本發(fā)明涉及鋼筋連接性能檢測，具體涉及一種鋼筋連接接頭偏心試驗件及偏心試驗方法。

背景技術：

1、目前，建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋連接接頭性能相關標準主要有中國的《鋼筋機械連接試驗方法》gb/t?42901-2023、《鋼筋混凝土用鋼材試驗方法》gb/t?28900-2022和美國的《typesof?mechanical?splices?for?reinforcing?bars》aci?439.3r-07等標準，其都是通過中心拉伸試驗檢測連接接頭的性能。在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，預制柱、預制墻邊緣構(gòu)件、預制梁等相互連接部位經(jīng)常出現(xiàn)全截面鋼筋100%采用鋼筋連接接頭的情況，在罕遇地震作用下這些連接部位往往是塑性鉸產(chǎn)生的部位，節(jié)點區(qū)的塑性轉(zhuǎn)動變形使得鋼筋隨受彎構(gòu)件一同變形，使得帶連接接頭的鋼筋實際受力狀態(tài)變得復雜，其實際處于偏心受拉狀態(tài)。最常見的如鋼筋混凝土梁縱筋與鋼柱的全截面螺紋套筒連接等，又如專利cn108060746a公開了一種預應力壓接裝配框架梁柱節(jié)點做法，兩者在地震作用下的破壞模式和現(xiàn)澆混凝土梁柱節(jié)點不同，變形主要集中于梁柱結(jié)合面附近，設置于梁柱結(jié)合面附近的鋼筋直螺紋連接接頭同時受軸向和彎曲作用，僅使用常規(guī)的中心拉伸試驗檢測方法可能無法保證接頭的安全。為了保證這類接頭的安全性和可靠性，需要一種有效的方法對于有偏心作用的鋼筋接頭承載性能進行檢驗與評價，促進高性能鋼筋連接接頭的發(fā)展。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種鋼筋連接接頭偏心試驗件及偏心試驗方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鋼筋連接接頭偏心試驗件，包括：鋼筋連接套筒、受拉鋼筋、連接件固定端以及偏心受拉端，鋼筋連接套筒的兩端分別與受拉鋼筋和連接件固定端的中心軸線對中連接，偏心受拉端設置在受拉鋼筋的另一端，偏心受拉端中心軸線與受拉鋼筋中心軸線相互錯開，并通過雙側(cè)的角焊縫連接在一起，偏心受拉端與受拉鋼筋的連接長度不小于受拉鋼筋直徑d的6倍，連接件固定端和偏心受拉端的受拉端均預留有試驗機夾持區(qū)段。

3、在一優(yōu)選實施方式中，受拉鋼筋和鋼筋連接套筒組裝后的總長度不小于，其中，當鋼筋連接套筒為機械連接套筒時，連接件固定端和機械連接套筒為一體成型，l為1/2標準機械連接套筒長度與受拉鋼筋截面變化區(qū)段長度之和；當鋼筋連接套筒為灌漿套筒時，連接件固定端為普通鋼筋，l為灌漿套筒的長度，、 l 1 、βd分別為受拉鋼筋第一測試段、第二測試段和第三測試段，取2， l 1的最小長度為100?mm， β取不小于2的數(shù)值。

4、在一優(yōu)選實施方式中，偏心受拉端為普通帶肋鋼筋或鋼棒，偏心受拉端的直徑為受拉鋼筋直徑的1.1至1.3倍。

5、在一優(yōu)選實施方式中，連接件固定端為普通帶肋鋼筋或鋼棒，當為普通帶肋鋼筋時，連接件固定端的直徑比受拉鋼筋的直徑大2mm-5mm，當為其他形式時，連接件固定端的受拉截面強度不小于受拉鋼筋的受拉強度。

6、本發(fā)明還提供了一種利用上述鋼筋連接接頭偏心試驗件的偏心試驗方法，其包括偏心拉伸試驗方法和偏心低周負荷試驗方法，其中，偏心拉伸試驗方法，包括如下步驟：

7、s11、在同一根鋼筋上截取全部試驗件上的受拉鋼筋，制作鋼筋機械連接偏心試驗件不少于3個；

8、s12、檢查并確保鋼筋連接接頭偏心試驗件符合試驗尺寸要求，將鋼筋連接接頭偏心試驗件兩端固定在力學性能試驗機的夾具中，當受拉鋼筋直徑大于20?mm時，采用夾具保證試驗機夾頭對中，確保夾緊均勻，不滑動；

