绑条式钢筋连接组件及应用于PC构件装配的连接方法技术

本发明专利技术绑条式钢筋连接组件及应用于PC构件装配的连接方法，属建筑工程领域。本发明专利技术由组合式里层套芯、组合式中层套管及外层套箍层层紧密围合于两对接钢筋端部而成；所述里层套芯由两对分别扣合于两根对接钢筋端部的≦1/2圆的半圆管组成，且半圆管内侧带有和对接钢筋外表面斜横向螺纹凸棱相吻合的凹槽；所述中层套管是圆周径向三～四等分的弧形板条围合而成的内径处处相等外径由中段向两端逐渐缩径的带竖缝变截面组合管；所述外层套箍为一对内径坡度和中层套筒的外径坡度相匹配且能从中层套筒的两端套入的锥度套管；用专用工具将两套箍的距离强行缩短，驱使组合式中层套筒的内径缩小，使钢筋端头获得摩擦力、握裹力，从而得到有效的钢筋接头。

Bar-tied Reinforcement Connecting Component and Connecting Method Applied to PC Component Assembly

The invention relates to a bonded steel bar connecting component and a connecting method applied to PC component assembly, belonging to the field of construction engineering. The invention is composed of a combined inner sleeve core, a combined middle sleeve and an outer sleeve hoop layer closely enclosed at the ends of two butted reinforcing bars; the inner sleeve core consists of two pairs of semi-circular tubes which are respectively fastened at the ends of two butted reinforcing bars (<1/2 circle), and the inner side of the semi-circular tube is provided with a groove matching the oblique transverse threads on the outer surface of the butted reinforcing bars; the middle sleeve is circumferentially and radially three times The outer sleeve is a tapered sleeve with a pair of inner diameter gradient matching the outer diameter gradient of the middle sleeve and can be sleeved at both ends of the middle sleeve. The distance between the two sleeves is strongly shortened by special tools to drive the inner diameter of the combined middle sleeve. Shrinkage, so that the steel bar end to obtain friction, wrapping force, so that effective steel bar joints.

