CN1239172A - 混凝土增强用异型棒钢连接端部的加工方法及连接结构 - Google Patents

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Abstract

提供混凝土增强用异型棒钢连接端部的加工方法及连接结构，包括，至少连接端部在常温下镦锻、并在异型棒钢连接端部的外周面上形成轧制螺纹部的混凝土增强用异型棒钢中，将至少一个异型棒钢连接端部在常温下镦锻，使连接端部的最大直径与所述异型棒钢的圆筒体的直径相同、稍大或通过加工生成比异型棒钢的直径稍小；和经镦锻的、异型棒钢的至少一个连接端部的外周面上轧制成形出以镦锻直径为准的螺纹部。

Description

混凝土增强异型棒钢连接端部加工方法及连接结构
本发明涉及一种在建筑、土木工地形成施工物构架的、增强用异型棒钢连接端部螺纹的加工方法和由该方法加工出的异型棒钢以及异型棒钢的连接结构。
一般在建筑和土木工地，用混凝土增强用异型棒钢立起基本的构架后，通过浇灌、养生混凝土而建起施工物。在此，所称的异型棒钢是表面有突起的异型棒钢，轴线方向的突起称作“加强筋”，轴线以外的突起称作“节”。
并且，制造前述混凝土增强用异型棒钢时，是以切断规定的长度提供的，要根据施工物的大小，切断混凝土增强用异型棒钢并相互连接，使之切断成必要的长度。
另外，相互连接时，使用了将各异型棒钢的连接端部重叠后，用铁丝结扎的锁定方法。
但是，将各异型棒钢的连接端部重叠使用，具有材料消耗大，和因用铁丝连接异型棒钢，随着时间推移连接部分变弱，同时连接作业的人工费用加大的问题。
另外，由锁定方法连接的钢筋在混凝土·灰泥浇灌养生结束后，源于与混凝土的附着力而开始连接的钢筋结构的特性得以发挥，但是在万一混凝土·灰泥或养生发生问题情况下构造物不能呈现脆弱的结构特性。
作为解决这样问题的方法，提出了一种作为机械连接方法的、连接端部的热膨径方法。该方法是在加热连接端部后，朝异型棒钢的轴向加力，使前述连接端部膨径的方法。
但是，该方法由于仍然缩短了异型棒钢的长度，还会造成材料损耗。
另外，由于连接端部是局部加热，热影响部分与无影响部分之间的连接端部部件材质组织的变化，会最终使延伸率下降，不耐冲击，因为部分加热，呈现不规则的组织分布问题。
为解决该问题而开发了与前述不同的冷加工方法。
也就是，该方法为，在常温下，沿着异型棒钢的轴向，对连接端部施加大的压力来使连接端部膨径(图5)。提出了在连接端部形成切削螺纹部的第1方法和将膨径的连接端部进行去渣(SKIM)切削加工后形成轧制螺纹部的第2方法。
其中，第1方法是由法国的テクニプル·エス·ア开发的，在韩国专利公告第94-8311号和与之对应的美国专利第5158527号公开，第2方法由英国CCL开发，由英国专利2286782A公开。
然而，由前述膨径法(UPSETTING METHOD)加工的异型棒钢因加工硬化，拉伸强度和硬度变得非常高，有冲击吸收能量值急剧下降的问题。
另外，如将异型棒钢膨径后的连接端部的金相(图6A和6B)与元素件的金相(图7A和7B)相比，图6A和图7A分别示出沿膨径和元素件的轴向的金相，很明显，图7A中贝氏体(パ-ライト)和珠光体组织朝轴向加长并且是连续地进行，反之，图6A中金相中断了在轴向的连续性。
另外，图6B和图7B分别示出沿垂直于膨径和元素件的轴向的组织，很明显，图7B的元素件中，珠光体和斜具氏体组织是均匀分布的，反之，图6B的膨径部中，金相相当地粗化。这样，很显然膨径部的组织的形成不均匀。
本发明的目的是提供一种解决前述问题的混凝土增强用异型棒钢连接端部的螺纹加工方法和由该方法加工出的异型棒钢的连接结构。
本发明的另一目的是提供一种不用进行切削加工，能够维持异型棒钢固有的纤维组织的混凝土增强用异型棒钢连接端部的加工方法和用该方法得到的异型棒钢的连接结构。
本发明的又一目的是提供一种由于不用加热组织不变化的混凝土增强用异型棒钢连接端部的加工方法和用该方法得到的异型棒钢的连接结构。
本发明的再一目的是提供一种由于不使连接端部膨径，可以补偿因加工硬化组织变弱的混凝土增强用异型棒钢连接端部加工方法和由该方法加工的异型棒钢的连接结构。
为实现上述目的，本发明的混凝土增强用异型棒钢连接端部的加工方法的特征包括，在混凝土增强用异型棒钢中，将具有加强筋和多个节的混凝土增强用异型棒钢中至少一个异型棒钢连接端部在常温下镦锻，而使所述连接端部的最大直径与所述异型棒钢的圆筒体的直径相同、稍大或通过加工生成比异型棒钢的直径稍小的步骤；以及
经过所述镦锻步骤的、异型棒钢的至少一个连接端部的外周面上轧制成形出以镦锻直径为准的螺纹部的步骤。
