火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，包括底座和螺栓軸力承接裝置，以及用于給由待測試螺栓、螺母、上墊片和下墊片構(gòu)成的螺栓副施加扭矩的扭矩加載裝置；底座上開有用于卡合連接待測試螺栓的螺栓頭的孔，螺栓軸力承接裝置由從下到上依次設(shè)置且供待測試螺栓穿過的下剛性墊板、彈性鋼套筒和上剛性墊板組成，螺母螺紋連接在待測試螺栓穿出到上剛性墊板的一端，上墊片設(shè)置在上剛性墊板與螺母之間，下墊片設(shè)置在待測試螺栓的螺栓頭與下剛性墊板之間。本實用新型使用操作便捷，配合其它測試設(shè)備實現(xiàn)的火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量的測定結(jié)果能夠為鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后安全性能評估及加固處理提供參考依據(jù)，減少了安全隱患。
【專利說明】火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于高強螺栓連接性能研究【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]高強螺栓連接由于其構(gòu)造簡單，施工方便，承載力高，便于拆卸等優(yōu)點，已成為現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)連接的一種重要形式，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、橋梁工程、水利水電工程等。與普通螺栓不同，高強度螺栓工作原理是通過對連接副施以設(shè)計預(yù)拉力，將被連接板件緊固連接在一起，連接剛度大，承載力高。預(yù)拉力對螺栓副起緊固作用，通常又稱預(yù)緊力，其大小會影響連接的安全可靠性，尤其對高強螺栓摩擦型連接，預(yù)拉力的大小直接關(guān)系到連接的承載力。
[0003]火災(zāi)作為一種多發(fā)災(zāi)害，對鋼結(jié)構(gòu)損傷尤為嚴重。高強螺栓連接的損傷乃至失效是鋼結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)作用常見的損傷破壞形式。高溫火災(zāi)作用使得高強螺栓連接材料機械性能，受力以及緊固狀態(tài)發(fā)生復(fù)雜的非線性變化，直接影響其安全承載性能。目前國內(nèi)外對高強螺栓力學(xué)性能的研究主要針對常溫和高溫下，以及非受力狀態(tài)高強螺栓火災(zāi)后力學(xué)性能研究。
[0004]現(xiàn)有研究成果對鋼結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計起到了很好的指導(dǎo)作用。但對于火災(zāi)后高強螺栓由于缺乏系統(tǒng)的研究，工程中常常對高強螺栓連接過火后，即要求更換螺栓，或只要螺栓無松動，即認為是安全，反之，則予以更換的簡單處理方式。前者偏保守，將造成浪費；后者偏不安全，會造成安全隱患。因此，研究高強度螺栓連接火災(zāi)后的受力性能十分必要與迫切。常溫下高強螺栓扭矩系數(shù)及預(yù)緊力通常采用軸力計測定。測定時，將待測試螺栓副置入軸力計，扭矩扳手施加扭矩T,軸力計中自帶軸力傳感器，同步記錄扭矩T及對應(yīng)軸力P,當軸力達到規(guī)范要求值時，代入公式K = L計算扭矩系數(shù)，其中，d為待測螺栓的公稱直徑。傳


P'd
統(tǒng)軸力計采用壓力傳感器測定軸力，其最大特點是集成了扭矩及軸力的采集，可同步測定記錄所加扭矩及螺栓桿對應(yīng)軸力；同時，待測螺栓被施加扭矩后在軸力計中處于緊固狀態(tài)，要取出來，需完全卸載；常溫下測定扭矩系數(shù)，采用此裝置簡單方便。但是，對于高溫后高強螺栓連接預(yù)緊力損失則無法采用軸力計測定。而要想實現(xiàn)高溫后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量的測定，首先要設(shè)計出高溫后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量的加載裝置。