肋緊靠所述固定組件，靠近所述鋼筋計另一端的所述豎肋與所述固定組件間隔設置。
4.如權利要求3所述的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，在同一所述圍檁上僅設置一隻所述鋼筋計時，所述鋼筋計位於所述圍檁的中心位置。
5.如權利要求3所述的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，同一所述圍檁上設置的所述鋼筋計的數量為兩個以上時，所述鋼筋計均勻的分布於所述圍檁上。
6.如權利要求3至5中任一項所述的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，在靠近所述鋼筋計另一端的所述測壓模板的側邊設置鐵皮包邊，與所述鐵皮包邊接觸到的所述澆注模板表面設置有鐵皮，與所述鐵皮包邊接觸到的所述底板的表面設置有鐵皮。
7.如權利要求6所述的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，在所述澆注模板靠近所述鋼筋計另一端的一側與所述固定組件之間設置頂板。
8.如權利要求7所述的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，所述鋼筋計包括振弦式應變計、空心圓鋼以及管體，所述振弦式應變計設置於所述空心圓鋼內部，所述空心圓鋼的兩端分別與所述管體焊接連接，所述振弦式應變計的電纜線從所述空心圓鋼的側壁引出。
9.如權利要求8所述的用於測量混凝土模板側壓力的測試裝置，其特徵在於，所述鋼筋計還包括熱縮管，所述熱縮管外套於所述管體外周，並覆蓋所述空心圓鋼和所述管體的焊接縫。
【文檔編號】G01N3/08GK104251801SQ201410462290
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月12日 優先權日:2014年9月12日
【發明者】佘遜克, 龔劍, 王小安, 戚蔚成 申請人:上海建工集團股份有限公司