一种应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置的制作方法

本发明涉及一种锚固装置，特别是一种应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置，属于结构工程技术领域。

背景技术：

钢结构制造简便、施工简单、造价低廉，以其独特的优势越来越多的走进人们的生活，几乎在各个角落都可以看大他们的身影。另一方面随着社会的发展及经济水平的提高，人们对钢机构的需求也越来越大，迫切需要更大跨度的钢梁、更大的厂房，然而部分钢结构存在因恒荷载增加导致的结构构件承载力不足或构件变形较大不满足使用功能要求等问题。

传统加固采用加大原结构构件截面和增强连接强度的方法加固钢结构，首先需停止内部正常生产活动，并搭设大量支撑脚手架制造工作平台，施工质量也无法做到有效保障，并且此种方法也有一定量的焊接和安装工作，对原结构造成一定损坏。此外，体外预应力的施加技术要求较高给施工带来了不变。

技术实现要素：

为解决现有技术的上述不足，本发明提出了一种应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置，该装配式装置用于钢梁加固过程中的端接点连接，可有效解决因焊接钢连接件对原钢构件的影响，并且可在正常生产活动情况下进行施工，施工方法简单，并且可以有效缩减加固施工周期。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置，该一字型端锚固装置主要包括摩擦装置模块、一字型构件模块以及锚固组件模块；

所述摩擦装置模块包括上三角形摩擦装置以及下三角形摩擦装置，上三角形摩擦装置以及下三角形摩擦装置分别设置于工字钢梁上翼缘下侧和工字钢梁下翼缘上侧，并起到摩擦固定的作用；

所述一字型构件模块包括一字型构件、上撑杆以及下撑杆，一字型构件模块通过上撑杆与上三角形摩擦装置连接固定于工字钢梁上翼缘，并通过下撑杆与下三角形摩擦装置连接固定于工字钢梁下翼缘；所述上三角形摩擦装置以及下三角形摩擦装置上均设置有预制孔，所述上撑杆以及下撑杆穿过所述预制孔；所述一字型构件上穿设有固定杆，固定杆分别与上三角形摩擦装置以及下三角形摩擦装置抵接，起到防止上三角形摩擦装置以及下三角形摩擦装置倾斜的作用；

所述的锚固组件模块包括锚固装置以及栓杆，锚固装置通过栓杆固定于一字型构件下部位置；钢绞线穿过锚固装置，并通过锚具锚固。

进一步地，所述锚固装置通过两根以上的栓杆与一字型构件下部连接，可根据现场情况选择适应的位置与锚固装置通过栓杆连接。

进一步地，所述上三角形摩擦装置以及下三角形摩擦装置均为一对，分别对称设置于所述工字钢梁腹板两侧，其横截面分别为t型及倒t型，其与上翼缘下侧以及工字钢梁下翼缘上侧接触处均做喷砂处理以增大摩擦力。

进一步地，所述上三角形摩擦装置以及下三角形摩擦装置相对斜向错开设置。

进一步地，所述栓杆以及固定杆均与一字型构件螺栓连接。

上述一种应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置的安装方法：

首先，将预先制作好的两个上三角形摩擦装置放置于工字钢梁上翼缘下侧对称位置，确保上三角形摩擦装置紧靠工字钢梁腹板，下三角形摩擦装置放置于工字钢梁下翼缘上侧相对于上三角形摩擦装置略微向后位置；

其次，安装一字型构件并通过上撑杆以及下撑杆进行固定，最后安装锚固装置；

再次，安装固定杆，调节一字型构件与上三角形摩擦装置及下三角形摩擦装置的距离，确保两者平行；

最后，使用时，钢绞线穿过锚固装置，并通过锚具进行固定，并施加一定的预应力，实现自锁。

在静力状态下，一字型构件、下三角形摩擦装置与上三角形摩擦装置形成一个杠杆，下三角形摩擦装置为支点。竖直方向上，一字型端锚固装置的重力g在竖直方向的分力与上三角形摩擦装置对一字型构件向下的力和下三角形摩擦装置对一字型构件向上的分力在y轴方向保持平衡；水平方向上，一字型端锚固装置的重力g在水平方向的分力与钢梁对上三角形摩擦装置和下三角形摩擦装置摩擦力在x轴方向保持平衡。整个装置紧靠自重实现自锁达到平衡。

