專利名稱：高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種螺栓力學(xué)性能試驗裝置，特別是ー種高溫下螺栓力學(xué)性能試驗裝置。
背景技術(shù)：
火災(zāi)的發(fā)生給人類的生命和財產(chǎn)安全帶來極大的危害，是人類共同面臨的災(zāi)害，它可以無情的奪取許多人寶貴的生命，可以在瞬間將人類積累的財富化為灰燼?；馂?zāi)主要分為建筑火災(zāi)，森林火災(zāi)，エ礦火災(zāi)，交通火災(zāi)等多種類型，其中建筑火災(zāi)對人類的危害最直接，最嚴(yán)重，因為建筑物是人類賴以生存和發(fā)展的場所，而保證建筑物內(nèi)人員和財產(chǎn)安全是建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計者應(yīng)當(dāng)考慮的最重要問題之一。鋼結(jié)構(gòu)由于強(qiáng)度高，自重輕，建造快，抗震強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng) 用，尤其是大跨度，高層建筑物多采用鋼結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要連接方式是高強(qiáng)度螺栓連接，連接節(jié)點(diǎn)的抗火性能直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)在火災(zāi)下的安全，高強(qiáng)度螺栓在火災(zāi)下的破壞主要形式為拉伸破壞和剪切破壞。為了更好的采取防火措施對鋼構(gòu)件連接部位進(jìn)行保護(hù)，從而保障人的生命和財產(chǎn)安全，需要對高強(qiáng)度螺栓在高溫下的各種破壞形式深入研究，應(yīng)當(dāng)了解高強(qiáng)度螺栓在高溫下的力學(xué)性能。目前，國內(nèi)對高強(qiáng)度螺栓的力學(xué)性能試驗主要為常溫下的力學(xué)性能測試，高強(qiáng)度螺栓材料的力學(xué)性能測試和高溫后高強(qiáng)度螺栓的力學(xué)性能測試，常溫下和高溫后的高強(qiáng)度螺栓的力學(xué)性能測試試驗裝置簡單，不需考慮高溫和隔熱等方面問題，高強(qiáng)度螺栓材料的力學(xué)性能測試即螺栓用鋼材的力學(xué)性能試驗，可在直接安裝電爐的萬能試驗機(jī)上進(jìn)行。高溫下的高強(qiáng)度螺栓試驗裝置需要考慮高溫環(huán)境，隔熱措施，夾具裝置，加載裝置和測量裝置等方面，目前針對高溫下高強(qiáng)度螺栓的力學(xué)性能測試的試驗裝置還未見。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是提供一種高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，它可以模擬火災(zāi)高溫條件，對螺栓力學(xué)性能進(jìn)行試驗。本實用新型的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，它包括有安裝在地面的反力梁、加載梁、千斤頂、上夾具和下夾具，在反力梁的左、右兩端分別安裝ー個千斤頂，千斤頂?shù)捻敆U上均安裝有一根螺桿，兩根螺桿分別穿過加載梁的左、右兩端，在螺桿上各安裝有一個調(diào)節(jié)螺帽，調(diào)節(jié)螺帽位于加載梁底端面以下，調(diào)節(jié)螺帽與加載梁之間均設(shè)置有一個壓カ傳感器，在加載梁上安裝有一個用于固定螺栓試件上端部的上夾具，在反力梁上設(shè)置有一個用于固定螺栓試件下端部的下夾具，上、下夾具位置相對應(yīng)，在反力梁和加載梁之間還設(shè)置有上、下端面均開ロ的電爐，上夾具穿過電爐上端面，下夾具穿過電爐下端面，將螺栓試件固定在電爐內(nèi)。進(jìn)ー步，在調(diào)節(jié)螺帽與壓力傳感器之間均設(shè)置有墊片。進(jìn)一歩，在加載梁上設(shè)置有夾具上連接件，上夾具通過夾具上連接件安裝在加載梁上，在反力梁上設(shè)置有夾具下連接件，下夾具通過夾具下連接件安裝在反力梁上。