一种钢筋内力转换器的制作方法

本实用新型涉及钢筋连接领域，尤其是一种钢筋内力转换器。

背景技术：

现有的装配整体式混凝土框架结构体系主要在工厂预制梁、板、柱等结构构件，在现场再将结构各构件连接起来，组成整体的混凝土结构，在构件的连接中钢筋的有效连接是保障混凝土结构整体性的重要环节。为此，在实践创造出多种钢筋连接方法，目前常用的有套筒浆锚连接法，套筒搭接连接法等，这此连接法的共同特点是均需要采用注浆工艺来保证连接的可靠性，但由工艺复杂，质量难以检测，且连接钢筋两端作用线偏离，传力效果降低。

技术实现要素：

为了解决当前装配式混凝土结构中钢筋连接方式的工艺复杂、质量难以检测、连接的可靠性无法确定的问题，本实用新型提供一种工艺简化、连接可靠性良好的钢筋内力转换器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种钢筋内力转换器，包括底板、传力侧板和封闭侧板，所述传力侧板对称设置在所述底板的两侧，所述底板一端设置所述封闭侧板，所述底板另一端为开口，所述传力侧板的上端与所述钢筋内力转换器的顶部相接，所述钢筋内力转换器的顶部设有与钢筋一端连接的钢筋连接孔，所述底板上设有螺栓连接孔。

进一步，所述钢筋内力转换器还包括顶板，所述顶板与底板之间对称两侧设置所述传力侧板，所述顶板与底板之间一端设置所述封闭侧板，所述顶板与底板之间另一端为开口，所述顶板上设有与钢筋一端连接的钢筋连接孔。按照该方案，钢筋内力转换器呈等腰梯形；所述顶板在必要时也可以舍弃，将两块传力侧板顶部直接相连形成顶部，此时钢筋内力转换器呈等腰三角形状。

再进一步，连接钢筋公称直径d，当d<20mm时，顶板的钢筋连接孔孔径D＝d+2～3mm，顶板厚度取t；当d≥20mm时，与钢筋连接顶板的钢筋连接孔用剖口形式；所述传力侧板厚度取K；所述螺栓连接孔孔径取D，螺栓连接孔中心至各侧边的最小有效距离为j，所述底板厚度T＝t+(2～5)mm；钢筋内力转换器净高取L>L1，L1为连接螺栓总长。

本实用新型的技术构思为：坚持钢筋连接的基本原则，即等强度、可靠有效，利用一个钢筋内力转换器，实现钢筋的定位可靠、连接方便，且采用不同的钢筋内力转换器形式可方法地适应不同位置的钢筋连接。本实用新型的核心是钢筋内力转换器设计计算以及与钢筋的连接工艺，其特点是可保证连接钢筋两端的力作用线保持非偏离状态。

建立在现行钢筋及钢结构设计标准、规范基础之上的，在混凝土结构设计完成后，就可确定需要连接的钢筋，以钢筋标称直径作为连接的基本参量进行连接设计，在工厂将钢筋内力转换器及构件钢筋一端连接，并完成构件预制；在工程现场可直接用螺栓将两端钢筋内力转换器相连接。

本实用新型的有益效果主要表现在：工艺简化、连接可靠性良好。

附图说明

图1是一种钢筋内力转换器正视图，其中，1.钢筋连接孔；2.螺栓连接孔；3.顶板；4.底板；5.传力侧板；6.钢筋力作用线。

图2是一种钢筋内力转换器侧视图，其中，7.封闭侧板；8.开口。

图3是钢筋与钢筋内力转换器顶板剖口焊缝示意图。

图4是另一种钢筋内力转换器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图3，一种钢筋内力转换器，包括顶板3、底板4、传力侧板5和封闭侧板7，所述顶板3与底板4之间对称两侧设置所述传力侧板5，所述顶板3与底板4之间一端设置所述封闭侧板7，所述顶板与底板之间另一端为开口8；所述顶板3上设有与钢筋一端连接的钢筋连接孔1，所述底板4上设有螺栓连接孔2；按照该方案，钢筋内力转换器呈等腰梯形，如图1所示。所述顶板3在必要时也可以舍弃，将两块传力侧板顶部直接相连形成顶部，此时钢筋内力转换器呈等腰三角形状，如图4所示。

本实施例的钢筋内力转换器及连接螺栓的基本要求：

1.1)钢筋内力转换器的钢材抗拉f_y、抗剪强度f_v不能小于所连接钢筋材料相应的强度f及f_vv；连接用的螺栓的材料抗拉f_y′、抗剪强度f_v′必须大于所连接钢筋材料相应的强度。以d表示所连接钢筋的公称直径，也作为螺栓的公称直径。

