[实用新型]钢构件轴向受压教学模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学展示用具，具体设计一种钢构件轴向受压教学模型。

背景技术

钢构件是指用钢板、角钢、槽钢、工字钢、焊接或热轧H型钢冷弯或焊接通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的钢结构组合构件。钢构件体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，在全球范围内，特别是发达国家和地区，钢构件在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。在钢结构受压构件中，一般不同截面的轴心受压构件在轴向荷载下会产生不同形式的变形屈曲，当轴向载荷足够大时容易造成钢构件失稳现象，因而对于受压构件来说，整体稳定是确定构件截面的最重要因素。专业的钢构件轴向压力测试设备体积重量都很大，不能在日常的教学过程中给学生进行方便的演示，以帮助学生直观的感知各种钢构件轴向受压时的弯曲变形和扭动变形。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种钢构件轴向受压教学模型。

技术方案如下：一种钢构件轴向受压教学模型，其关键在于：包括底板，该底板上设有支撑架，所述支撑架上滑套有下压板，所述下压板和底板之间设有夹持自适应装置，该夹持自适应装置包括两组夹持组件，两组夹持组件分别固定安装在所述底板和下压板上，所述夹持组件包括底座，该底座固定安装在对应的底板或下压板上，所述底座上设有扭动座，所述扭动座上设有测试座。

采用上述技术方案在日常教学中，可用木条制作成各种截面的钢构件模拟件，然后将钢构件的两端分别安装在两组夹持组件的测试座上，再对模拟件轴向施加压力，模拟件轴向受压后扭动变形，模拟件两端通过夹持组件的扭动座扭动来适应扭动形变，并将模拟件的扭动变形直观呈现出来，以方便学生观察和认知。

作为优选：上述下压板上方的支撑架上设有支撑板，该支撑板上竖向固定卡嵌有带内螺纹的下压套筒，该下压套筒内螺纹连接有竖向的下压杆。采用此设计可通过转动下压杆压紧下压板来对模拟件施加轴向压力，省力。

上述支撑架包括至少三根竖向支撑杆，所述下压板上对应竖向支撑杆设有滑动孔，所述滑动孔内分别设有滑动轴承，所述竖向支撑杆的下端与所述底板固定连接，所述竖向支撑杆的上端穿出对应的所述滑动轴承后与所述支撑板固定连接。采用该方案滑动轴承大大减小了下压板下压过程中与竖向支撑杆之间的摩擦力，压紧更轻松，磨损更小。

上述扭动座包括固定座，该固定座安装在所述底座上，所述固定座的顶部设有扭动槽，所述扭动槽内设有旋转轴承，该旋转轴承的外圈通过卡接件固定卡设在所述扭动槽内，所述旋转轴承的内圈可相对所述固定座自由旋转，该内圈的内部区域形成测试座安装槽。采用此设计当模拟件受到轴向压力产生扭曲形变后轴承的内圈旋转，学生可以直接观察到该扭曲形变。

上述卡接件包括至少一个卡接条，所述卡接条轴向设置在所述外圈的外壁上，所述扭动槽的内壁上对应设置有卡接槽，所述卡接条卡设在对应的卡接槽内。采用此方案直接将卡接条对准对应的卡接槽后将旋转轴承推进扭动槽内即完成安装工作，操作简单、迅捷。

上述测试座包括安装座，该安装座的底部设有安装杆，该安装杆插设在所述测试座安装槽内，所述安装座的顶面上开设有条形的第一x向卡槽和条形的第一y向卡槽，所述第一x向卡槽和第一y向卡槽相互交叉连通呈“十”字形。采用此设计测试座即能适应截面为“十”字形的模拟件，也能适应截面为“T”形的模拟件，有效提升了测试座的适应范围。

上述内圈上径向螺纹穿设有至少一个顶紧螺丝，所述顶紧螺丝的一端伸入所述测试座安装槽内将所述安装杆径向顶紧。采用此设计通过调节顶紧螺丝的松紧即可完成安装座的固定或拆卸，安装简单便于操作。

上述安装座的顶面上开设有与所述第一x向卡槽相互平行的第二x向卡槽和第三x向卡槽，所述第二x向卡槽和第三x向卡槽分别位于所述第一x向卡槽的两侧，所述第二x向卡槽和第三x向卡槽分别与所述第一y向卡槽相互交叉连通。采用此设计测试座还能适应截面为“H”型字形或“工”字形的模拟件，进一步提升了测试座的应用范围。

上述安装座的顶面上开设有与所述第一y向卡槽相互平行的第二y向卡槽和第三y向卡槽，所述第二y向卡槽和第三y向卡槽分别位于所述第一y向卡槽的两侧，所述第二y向卡槽和第三y向卡槽分别与所述第一x向卡槽相互交叉连通。采用此设计巧妙选用对应的x向卡槽组合和y向卡槽组合可适应不同型号大小“H”字形或“工”字形的模拟件。