進(jìn)ー步，所述夾具上連接件和夾具下連接件均為帶螺孔的連接片，夾具上連接件通過螺栓安裝在加載梁與上夾具之間，夾具下連接件通過螺栓安裝在反力梁與下夾具之間。進(jìn)一歩，所述上夾具和下夾具為U形安裝片，在U形安裝片的端面上設(shè)置有用于穿過螺栓試件的通孔，夾具上連接件通過插銷固定在上夾具U形安裝片的開口內(nèi)，夾具下連接件通過插銷固定在下夾具U形安裝片開ロ內(nèi)。 進(jìn)一歩，所述上夾具為H形安裝片，夾具上連接件通過插銷固定在上夾具H形安裝片的上端開ロ內(nèi)，所述下夾具包括有U形安裝片和設(shè)置在U形安裝片底端面的凸臺，夾具下連接件通過插銷固定在下夾具U形安裝片的開口內(nèi)，凸臺位于上夾具H形安裝片的下端開口內(nèi)，螺栓試件穿過上夾具H形安裝片和凸臺，將上、下夾具固定在一起。進(jìn)ー步，在反力梁上固定有安裝桌臺，電爐位于安裝桌臺上。進(jìn)ー步，所述裝置還包括有帶位移計的拉繩，拉繩一端固定在安裝桌臺上，另一端固定在加載梁上。進(jìn)ー步，在電爐上端面開ロ位置處和下端面開ロ位置處均設(shè)置有隔熱板。進(jìn)ー步，所述隔熱板為硅酸鋁隔熱板。由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)本實用新型為高強(qiáng)度螺栓在高溫下的力學(xué)性能測試提供了性能良好的試驗裝置，滿足了試驗所需的升溫、恒溫，夾具安裝，荷載測量，位移測量以及加載等試驗要求，真實的模擬了火災(zāi)的高溫環(huán)境，使試件在高溫下力學(xué)性能測試能夠成功地完成，從而為研究建筑鋼構(gòu)件高強(qiáng)度螺栓連接抗火性能以及指導(dǎo)鋼構(gòu)件連接的抗火設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。本實用新型的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導(dǎo)。本實用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實現(xiàn)和獲得。

本實用新型的附圖說明如下。圖I為本實用新型第一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型第二種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I中上、下夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的左視圖；圖5為圖2中上、下夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的左視圖。圖中1.反力梁；2.加載梁；3.千斤頂；4.上夾具；5.下夾具；6.螺桿；7.調(diào)節(jié)螺帽；8.壓カ傳感器；9.螺栓試件；10.電爐；11.墊片；12.夾具上連接件；13.夾具下連接件；14.凸臺；15.安裝桌臺；16.位移計；17.拉繩；18.隔熱板。
具體實施方式
[0027]
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)ー步說明。高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，所述裝置包括有安裝在地面的反力梁I、加載梁2、千斤頂3、上夾具4和下夾具5，在反力梁I的左、右兩端分別安裝ー個千斤頂3，千斤頂3的頂桿上均安裝有一根螺桿6，兩根螺桿6分別穿過加載梁2的左、右兩端，在螺桿6上各安裝有ー個調(diào)節(jié)螺帽7，調(diào)節(jié)螺帽7位于加載梁2底端面以下，調(diào)節(jié)螺帽7與加載梁2之間均設(shè)置有一個壓カ傳感器8，在加載梁2上安裝有一個用于固定螺栓試件9上端部的上夾具4，在反力梁I上設(shè)置有一個用于固定螺栓試件9下端部的下夾具5，上、下夾具4、5位置相對應(yīng)且均為耐火鋼，在反力梁I和加載梁2之間還設(shè)置有上、下端面均開ロ的電爐10，上夾具4穿過電爐10上端面，下夾具5穿過電爐10下端面，將螺栓試件9固定在 電爐10內(nèi)。