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，使用操作便捷，以本實用新型為加載裝置配合其它測試設(shè)備實現(xiàn)的待測試螺栓在火災(zāi)后的預(yù)緊力松弛量的測定結(jié)果能夠為鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后安全性能評估及加固處理提供參考依據(jù)，避免了浪費，也減少了安全隱患，實用性強，推廣應(yīng)用價值高。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:包括用于固定待測試螺栓的底座和用于承接待測試螺栓的軸力的螺栓軸力承接裝置，以及用于給由待測試螺栓、螺母、上墊片和下墊片構(gòu)成的螺栓副施加扭矩的扭矩加載裝置；所述底座上開有用于卡合連接所述待測試螺栓的螺栓頭的孔，所述螺栓軸力承接裝置由從下到上依次設(shè)置且供待測試螺栓從下到上依次穿過的下剛性墊板、彈性鋼套筒和上剛性墊板組成，所述螺母螺紋連接在待測試螺栓穿出到上剛性墊板的一端，所述上墊片設(shè)置在上剛性墊板與螺母之間，所述下墊片設(shè)置在待測試螺栓的螺栓頭與下剛性墊板之間。
[0007]上述的火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:所述扭矩加載裝置為電子數(shù)顯扭力扳手。
[0008]上述的火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:所述下剛性墊板、彈性鋼套筒和上剛性墊板均與所述待測試螺栓的螺桿過盈配合。
[0009]上述的火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:所述彈性鋼套筒的高度為30mm?57mm，所述彈性鋼套筒的壁厚為1mm?14臟。
[0010]上述的火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:所述下剛性墊板的厚度和上剛性墊板的厚度均為8_?12_。
[0011]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0012]1、本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理，實現(xiàn)方便。
[0013]2、本實用新型使用時，首先，將下墊片套在待測試螺栓上，并將待測試螺栓從下到上依次穿過下剛性墊板、彈性鋼套筒和上剛性墊板，接著，將上墊片套在待測試螺栓上穿出到上剛性墊板的一端，并將螺母螺紋連接在待測試螺栓穿出到上剛性墊板的一端，然后，將待測試螺栓的螺栓頭卡合連接到底座上開有的孔中，固定好待測試螺栓，就完成了螺栓軸力承接裝置的組裝，便可以采用扭矩加載裝置給由待測試螺栓和螺母構(gòu)成的螺栓副施加扭矩了，使用操作方便。
[0014]3、本實用新型的螺栓軸力承接裝置與待測試螺栓形成了自反力平衡體系，只需通過應(yīng)變測試儀等設(shè)備實時檢測彈性鋼套筒產(chǎn)生的軸向應(yīng)變，就能夠?qū)崟r記錄待測試螺栓在火災(zāi)后的預(yù)緊力大小，進一步得到待測試螺栓在火災(zāi)后的預(yù)緊力松弛量，測定結(jié)果能夠為鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后安全性能評估及加固處理提供參考依據(jù)，避免了浪費，也減少了安全隱患，
[0015]4、本實用新型的實用性強，推廣應(yīng)用價值高。
[0016]綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，使用操作便捷，以本實用新型為加載裝置配合其它測試設(shè)備實現(xiàn)的待測試螺栓在火災(zāi)后的預(yù)緊力松弛量的測定結(jié)果能夠為鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)后安全性能評估及加固處理提供參考依據(jù)，避免了浪費，也減少了安全隱患，實用性強，推廣應(yīng)用價值高。
[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]I一底座；2—下剛性墊板； 3—彈性鋼套筒；
[0021]4一上剛性墊板； 5—待測試螺栓； 6—螺母；
