一种测量钢筋粘结性能的装置及方法制造方法及图纸

一种测量钢筋粘结性能的装置及方法，包括外框架、千斤顶、钢制基板、支架、混凝土试件、钢筋和限位件；外框架为矩形钢框架，由上下左右四根钢梁连接固定而成；千斤顶安装在矩形框架的下钢梁上，垂直向上施力，千斤顶的施力面固定有水平的钢制基板，钢制基板上安装有支架；混凝土试件水平悬架在支架上，混凝土试件中垂直预埋有钢筋，钢筋的底部完全插入混凝土试件中，钢筋的顶部向上伸入限位件中，限位件安装在外框架的上钢梁底部；其中，千斤顶的施力面安装有力传感器，钢制基板上安装有位移计，钢筋的底部安装有应变片，应变片与钢筋一同预埋在混凝土试件中。本发明专利技术结构简单，能够有效适配于各种尺寸的混凝土试件，精确测量钢筋的粘结性能。

A device and method for measuring the bond properties of steel bars

A device and a method for measuring the bonding properties of steel, which comprises an outer frame, Jack, steel plate, bracket, reinforced concrete specimens, and the limiting piece; the outer frame is a rectangular steel frame, is made up of about four beams connected and fixed; Jack is arranged on the lower beam of rectangular frame, vertical force, force jack is fixed with the steel surface substrate level, the steel base plate is arranged on the bracket; a suspension bracket in the level of concrete test pieces in vertical pre buried reinforced concrete, reinforced concrete specimens at the bottom of the fully inserted, the top bar extends upward into the limit element and the limiting piece is installed on the bottom of the outer frame on the surface of steel beam; force jack mounted powerful sensor, the steel base plate is arranged on the displacement meter, steel bars are installed on the bottom of the strain gage and a reinforced piece The same preburied concrete specimens. The invention has the advantages of simple structure and can be effectively adapted to various sizes of concrete specimens to accurately measure the bond properties of steel bars.