另外，本发明的混凝土增强用异型棒钢的特征为，至少一个连接端部在常温下镦锻，经过所述镦锻步骤的异型棒钢的一个连接端部的外周面上形成滚轧螺纹部。
另外，本发明的混凝土增强用异型棒钢的连接结构的特征为，至少一个连接端部在常温下镦锻，经过所述镦锻步骤的外周面上形成滚轧螺纹部的异型棒钢用具有对应于所述轧制螺纹部形态的螺纹的联结器连接。
附图简介
图1A-1E示出本发明的混凝土增强用异型棒钢连接端部的加工方法的阶段图，
图2是图1E螺纹部的放大图，
图2A和图2B示出较佳螺纹部形态图，
图3A是沿本发明连接端部轴向的金相图，
图3B是沿着垂直于本发明的连接端部轴向的金相图，
图4是由联结器连接本发明的异型棒钢的状态图，
图5是以往技术的、混凝土增强用异型棒钢的连接端部膨径(UPSETTING)状态图，
图6A沿图5连接端部的轴向的金相图，
图6B是沿垂直于图5连接端部的沿轴向的金相图，
图7A是沿着本发明和以往技术所使用的元素件的沿轴向的金相图，
图7B是沿着垂直于本发明和以往技术所使用的元素件的轴向的金相图，
图8A和8B示出混凝土增强用异型棒钢的连接端部镦锻状态的锻模的正视图和侧视图。
实施例
以下，参照附图更详细地说明本发明的较佳实施例。
图1A示出了加工前的混凝土增强用异型棒钢，混凝土增强用异型棒钢(100)由圆筒体(10)、等间隔地形成于其外周面上的加强筋(20)和节(30)构成。
于是，该细长异型棒钢通常如图1A所示，其连接端部(40)相对异型棒钢的中间部会弯曲。
另外，图1B示出镦锻工序，***2个以上片件或滚子构成的镦锻锻模(图8A为正视图，图8B为侧视图)后，施加液力或机械力，在常温下进行镦锻。
另外，使图1A所示的连接端部(40)的加强筋(30)和节(20)的直径压接成与异型棒钢(100)的圆筒体的直径(11)相同。
这样，使圆筒体(10)的轴(19)与镦锻部(50)的轴(59)同心。通过这一工序，可直接地加工加强筋(20)(30)的畸形的突出部分或者钢筋棒钢的畸形。
之后，如图1C，同样通过镦锻工序，切削突出的连接端部(50)的断面，正面切削和倒棱(Facing and Chamfering)加工，使断面(53)平坦，断面(53)的外周边缘(55)进行倒棱作业。
图1E示出加工作业结束后的异型棒钢状态的状态图。
这样，在异型棒钢处理之际，由于抑制了棱角中螺纹的损伤，提高了异型棒钢的紧固力。
另外，在前述镦锻部(50)的外周面上进行与图1E同样的滚轧加工，以形成螺纹部(60)。
前述镦锻部(60)的外径(61)成为与圆筒体(10)的直径相同或稍大。
由此，本发明的螺纹部坯料的金相不被切断，塑性加工的螺纹部的机械强度得以提高，金相致密的同时，连接部的内部则维持固有的组织，从而也能够耐大负荷和冲击。
图3A和图3B示出本发明的异型棒钢连接端部的组织的相片，但图3A示出沿异型棒钢轴向的金相，更进一步地呈现图7A所示的珠光体和斜具氏体组织的连续性，很明显其组织也变得稠密了。
另外，图3B示出沿着垂直于异型棒钢轴向的金相，呈现出比图7B所示的珠光体和贝氏体组织更稠密。
然而，前述螺纹部的加工可以是圆形螺纹或三角螺纹等的各种螺纹的加工，最好是，圆形螺纹加工。
例如，能够加工出图2A和图2B所示的螺纹。
原因是，用圆形螺纹加工时，因螺纹牙的断面为圆，如梯形螺纹的齿根部分变厚这样的结构，增强了抵抗力，其结果，不会发生切口现象，不用说，紧固力增强了，在灰尘或沙石等多的建筑工地，也能够容易紧固。
另外，如将前述圆形螺纹的节距做成比一般的要小，紧固力和强度得以提高，不用说，即使发生大振动时也不用耽心松脱。
另外，从轧制成形的螺纹部(60)起，如图2逐渐加大交界线(65)的螺纹牙的沟直径(63)，其中，交界线为与前述加强筋(30)和节(20)相邻接的线，从而能够抑制应力集中现象。
另外，图1A图示出形成加强筋(30)和节(20)的混凝土增强用异型棒钢(100)，但本发明并不限于此，也能适用于混凝土增强用异型棒钢具有形成斜线或X线的加强筋。
图4示出将上述方式形成的混凝土异型棒钢连接的方法，但是，为了将形成于各异型棒钢(100)连接端部(40)的轧制成形螺纹连接部(60)连接，采用了具备螺纹部(图4B，4C)的联结器(200)，所述螺纹部与前述轧制成形螺纹部(60)的形状相对应。
正如上述，采用本发明，不用破坏建筑、土木工地中使用的混凝土增强用异型棒钢连接部的钢筋组织，就能加工，并能够提高该连接部的机械强度。
而且，由于能够在镦锻锻模和轧制加工中形成连接部，该加工非常容易进行，随之还能降低制造成本。特别是用圆形螺纹加工时，易紧固并且连接作业非常容易，施工期缩短的同时还能降低成本，与以往膨径方式制造的异型棒钢的连接结构相比，由于异型棒钢的长度维持原样不变，具有能够节约约1-2％材料的优点。

