[發明專利]一種全長應變可測的全閉口裝配式箍筋

有效

• 申請號: 201910046559.0
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109826369B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 顧大偉;潘金龍;張會會
• 申請（專利權）人: 東南大學;南京彼卡斯建筑科技有限公司
• 主分類號: E04C5/06
• 分類號: E04C5/06;E04C5/16;G01B21/32
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 許小莉

本發明公開了一種全長應變可測的全閉口裝配式箍筋。包括兩個結構相同的U型鋼筋，每個所述U型鋼筋的自由端分別焊接一個鋼軸套，兩個所述的U型鋼筋兩端的鋼軸套之間分別通過一個直段鋼筋連接形成整體，每個所述直段鋼筋里面設置有沿其軸向貫通的長直凹槽，所述長直凹槽的內壁間隔貼有一組應變片，所述應變片通過導線連接，所述導線伸出所述的直段鋼筋外部。本發明能夠有效改善傳統測試技術的不利因素，提高箍筋抗剪承載力分項計算的準確性，從而提高現有設計規范抗剪承載力公式的準確性。

技術領域：

本發明涉及一種全長應變可測的全閉口裝配式箍筋，屬于鋼筋性能測試技術。主要用于建筑、橋梁、水利和交通等領域。

背景技術：

鋼筋混凝土構件的抗剪性能預測在結構工程領域一直是一個極具挑戰性的經典難題，一個多世紀以來一直吸引著大量學者進行持續的研究。在過去的幾十年中，人們在該問題的探索有了許多重要進展，然而，它仍然被公認為是鋼筋混凝土領域人們理解最為不足卻最為重要的問題之一。不同于適筋梁的彎曲破壞，鋼筋混凝土梁剪切破壞，通常呈現出脆性破壞的特征，發生較為突然，缺乏先兆，容易導致災難性事件的發生。

鋼筋混凝土構件的抗剪承載力由以下部分組成：箍筋的拉力、剪壓區混凝土的切應力、骨料的咬合作用力、剪切裂縫殘余拉應力、縱筋的銷栓作用力、混凝土拱作用力。現有設計規范將上述抗剪作用分為兩個主要組成部分：剪切斜裂縫處箍筋拉力所承擔的抗剪承載力貢獻以及混凝土承擔的抗剪承載力貢獻。因此，如何準確獲得剪切斜裂縫處箍筋的應變值是建立準確的鋼筋混凝土構件抗剪承載力計算公式的關鍵。

關于獲取剪切斜裂縫處箍筋的應變值，現有試驗方法主要分為四類：第一類，在箍筋兩肢半高處表面粘貼應變片。由于剪切斜裂縫并不一定交于箍筋半高處，因此該方法測得的箍筋應變并不一定是斜裂縫處箍筋的應變。第二類，預估剪切斜裂縫開展路徑，并在預估裂縫路徑與箍筋的交點，在交點處箍筋表面粘貼應變片。該方法測得的應變同樣不一定是真實的斜裂縫處的箍筋應變。第三類，沿箍筋全長在箍筋表面連續粘貼應變片。該方法破壞了箍筋與混凝土的粘結，改變了鋼筋混凝土構件的受力性能，并不能獲得真實受力情況下的箍筋抗剪貢獻。第四類，在箍筋內部開槽并連續粘貼應變片，最后與U型鋼筋搭接形成開口式或半閉口式箍筋。該方法雖然能獲得箍筋全長應變，但是開口式或半閉口式箍筋構造不能保證箍筋對混凝土的有效約束，不能反映鋼筋混凝土構件中箍筋的真實受力狀況。

上述缺點導致長期以來無法獲得真實、準確的箍筋抗剪承載力貢獻，成為了鋼筋混凝土構件抗剪設計的不確定因素，進而對鋼筋混凝土構件設計的準確性與安全性造成不利影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種全長應變可測的全閉口裝配式箍筋，以改善傳統測試技術的不利因素，提高箍筋抗剪承載力分項計算的準確性，從而提高現有設計規范抗剪承載力公式的準確性。

上述的目的通過以下技術方案實現：

一種全長應變可測的全閉口裝配式箍筋，包括兩個結構相同的U型鋼筋，每個所述U型鋼筋的自由端分別焊接一個鋼軸套，兩個所述的U型鋼筋兩端的鋼軸套之間分別通過一個直段鋼筋連接形成整體，每個所述直段鋼筋里面設置有沿其軸向貫通的長直凹槽，所述長直凹槽的內壁間隔貼有一組應變片，所述應變片通過導線連接，所述導線伸出所述的直段鋼筋外部。

所述的全長應變可測的全閉口裝配式箍筋，所述直段鋼筋的兩端具有外螺紋段，所述直段鋼筋穿過所述鋼軸套，并通過裝配在直段鋼筋上的螺母固定。

所述的全長應變可測的全閉口裝配式箍筋，所述的直段鋼筋兩端的外螺紋段的長度為5mm-20mm。

所述的全長應變可測的全閉口裝配式箍筋，相鄰的所述的應變片之間的間距為10mm-50mm。

所述的全長應變可測的全閉口裝配式箍筋，所述的直段鋼筋采用帶肋鋼筋或光圓鋼筋，其直徑為8mm-20mm。