【技术实现步骤摘要】
一种测量钢筋粘结性能的装置及方法
本专利技术属于建筑试验领域，具体涉及一种测量钢筋粘结性能的装置及方法。
技术介绍
混凝土结构是目前应用最广泛的工程结构之一，钢筋与混凝土结构之间的粘结性能是保证两种材料形成整体、共同工作的基础，对于混凝土结构构件的受力性能、破坏形态、计算假定、承载能力、裂缝和变形等有着重要的影响。现有的测量手段主要采用拉拔试验、梁氏试验以及轴拉试验，然而试验装置较为繁重，安装和使用十分复杂，无法适配于不同尺寸的混凝土试件，并且加载端的荷载、滑移量以及钢筋的形变数据测量比较困难，存在测量结果不够精确、离散性大等问题。
技术实现思路
本专利技术的针对现有技术中的不足，提供一种测量钢筋粘结性能的装置及方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种测量钢筋粘结性能的装置，其特征在于，包括：外框架、千斤顶、钢制基板、支架、混凝土试件、钢筋和限位件；所述外框架为矩形钢框架，由上下左右四根钢梁连接固定而成；所述千斤顶安装在矩形框架的下钢梁上，千斤顶垂直向上施力，千斤顶的施力面固定有水平的钢制基板，所述钢制基板上安装有支架；所述混凝土试件水平悬架在支架上，混凝土试件中垂直预埋有钢筋，所述钢筋的底部完全插入混凝土试件中，钢筋的顶部向上伸入限位件中，所述限位件安装在外框架的上钢梁底部；其中，千斤顶的施力面安装有力传感器，钢制基板上安装有位移计，钢筋的底部安装有应变片，所述应变片与钢筋一同预埋在混凝土试件中。为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：所述力传感器、位移计和应变片均通过信号线连接到计算机。所述千斤顶为液压千斤顶，千斤顶通过油管与油泵相连。所述限位件为细石混凝土浇筑而成的块件，限位件的中部预埋有钢套管，所述钢套管的底部开口与外界相通，钢套管内部形成限位件的插孔，混凝土试件的顶部插入钢套管中。所述限位件的顶部安装有工字钢连接件，所述工字钢连接件的底部预埋在限位件中，外框架的上钢梁底部开设有滑动轨道，工字钢连接件伸出限位件的顶部与滑动轨道相适配，使得限位件能够沿着外框架的上钢梁水平滑动。所述支架包括两个左右相对设置的支架单元，所述支架单元包括两个前后相对设置的垂直钢柱，两个垂直钢柱之间连接有可垂直调节的水平钢柱，所述垂直钢柱和水平钢柱共同形成混凝土试件的固定座，混凝土试件的左右两端分别安装在两个支架单元的水平钢柱上，钢筋正好位于两个支架单元之间。所述垂直钢柱的底部左右两侧均焊接有钢箱。所述垂直钢柱沿垂直方向开设有T形滑槽，水平钢柱的端部与T形滑槽相适配，使得水平钢柱可沿着T形滑槽垂直滑动。所述垂直钢柱沿垂直方向等间隔地开设有多个水平插槽，所述插槽配置有钢制插板，所述钢制插板插入插槽中，以固定水平钢柱的位置。此外，还提出了一种采用以上测量钢筋粘结性能的装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将钢筋的底部表面抛光后安装应变片，并采用环氧进行包裹，钢筋底部连同应变片一同浇筑在混凝土试件中；步骤二：将钢筋的顶部插入限位件中，并将混凝土试件安装在支架上，调整混凝土试件的位置，使千斤顶的施力面与钢筋对齐；步骤三：在钢制基板上安装拉线式位移计，位移计的钢丝端贴在混凝土试件底部；步骤四：启动千斤顶，千斤顶向上推动钢制基板和支架，从而施力于混凝土试件，力传感器测量加载端荷载P，位移计测量加载端位移值S，应变片测量钢筋的应变δ，并都通过信号线将数据传输至计算机，直至混凝土试件被破坏，通过计算机制作得出P-S曲线及P-δ曲线。本专利技术的有益效果是：采用矩形整体框架，通过千斤顶施加荷载，结构简单易安装；可调节的支架和限位件设计，能够有效适配于各种尺寸的混凝土试件，进行高度、宽度等多方面的调节；采用力传感器、位移计以及应变片进行多项参数的同步测量，能够精确测定加载端荷载、位移值以及应变参数，有效评估钢筋的粘结性能。附图说明图1是本专利技术的整体结构示意图。图2是本专利技术支架的结构示意图。图3是本专利技术支架单元的结构示意图。图4是本专利技术限位件的结构示意图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示的测量钢筋粘结性能的装置，包括：外框架1、千斤顶2、钢制基板3、支架4、混凝土试件5、钢筋6和限位件7。外框架1为矩形钢框架，由上下左右四根钢梁连接而成，可采用高强度螺栓固定。千斤顶2安装在矩形框架1的下钢梁上，采用液压千斤顶，通过油管与油泵12相连。千斤顶2垂直向上施力，施力面固定有水平的钢制基板3，钢制基板3上安装有支架4。混凝土试件5水平悬架在支架4上，混凝土试件5中垂直预埋有钢筋6，钢筋6的底部完全插入混凝土试件5中，顶部向上伸入限位件7中。限位件7安装在外框架1的上钢梁底部，用于定位钢筋6的顶端。其中，千斤顶2的施力面安装有力传感器8，钢制基板3上安装有位移计9，钢筋6的底部安装有应变片10，应变片10与钢筋6一同预埋在混凝土试件5中，力传感器8、位移计9和应变片10均通过信号线连接到计算机11。为了使该测量装置能够适配于多种尺寸的混凝土试件5，满足不同的试验要求，此处采用了横向和纵向均可调节的支架4。支架4的具体结构参见图2-3，包括两个左右相对设置的支架单元16，支架单元16包括两个前后相对设置的垂直钢柱17，两个垂直钢柱17之间连接有可在垂直方向调节的一根或两根水平钢柱18。图2-3中所示的是两根水平钢柱18的情况，垂直钢柱17和最低处的水平钢柱18共同形成混凝土试件5的H型固定座，混凝土试件5的左右两端分别架在两个支架单元16最低处的水平钢柱18上，而另一根较高处的水平钢柱18安装在混凝土试件5上方，也就是上下两根水平钢柱18将混凝土试件5包夹在中间，用于加强混凝土试件5的定位，而钢筋6正好位于两个支架单元16之间。此外，也可以只保留最低处的一根水平钢柱18，直接将混凝土试件5架在H型固定座上即可，使整体结构更为简单。垂直钢柱17可以选择不固定在钢制基板3上，这样便于调节两个支架单元16之间的距离，也便于混凝土试件5的安装。为了提高垂直钢柱17的稳定性，可以在垂直钢柱17的底部左右两侧均焊接钢箱19。垂直钢柱17沿垂直方向开设有T形滑槽20，水平钢柱18的端部与T形滑槽20相适配，使得水平钢柱18可沿着T形滑槽20垂直滑动，以实现垂直位置的调节。垂直钢柱17沿垂直方向等间隔地开设有多个水平插槽21，插槽21配置有钢制插板22，钢制插板22插入插槽21中，以固定水平钢柱18的位置。其中，插槽21的开设位置可根据常用的混凝土尺寸来进行设计，以满足多种常用类型的测量需求。以图3所示为例，安装混凝土试件5时，首先根据尺寸规划两块水平钢柱18的位置，先将最低处的水平钢柱18移动至指定位置，在最低处的水平钢柱18下方插入钢制插板22，使其位置固定，然后将混凝土试件5的两端架在最低处的水平钢柱18上，随后移动最高处的水平钢柱18至指定位置，并同样通过钢制插板22固定，垂直钢柱17和水平钢柱18共同限定出混凝土试件5的安装空间。由于混凝土试件5的尺寸和结构不同，以及安装位置和受力位置会存在差异，因此钢筋6的位置也会产生偏移。考虑到这一情况，如图4所示，设计了可滑动的限位件7以适应于不同的钢筋6位置。限位件7为细石混凝土浇筑而成的块件，中部预埋有钢套管13，钢套管13的底部开口与外界相通，钢套管13内部形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量钢筋粘结性能的装置，其特征在于，包括：外框架（1）、千斤顶（2）、钢制基板（3）、支架（4）、混凝土试件（5）、钢筋（6）和限位件（7）；所述外框架（1）为矩形钢框架，由上下左右四根钢梁连接固定而成；所述千斤顶（2）安装在矩形框架（1）的下钢梁上，千斤顶（2）垂直向上施力，千斤顶（2）的施力面固定有水平的钢制基板（3），所述钢制基板（3）上安装有支架（4）；所述混凝土试件（5）水平悬架在支架（4）上，混凝土试件（5）中垂直预埋有钢筋（6），所述钢筋（6）的底部完全插入混凝土试件（5）中，钢筋（6）的顶部向上伸入限位件（7）中，所述限位件（7）安装在外框架（1）的上钢梁底部；其中，千斤顶（2）的施力面安装有力传感器（8），钢制基板（3）上安装有位移计（9），钢筋（6）的底部安装有应变片（10），所述应变片（10）与钢筋（6）一同预埋在混凝土试件（5）中。

