[实用新型]一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及结构工程领域，具体涉及一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置。

背景技术

轻钢矩管桁架梁的上、下弦管由连接件通过自攻螺钉连接在一起。这种连接方式使得矩管和连接件相连的节点处具有一定承担弯矩的能力。两者之间的连接既不属于铰接，也不属于刚接，为半刚性连接。在工程计算中，往往将这种连接方式等效为理想的铰接，这就造成了工程计算结果与实际值偏差较大。为了精确地对桁架梁的受力性能进行理论分析，除了对桁架梁进行静力加载的试验之外，还需要对桁架梁连接件的抗剪性能进行研究。现有技术通常通过钢板间自攻螺钉的抗剪性能试验确定此类桁架梁节点的抗剪性能。但这种试验方法测量的只是自攻螺钉的抗剪性能，并不能测量出连接件的抗剪性能，也反映不了桁架梁节点的实际受力状态。所得结果仅适用于桁架梁的有限元分析，而不能用于桁架梁挠度理论计算公式的建立。

因此，亟需开发一种合理的测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置，以解决现有技术中存在的问题。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置，包括固定在刚性地面上的反力架立柱，以及加载设备和测量设备。

所述反力架立柱整体为H型柱。所述反力架立柱的翼缘Ⅰ上沿高度方向开设有若干通孔Ⅰ。

试验时，桁架梁段通过端部阻推装置和矩管抗滑施压装置固定在反力架立柱上。

所述桁架梁段包括桁架梁矩管Ⅰ、桁架梁矩管Ⅱ和若干连接件。所述桁架梁矩管Ⅰ和桁架梁矩管Ⅱ均竖直布置。所述连接件通过自攻螺钉将桁架梁矩管Ⅰ和桁架梁矩管Ⅱ连接在一起。

所述端部阻推装置包括竖直布置的钢垫板Ⅰ和水平布置的钢垫板Ⅱ。所述钢垫板Ⅰ的板面上开设有若干通孔Ⅱ。螺栓依次穿过通孔Ⅰ和对应通孔Ⅱ后拧入螺母，将钢垫板Ⅰ固定在翼缘Ⅰ上。所述钢垫板Ⅱ的上板面与钢垫板Ⅰ的下端接触。所述桁架梁矩管Ⅰ的上端抵在钢垫板Ⅱ的下板面上。

所述矩管抗滑施压装置包括若干块竖直布置的钢垫板Ⅲ。所述桁架梁矩管Ⅰ被包夹在钢垫板Ⅲ和翼缘Ⅰ之间。每块钢垫板Ⅲ的板面上均开设有若干通孔Ⅲ。螺栓依次穿过通孔Ⅰ和对应通孔Ⅲ后拧入螺母，将桁架梁矩管Ⅰ固定在翼缘Ⅰ上。

所述加载设备包括手摇千斤顶，以及水平布置的钢垫板Ⅳ和钢垫板Ⅴ。所述手摇千斤顶放置于刚性地面上。所述手摇千斤顶位于钢垫板Ⅴ下方。所述桁架梁矩管Ⅱ下端与钢垫板Ⅳ接触。

所述测量设备包括压力传感器和三个机电百分表。所述压力传感器被包夹在钢垫板Ⅳ和钢垫板Ⅴ之间。所述桁架梁矩管Ⅱ、压力传感器和手摇千斤顶位于同一条铅垂线上。

所述三个机电百分表分别布置在钢垫板Ⅱ上方、桁架梁矩管Ⅱ上方以及桁架梁矩管Ⅱ侧面。

试验时，手摇千斤顶对桁架梁矩管Ⅱ施加轴向推力。所述手摇千斤顶所施加荷载的大小通过压力传感器测量。所述桁架梁矩管Ⅰ的竖向位移值、桁架梁矩管Ⅱ的竖向位移值以及桁架梁矩管Ⅱ末端的水平侧移值通过机电百分表进行测量。

进一步，所述连接件为双面连接件。

进一步，所述桁架梁矩管Ⅰ的内部空间中交替填充有水泥砂浆与eps泡沫。桁架梁矩管Ⅱ内部空间的上下两端填筑有水泥砂浆。

进一步，所述压力传感器通过连接线和静态应变仪相连。所述三个机电百分表通过连接线与数据采集箱相连。手摇千斤顶所施加荷载的大小通过静态应变仪实时显示。机电百分表测得的桁架梁矩管Ⅰ的竖向位移值、桁架梁矩管Ⅱ的竖向位移值以及桁架梁矩管Ⅱ末端的水平侧移值由数据采集箱进行采集。

本实用新型的技术效果是毋庸置疑的：

1)固定装置具有一定的可调节性，可根据不同类型的轻钢矩管桁架梁作出相应的调整；

2)可施加荷载的范围大，可以自由控制加载速度，能正确模拟轻钢矩管桁架梁连接件的实际受力状态；

3)对场地要求低，只要有满足要求的反力架即可进行试验；

4)试验装置简单，安装方便迅速。

附图说明

图1为试验装置结构示意图；

图2为A处局部放大图；

图3为端部阻推装置与矩管抗滑施压装置结构示意图；

图4为钢垫板Ⅰ结构示意图；

图5为钢垫板Ⅲ结构示意图；

图6为桁架梁段结构示意图。