Claims (8)

1.一种混凝土增强用异型棒钢连接端部的加工方法，其特征在于，包括下列步骤：
在混凝土增强用异型棒钢的圆筒体中，将具有加强筋和多个节的混凝土增强用异型棒钢中至少一个异型棒钢连接端部在常温下镦锻，使所述连接端部的最大直径与所述异型棒钢的圆筒体的直径相同、稍大或通过加工生成比异型棒钢的直径稍小；
经过所述镦锻步骤的、异型棒钢的至少一个连接端部的外周面上轧制成形出以镦锻直径为准的螺纹部。
2.按照权利要求1所述的加工方法，其特征在于，经过所述镦锻步骤的异型棒钢的连接端部的轴与形成所述加强筋和节的异型棒钢的圆筒体的轴同轴布置。
3.按照权利要求1所述的加工方法，其特征在于，还具有对经过镦锻步骤的异型棒钢的连接端部的侧端面进行断面切削和倒棱切削加工的步骤。
4.按照权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述轧制成形步骤使所述轧制成形的螺纹部中与所述加强筋和节邻接的交界线的螺纹牙的沟直径逐渐加大。
5.一种混凝土增强用异型棒钢，其特征在于，在混凝土增强用异型棒钢的圆筒体中，具有加强筋和多个节的混凝土增强用异型棒钢中，至少一个连接端部在常温下镦锻，经过所述镦锻步骤的异型棒钢的一个连接端部形成轧制螺纹部。
6.按照权利要求5所述的混凝土增强用异型棒钢，其特征在于，所述镦锻的连接端部的最大直径与所述圆筒体的直径大致相同。
7.按照权利要求5所述的混凝土增强用异型棒钢，其特征在于，所述轧制成形螺纹部的外径形成为相同或稍大于所述异型棒钢的圆筒体的直径。
8.按照权利要求5所述的混凝土增强用异型棒钢，其特征在于，所述轧制成形螺纹部中的、邻接所述加强筋和节的交界线的螺纹牙的沟直径逐渐加大。
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