[发明专利]钢筋锚定系统及方法

说明书

本发明提供了一种钢筋锚定系统及方法，包括：钢筋，其至少一端的外围形成有外螺纹；锚定头，其轴向的一端形成有轴向延伸进入该锚定头内部的第一通孔，轴向的另一端形成有延伸进入该锚定头内部并且与该第一通孔连通的第二通孔，该第一通孔的内侧面形成有与该钢筋的外螺纹匹配的第一内螺纹，该第二通孔的内侧面形成有第二内螺纹，该锚定头的一端通过该第一内螺纹与该外螺纹匹配以安装于该钢筋的端部；以及螺栓，具有和该锚定头的该第二内螺纹匹配的螺杆，该螺杆从该锚定头的另一端锁入该第二通孔，并且使该螺杆的端部以一作用力抵掣该钢筋的端部。当由多个钢筋组构成的钢筋结构体被浇灌混凝土后，由该锚定头在混凝土内产生锚定作用。

技术领域

本发明涉及营建工程领域，特别是涉及一种钢筋锚定统及方法。

背景技术

钢筋混凝土结构体由于结合了混凝土材料的抗压性与钢筋材料的抗拉性而具有优异的机性强度，因而广泛应用于大楼、房舍、桥梁、道路、边坡、…等各种营建工程或基础建设。

建造钢筋混凝土结构体时需要依建物设计预先将多个钢筋捆绑成梁、柱等结构物形态，并且搭配好模板后进行混凝土灌浆作业。在结构体诸如梁、柱等的接合处的钢筋需要具有锚定结构，以将钢筋稳固地结合于凝固后的混凝土。现有的钢筋锚定结构如图1及图2所示，在钢筋A的端部弯曲成L形弯勾A1或U形弯勾A2，当浇灌混凝土完成并且凝固后，借由该弯勾A1或A2锚定于混凝土而固定。

然而，前述现有的钢筋弯勾锚锭方式存在以下缺点：

1.由于需要预留形成弯勾的长度，因此需要的钢筋长度较长，增加钢筋材料的成本，尤其是钢筋的号数越大，搭接长度越长，所耗费用越高。

2.多数钢筋形成弯勾后捆绑于钢筋结构体内将增加钢筋的拥挤程度，从而限制了混凝土浇灌在粗骨材间的流动性。尤其是梁柱接头为钢筋混凝土建筑中钢筋配置最壅塞的部分之一，在施工时更是受到了诸多限制。

3.所述弯勾将抑制钢筋的排列，增加钢筋作业费用。

4.在未浇灌混凝土之前，捆绑成钢筋结构体的钢筋弯勾处于外突状态，曝露的钢筋增加施工场所危险性。

梁柱接头为柱构件与梁构件之交会点，为结构中受力最复杂元素之一，特别于边柱、角柱、顶层柱、不连续梁或柱构件之梁柱节点(joints)，在传统工法中欲符合耐震设计要求时，因主筋端部采弯勾锚定，且钢筋弯勾均朝向交会区的核心锚定，导致交会区内的钢筋配置更为拥挤，易因施工困难而造成混凝土浇灌质量不良，进一步引发梁柱接头强度无法确保之疑虑。

为了解决前述钢筋弯勾锚定结构存在的缺失，已知目前已有采用扩头钢筋取代传统弯勾锚定的形式，除能缩短钢筋埋置长度外，也能降低因减少弯勾端部所造成的钢筋拥塞问题以提高梁柱接头之施工质量。

此外，近年来，随着社会老龄化进程，营建工程的劳动力逐渐缩减，导致直接劳力成本提高，甚至可能造成缺工，从而造成间接时间成本的提高与工期不确定性的增大，此议题目前可借由采用预铸工法而获得改善，特别对于工期的改善有正面的帮助。预铸工法的应用极为多样性，就考虑构件运输的方便性而言，柱构件与梁构件分别采用预铸方式于工厂生产，再运至工地进行组装、绑扎梁柱交会区的钢筋，并于工地现场浇置混凝土，此方法为预铸工法中最普遍采用的组合方式。

在扩头钢筋应用于预铸工法的搭接配置细节中，可分为垂直搭接与水平搭接两种。扩头钢筋于梁柱接头中，除可有效减缓接头因钢筋端部弯勾所导致的钢筋拥挤情形，以提升混凝土浇注质量外，并有助于预铸工法的应用。因此，在预铸工法中，采用扩头钢筋取代传统弯勾钢筋有下列优点：

1.有助减缓接头因弯勾所导致之钢筋拥挤情形，提升混凝土浇注质量；

2.扩头钢筋绑扎作业简单，可减少工时；

3.若应用于大号钢筋，扩头的制作费用较弯勾钢筋的成本经济；