[0022]7—扭矩加載裝置；8—上墊片；9 一下墊片。

【具體實施方式】
[0023]如圖1所示，本實用新型包括用于固定待測試螺栓5的底座I和用于承接待測試螺栓5的軸力的螺栓軸力承接裝置，以及用于給由待測試螺栓5、螺母6、上墊片8和下墊片9構(gòu)成的螺栓副施加扭矩的扭矩加載裝置7 ;所述底座I上開有用于卡合連接所述待測試螺栓5的螺栓頭的孔，所述螺栓軸力承接裝置由從下到上依次設(shè)置且供待測試螺栓5從下到上依次穿過的下剛性墊板2、彈性鋼套筒3和上剛性墊板4組成，所述螺母6螺紋連接在待測試螺栓5穿出到上剛性墊板4的一端，所述上墊片8設(shè)置在上剛性墊板4與螺母6之間，所述下墊片9設(shè)置在待測試螺栓5的螺栓頭與下剛性墊板2之間。
[0024]本實施例中，所述扭矩加載裝置7為電子數(shù)顯扭力扳手，在施加扭矩時可以觀測到施加的扭矩大小值。所述下剛性墊板2、彈性鋼套筒3和上剛性墊板4均與所述待測試螺栓5的螺桿過盈配合。所述彈性鋼套筒3的高度為30_?57_，所述彈性鋼套筒3的壁厚為1mm?14mm。所述下剛性墊板2的厚度和上剛性墊板4的厚度均為8mm?12mm。具體實施時，所述彈性鋼套筒3的壁厚為12mm，所述下剛性墊板2的厚度和上剛性墊板4的厚度均為10mm，這樣能夠保證所述彈性鋼套筒3、下剛性墊板2和上剛性墊板4經(jīng)歷過火試驗后始終保持彈性工作性能。
[0025]本實用新型使用時，首先，組裝所述螺栓軸力承接裝置:將下墊片9套在待測試螺栓5上，并將待測試螺栓5從下到上依次穿過下剛性墊板2、彈性鋼套筒3和上剛性墊板4，再將上墊片8套在待測試螺栓5上穿出到上剛性墊板4的一端，并將螺母6螺紋連接在待測試螺栓5穿出到上剛性墊板4的一端，再將待測試螺栓5的螺栓頭卡合連接到底座I上開有的孔中，固定好待測試螺栓5 ;然后，就可以采用扭矩加載裝置7給由待測試螺栓5和螺母6構(gòu)成的螺栓副施加扭矩，由于所述螺栓軸力承接裝置與待測試螺栓5形成了自反力平衡體系，施加扭矩后待測試螺栓5上產(chǎn)生的軸力，由螺母6傳遞給上剛性墊板4和下剛性墊板2，再由上剛性墊板4和下剛性墊板2均勻傳遞給彈性鋼套筒3，使得彈性鋼套筒3產(chǎn)生軸向應(yīng)變，彈性鋼套筒3上的軸力與待測試螺栓5上的軸力大小相等且方向相反，因此，只需通過應(yīng)變測試儀等設(shè)備實時檢測彈性鋼套筒3產(chǎn)生的軸向應(yīng)變，就能夠?qū)崟r記錄待測試螺栓5在火災(zāi)后的預(yù)緊力大小，進一步得到待測試螺栓5在火災(zāi)后的預(yù)緊力松弛量。
[0026]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:包括用于固定待測試螺栓(5)的底座(I)和用于承接待測試螺栓(5)的軸力的螺栓軸力承接裝置，以及用于給由待測試螺栓(5)、螺母(6)、上墊片(8)和下墊片(9)構(gòu)成的螺栓副施加扭矩的扭矩加載裝置(7);所述底座(I)上開有用于卡合連接所述待測試螺栓(5)的螺栓頭的孔，所述螺栓軸力承接裝置由從下到上依次設(shè)置且供待測試螺栓(5)從下到上依次穿過的下剛性墊板(2)、彈性鋼套筒(3)和上剛性墊板(4)組成，所述螺母(6)螺紋連接在待測試螺栓(5)穿出到上剛性墊板(4)的一端，所述上墊片(8)設(shè)置在上剛性墊板(4)與螺母(6)之間，所述下墊片(9)設(shè)置在待測試螺栓(5)的螺栓頭與下剛性墊板(2)之間；所述彈性鋼套筒⑶的高度為30mm?57mm，所述彈性鋼套筒(3)的壁厚為1mm?14mm。
2.按照權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:所述扭矩加載裝置(7)為電子數(shù)顯扭力扳手。
3.按照權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:所述下剛性墊板(2)、彈性鋼套筒(3)和上剛性墊板(4)均與所述待測試螺栓(5)的螺桿過盈配合。
4.按照權(quán)利要求1所述的火災(zāi)后高強螺栓連接預(yù)緊力松弛量測定用加載裝置，其特征在于:所述下剛性墊板(2)的厚度和上剛性墊板(4)的厚度均為8mm?12mm。
【文檔編號】G01L5/24GK203929304SQ201420072236
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】陳建鋒, 周天華 申請人:長安大學(xué)