【技术实现步骤摘要】
绑条式钢筋连接组件及应用于PC构件装配的连接方法
本专利技术涉及建设领域的钢筋对接连接
，尤其涉及一种钢筋连接的绑条式组件，以及具体应用于PC构件装配的连接方法。
技术介绍
建设领域的钢筋对接连接有多种技术方案，如对焊连接，套筒冷挤压连接，套筒灌浆连接等。目前我国装配式建筑已全面展开，装配式建筑的核心技术即是结构节点的连接技术，即PC（预制混凝土）构件之间的钢筋连接技术。但节点连接技术却成为了我国装配式建筑快速发展的瓶颈，严重影响了国家计划的推广进程。装配式建筑的构件连接方式目前普遍采用的是套筒灌浆连接，但在PC构件的制作、安装、灌浆环节，技术要求都很苛刻，不管哪一环节稍有不慎，都将前功尽弃甚至造成重大安全隐患。灌浆套筒的不足之处具体表现在以下几个方面：①、PC构件制作阶段的工作量大、精度要求高。灌浆套筒的预埋固定，模具支架需固定三个孔：即套筒钢筋插口、进浆孔、出浆孔；倾倒及振捣混凝土时，需小心注意进、出料管的脱落、位移、破损。②、PC构件安装阶段对孔困难。以剪力墙为例，十多个甚至二十多个套筒对装孔在机械装配领域属于难度较大的组孔装配，且套筒对装孔皆处于现场操作人员所无法直视的构件底面，在几吨重的构件摆动力比较大的情况下，将几十钢筋对接端头全部稳妥套进对装孔，其难度可想而知，若其中一个对装孔差之毫厘，其他孔皆无法套进。③、对接钢筋与套筒不同轴现象普遍存在。行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》规定筒壁内“锚固环的内径最小尺寸与钢筋公称直径差值≥10mm”。也就是说，已经套装进套筒的几十个对接钢筋端头，不排除有的钢筋平行或斜向偏离套筒轴线、侧面贴近筒壁的锚固环，与另一侧锚固环有≥10mm的间隙，也就是说，钢筋与套筒轴线不聚中，在轴向力作用下套筒内部会产生力矩，这对钢筋接头来说危害是极大的。④、不能完全保证灌浆的密实性。由于套筒内有多道锚固肋环，存在角落，不排除灌浆时窝气导致空腔，而使灌浆套筒接头的承力功能下降。所以，装配式建筑工程实践中套筒灌浆连接方式实际效率并不高，造价也居高不下，且存在安全隐患。因此，套筒灌浆连接技术并不适合我国建筑业从业人员技术素养普遍不高的现实状况。套筒冷挤压连接技术，虽然连接件造价不高，安装快捷方便，但存在节点连接过程中套筒冷挤压时的材料延伸变形问题，如国家行业标准《带肋钢筋套筒挤压连接技术规程》JGJ108-96第6.0.6条规定：“挤压接头的外观质量检验应符合下列要求：6.0.6.1外形尺寸：挤压后套筒长度应为原套筒长度的1.10～1.15倍”，其变形长度超过套筒长度的10％。PC构件之间的钢筋连接方法以目前的技术条件都是逐个接头连接，而受力钢筋均为已预埋固定于PC构件上的组筋（多根已定位、锚固完毕的钢筋），钢筋接头的逐个冷挤压变形将导致钢筋间的变形时间不同步，变形量也不完全一致。这就导致逐根钢筋间的内应力不一，严重影响结构受力安全。研发经济实用、安全可靠、安装快捷的钢筋接头技术方案已是本行业的当务之急。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种绑条式钢筋连接组件，连接操作时简便易行，降低对操作人员的技术素养要求，接头质量安全可靠。这种连接组件不仅能有效避免上述灌浆套筒的缺陷和不足，也能解决挤压套筒的挤压变形问题。本专利技术对接对位时容错率高，适用于对接钢筋端头偏离套筒轴线的纠偏；更适用于对接接头的纵肋不对位、接头间隙不一致导致的对接钢筋表面螺纹不连续的对接问题的连接。同时，本专利技术给出了将这种绑条式钢筋冷连接组件应用于PC构件装配的简便易行的连接方法。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种绑条式钢筋连接组件，由组合式里层套芯、组合式中层套管及整体式外层套箍层层围合于两对接钢筋端部而成；所述组合式里层套芯由两对分别扣合于两根对接钢筋端部的≦1/2圆的半圆管组成，且半圆管内侧带有和对接钢筋外表面斜横向螺纹凸棱相吻合的凹槽；所述组合式中层套管是圆周径向三～四等分的弧形板条围合而成的内径处处相等外径由中段起始点向两端逐渐缩径的带纵向缝隙的变截面组合管；所述外层套箍为一对内径坡度和组合式中层套筒的外径坡度相匹配且能从中层套筒的两端套入的内径锥度套管，其长度≦1/2中层套管的长度；所述里层套芯的外侧、组合式中层套管的内侧为均匀的粗糙面。用专用工具将两套箍的距离强行缩短，驱使组合式中层套筒的内径缩小，形成里、中、外三层套芯、套管、套箍间叠加紧密，对对接钢筋端头的外周施以指向圆心的环向压力，使套芯、套管、套箍间相互产生足够大的机械啮合力或摩擦力、握裹力从而得到有效的钢筋接头。在实际工程中，PC构件的对接钢筋在制作阶段，通过模具定位，基本可以做到在施工安装时的轴线对接。但钢筋对接接头的纵肋错位、斜横向螺纹同样错位及间距不一致是装配式建筑构件节点的客观存在。本专利技术的两节里层套芯在这里所起的作用是，两对≦1/2圆的半圆管，分别扣合在两根对接钢筋端部纵肋的两侧，组成分别包裹两根对接钢筋端部的里层套芯，避开了对接钢筋纵肋不同位、斜横肋既不同位也不同距的客观难题，套芯内表面的凹槽扣住钢筋的凸出螺纹产生机械啮合力，套芯内表面贴紧钢筋表面产生摩擦力。中层套管在这里所起的主要作用是接头的承力，具体措施是，将中层套管圆周径向三～四等分成弧形板条，而不是二等分成两个半圆，其目的在于弧线较短的弧形板条比起半圆管能更均匀地将其压应力里分布在层套芯外表面，形成均匀分布的摩擦力，借助摩擦力连接两节断开的里层套芯成为一体。但物极必反，过分细分，将中层套管圆周径向五六等分或更多，一是件数零碎，不便操作，二是弧形板条的弧度降低，趋于平面，不利于竖向受压的稳定性。所述里层套芯外侧、中层套管弧形板条内侧均匀粗糙面的作用是，将大幅提高摩擦系数数值，产生巨大的摩擦力以阻止组件层间的相对滑移。锥形套箍在这里所起的作用，是中层套管、里层套芯、对接钢筋间相互挤压的外力来源，是将三者牢固连为一体的捆箍。进一步的，所述中层套管的弧形板条内表面还带有密集锐角横肋，所述里层套芯的材质强度为明显低于中层套管及对接钢筋强度，且能被弧形板条内表面的锐角横肋所压入的异种金属材料。如上所述，在轴向拉力作用下里层套芯和中层套管将产生相对滑移。当里层套芯至少低于中层套管的强度时，使之管壁外侧能够被中层套管凸出内表面的锐角横肋在环向外力挤压下强行嵌入，从而产生足够大的产生机械咬合力及摩擦力以阻止中层套管与里层套芯的相对滑移。显然，弧形板条内表面带有密集锐角的横肋，比起均匀的粗糙面，抗滑移效果更好。作为异种金属材质的里层套芯强度明显低于中层套管的强度，也低于所包裹的16锰螺纹钢的强度。那么，在轴向拉力作用下钢筋端头会不会从低强度里层套芯的握裹中拔出呢。决定钢筋无法从里层套芯握裹中滑移的前提条件取决于里层套芯和钢筋之间是否有足够的摩擦力以及里层套芯的抗剪力。由物理知识可知，摩擦力=压力×摩擦系数，由试验数据可知，强度悬殊的异种金属材料间的摩擦系数的大小并非和其强度成比例，有时强度低的摩擦系数反而高。在摩擦系数基本确定的情况下，加大外层套箍的环固压力即可获得理想的摩擦力；由材料力学知识可知，剪切抵抗力=剪切面积×剪切强度，也就是说尽管里层套芯的剪切强度远低于钢筋的屈服强度，但里层套芯有足够的抗剪面积予以弥补，也就有了足够的抗剪力。所以，本专利技术的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，主要由层层紧密围合于两对接钢筋（4）端部的组合式里层套芯（1）、组合式中层套管（2）及外层套箍（3）构成；所述里层套芯（1）由两对分别扣合于两根对接钢筋（4）端部的≦1/2圆的半圆管组成，且半圆管内侧带有和对接钢筋（4）外表面斜横向螺纹凸棱相吻合的凹槽（1.1）；所述中层套管（2）是圆周径向三～四等分的弧形板条围合而成的内径处处相等外径由中段起始点向两端逐渐缩径的带纵向缝隙的变截面组合管；所述外层套箍（3）为一对内径带有坡度和组合式中层套筒（2）的外径变截面坡度相匹配且能从中层套筒（2）的两端套入的锥形套管，其长度≦1/2中层套管（2）的长度。