安裝時，將反力梁I固定在試驗室地面的溝槽上，將螺桿6固定在千斤頂3的頂桿上，在螺桿6上安裝調(diào)節(jié)螺帽7，在調(diào)節(jié)螺帽7上放置壓カ傳感器8，再吊裝加載梁2于壓カ傳感器8上，在加載梁2上安裝上夾具4，在反力梁I上安裝下夾具5，螺栓試件9固定在上、下夾具4、5之間，再將電爐10安裝在螺栓試件9位置處。待螺栓試件9安裝完成后，通過電爐10預(yù)設(shè)ー個目標(biāo)溫度值，啟動電爐10電源開關(guān)，待溫度達(dá)到預(yù)定值后保護(hù)恒溫30分鐘，啟動千斤頂3，通過壓カ傳感器8讀取螺栓試件9承受的荷載，待試件拉斷或剪斷后停止千斤頂3，記錄此時壓カ傳感器8的讀數(shù)，讀數(shù)的最大值為螺栓試件9在高溫狀態(tài)下能承受的最大力。本實用新型為高強(qiáng)度螺栓在高溫下的力學(xué)性能測試提供了性能良好的試驗裝置，滿足了試驗所需的升溫、恒溫，夾具安裝，荷載測量，位移測量以及加載等試驗要求，真實的模擬了火災(zāi)的高溫環(huán)境，使試件在高溫下力學(xué)性能測試能夠成功地完成，從而為研究建筑鋼構(gòu)件高強(qiáng)度螺栓連接抗火性能以及指導(dǎo)鋼構(gòu)件連接的抗火設(shè)計打下了良好的基礎(chǔ)。為了使壓カ傳感器8受カ均勻，讀數(shù)準(zhǔn)確，在調(diào)節(jié)螺帽7與壓カ傳感器8之間均設(shè)置有墊片11。為了便于安裝上、下夾具4、5，在加載梁2上設(shè)置有夾具上連接件12，上夾具4通過夾具上連接件12安裝在加載梁2上，在反力梁I上設(shè)置有夾具下連接件13，下夾具5通過夾具下連接件13安裝在反力梁I上。所述夾具上連接件12和夾具下連接件13均為帶螺孔的連接片，夾具上連接件通過螺栓安裝在加載梁2與上夾具4之間，夾具下連接件13通過螺栓安裝在反力梁I與下夾具5之間。所述上夾具4和下夾具5為U形安裝片，在U形安裝片的端面上設(shè)置有用于穿過螺栓試件9的通孔，夾具上連接件12通過插銷固定在上夾具4的U形安裝片的開口內(nèi)，夾具下連接件13通過插銷固定在下夾具5的U形安裝片開ロ內(nèi)。試驗吋，螺栓試件9承受上、下拉力，可以測試出螺栓試件能承受的最大拉力。所述上夾具4為H形安裝片，夾具上連接件12通過插銷固定在上夾具4的H形安裝片的上端開ロ內(nèi)，所述下夾具5包括有U形安裝片和設(shè)置在U形安裝片底端面的凸臺14，夾具下連接件13通過插銷固定在下夾具5的U形安裝片的開口內(nèi)，凸臺14位于上夾具4的H形安裝片的下端開ロ內(nèi)，螺栓試件9穿過上夾具4的H形安裝片和凸臺14，將上、下夾具4、5固定在一起。試驗時，螺栓試件9承受剪力，可以測試出螺栓試件9能承受的最大剪力。為了便于安裝電爐10，在反力梁I上固定有安裝桌臺15，電爐10位于安裝桌臺15上。所述裝置還包括有帶位移計16的拉繩17，拉繩17 —端固定在安裝桌臺15上，另一端固定在加載梁2上。通過讀取位移計16和壓カ傳感器8，可以測出螺栓試件9在某一溫度下受カ與形變的變化關(guān)系。為了防止因電爐10產(chǎn)生的高溫擴(kuò)散而損壞本實用新型，在電爐10上端面開ロ位置處和下端面開ロ位置處均設(shè)置有隔熱板18。所述隔熱板18為硅酸鋁隔熱板。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗g和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于所述裝置包括有安裝在地面的反力梁、加載梁、千斤頂、上夾具和下夾具，在反力梁的左、右兩端分別安裝一個千斤頂，千斤頂?shù)捻敆U上均安裝有一根螺桿，兩根螺桿分別穿過加載梁的左、右兩端，在螺桿上各安裝有一個調(diào)節(jié)螺帽，調(diào)節(jié)螺帽位于加載梁底端面以下，調(diào)節(jié)螺帽與加載梁之間均設(shè)置有一個壓力傳感器，在加載梁上安裝有一個用于固定螺栓試件上端部的上夾具，在反力梁上設(shè)置有一個用于固定螺栓試件下端部的下夾具，上、下夾具位置相對應(yīng)，在反力梁和加載梁之間還設(shè)置有上、下端面均開口的電爐，上夾具穿過電爐上端面，下夾具穿過電爐下端面，將螺栓試件固定在電爐內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于在調(diào)節(jié)螺帽與壓力傳感器之間均設(shè)置有墊片。