【技术特征摘要】
1.一种测量钢筋粘结性能的装置，其特征在于，包括：外框架（1）、千斤顶（2）、钢制基板（3）、支架（4）、混凝土试件（5）、钢筋（6）和限位件（7）；所述外框架（1）为矩形钢框架，由上下左右四根钢梁连接固定而成；所述千斤顶（2）安装在矩形框架（1）的下钢梁上，千斤顶（2）垂直向上施力，千斤顶（2）的施力面固定有水平的钢制基板（3），所述钢制基板（3）上安装有支架（4）；所述混凝土试件（5）水平悬架在支架（4）上，混凝土试件（5）中垂直预埋有钢筋（6），所述钢筋（6）的底部完全插入混凝土试件（5）中，钢筋（6）的顶部向上伸入限位件（7）中，所述限位件（7）安装在外框架（1）的上钢梁底部；其中，千斤顶（2）的施力面安装有力传感器（8），钢制基板（3）上安装有位移计（9），钢筋（6）的底部安装有应变片（10），所述应变片（10）与钢筋（6）一同预埋在混凝土试件（5）中。2.如权利要求1所述的一种测量钢筋粘结性能的装置，其特征在于：所述力传感器（8）、位移计（9）和应变片（10）均通过信号线连接到计算机（11）。3.如权利要求1所述的一种测量钢筋粘结性能的装置，其特征在于：所述千斤顶（2）为液压千斤顶，千斤顶（2）通过油管与油泵（12）相连。4.如权利要求1所述的一种测量钢筋粘结性能的装置，其特征在于：所述限位件（7）为细石混凝土浇筑而成的块件，限位件（7）的中部预埋有钢套管（13），所述钢套管（13）的底部开口与外界相通，钢套管（13）内部形成限位件（7）的插孔，混凝土试件（5）的顶部插入钢套管（13）中。5.如权利要求4所述的一种测量钢筋粘结性能的装置，其特征在于：所述限位件（7）的顶部安装有工字钢连接件（14），所述工字钢连接件（14）的底部预埋在限位件（7）中，外框架（1）的上钢梁底部开设有滑动轨道（15），工字钢连接件（14）伸出限位件（7）的顶部与滑动轨道（15）相适配，使得限位件（7）能够沿着外框架（1）的上钢梁水平滑动。6.如权利要求1所述的一种测量钢筋粘结性能的装置，其特征在于：所述支架（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁娇娇，侯新宇，火映霞，嵇晓雷，王志飞，
申请(专利权)人：江苏城市职业学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32