1.1)钢筋内力转换器的钢材抗拉f_y、抗剪强度f_v不能小于所连接钢筋材料相应的强度f及f_vv；连接用的螺栓的材料抗拉f_y′、抗剪强度f_v′必须大于所连接钢筋材料相应的强度；以d表示所连接钢筋的公称直径，也作为螺栓的公称直径；

1.2)钢筋内力转换器的连接内外表面作压痕处理，以增加连接面间的摩擦力以及与混凝土间的粘结力；

1.3)螺栓采用8.8级高强螺栓；

1.4)当d<20mm时，取钢筋内力转换器顶板的连接孔孔径D＝d+2～3mm，钢筋内力转换器顶板厚度取t；

1.5)当d≥20mm时，与钢筋连接顶板的连接孔应按附图3的方式采用剖口形式。

1.6)钢筋内力转换器传力侧板厚度取K；螺栓连接孔孔径取D，连接孔中心至各侧边的最小有效距离为j，钢筋内力转换器底板厚度T＝t+(2～5)mm；钢筋内力转换器净高取L>L1，L1为高强连接螺栓总长，按螺栓标准确定；

1.7)钢筋内力转换器加工中各板间均采用双面角焊连接；钢筋混凝土保护层厚度应满足现行混凝土设计规范的要求，内力转换器外边缘的混凝土保护层厚度可小于钢筋混凝土保护层厚度，但不小于10mm。

采用本实施例的钢筋内力转换器实现的转换连接方法，过程如下：

1).根据钢筋的直径d确定钢筋内力转换器的受力钢板厚度，制作钢筋内力转换器；

2).钢筋与钢筋内力转换器一端连接。

3).按设计定位钢筋及钢筋内力转换器，浇筑混凝土形成预制构件。

4).选择钢筋内力转换器间的连接螺栓，采用高强度螺栓，且单根钢筋的连接螺栓承压型考虑，多根钢筋联合钢筋内力转换器的按摩擦型考虑。

5).按高强螺栓的预紧力要求，将连接面两侧的钢筋内力转换器螺栓孔用螺栓相连。

6).检查连接面上每根钢筋的连接螺栓均达到预紧力的要求后，用高强度砂浆填充钢筋内力转换器的螺栓腔体，此步骤也可待所有连接面完成连接后一并进行。

现以连接钢筋公称直径d＝20mm为例说明本实用新型的具体施方案：

(1)当d<20mm时，如图1、图2所示，取钢筋内力转换器顶板的钢筋连接孔1孔径D＝d+2mm；钢筋内力转换器顶板3厚度取t＝10～15mm；钢筋内力转换器传力侧板5厚度取K＝5～8mm；钢筋内力转换器底板4厚度T＝t+(2～5)mm；钢筋内力转换器净高取L>L1(L1取高强连接螺栓总长，按螺栓标准确定)；封闭侧板7厚度取k＝2～3mm，螺栓连接孔2孔径取D＝d+2mm；钢筋混凝土保护层厚度应满足现行混凝土设计规范的要求，内力转换器外边缘的混凝土保护层厚度可小于钢筋混凝土保护层厚度，但不小于10mm；钢筋内力转换器采用钢材制成，按设计加工制作钢筋内力转换器；

钢筋公称直径d≥20mm的情况也采用此方法，钢筋连接孔1应采用图3形式。

(2)将受力钢筋端头置入钢筋内力转换器顶板上的钢筋连接孔1中并将其与钢筋内力转换器顶板3焊接。

(3)按设计定位钢筋及钢筋内力转换器，浇筑混凝土形成预制构件。

(4)选择钢筋内力转换器间的连接螺栓，采用高强度螺栓，且单根钢筋的连接螺栓按承压型考虑，多根钢筋联合的连接螺栓按摩擦型考虑；螺栓长度按钢筋内力转换器及螺栓标准确定，其中总长L1＝2T+2×(螺母高度+垫片)+15mm。

(5)按高强螺栓的预紧力要求，用螺栓将两个钢筋内力转换器的底板相连，连接时控制扭矩T0＝0.132Pd(其中P为螺栓预紧拉力值，由高强螺栓标准按直径取值)。

(6)检查连接面上每根钢筋的连接螺栓均达到控制扭矩的要求后，用高强度砂浆填充钢筋内力转换器的螺栓腔体，此步骤也可待所有连接面完成连接后一并进行。