專利名稱：混凝土用圓鋼筋的機械連接方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土用園鋼筋的機械連接方法，也可以應用所述方法使園鋼筋與如此延伸的園鋼筋機械接合，本發明特別適合在混凝土建筑構件或混凝土結構中的施工中應用。
通常，這類園鋼筋采用具有傳遞拉應力功能的方法來連接，另外接頭必須是易于在現場接合并且造價低。建設者曾提出了各種方法，形成了園鋼筋的機械連接，如搭接形式或采用要連接的園鋼筋端頭做成園錐形螺紋或縮口的機械連接。
按照這些方法的制造應用或利用伴隨產生了大量缺點。
并且，這類工藝有時會影響到有爭議的機械強度，這樣不得不經常使用戶在園鋼筋的接頭處加大尺寸。
此外，有關園鋼筋的這類機械連接的控制規則自然是規定了后者必須能承受的極限破壞應力，并在一些國家中，特別是在盎格魯撤克遜的國家中，制定了極其嚴格的滑動控制標準。
例如，在英國，標準BS-8110第一部分;1985-3、12、8、16、2中規定采用連接套筒設施的園鋼筋必須能夠經受一種拉力試驗，即園鋼筋要承受相當于彈性極限的60%的應力，由此永久伸長將不超過0.1mm，這類標準在其它某些國家中更為嚴格。
這些試驗在現場進行時是難以實施的，這需要在現場使用轉矩板手，因而增加了所制成的接頭的造價。
然而，如果不同的部件的機械加工未曾嚴格的控制，在以后的試驗中將會發生這種機械連接并不滿足這些標準的規定。于是就需要重新開始，這就將不可避免地影響生產成本。另一方面嚴格的制作條件需要高度熟練的勞動力并且要特別注意這樣一種規定的細節，從而使得這種方法不再是一種經濟可行的方法了。
本發明的主要目的在于提供一種有效的園鋼筋機械連接方法，也可以應用所述方法使園鋼筋與如此延伸的園鋼筋機械接合，并具有使用安全，易于應用和造價有競爭力的高度優越性，從而也彌補了已知方法的缺陷。
使用本方法，關于使用的安全性，已進行的拉力試驗表明破損常常發生在鋼筋上而不再是發生在機械連接區段上，在傳統的情況中常常是破損發生在鋼筋的機械連接區段上。因此，本發明的機械連接并不構成薄弱區段。
另外，易于使用是采用絲扣連接套筒而獲得的，本方法特別適合鋼筋的位置調整和在緊固設備的數量受到限制時，它在現場使用特別有利。
在經濟方面，本發明僅使用有限數量的機械加工和使用通用的非約束性的設備。
本發明的目地之一是提出一種園鋼筋的機械連接的制作方法，也可以應用所述方法使園鋼筋與如此延伸的園鋼筋機械接合，它可以滿足由某些標準或規程中強制規定的極其嚴格的變形標準，按指定的試驗可達到彈性極限的80%。
本發明的另一目地是提出一種園鋼筋的機械連接的制作方法，它所提供的機械接頭中的帶絲扣的園鋼筋是經過試驗的，這在質量控制中是極其重要的，并且它提供了重要的結構保證。
本發明的其它目地將在以下的描述中來表明，雖然，在此僅用一個實例來表示，但無論如何這并不因此而限制本發明。
按照本發明，制作園鋼筋機械接頭的方法特別適合在混凝土構件或結構的施工中應用，使用本法鋼筋的端頭可以被連接起來，它是用攻螺絲的連接套筒使端頭套絲，其特征在于套絲以前園鋼筋的端頭或端部為了連接是要經過冷鍛處理。
按照本發明方法，應用園鋼筋的特征在于它只少具有一帶絲扣的墩粗端頭。
園鋼筋的機械連接采用按照本發明的方法來制作，其中兩根園鋼筋通過帶絲扣的連接套筒的中間物實體上同軸地連接在一起，其特征在于為了增強在要連接的園鋼筋的端頭或端部在其套絲部分的區段要加粗。
為了更好地理解本發明將參照附圖進行如下的說明，附圖是
圖1概略地表示了兩根園鋼筋的連接，這是按照本發明所用方法的一種形式;
圖2表示了固定的園鋼筋的機械連接;
圖3表示了園鋼筋在它的錨固處的機械連接的第三個實例;
圖4表示了按照本發明對園鋼筋予加應力的設施。
本發明的目的是對園鋼筋實施機械連接的方法，也可以使用所述方法使園鋼筋與如此相似的園鋼筋機械接合，人們發現本發明特別適于在混凝土構件、建筑物或結構的施工中應用。