在预应力状态下，预应力f与一字型端锚固装置的重力g在竖直方向的分力与工字钢梁对上三角形摩擦装置和下三角形摩擦装置摩擦力在y轴方向的分力保持平衡；水平方向上，预应力f与一字型端锚固装置的重力g在水平方向的分力与工字钢梁对上三角形摩擦装置和下三角形摩擦装置摩擦力在x轴方向的分力保持平衡，整个装置实现自锁达到平衡。

一字型端锚固装置中的上三角形摩擦装置、下三角型摩擦装置、一字型型构件及锚固装置均按照设计在工厂加工完成，现场机械拼装完成。在未施加预应力之前需进行临时锚固。

上三角形摩擦装置向对工字钢梁上翼缘下侧的压力通过上三角形摩擦装置均匀的施加在工字钢梁上翼缘下测，有效的防止了应力集中。

下三角形摩擦装置向对工字钢梁下翼缘上侧的压力通过下三角形摩擦装置均匀的施加在工字钢梁下翼缘上测，有效的防止了应力集中。

该装置可有效解决因焊接钢连接件对原钢构件的影响，可在正常生产活动情况下进行施工，施工方法简单，可有效缩减加固施工周期。

相对于现有技术，本发明具有如下技术效果：

该种一字型端锚固装置是安全有效的，经的起实际实验检验。该装置将工字钢梁加固过程中端接点连接的集中应力经过上三角形摩擦装置、下三角摩擦装置巧妙均匀转化到钢梁上下翼缘，有效的防止了应力的集中，并且全程采用机械拼装规避了传统焊接对原有结构的损害。该端接点锚固装置整体设计简约、受力路径明确并且造价低廉，可以广泛用于钢梁加固中端接点的连接。

附图说明

图1是本发明的应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置正立面祥图；

图2是本发明的应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置剖面详图；

图3是本发明的上、下三角形摩擦装置示意图；

图4是图3剖面图；

图5是本发明的一字型构件示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

如图1-5所示，本发明的一种应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置，该一字型端锚固装置主要包括摩擦装置模块、一字型构件模块以及锚固组件模块。摩擦装置模块包括上三角形摩擦装置1以及下三角形摩擦装置2，上三角形摩擦装置1以及下三角形摩擦装置2分别设置于工字钢梁7上翼缘下侧和工字钢梁7下翼缘上侧，并起到摩擦固定的作用。其中，上三角形摩擦装置1以及下三角形摩擦装置2相对斜向错开设置，上三角形摩擦装置1以及下三角形摩擦装置2均为一对，分别对称设置于工字钢梁7腹板两侧，其横截面分别为t型及倒t型，其与上翼缘下侧以及工字钢梁7下翼缘上侧接触处均做喷砂处理以增大摩擦力。一字型构件模块包括一字型构件3、上撑杆5以及下撑杆6，一字型构件模块通过上撑杆5与上三角形摩擦装置1连接固定于工字钢梁7上翼缘，并通过下撑杆6与下三角形摩擦装置2连接固定于工字钢梁7下翼缘。上三角形摩擦装置1以及下三角形摩擦装置2上均设置有预制孔，上撑杆5以及下撑杆6穿过预制孔。一字型构件3上穿设有固定杆9，固定杆9分别与上三角形摩擦装置1以及下三角形摩擦装置2抵接，起到防止上三角形摩擦装置1以及下三角形摩擦装置2倾斜的作用。锚固组件模块包括锚固装置4以及栓杆8，锚固装置4通过栓杆8固定于一字型构件3下部位置。钢绞线穿过锚固装置4，并通过锚具锚固。锚固装置4通过两根栓杆8与一字型构件3下部连接。栓杆8以及固定杆9均与一字型构件3螺栓连接。

上述一种应用于装配式体外预应力的一字型端锚固装置的安装方法：

首先，将预先制作好的两个上三角形摩擦装置1放置于工字钢梁7上翼缘下侧对称位置，确保上三角形摩擦装置1紧靠工字钢梁7腹板，下三角形摩擦装置2放置于工字钢梁7下翼缘上侧相对于上三角形摩擦装置1略微向后位置。

其次，安装一字型构件3并通过上撑杆5以及下撑杆6进行固定，最后安装锚固装置4。

再次，安装固定杆9，调节一字型构件3与上三角形摩擦装置1及下三角形摩擦装置2的距离，确保两者平行。

最后，使用时，钢绞线穿过锚固装置4，并通过锚具进行固定，并施加一定的预应力，实现自锁。

本实施例中，一字型端锚固装置中的上三角形摩擦装置1、下三角型摩擦装置2、一字型型构件3及锚固装置4均按照设计在工厂加工完成，现场机械拼装完成。在未施加预应力之前需进行临时锚固。

上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。