具有应力的组合钢筋及其加工方法技术

本发明专利技术涉及一种具有应力的组合钢筋及其加工方法。把钢筋穿设在钢管中，然后用拉伸机张拉钢筋，使钢筋产生一定应力后，把钢筋固定在钢管上，使钢筋应力保存。本发明专利技术的优点是：加工方法简便，钢筋应力易控制和保存，可集中规模批量生产，可象普通钢筋一样被施工使用，将它放入混凝土结构中，即可成为予应力混凝土结构，放入钢结构中，即可成为予应力钢结构，省钢、抗裂、成本低，使用场合不受限制，为广泛推广予应力结构开辟了新途径。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于建筑和大跨度结构的钢筋材料及其加工方法，特别是一种。钢筋混凝土被广泛应用在建筑行业，而予应力混凝土因具有省钢、抗裂和可作大跨度结构更具发展潜力，但到目前为止，予应力钢筋混凝土无论在结构上还是加工方法上均存在着较大的缺陷。首先在加工方法方面，无论是国内还是国外，制作予应力混凝土均采用先张法或后张法，先张法需要造价昂贵的台座，而且只适用于制作予制构件，混凝土基体和应力钢筋必须同时成形固定，生产工序复杂，占用台座率高，生产效率低下。后张法则有复杂的留孔灌浆现场张拉钢筋等一系列工序，既使采用无粘结予应力钢筋，可以省去留孔灌浆工艺，但现场张拉钢筋等工序仍相当复杂，技术要求高，投入大，工序多，成本大，得不到更广泛推广应用。另外在结构方面，被张拉的钢筋是直接在混凝土基体上被固定，混凝土基体一旦被损坏，钢筋中的予应力自然降低或消除，钢筋的应力精度也不易控制和保证。正如上述原因，尽管予应力混凝土具有省钢、抗裂、可作大跨度结构等优点，但始终没有被大范围推广应用。在钢结构中使用予应力钢结构也存在着上述类似的缺陷，至今极少采用。本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足而提供一种结构合理简单、省钢、抗裂、加工施工简便、成本低、可集中批量生产和广泛推广应用的。本专利技术的目的是这样实现的把钢筋穿设在钢管中，然后用拉伸机张拉钢筋，使钢筋产生一定的应力，随即把具有一定应力的钢筋固定在钢管上，使钢筋应力保存。在本专利技术中，把具有应力的钢筋固定在钢管上的方式可采用应力钢筋和钢管端头之间锚具锚固或螺母固定装置，也可采用应力钢筋和钢管之间焊接、灌浆或粘接方式固定。钢管比钢筋的长度略短，钢管的内径比钢筋的外径略大。具有应力的组合钢筋之间可连接起来使用。当钢管和应力钢筋之间的间隙填充粘接剂或灌浆时，则为有粘接具有应力的组合钢筋，否则为无粘接具有应力的组合钢筋，对有粘接具有应力的组合钢筋可被分段切割使用。钢筋和钢管的横截面可以是圆形、方形或多边形。钢筋应选用强度较高的，强度越高节约钢材越多，在一根钢管中可设多根应力钢筋。钢管还可用双层钢管，在两管壁间放多根应力钢筋。端板既有钢筋、钢管之间定位作用，又有组合钢筋在混凝土基体中定位的作用，并可使钢管在混凝土充分发挥其抗拉强度，另外在组合钢筋连接使用时，有利于连接。本专利技术的优点是1、加工方法简便，钢筋应力易控制和保存，可集中规模批量生产，克服了传统方法制作予应力钢筋混凝土工序复杂、不易集中生产的缺点。2、具有应力的钢筋始终被固定在钢管上，予应力被保存，将它被入混凝土中即可制成予应力钢筋混凝土结构，放入钢结构中即可成为予应力钢结构，施工不受场地限制，省钢、抗裂、成本低，并可被连接起来使用，可象普通钢筋一样在建筑行业、大跨度结构中被广泛推广应用。3、组合钢筋的加工工序及其施工工序简便，大大减少了设备投入、人员管理等，经济、社会效益显著。附图说明图1为钢管在张拉时的受力情况分析示意图。图2为应力钢筋和钢管端头采用锚具固定装置时的本专利技术的结构示图。图3为应力钢筋和钢管端头采用螺母固定装置时的本专利技术的结构示意图。图4为应力钢筋和钢管之间采用灌浆或粘接剂固定时的本专利技术的结构示意图。下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，钢管细长，在受到强大予应力的情况下钢管也不会丧失稳定，论证如下当张拉钢筋时，假设钢管的长为L，管壁只有中间这一点与钢筋接触，则在张拉力N作用下，中点产生弹性反力P和Y坐标轴上的位移y。