在這個工作領域中要使用完全穿過混凝土構件的受拉部件，張拉它并在混凝土中產生壓應力。拉應力的控制和受拉部件的位置選擇必須由計算來精心確定。
實際上，這種受拉部位是把園鋼筋頭對頭地布置裝配而成，使園鋼筋具有整體性的連接必須能夠吸收拉應力，易于在現場裝配，也要節省制作費用。
目前，已提出了多種方法，如搭接或疊接，但是這些方法在使用時成本高，并伴有大量缺點。
按照本發明的機械連接可獲得實際上為同軸的效果，兩根園鋼筋1和2頭對頭地裝配，如圖1所示的那樣。用一絲扣連接套筒3分別容納園鋼筋1和2的端頭4和5。
關于絲扣和套絲，可用兩種方法，即所使用的鋼筋端頭具有正螺紋或反螺紋，在這種情況下需要旋轉鋼筋1或2來擰緊;另一方面是具有相反的正螺紋和負螺紋的絲扣端頭4和5及相應的一樣的套絲套3，在這種情況下可轉動連接套筒3來擰緊。在這方面，在采用本發明中并不加以限制。
然而，如果在園鋼筋1和2的端部制作簡單的絲扣，在拉力試驗中表明破損常常發生在兩根鋼筋之一中的絲扣區段，這樣現象可以用下列事實來解釋，即由于鋼筋在該處的橫截面被縮減。實際上，在園鋼筋表面上的絲扣已切入截面里，使截面變小，結果使該處減弱。
按照本發明的機械連接，園鋼筋的端部得以加強到這樣的程度，要使后者強于鋼筋的中間部分。
于是，在拉力荷載下，破損發生在鋼筋的中間部分而不再發生在接頭的位置上，園鋼筋的截面的選擇可以作為鋼筋的中間部分所需要的強度的函數來確定，而不是成為通常情況下的連接的薄弱區段，在相等的機械強度時，使用本發明范疇內的園鋼筋會有較小的橫截面，這樣可獲得有實際價值的經濟效果。
根據本發明的主要特征，園鋼筋要連接的端部的加強是在套絲前進行冷鍛操作而獲得的。
在這里適當地強調這種操作的顯著特點與這個領域中的實際習慣相反，通常的冷鍛技術的目的是使加工部件的截面變更超過30%，例如，40mm的直徑在通常方法的冷鍛以后，其結果為55mm級的直徑。然而，材料在這樣的變形后并未產生予期的效果，而是導致機械強度的損失，這個損失主要是發生在直徑變化的區段中，拉力試驗表明破損發生在該區域內。
按照本發明，端部的增強在冷鍛操作中超越了絲扣長度，它所產生的直徑增量等于或小于30%，特別是包含在10%和30%之間。
這個數值可獲得既可由于增加橫截面而增加了機械強度，又可使內應力少量增加，以便在園鋼筋直徑變化區段中不至于減弱。
在表1中指出，舉例說明在套絲前進行冷鍛的d1直徑的數值，可作為所用鋼筋正常直徑φ的函數，已給出了好的結果。
表1φmm d1mm d-φ正常的套絲的φ162420%202420%253020%323612%404512%505612%566414%表中數值表明，根據冷鍛的百分數隨著鋼筋的直徑的增加而減小，園鋼筋在絲扣底部的橫截面，冷鍛部的直徑d1必須略大于要連接的園鋼筋的通長截面的直徑φ。
按照本發明的冷鍛操作最好在冷態下進行，熱鍛具有減弱過渡區段的缺點，這是由于未加控制的冷卻。通常，在那里產生過熱，使金屬弱化。然而，其加熱工藝只能在工地之外進行，因為它需要爐子，并要供給動力，而這些在工地上常常是不具備的。
已知混凝土用鋼筋一般是用含有高量碳和錳的鋼材制成，它們對熱沖擊非常敏感，所以冷鍛是最佳的。
在混凝土用園鋼筋端部的套絲長度實際上相當于所述鋼筋的直徑φ，以便得到一安全的界限，已知0.7倍直徑的套絲長度是足夠承受拉力的。雖然，這個長度稍大。
按照本發明的機械連接也可以應用于固定鋼筋的情況，此時不可能拉開，如圖2中所示那樣。在這種情況時，鋼筋之一的鋼筋1的冷鍛端部4的套絲長度具有兩倍的長度，并且套筒3一開始就放在絲扣頭4上，并轉動使它移動到套住鋼筋2的絲扣段，絲扣4和5具有相同螺距。
也需要應用按照本發明的機械連接，它可相同地設置在鋼筋1的錨固端，如圖3所示那樣，在這種情況時，園鋼筋的絲扣端頭4應予先進行冷鍛處理，以使它增強，而這個端頭被固定在錨固座6中并與混凝土塊7連成整體。
此外，為了承受由某些安全標準所規定的拉力試驗，端頭4和/或5由冷鍛加強并予加應力。