【技术特征摘要】
1.一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，主要由层层紧密围合于两对接钢筋（4）端部的组合式里层套芯（1）、组合式中层套管（2）及外层套箍（3）构成；所述里层套芯（1）由两对分别扣合于两根对接钢筋（4）端部的≦1/2圆的半圆管组成，且半圆管内侧带有和对接钢筋（4）外表面斜横向螺纹凸棱相吻合的凹槽（1.1）；所述中层套管（2）是圆周径向三～四等分的弧形板条围合而成的内径处处相等外径由中段起始点向两端逐渐缩径的带纵向缝隙的变截面组合管；所述外层套箍（3）为一对内径带有坡度和组合式中层套筒（2）的外径变截面坡度相匹配且能从中层套筒（2）的两端套入的锥形套管，其长度≦1/2中层套管（2）的长度。2.根据权利要求1所述一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，所述中层套管（2）的弧形板条内侧还有凸出表面的密集锐角横肋（2.1），所述里层套芯（1）的材质强度为明显低于中层套管（2）及对接钢筋（4）强度，且能被弧形板条内表面的锐角横肋（2.1）所压入的异种金属材料。3.根据权利要求1所述一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，所述圆周径向三～四等分的弧形板条，等分后的单块板弧线长度略小于算术等分的长度。4.根据权利要求1所述一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，所述里层套芯（1）外侧与中层套管（2）内侧为粗糙面或微凸起的相互的防滑倒刺。5.根据权利要求1所述一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，所述里层套芯（1）外侧面上还贴附或涂布一层橡胶层。6.根据权利要求1所述一种绑条式钢筋连接组件，所述圆周径向三～四等分的弧形板条，其特征还在于，在其弧形板条的两端部有朝向内侧探出的长度≦里层套管（1）壁厚的90°勾头（2.2）。7.根据权利要求1所述一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，所述组合套筒（1）的三～四块弧形板条在其平铺排列后的外侧中段用胶带（2.3）粘连成可屈卷成圆筒的帘状，且胶带（2.3）的其中一端有备用外伸段（2.4）。8.根据权利要求1所述一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，所述外层套管（3）的锥形套箍两端部或其中一个端部可以有凸出外围圆周线的环形檐边（3.1）。9.根据权利要求1所述一种绑条式钢筋连接组件，其特征在于，所述中层套管（2）的外侧表面、外层套筒（3）的内侧表面也可以是均匀粗糙面，进一步的还可以分别设置有若干道圆周方向的微凸棱。10.根据权利要求1～9任一项所述一种绑条式钢筋连接组件应用于装配式PC构件受力钢筋连接时的方法：a、竖向...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉峰，崔士启，王世诚，张洪忠，丁一旭，王聪聪，张丁涛，马明，石雷，付平，
申请(专利权)人：王玉峰，
类型：发明
国别省市：山东,37