[實(shí)用新型]一種低溫及超低溫環(huán)境下鋼筋拉伸試驗(yàn)夾具及其試驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320815630.5
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN203658155U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張楠;戢文占;王寶華;李政;張巧芬;張濤;廖娟;劉培;張東華;王冬雁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國建筑股份有限公司;中國建筑第二工程局有限公司;中建電力建設(shè)有限公司
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N3/18
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11004
• 代理人: 白云

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及一種鋼筋拉伸試驗(yàn)夾具及其試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

在溫度為-20℃左右的寒冷地區(qū)、溫度為-40℃左右的高寒地區(qū)以及溫度低于-40℃的超低溫特種工程中，鋼筋仍是最為常用的建筑材料之一。由于溫度的下降會對鋼筋的力學(xué)性能造成影響，因此目前已有幾種試驗(yàn)方法用于低溫或超低溫環(huán)境鋼筋力學(xué)研究，主要采用三種方法：1、將受測鋼筋置于低溫環(huán)境中，待鋼筋達(dá)到目標(biāo)溫度后快速取出，并在常溫下進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn)；2、將受測鋼筋用萬能試驗(yàn)機(jī)夾具固定，鋼筋中部置于低溫環(huán)境，使其在試驗(yàn)過程中始終保持目標(biāo)溫度，但靠近萬能試驗(yàn)機(jī)夾具的鋼筋兩端仍然處于常溫，破壞更易發(fā)生在此溫度分界處；3、將受測鋼筋兩端預(yù)先進(jìn)行螺紋加工，用特制夾具螺紋連接，然后將整個鋼筋試樣放入低溫箱中進(jìn)行試驗(yàn)。

上述方法均存在不足之處：前兩種方法在試驗(yàn)時部分或整個鋼筋試樣會處于常溫，會使試件出現(xiàn)溫度分布不均情況，破壞處也更可能出現(xiàn)在兩端，導(dǎo)致所測試驗(yàn)數(shù)據(jù)存在偏差；而第三種方法盡管避免了前兩種不足，但螺紋加工會減小試件橫截面積，尤其對于在低溫下伸長率小的鋼筋，試驗(yàn)時所產(chǎn)生的集中應(yīng)力將無法通過鋼筋自身的變形加以緩解，因此容易在與特種夾具的螺紋連接處發(fā)生斷裂，也會導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生偏差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種低溫及超低溫環(huán)境下鋼筋拉伸試驗(yàn)夾具及其試驗(yàn)裝置，要解決鋼筋拉伸試驗(yàn)中受測鋼筋所處的溫度環(huán)境均勻的技術(shù)問題；并解決鋼筋拉伸試驗(yàn)中受測鋼筋與夾具之間如果只通過螺紋連接則受測鋼筋螺紋端頭容易最先斷裂的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種低溫及超低溫環(huán)境下鋼筋拉伸試驗(yàn)夾具，夾持在受測鋼筋的兩端，包括傳力桿、與傳力桿連接的自鎖連接件，所述自鎖連接件內(nèi)置有用于夾持受測鋼筋的自鎖夾頭，所述自鎖夾頭通過防脫固定環(huán)與受測鋼筋固定連接，所述防脫固定環(huán)位于自鎖夾頭的外側(cè)、與受測鋼筋穿出自鎖夾頭的端頭螺紋連接。

所述自鎖連接件為圓筒狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)腔的上部是設(shè)有內(nèi)螺紋的螺紋段，下部為倒錐形的自鎖段，中部為平滑的過渡段。

所述自鎖夾頭是由兩個對稱的夾片組成，兩個夾片拼合成倒錐形的夾頭卡在自鎖連接件的自鎖段中，所述自鎖夾頭與自鎖段的接觸面為光滑面。

所述兩個夾片之間通過定位銷連接，夾片上有用于定位銷插入的定位槽。

所述夾片的內(nèi)側(cè)面的中心位置、在豎直方向上開有一道夾持受測鋼筋用的通槽。

所述通槽隨著兩個夾片拼合后的橫截面是正六邊形、且與受測鋼筋的接觸面為粗糙面。

所述防脫固定環(huán)上設(shè)有與受測鋼筋連接用的內(nèi)螺紋。

所述傳力桿包括圓柱桿身和圓柱端頭，兩者中軸線重合、且圓柱端頭的直徑大于圓柱桿身的直徑，所述圓柱端頭上設(shè)有與自鎖連接桿的螺紋段配合的外螺紋。

所述圓柱端頭的豎直方向上開有用于溫度傳感器穿入的通孔，所述通孔的內(nèi)部槽道傾斜于圓柱端頭的中軸。

一種應(yīng)用所述的超低溫環(huán)境下鋼筋拉伸試驗(yàn)夾具的試驗(yàn)裝置，包括萬能試驗(yàn)機(jī)和置于萬能試驗(yàn)機(jī)的上下鉗口之間的低溫箱，所述低溫箱的上下兩面各有一個相互對應(yīng)的、用于穿過連接在受測鋼筋兩端的鋼筋拉伸試驗(yàn)夾具的孔洞，所述鋼筋拉伸試驗(yàn)夾具的傳力桿的一端穿出孔洞、并通過萬能試驗(yàn)機(jī)上的鉗口固定，另一端與自鎖連接件連接，所述自鎖連接件內(nèi)置有自鎖夾頭，所述自鎖夾頭夾持在受測鋼筋的兩端、并通過防脫固定環(huán)將受測鋼筋的端頭固定，所述防脫固定環(huán)位于自鎖夾頭的外側(cè)、與受測鋼筋穿出自鎖夾頭的端頭螺紋連接。

????與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)和有益效果：

本實(shí)用新型克服了傳統(tǒng)鋼筋拉伸試驗(yàn)中受測鋼筋溫度分布不均勻、螺紋端頭容易最先斷裂的缺點(diǎn)，解決了保證試驗(yàn)精度和效率的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型利用傳力桿、自鎖連接件、自鎖夾頭和防脫固定環(huán)將受測鋼筋夾持起來，實(shí)現(xiàn)了將受測鋼筋完全置于低溫箱的目的，保證了整個試驗(yàn)過程中受測鋼筋溫度分布均勻，可以實(shí)現(xiàn)常溫到-196℃的試驗(yàn)環(huán)境，其中常溫一般是15℃到25℃的溫度范圍，此外，本實(shí)用新型不是單純只與受測鋼筋螺紋連接，而是通過自鎖夾頭將受測鋼筋的非螺紋部分夾持住，避免了螺紋加工導(dǎo)致受測鋼筋的螺紋端頭橫截面積減小，尤其對于在低溫或者超低溫下伸長率小的鋼筋、試驗(yàn)時所產(chǎn)生的集中應(yīng)力將無法通過鋼筋自身的變形加以緩解，容易在與夾具的螺紋連接處最先發(fā)生斷裂的弊端，保證了試驗(yàn)的準(zhǔn)確度。