[实用新型]预应力混凝土用螺旋槽钢棒

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有高锚固力的预应力混凝土用螺旋槽钢棒。

背景技术

建筑上要求预应力混凝土用钢棒具有较高的锚固能力，钢棒的表面外形是决定钢棒锚固力的主要因素。目前，国内市场上供应的预应力混凝土钢棒主要有光圆钢棒、热轧月牙肋钢棒、螺旋肋钢棒和螺旋槽钢棒等几个品种。从锚固能力的大小来看，螺旋肋钢棒的锚固性能最好，然后依次是热轧月牙肋钢棒、螺旋槽钢棒和光圆钢棒。这些钢棒的外形特点是：1)螺旋肋钢棒有四条螺旋肋，槽宽与肋宽的比达到1.5∶1，螺旋肋的导程为5倍钢棒直径左右(GB/T 5223.3-2005)。2)螺旋槽钢棒有3条螺旋槽，槽宽与肋宽的比为1∶2，螺旋肋导程为10倍钢棒直径左右。3)热轧月牙肋钢棒的锚固力仅次于螺旋肋钢棒，钢棒主体上有多个与钢棒轴线成一定角度的月牙肋，是国内建筑用钢棒的主要品种，其锚固力已得到了建筑行业的普遍认可。

对于预应力混凝土用钢棒而言，要提其锚固力，通常需要加大螺旋槽宽度，减小螺旋肋的导程，但是，加大螺旋槽宽度和减小螺旋肋导程都会使钢棒拉拔变形时的变形阻力成倍加大，拉丝模模具损耗大幅增加，模具的使用寿命因此而缩短。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种预应力混凝土用螺旋槽钢棒。

基于上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

预应力混凝土用螺旋槽钢棒，包括钢棒，钢棒上设有螺旋槽，所述螺旋槽有3条，其特征在于：钢棒外直径为7mm，螺旋槽导程为钢棒外直径的6-8倍，槽宽与槽间肋宽比为1∶1-1∶1.2。

为验证本实用新型的实际作用，采用表1中的拉丝模进行了对比测试和观察分析：

表1拉丝模的主要参数

利用上述拉丝模模具生产本实用新型，一个拉丝模平均可拉45-50吨钢棒，而对于传统的螺旋肋钢棒，一个拉丝模平均可拉30-35吨钢棒。可见，本实用新型提供的新型螺旋槽钢棒降低了磨具损耗，延长了模具的使用寿命。

参照表1制作四组试件，分别为热轧月牙肋钢棒、现有螺旋槽钢棒、现有螺旋肋钢棒和本实用新型提供的螺旋槽钢棒；每组选取三个锚固长度参数(100mm、200mm、300mm)，每个长度参数3个试件，四组工36个试件；测试中混凝土等级为C40，保护层厚度为46.5mm，测试结果参见表2。

表2锚固性能测试结果

通过试验测定和观察分析，本实用新型的螺旋槽钢棒的粘结锚固特点类似于螺旋肋，优于月牙肋，其粘结拉拔受力过程大致可分为5个阶段：

(1)微滑移段：加载之初，当拉拔力较小时，加载端滑移值较小，自由端未发生滑移。胶结滑脱逐渐向内渗透，但未达到自由端。

(2)滑移段：当加载至极限荷载的1/4～1/3左右，自由端发生滑移，说明锚固长度上的化学胶结力丧失殆尽。此后，滑移与荷载进入一段较为短暂的稳定增长阶段，开始呈现非线性状态。

(3)开裂段：当加载至极限荷载的0.8～0.85左右，在荷载稍微增加甚至不增加的情况下，滑移有较大的增长，呈现明显的非线性状态。此后，荷载稍有增加，试件沿混凝土保护层最小处产生裂缝，裂缝由自由端逐渐向下延伸，直至底部垫快处。当保护层较大时，裂缝细小，甚至没有贯通到试件的侧面，只能在试件的自由端从钢棒向外发展的几条裂纹。

(4)下降段：达到峰值后，荷载迅速下降，滑移大幅增长。

(5)残余段：当滑移达到一定的限值时，荷载不再下降，直至钢棒从混凝土中缓慢拔出。

对锚固长度较大的试件，如＝300mm，自由端和加载端的滑移都较小，达到一定的限值后，滑移的增长部分是由钢棒的伸长引起，试件表面完好，试验至钢棒拉断而结束。

根据以上所述，本实用新型的锚固力与热轧月牙肋钢棒的锚固力相当，同时与螺旋肋钢棒相比，可降低拉丝模具的消耗，缩减生产成本，实现了以较低成本生产高锚固性能钢棒的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型钢棒的截面示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，本实用新型包括钢棒(1)，钢棒(1)上设有3条螺旋槽(2)；钢棒(1)外直径D为7mm，螺旋槽(2)导程L为钢棒(1)外直径D的7倍，螺旋槽(2)的槽宽与槽间肋宽比为1∶1。