专利名称:一种机械锚固钢筋的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种机械锚固钢筋，包括钢筋本体，还包括锚固板，所述钢筋本体的一端与锚固板为摩擦焊连接结构；所述锚固板与钢筋本体的横截面的面积比大于等于10；所述锚固板的厚度大于等于钢筋本体的直径。本实用新型的锚固钢筋在现场施工时，只要进行摩擦焊操作，在钢筋的一端焊接锚固板即可，不仅省去了滚轧螺纹的麻烦，省时省料，而且制备工艺简单，便于现场施工，因而具有积极的现实意义。
【专利说明】一种机械锚固钢筋
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机械锚固钢筋，属于建筑领域。
【背景技术】
[0002]众所周知的，钢筋的锚固是混凝土结构工程中的一项基本技术。传统的钢筋锚固方式主要有两种:直钢筋锚固和弯筋锚固(即钢筋的弯折锚固)。对于直钢筋锚固而言，为了保证钢筋与混凝土的粘结力，通常需要将直钢筋伸入混凝土深处，这不仅浪费了钢筋材料，而且操作施工难度也较大。弯筋锚固虽然较好地解决了上述问题，但存在混凝土中钢筋密集、绑扎困难等问题，对混凝土框架节点受力性能和混凝土浇筑质量带来了不利影响。
[0003]针对上述问题，业内出现了一种全新的机械锚固方法，如中国建筑工业出版社于2011年2月出版的《建筑业10项新技术(2010)应用指南》中第177~179页，公开了一种钢筋机械锚固技术，该技术将螺帽与垫板合二为一的锚固板通过直螺纹连接方式与钢筋端部相连形成钢筋机械锚固装置。即该锚固装置包括钢筋本体I和锚固板，两者螺纹连接；而锚固板是由螺帽4和垫板3组成；在锚固板内设有内螺纹，和钢筋端部的外螺纹配合构成直螺纹连接结构；上述锚固结构参见附图1所示，钢筋的锚固力由埋入段钢筋与混凝土之间的粘结力和锚固板的局部承压力共同承担。与传统的直钢筋锚固相比，可减少钢筋锚固长度60%以上，节约锚固钢筋40%以上，极大地降低了成本，可以替代钢筋的弯折锚固，节约钢材，方便施工。因而在框架结构梁柱节点，以及桥梁、水工结构、地铁、隧道、核电站等各类混凝土结构工程中得到了广泛应用。
[0004]然而，在现场施工中发现，上述锚固技术存在如下问题:为了施工方便，一般施工现场都是直接进行钢筋切割，而为了配合锚固板进行使用，在钢筋切割后需要对钢筋端部进行滚轧螺纹，而这种滚轧操作要求较高，现场经常出现滚轧螺纹失败的情况，费时费料。
【发明内容】
[0005]本实用新型的发明目的是提供一种机械锚固钢筋。
[0006]为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是:一种机械锚固钢筋，包括钢筋本体，还包括锚固板，所述钢筋本体的一端与锚固板为摩擦焊连接结构；
[0007]所述锚固板与钢筋本体的横截面的面积比大于等于10 ;
[0008]所述锚固板的厚度大于等于钢筋本体的直径。
[0009]上文中，所述钢筋本体的一端与锚固板为摩擦焊连接结构，两者实现固定连接。
[0010]所述摩擦焊为现有技术，是指在压力作用下，通过待焊界面的摩擦使界面及其附近温度升高，材料断面达到热塑性状态，伴随着材料产生塑性流变，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。具体过程如下:焊前，待焊的一对工件中，一件夹持于旋转夹具，称为旋转工件，另一件夹持于移动夹具，称为移动工件；焊接时，旋转工件在电机驱动下开始高速旋转，移动工件在轴向力作用下逐步向旋转工件靠拢，两侧工件接触并压紧后，摩擦界面上一些微凸体首先发生粘接与剪切，并产生摩擦热。