由∑M0=0得NY0。-p2.L2=0]]>故P=4NY0L]]>管子弯曲微分方程坐标中心O点右部用y1，左部用y2表示，则得 在上述公式中E-弹性模量 Y1″、Y2″-是二阶导数I-转动惯量X-X坐标轴上的距离将上面的P值代入此二式并解之得 式中A、B是常数a=N&Egr;I]]> 当X=0 Y1=Y0=Y2B1+Y0=Y0=B2+Y0(3)从方程(3)得B1=B2=0从方程(1)、(2)得&Agr;1sinaL2=0A2sinaL2=0]]>当aL2=π]]>时，上述两式将可同时满足。由于a=NEI]]>所以临界压力N=4π2EIL2]]>同样如果当管壁与钢筋在距两端X=L3]]>起处这两点接触，则其临界压力为N=9π2EIL2]]>可以证明当管壁与钢筋之间有均匀分布的n点相互接触，则其临界压力为N=(n+1)2π2EIL2]]>由于我们的钢管内径与钢筋基本相等，可以认为钢管和钢筋之间有无穷多个接触点，即n→∞，则N→∞，由此证明在张拉过程中以及固定定位后均不会发生管子因受予应力而丧失稳定的情况。如图2所示，把钢筋(1)穿入两端焊接有端板(3)的圆钢管(2)中，端板(3)的中孔直径基本与钢筋直径相同，然后在钢筋(1)的两端穿入锚环(4)并放置锚固夹片(5)，当拉伸机张拉钢筋(1)达到所需控制应力值时，打入锚固夹片(5)，锚固定位，使钢筋(1)在钢管(2)中不移位，以保存所需应力，随后卸载，就制成了具有一定予应力的组合钢筋。如图3所示，在钢筋(1)两端设有螺丝纹(7)，当钢筋(1)穿入两端焊接有端板(3)的钢管(2)中时，钢筋(1)两端套入螺母(6)，然后用拉伸机张拉钢筋(1)，当钢筋达到所需控制应力值时，拧紧螺母(6)紧卡在端板(3)上，使钢筋(1)不缩短变形移位，保存应有予应力值，卸掉张拉载荷，即制得具有一定予应力的组合钢筋。如图4所示，将钢筋(1)穿入钢管(2)中，用拉伸机张拉钢筋(1)达到所需控制应力值时，在钢筋(1)和钢管(2)间的间隙中注入环氧树脂粘结剂或灌水泥砂浆(8)，当粘结剂或砂浆(8)凝固、钢筋(1)和钢管(2)不移位时，卸掉张拉载荷，即制得具有一定应力的组合钢筋，钢管(2)端头的端板(3)可在制做钢筋混凝土时，有利于组合钢筋在混凝土中的定位，当组合钢筋连接使用时，有利于焊接或其它方式连接，并可使钢管在混凝土中充分发挥其抗拉强度。权利要求1.，其特征在于把钢筋穿设在钢管中，然后用拉伸机张拉钢筋，使钢筋产生一定的应力，随即把具有一定应力的钢筋固定在钢管上，使钢筋应力保存。2.根据权利要求1所述的，其特征在于把具有应力的钢筋固定在钢管上的方式可采用应力钢筋和钢管端头之间用锚具锚固或螺母固定装置，也可采用应力钢筋和钢管之间焊接、灌浆或粘接方式固定。3.根据权利要求1或2所述的，其特征在于钢管比钢筋的长度略短，钢管的内径比钢筋的外径略大。4.根据权利要求1、2或3所述的，其特征在于具有应力的组合钢筋之间可连接起来使用。全文摘要本专利技术涉及一种。把钢筋穿设在钢管中,然后用拉伸机张拉钢筋,使钢筋产生一定应力后,把钢筋固定在钢管上,使钢筋应力保存。本专利技术的优点是:加工方法简便,钢筋应力易控制和保存,可集中规模批量生产,可象普通钢筋一样被施工使用,将它放入混凝土结构中,即可成为予应力混凝土结构,放入钢结构中,即可成为予应力钢结构,省钢、抗裂、成本低,使用场合不受限制,为广泛推广予应力结构开辟了新途径。文档编号E04G21/12GK1203994SQ9810678公开日1999年1月6日 申请日期1998年4月8日 优先权日1998年4月8日专利技术者本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有应力的组合钢筋及其加工方法，其特征在于：把钢筋穿设在钢管中，然后用拉伸机张拉钢筋，使钢筋产生一定的应力，随即把具有一定应力的钢筋固定在钢管上，使钢筋应力保存。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢顺，周玉常，
申请(专利权)人：邢顺，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]