钢筋机械连接残余变形测量仪

1.本实用新型属于机械拉伸技术领域，具体是指钢筋机械连接残余变形测量仪。


背景技术：

2.钢筋机械连接技术是20世纪80年代初由国外开发并研制出来的一项钢筋连接新技术。其工作原理是通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋，从而实现将受力钢筋连接起来的目的。由于它具有工艺简单、可工厂化生产、不污染环境、按头质量温度可靠并节省钢材及能源等诸多优。钢筋机械连接改变了传统焊接的热施工操作方法，其接头的可靠性和塑性优于电焊头，抗拉强度超过母材，能承受反复动荷载和高应力疲劳荷载的作用。鉴于钢筋接头对工程结构的质量、安全有重大影响，中国建筑科学研究院主编的《jgj107-2003钢筋机械连接通用技术规程》于2003年7月1日起实施。此规程的颁布为各种类型钢筋机械连接接头的基本性能要求、检验验收方法等制定出统一规定，促进了机械连接技术合理应用，也为接头的性能检测提供了可靠依据。新《规程》第五章和第六章规定，钢筋机械连接根据检验目的和作用不同共分为型式检验、工艺检验和现场检验三种检验类型。
3.根据机械连接接头性能的差异，钢筋机械连接接头可分为一、二、三级。型式检验目的就是对接头按性能分等级，以利于按结构的重要性、受力特点及接头在结构中所处的位置等不同应用场合而合理选用接头类型。钢筋机械连接接头型式检验主要通过检测接头的单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压(必要时包括抗疲劳、耐低温)等试验条件下接头的强度、非弹性变形、接头试件总伸长率和残余变形的指标，对各类接头进行分等级。
4.型式检验比较复杂和重要，应由国家或省部级主管部门认可的检测机构进行。检验包括了接头静力单向拉伸性能测试、高应力反复拉压性能测试、一级大变形反复拉压性能测试。静力单向拉伸性能是接头承受静载时的基本性能，包括强度、非弹性变形等。高应力反复拉压性能反应接头在风荷载及小地震情况下高应力反复拉压的能力，包括拉压20次后残余变形。大变形反复拉压性能则反应结构在强地震情况下钢筋进入塑性变形阶段接头的受力性能，包括拉压4次和拉压8次后的残余变形。
5.上世纪八十年代研制出的钢筋机械连接技术，目前已得到广泛应用。2010年10月1日实施的建筑行业标准jgj107-2010《钢筋机械连接技术规程》对机械连接接头的各项性能要求及试验方法作出了明确规定，其中接头残余变形是接头型式检验的一个非常重要的指标。现在已有的残余变形的测量方法一般都是采用对钢筋的标距先进行打点或是对标距进行划线，然后对钢筋进行拉伸试验。对钢筋施加0.6倍的屈服强度标准值载荷，又把力给卸载至零。测量得打点或是划线间的距离，减去原来标距长度得到的就是残余变形值。这种方法需手工测量后计算残余变形值。也有采用辅助测量装置，如采用位移传感器的测量装置和引伸计测量装置，位移传感器测量装置要根据原来打点或划线的位置来安装夹紧，装卸不是很方便；整个装置有不同型号的螺钉，要用到不同型号的扳手进行紧固，对于带手套操作的人员来说是极不方便的，增加了装卸时间；测量结果精确度不高，不能满足科研院所精
密研究的要求。引伸计测量装置，因引伸计本身输出的是模拟量，需要一个a/d转换模块才能得到数据；引伸计的夹持方式只能采集钢筋接头单侧的数据，不能满足行业标准jgj107-2010规定的对测量装置对称性的要求，无法满足测量的准确性；此外，用引伸计测量残余变形，均须不同程度的增大标距，增大标距后会对引伸计测量精度有不可预知的负面影响。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供钢筋机械连接残余变形测量仪，解决上述问题。
7.为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案：
8.钢筋机械连接残余变形测量仪，用于测量钢筋管套的残余变形，包括用于分别夹紧所述管套两端钢筋的第一夹紧组件和第二夹紧组件和用于测量应变的残余应变测量器，其特征在于，所述第一夹紧组件和第二夹紧组件包括：