3.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于在加載梁上設(shè)置有夾具上連接件，上夾具通過夾具上連接件安裝在加載梁上，在反力梁上設(shè)置有夾具下連接件，下夾具通過夾具下連接件安裝在反力梁上。
4.如權(quán)利要求3所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于所述夾具上連接件和夾具下連接件均為帶螺孔的連接片，夾具上連接件通過螺栓安裝在加載梁與上夾具之間，夾具下連接件通過螺栓安裝在反力梁與下夾具之間。
5.如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于所述上夾具和下夾具為U形安裝片，在U形安裝片的端面上設(shè)置有用于穿過螺栓試件的通孔，夾具上連接件通過插銷固定在上夾具U形安裝片的開口內(nèi)，夾具下連接件通過插銷固定在下夾具U形安裝片開口內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于所述上夾具為H形安裝片，夾具上連接件通過插銷固定在上夾具H形安裝片的上端開口內(nèi)，所述下夾具包括有U形安裝片和設(shè)置在U形安裝片底端面的凸臺，夾具下連接件通過插銷固定在下夾具U形安裝片的開口內(nèi)，凸臺位于上夾具H形安裝片的下端開口內(nèi)，螺栓試件穿過上夾具H形安裝片和凸臺，將上、下夾具固定在一起。
7.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于在反力梁上固定有安裝桌臺，電爐位于安裝桌臺上。
8.如權(quán)利要求7所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于所述裝置還包括有帶位移計的拉繩，拉繩一端固定在安裝桌臺上，另一端固定在加載梁上。
9.如權(quán)利要求I所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征在于在電爐上端面開口位置處和下端面開口位置處均設(shè)置有隔熱板。
10.如權(quán)利要求9所述的高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，其特征地于所述隔熱板為娃酸招隔熱板。
專利摘要高強(qiáng)度螺栓高溫力學(xué)性能試驗裝置，包括有安裝在地面的反力梁、加載梁、千斤頂、上夾具和下夾具，在反力梁的左、右兩端分別安裝一個千斤頂，千斤頂?shù)捻敆U上均安裝有一根螺桿，兩根螺桿分別穿過加載梁的左、右兩端，在螺桿上各安裝有一個調(diào)節(jié)螺帽，調(diào)節(jié)螺帽位于加載梁底端面以下，調(diào)節(jié)螺帽與加載梁之間均設(shè)置有一個壓力傳感器，在加載梁上安裝有一個用于固定螺栓試件上端部的上夾具，在反力梁上設(shè)置有一個用于固定螺栓試件下端部的下夾具，上、下夾具位置相對應(yīng)且均為耐火鋼，在反力梁和加載梁之間還設(shè)置有上、下端面均開口的電爐，上夾具穿過電爐上端面，下夾具穿過電爐下端面，將螺栓試件固定在電爐內(nèi)。它可以模擬火災(zāi)高溫條件，對螺栓力學(xué)性能進(jìn)行試驗。
文檔編號G01N3/02GK202631369SQ20122032588
公開日2012年12月26日 申請日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者王衛(wèi)永, 王彬 申請人:重慶大學(xué), 重慶大安重型鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司