這個予加應力可消除混凝土用鋼筋的變形和伸長，特別是在進行安全性試驗中它們端頭的變形和伸長。
而且，由于這個予加應力，它就不需要在工地使用轉矩板手或高機械加工精度的套絲。
于是，為了按照本發明對混凝土用園鋼筋實現機械連接，可采取以下步驟-在套絲前，對園鋼筋1，2要連接的端頭或端部4，5進行冷鍛;
-接著，鍛完的端頭或端部4、5按通常方法進行套絲;
-最后，對混凝土用園鋼筋的鍛制的帶絲扣的端頭或端部4、5在連接的現場上組裝以前予加應力。
在圖4中用一實例來說明，該例中的設施可用于這個予加應力的操作中。
例如為了對園鋼筋1的鍛制帶絲扣端頭4施加予應力，在鋼筋端部放置一絲扣支承套筒11，它是被放置在支撐板7和千斤頂的端頭8之間，然后，這樣裝置的鋼筋是不能動的，而所述的端頭4就承受千斤頂9或類似的設備的作用。
在千斤頂起動后，套筒11被支承板7所阻擋，而千斤頂便直接作用在要予加應力的端
。此外，為了在予加應力的端頭作標記，在千斤頂的端頭8上裝一凸模沖頭使在鍛制的端頭作出擦洗不掉的標記。
根據所遵守的標準的規定，有效的予加應力相當于混凝土用園鋼筋的彈性極限的70%和95%之間。
于是，這種園鋼筋的加工過程可使混凝土用園鋼筋獲得鍛制的，套有絲扣的和予加應力的端頭4或5。
顯然，還可以有其它的形式來實施本發明，對本領域的專業人員來說，在不超出本發明范圍還可以做各種改進，這都可以認為并沒有超出本發明的范圍。
權利要求
1.一種混凝土用園鋼筋的機械連接制作方法，特別適于在混凝土構件或結構的施工中應用，可使混凝土用園鋼筋(1，2)用絲扣連接套筒(3)連接起來，它們的端頭(4，5)是套了絲扣的，其特征是在套絲前，把園鋼筋(1，2)的端頭或端部(4，5)進行冷鍛。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征是所述端頭(4，5)的全部套絲長度上進行冷鍛并保持一致，以便使園鋼筋(1，2)在其所述鍛制端頭(4，5)的絲扣末端的橫截面至少要等于或大于要連接的園鋼筋(1，2)全部長度上的直徑。
3.按照前述任一項權利要求所述的方法，其特征是在所述鍛制端頭或端部(4，5)套絲以后及在現場裝配接頭之前對園鋼筋(1，2)的鍛制的并套了絲扣的端頭或端部(4，5)施加予應力。
4.按照權利要求3所述的方法，其特征是所施加的予應力相當于園鋼筋的彈性極限的70%和95%之間。
5.一種按照權利要求1中所述方法的應用而制成的，特別適用于混凝土構件或結構的施工中的園鋼筋，其特征是它只少具有一鍛制的帶絲扣的端頭(4，5)。
6.按照權利要求5所述的園鋼筋，其特征是所述鍛制的帶絲扣的端頭(4，5)是予加應力的。
7.按照權利要求5或6所述的園鋼筋，其特征是混凝土用園鋼筋(1，2)的所述端頭(4，5)加粗的長度實際上相當于它的直徑。
8.一種按照權利要求1中所述方法應用而制成的用于混凝土用園鋼筋的機械接頭，其中兩根園鋼筋(1，2)用絲扣連接套筒(3)實際上被同軸地連接起來，其特征是為了增強要連接的園鋼筋(1，2)的端頭或端部(4，5)在絲扣區段有一冷鍛部分。
9.按照權利要求8所述的混凝土用園鋼筋的機械接頭，其特征是鍛造相應的連接部分，使其直徑增加該連接部分的增加率 等于或小于30%。
10.按照權利要求9所述的機械接頭，其特征是鍛造是隨連接鋼筋的直徑減小而增加并至少相當于所作絲扣的深度。
全文摘要
本發明涉及混凝土用圓鋼筋的機械連接制作方法，也可以用所述方法使圓鋼筋與如此延伸的圓鋼筋機械接合，它特別適用于混凝土構件，建筑物或結構物的施工中。根據本發明，該方法用于制作圓鋼筋的機械接頭，圓鋼筋的端部是套了絲的，用絲扣連接套筒連接起來，其特征在于套絲以前，要連接的圓鋼筋的端頭或端部是經過冷鍛的。
文檔編號E04C5/16GK1046205SQ8910062
公開日1990年10月17日 申請日期1989年2月3日 優先權日1988年2月3日
發明者阿倫·伯納德 申請人:特尼波特股份有限公司