9.夹具端板；
10.金属连接杆固定板，设置于所述夹具端板两侧；
11.金属连接杆，设置于所述夹具端板和所述金属连接杆固定板之间；
12.钢筋位置固定内六角螺栓，设置于夹具端板上；以及
13.钢筋紧固内六角螺栓和钢筋放松内六角螺栓；
14.设置于金属连接杆上的残余应变测量器设置有两个。
15.作为进一步优化的方案，所述金属连接杆设置有四根，其一端均设置有金属连接杆固定卡齿，分别对称设置于所述第一夹紧组件和第二夹紧组件的所述夹具端板两侧，且设置于所述第一夹紧组件和所述第二夹紧组件上的金属连接杆两两对齐，多个所述金属连接杆的轴线与所述管套的轴线平行。
16.作为进一步优化的方案，所述钢筋位置固定内六角螺栓和钢筋紧固内六角螺栓位于钢筋轴线的平行线上。
17.作为进一步优化的方案，所述残余应变测量器包括残余应变测量夹具臂、设置于所述残余应变测量夹具臂上的金属连接杆固定夹、设置于所述金属连接杆固定夹上的夹具固定旋钮、设置于残余应变测量夹具臂上的电阻应变采集线。
18.作为进一步优化的方案，所述金属连接杆固定夹设置有两个，分别固定在所述第一夹紧组件和第二夹紧组件上的金属连接杆上，所述金属连接杆固定夹卡夹在金属连接杆的金属连接杆固定卡齿处。
19.作为进一步优化的方案，所述金属连接杆固定板通过定螺栓与所述夹具端板连接，所述金属连接杆通过金属连接杆固定板和夹具端板夹持固定。
20.作为进一步优化的方案，所述夹具端板的内部设置有g形钢筋固定夹具。
21.由于采用上述技术方案，本实用新型的有益效果：
22.本实用新型的残余变形测量装置数据读取方便且精确度高。采用双侧同步检测法，在钢筋两侧设置夹紧组件，钢筋的应变通过金属连接杆同步放大并有残余应变检测器接收，可获得钢筋接头双侧的变形数据，完全能满足行业标准jgj107-2010规定的对残余变形测量装置的要求。又进一步改进的钢筋夹紧结构，操作更加简捷，整个装置非常轻巧。本实用新型通过在钢筋的接头两侧设置夹紧组件，将夹具端板等主体结构固定在钢筋管套两侧相等的距离位置，并由钢筋位置固定内六角螺栓、钢筋紧固内六角螺栓和钢筋放松内六
角螺栓三种螺栓对夹具端板和钢筋的连接加强固定，夹具端板两侧设置相较于钢筋对称的金属连接杆，残余应变检测器设置在金属连接杆相较于管套对称的位置，如此最大程度的提升检测准确性和灵敏性。
附图说明
23.图1是本实施例中钢筋机械连接残余变形测量仪的主视结构示意图；
24.图2是本实施例中钢筋机械连接残余变形测量仪的俯视结构示意图；
25.图3是本实施例中钢筋机械连接残余变形测量仪的左视结构示意图；
26.图4是本实施例中钢筋机械连接残余变形测量仪的右视结构示意图；
27.附图中，1、定螺栓；2、金属连接杆固定板；3、金属连接杆；4、内置g形钢筋固定夹具；5、钢筋位置固定内六角螺栓；6、钢筋紧固内六角螺栓；7、钢筋放松内六角螺栓；8、夹具固定旋钮；9、金属连接杆固定夹；10、残余应变测量夹具臂；11、电阻应变采集线；12、夹具端板；13、金属连接杆固定卡齿；14、管套；15、钢筋。
具体实施方式
28.下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
29.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.参看图1，钢筋机械连接残余变形测量仪，用于测量钢筋管套的残余变形，本实施例在管套14两端钢筋15上设置有第一夹紧组件和第二夹紧组件，第一夹紧组件和第二夹紧组件固定在钢筋15上并且相距于管套14的距离相同，固定后第一夹紧组件和第二夹紧组件的轴线互相平行且均与钢筋15的轴线垂直，第一夹紧组件和第二夹紧组件的主体为夹具端板12，夹具端板12上设置有用于固定钢筋15的固定孔，固定孔中设置有内置g形钢筋固定夹具，内置g形钢筋固定夹具套住钢筋15增大摩擦力防止滑动，夹具端板12上还设置有钢筋位置固定内六角螺栓5和钢筋紧固内六角螺栓6，钢筋位置固定内六角螺栓5用于在钢筋15上安装装置时，对其初始位置进行定位固定，防止滑脱，钢筋紧固内六角螺栓6用于装置安装完毕后，加紧夹具端板12与钢筋15之间的连接；夹具端板12上还设置有钢筋放松内六角螺栓，其对齐于内置g形钢筋固定夹具4的一端，用于辅助固定钢筋15；在夹具端板12的两侧设置有对称且与钢筋15轴线平行的金属连接杆3，设置于第一夹紧组件和第二夹紧组件上的金属连接杆3对齐，其上设置的位于钢筋15两侧的金属连接杆15轴线在同一条直线上；设置的残余应变检测器连接在钢筋15同一侧设置的金属连接杆3上，且金属连接杆3上均设置有残余应变检测器，此时，残余应变检测器将第一夹紧组件和第二夹紧组件上的金属连接杆3