随着实际接触面积增大，摩擦扭矩迅速升高，摩擦界面处温度也随之上升，摩擦界面逐渐被一层高温粘塑性金属所覆盖；此时，两侧工件的相对运动实际上已发生在这层粘塑性金属内部，产热机制已由初期的摩擦产热转变为粘塑性金属层内的塑性变形产热；在热激活作用下，这层粘塑性金属发生动态再结晶，使变形抗力降低，故摩擦扭矩升高到一定程度(前峰值扭矩)后逐渐降低；随着摩擦热量向两侧工件的传导，焊接面两侧温度亦逐渐升高，在轴向压力作用下，焊合区金属发生径向塑性流动，从而形成飞边，轴向缩短量逐渐增大；随摩擦时间延长，摩擦界面温度与摩擦扭矩基本恒定，温度分布区逐渐变宽，飞边逐渐增大，此阶段称之为准稳定摩擦阶段；在此阶段，摩擦压力与转速保持恒定；当摩擦焊接区的温度分布、变形达到一定程度后，开始刹车制动并使轴向力迅速升高到所设定的顶锻压力此时轴向缩短量急骤增大，并随着界面温度降低，摩擦压力增大，摩擦扭矩出现第二个峰值，即后峰值扭矩；在顶锻过程中及顶锻后保压过程中，焊合区金属通过相互扩散与再结晶，使两侧金属牢固焊接在一起，从而完成整个焊接过程；在整个焊接过程中，摩擦界面温度一般不会超过熔点，故摩擦焊是固态焊接。
[0011]本实用新型采用普通的锚固板代替现有的锚固板结构，不仅省去了螺纹连接的麻烦，而且省去了锚固板的钻孔、攻丝等步骤。
[0012]所述锚固板与钢筋本体的横截面的面积比大于等于10，这是为了保证锚固板具有较高的局部承压力。
[0013]上述技术方案中，所述钢筋本体垂直设于锚固板的中央。
[0014]优选的，所述锚固板为圆形或正方形。
[0015]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
[0016]1.本实用新型设计得到了一种新的机械锚固钢筋结构，可以替代现有的由螺帽和垫板组成的锚固板与钢筋螺纹连接形成的锚固结构；本实用新型的锚固钢筋在现场施工时，只要进行摩擦焊操作，在钢筋的一端焊接锚固板即可，不仅省去了滚轧螺纹的麻烦，省时省料，而且制备工艺简单，便于现场施工，因而具有积极的现实意义；
[0017]2.本实用新型的结构简单，易于实现，适于推广应用。
【附图说明】
[0018]图1是【背景技术】中钢筋机械锚固装置的结构示意图。
[0019]图2是本实用新型实施例一的结构示意图。
[0020]图3是图2的右视图。
[0021]其中:1、钢筋本体；2、锚固板；3、垫板；4、螺帽。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0023]实施例一
[0024]参见图2~3所示，一种机械销固钢筋，包括钢筋本体1，还包括销固板2，所述钢筋本体的一端与锚固板为摩擦焊连接结构；
[0025]所述锚固板与钢筋本体的横截面的面积比为10.24 ；
[0026]所述锚固板的厚度等于钢筋本体的直径。
[0027]所述钢筋本体垂直设于锚固板的中央。所述锚固板为圆形。
[0028]本实施例中，钢筋本体的直径为20 mm，锚固板的厚度也是20 mm，锚固板为圆形，其直径为64 mm0
【权利要求】
1.一种机械锚固钢筋，包括钢筋本体(I)，其特征在于:还包括锚固板(2)，所述钢筋本体的一端与锚固板为摩擦焊连接结构； 所述锚固板与钢筋本体的横截面的面积比大于等于10 ; 所述锚固板的厚度大于等于钢筋本体的直径。2.根据权利要求1所述的机械锚固钢筋，其特征在于:所述钢筋本体垂直设于锚固板的中央。3.根据权利要求1所述的机械锚固钢筋，其特征在于:所述锚固板为圆形或正方形。
【文档编号】E04C5-12GK204299041SQ201420748937
【发明者】曹阳, 钱来源, 吴建军, 范振芳, 王茜, 匡加松, 陈军华 [申请人]苏州第五建筑集团有限公司