一种曲线预应力筋摩擦系数的测量装置及其测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种曲线预应力筋摩擦系数的测量装置及其测量方法，该装置包括：台座，台座的台面左右两端分别具有一挡边，台座的台面的左右两端的中部开设有供混凝土试件的曲线预应力筋置入的凹槽；连接在台座左端面的左楔形块；左楔形块的左侧面垂直于曲线预应力筋的直线张拉段；连接在台座右端面的右楔形块；右楔形块的右侧面垂直于曲线预应力筋的直线固定段；穿心式千斤顶；张拉端穿心式传感器，锚具；固定端穿心式传感器。本发明曲线预应力筋摩擦系数的测量装置，该测量装置的张拉端穿心式传感器和固定端穿心式传感器在测量时并不与混凝土试件的混凝土接触，避免混凝土试件在测量过程中受损。该测量方法操作简单使用方便。
【专利说明】一种曲线预应力筋摩擦系数的测量装置及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种曲线预应力筋摩擦系数的测量装置及其测量方法，所说预应力筋 指无粘结预应力筋和缓粘结预应力筋。
【背景技术】
[0002] 无粘结预应力筋和缓粘结预应力筋都是单根钢绞线在护套内，外面是混凝土。在 对设置于混凝土内的曲线预应力筋张拉时，曲线预应力筋内侧则会受到径向挤压力从而产 生摩擦力。对曲线预应力筋摩擦系数的测量对工程施工意义重大。传统的曲线预应力筋磨 擦系数的测量装置如图1所示，包括：水平放置的具有曲线预应力筋2的混凝土试件，混凝 土试件的曲线预应力筋由直线张拉段、曲线段和直线固定段组成，曲线段设于混凝土试件 的混凝土内部，所述直线张拉段和直线固定段位于混凝土试件的混凝土外部；用于安装在 混凝土试件1的曲线预应力筋2的直线张拉段的张拉端穿心式传感器3和穿心式千斤顶5、 用于安装在所述混凝土试件1的曲线预应力筋2的直线固定段的固定端穿心式传感器4和 锚具6,混凝土试件1在曲线预应力筋的张拉端具有垂直于曲线预应力筋的直线张拉段的 混凝土斜面，混凝土试件1在曲线预应力筋2的固定端具有垂直于曲线预应力筋的直线固 定段的混凝土斜面。测量时，将张拉端穿心式传感器和穿心式千斤顶安装在曲线预应力筋 的直线张拉段，张拉端穿心式传感器位于穿心式千斤顶和混凝土试件的张拉端混凝土斜面 之间；将固定端穿心式传感器和锚具安装在曲线预应力筋的直线固定段，固定端穿心传感 器位于固定端混凝土斜面和锚具之间，之后利用穿心式千斤顶对曲线预应力筋施加200kN 的拉力（该拉力的大小与预应力筋在实际工程中所受的拉力大小相同），并读出张拉端穿 心式传感器的读数和固定端穿心式传感器的读数，最后根据公试计算曲线预应力筋的摩擦 系数。
[0003] 利用这种测量装置进行测量，混凝土试件的张拉端混凝土斜面需要承受来自张拉 端穿心式传感器的作用力，混凝土试件的固定端混凝土斜面需要承受来自固定端穿心式传 感器的作用力，因此混凝土试件的混凝土在测试过程中容易受损，影响测量的进行。为避免 混凝土试件在测量过程中受损，现有技术采用的方法是将张拉端混凝土斜面和固定端混凝 土斜面做得比较大，以降低混凝土受到的压强，并分别将直线张拉段和直线固定段的一部 分制作在混凝土试件的混凝土内，导致混凝土试件的体积较大，混凝土试件的制作成本较 高，并使混凝土试件的制作、搬运和事后处理都比较麻烦，尽管如此也不能完全解决混凝土 试件在测量过程中受损的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种曲线预应力筋摩擦系数的测量装置，该测量装置的张 拉端穿心式传感器和固定端穿心式传感器在测量时并不与混凝土试件的混凝土接触，避免 混凝土试件在测量过程中受损。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种曲线预应力筋摩擦系数的测量方法，使用该测量 方法不会损坏混凝土试件，能保证测量过程顺利进行。
[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] -种曲线预应力筋摩擦系数的测量装置，其特征在于，它包括：