连接在一起。
31.工作过程中，本装置的测量方法为紧固套筒14两端钢筋15并对两端钢筋15施加拉力。加载制度参照jgj107-2016钢筋机械连接技术规程。本实用新型的残余变形测量装置数据读取方便且精确度高。采用双侧同步检测法，在钢筋两侧设置夹紧组件，钢筋15的应变通过金属连接杆3同步放大并有残余应变检测器接收，可获得钢筋接头双侧的变形数据，完全能满足行业标准jgj107-2010规定的对残余变形测量装置的要求。又进一步改进的钢筋夹紧结构，操作更加简捷，整个装置非常轻巧。本实用新型通过在钢筋的接头两侧设置夹紧组件，将夹具端板12等主体结构固定在钢筋管套14两侧相等的距离位置，并由钢筋位置固定内六角螺栓5、钢筋紧固内六角螺栓6和钢筋放松内六角螺栓7三种螺栓对夹具端板和钢筋的连接加强固定，夹具端板两侧设置相较于钢筋对称的金属连接杆，残余应变检测器设置在金属连接杆3相较于管套14对称的位置，如此最大程度的提升检测准确性和灵敏性。
32.工作原理：在残余应变测量夹具两边装有电阻应变片测定夹具变形，再根据应变—应力关系确定钢筋套筒14变形状态。当构件变形时，电阻应变片的电阻值将发生相应的变化，然后通过电阻应变仪将此电阻变化转换成电压(或电流)的变化，再换算成应变值或者输出与此应变成正比的电压(或电流)的信号，由电阻应变采集仪进行记录，就可得到所测定套筒的变形量。
33.本实施例中，钢筋15两侧的金属连接杆3共设置有四根，其通过金属连接杆固定板2与夹具端板12夹取固定，设置于金属连接杆固定板2上的定螺栓1用于调节金属连接杆固定板2和夹具端板12之间的距离，从而达到固定金属连接杆3的目的，夹具端板12两侧设置的金属连接杆3与钢筋15的距离相同且均与钢筋15平行；第一夹紧组件上设置的两根金属连接杆3与钢筋15平行，第二夹紧组件上设置的两根金属连接杆3与钢筋15平行；设置于第一夹紧组件和第二夹紧组件上的金属连接杆3之间留有空间，第一夹紧组件和第二夹紧组件上设置的金属连接杆3，其位于钢筋15同一侧的金属连接杆3轴线在同一条直线上，且四根金属连接杆3靠近套筒14的一端均设置有金属连接杆固定卡齿13；在检测时，对齐的金属连接杆3轴线随着钢筋15和套筒14的应变而改变。
34.本实施例中，设置于夹具端板12上的钢筋位置固定内六角螺栓5、钢筋紧固内六角螺栓6和钢筋放松内六角螺栓7用于将第一夹紧组件和第二夹紧组件固定安装在钢筋15上，连接钢筋位置固定内六角螺栓5和钢筋紧固内六角螺栓6之间的线与钢筋的轴线平行，位于第一夹紧组件和第二夹紧组件上的固定内六角螺栓5和钢筋紧固内六角螺栓6位于同一条直线上；当夹具端板12安装在钢筋15上时，筋位置固定内六角螺栓5、钢筋紧固内六角螺栓6和钢筋放松内六角螺栓7对两者的固定牢固性起到递增效果。
35.本实施例中，残余应变测量器主体部分为残余应变测量夹具臂10，并且由设置于残余应变测量夹具臂10上的金属连接杆固定夹9、设置于金属连接杆固定夹上的夹具固定旋钮8、设置于残余应变测量夹具臂10上的电阻应变采集线11组成完整的整体；残余应变测量夹具臂10上设置有两个金属连接杆固定夹9，每个金属连接杆固定夹9均由夹具固定旋钮8调节咬合力度，金属连接杆固定夹9夹咬在金属连接杆3的金属连接杆固定卡齿13处；夹住第一夹紧组件金属连接杆3的金属连接杆固定夹9和夹住第二夹紧组件金属连接杆3的金属连接杆固定夹9相距管套14的距离相同。
36.以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。