9、s13、安裝引伸計，并在受拉鋼筋上標示出測量區(qū)細劃線；

10、s14、啟動試驗機，逐漸施加拉伸負載直至破壞；

11、s15、記錄斷裂時的極限抗拉強度，導出測得的數(shù)據(jù)，分析最大力下的總伸長率。

12、在一優(yōu)選實施方式中，偏心低周負荷試驗方法，包括如下步驟：

13、s21、在同一根鋼筋上截取全部試驗件上的受拉鋼筋，制作鋼筋連接接頭偏心試驗件不少于6個；

14、s22、檢查并確保鋼筋連接接頭偏心試驗件符合試驗尺寸要求，將鋼筋連接接頭偏心試驗件兩端固定在試驗機的夾具中，當受拉鋼筋直徑大于20?mm時，采用夾具保證試驗機夾頭對中，確保夾緊均勻，不滑動；

15、s23、安裝引伸計，并在受拉鋼筋上標示出測量區(qū)細劃線；

16、s24、分別選取不少于3個鋼筋連接接頭偏心試驗件按如下步驟進行高應力拉壓測試和大變形拉壓測試：

17、s241、高應力拉壓測試：啟動試驗機，按荷載控制方式，從零應力到0.9，為規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋屈服強度標準值，拉伸鋼筋連接接頭偏心試驗件，之后下降到0.5壓縮鋼筋連接接頭偏心試驗件，重復20次，最后逐漸施加拉伸負載直至破壞；

18、s242、大變形拉壓測試：啟動試驗機，首先，按應變控制方式從零應變到2?，為規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋屈服應變，進行拉伸試驗件，按荷載控制方式壓縮試驗件至0.5，重復4次，之后，按應變控制方式從零應變到5拉伸試驗件，按荷載控制方式壓縮試驗件至0.5，再重復4次，最后逐漸施加拉伸負載直至破壞；

19、s25、記錄斷裂時的極限抗拉強度，導出測得的數(shù)據(jù)，當為高應力拉壓測試時，分析拉壓20次后的殘余變形，當為大變形拉壓測試時，分析拉壓4次和8次的殘余變形和。

20、在一優(yōu)選實施方式中，還包括：按照測得的試驗結(jié)果將鋼筋連接接頭的性能分為t1和t2兩個級別，當偏心連接接頭用于彎曲變形較集中的部位時其性能應達到t2級，其中，t1級和t2級性能的指標如下：

21、t1級：所有偏心試驗件按最小凈截面計算的實測極限抗拉強度均不小于1.25倍規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋的屈服強度標準值；3個偏心拉伸試驗件的實測總伸長率平均值不小于3%，3個高應力拉壓試驗件的拉壓20次后的殘余變形平均值小于或等于0.3?mm，3個大變形拉壓試驗件的拉壓4次的殘余變形平均值不大于0.6?mm；

22、t2級：所有偏心試驗件按最小凈截面計算的實測極限抗拉強度均不小于規(guī)范規(guī)定的受拉鋼筋的極限抗拉強度標準值；3個偏心拉伸試驗件的實測總伸長率平均值不小于6%，3個高應力拉壓試驗件的拉壓20次后的殘余變形平均值小于或等于0.3?mm，3個大變形拉壓試驗件的拉壓4次和8次的殘余變形和平均值分別小于或等于0.3?mm?和0.6mm。

23、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

24、本發(fā)明通過設置與受拉鋼筋側(cè)面焊接的偏心受拉端，將試驗機的軸心拉力轉(zhuǎn)化為機械連接接頭偏心受拉，并提供了檢測方法，更符合實際工程中接頭受力狀態(tài)，在常規(guī)力學性能試驗機上可完成鋼筋連接接頭的偏心拉伸試驗和偏心低周負荷試驗，并給出了性能分級的指標，本發(fā)明的試驗方法簡單可靠，具有較好的經(jīng)濟效益和實用價值。