[0008] 供带有曲线预应力筋的混凝土试件水平放置的台座，所述台座的台面左右两端分 别具有一挡边，所述台座的台面的左右两端的中部开设有供混凝土试件的曲线预应力筋置 入的凹槽，所述混凝土试件的曲线预应力筋由直线张拉段、曲线段和直线固定段组成，所述 曲线段设于混凝土试件的混凝土内部，所述直线张拉段和直线固定段位于混凝土试件的混 凝土外部；
[0009] 连接在台座左端面的左楔形块，其具有供曲线预应力筋的直线张拉段穿设的通 孔；所述左楔形块的左侧面垂直于曲线预应力筋的直线张拉段；
[0010] 连接在台座右端面的右楔形块；其具有供曲线预应力筋的直线固定段穿设的通 孔，所述右楔形块的右侧面垂直于曲线预应力筋的直线固定段；
[0011] 用于安装在曲线预应力筋的直线张拉段上的穿心式千斤顶和张拉端穿心式传感 器，所述张拉端穿心式传感器位于所述左楔形块和穿心式千斤顶之间；
[0012] 用于安装在曲线预应力筋的直线固定段上的锚具和固定端穿心式传感器，所述固 定端穿心式传感器位于所述右楔形块和所述锚具之间。
[0013] 一种利用曲线预应力筋摩擦系数的测量装置的测量方法，其特征在于，首先将混 凝土试件放置于台座的台面上，使曲线预应力筋的直线张拉段和直线固定段分别置于台 座两端的凹槽内，将左楔形块套在曲线预应力筋的直线张拉段上并固定连接在台座的左端 面；将右楔形块套在曲线预应力筋的直线固定段上并固定连接在台座的右端面；在曲线预 应力筋的直线张拉段上装上张拉端穿心式传感器和穿心式千斤顶，在曲线预应力筋的直线 固定段上装上固定端穿心式传感器和锚具；之后通过穿心式千斤顶对混凝土试件的曲线预 应力筋施加预定力，再读出张拉端穿心式传感器的读数F 1和固定端穿心式传感器的读数 F2，最后根据公试（1)计算曲线预应力筋的摩擦系数U :
[0014]
【权利要求】
1. 一种曲线预应力筋摩擦系数的测量装置，其特征在于，它包括： 供带有曲线预应力筋的混凝土试件水平放置的台座，所述台座的台面左右两端分别具 有一挡边，所述台座的台面的左右两端的中部开设有供混凝土试件的曲线预应力筋置入的 凹槽，所述混凝土试件的曲线预应力筋由直线张拉段、曲线段和直线固定段组成，所述曲线 段设于混凝土试件的混凝土内部，所述直线张拉段和直线固定段位于混凝土试件的混凝土 外部； 连接在台座左端面的左楔形块，其具有供曲线预应力筋的直线张拉段穿设的通孔；所 述左楔形块的左侧面垂直于曲线预应力筋的直线张拉段； 连接在台座右端面的右楔形块；其具有供曲线预应力筋的直线固定段穿设的通孔，所 述右楔形块的右侧面垂直于曲线预应力筋的直线固定段； 用于安装在曲线预应力筋的直线张拉段上的穿心式千斤顶和张拉端穿心式传感器，所 述张拉端穿心式传感器位于所述左楔形块和穿心式千斤顶之间； 用于安装在曲线预应力筋的直线固定段上的锚具和固定端穿心式传感器，所述固定端 穿心式传感器位于所述右楔形块和所述锚具之间。
2. -种利用权利要求1所述曲线预应力筋摩擦系数的测量装置的测量方法，其特征 在于，首先将混凝土试件放置于台座的台面上，使曲线预应力筋的直线张拉段和直线固定 段分别置于台座两端的凹槽内，将左楔形块套在曲线预应力筋的直线张拉段上并固定连接 在台座的左端面；将右楔形块套在曲线预应力筋的直线固定段上并固定连接在台座的右端 面；在曲线预应力筋的直线张拉段上装上张拉端穿心式传感器和穿心式千斤顶，在曲线预 应力筋的直线固定段上装上固定端穿心式传感器和锚具；之后通过穿心式千斤顶对混凝土 试件的曲线预应力筋施加预定力，再读出张拉端穿心式传感器的读数F 1和固定端穿心式传 感器的读数F2，最后根据公试（1)计算曲线预应力筋的摩擦系数μ :
式中，κ为预应力筋局部偏差摩擦系数；X为混凝土试件孔道长度；Θ为曲线预应力筋 的曲线各部分切线夹角之和；试件的κ、χ和Θ为已知项。
3. 根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述预定力的大小为200kN。
4. 根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述曲线预应力筋的曲线各部分切 线夹角之和Θ的范围为π/4?π/2。
【文档编号】G01N19/02GK104374691SQ201410752086
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】尚仁杰, 吴向东, 李俊安 申请人:中国京冶工程技术有限公司, 中冶建筑研究总院有限公司