一種節(jié)點抗火試驗系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑結(jié)構(gòu)抗火試驗裝置，具體是一種節(jié)點抗火試驗裝置，屬于建構(gòu)筑結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)試驗技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為減少建筑火災(zāi)造成的經(jīng)濟損失和人員傷亡，需要對建筑結(jié)構(gòu)進行抗火設(shè)計，關(guān)鍵部位要進行抗火試驗。節(jié)點是框架結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵部位，節(jié)點的安全可靠是保證整個結(jié)構(gòu)正常工作的前提。
[0003]一般而言，常溫下節(jié)點的變形較小，承受的荷載組合也較簡單，多考慮其承受剪力或彎矩作用的行為，而且通常認為節(jié)點在整個建筑生命周期內(nèi)所受荷載保持恒定不變。而在受到諸如火災(zāi)、地震、爆炸等極端荷載作用時，梁和柱可能發(fā)生大變形但不容易發(fā)生斷裂破壞，會造成節(jié)點的受力的復(fù)雜化，甚至可能引發(fā)節(jié)點的破壞，造成梁柱之間傳力路徑的中斷。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中節(jié)點抗火試驗的組件模型中所考慮的節(jié)點受力形式較為簡單，通常為純彎或拉彎，而軸向力和扭轉(zhuǎn)力考慮較少，更缺乏節(jié)點梁軸向受力和承受扭轉(zhuǎn)力的試驗手段。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種節(jié)點抗火試驗裝置，該裝置能夠完成節(jié)點梁在承受扭轉(zhuǎn)力作用下的抗火試驗工作。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，一種節(jié)點抗火試驗裝置，包括試驗爐、反力體、節(jié)點柱加載機構(gòu)和第一節(jié)點梁加載機構(gòu)，所述節(jié)點柱加載機構(gòu)和第一節(jié)點梁加載機構(gòu)分別置于反力體頂部，節(jié)點柱加載機構(gòu)包括壓力部件1、傳感器I和加載梁I，壓力部件1、傳感器I和加載梁I順序設(shè)置。第一節(jié)點梁加載機構(gòu)包括壓力部件I1、傳感器II和加載梁II，壓力部件I1、傳感器II和加載梁II順序設(shè)置，還包括拉力部件II和拉力傳感器II，壓力部件II和拉力部件II平行設(shè)置，拉力傳感器II置于拉力部件II和加載梁II之間。
[0007]本發(fā)明能夠完成鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的節(jié)點梁在扭轉(zhuǎn)力作用時的抗火試驗。做節(jié)點扭轉(zhuǎn)試驗時，第一節(jié)點梁加載機構(gòu)的壓力部件II施加壓力，拉力部件II施加拉力，給予節(jié)點梁一個扭轉(zhuǎn)力，實現(xiàn)節(jié)點承受扭力時的抗火試驗條件，結(jié)合拉彎或壓彎試驗，使得節(jié)點抗火試驗條件進一步貼近真實火災(zāi)情況下節(jié)點受力情況，提高了建筑安全設(shè)計水平。
【附圖說明】
[0008]圖1為單節(jié)點抗火試驗裝置正視圖；
[0009]圖2為雙節(jié)點抗火試驗裝置正視圖；
[0010]圖3為扭轉(zhuǎn)作用施加時加載點的三維軸測圖；[0011 ] 圖中:1、節(jié)點柱加載機構(gòu)，2、第一節(jié)點梁加載機構(gòu)，3、第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)，
4、第二節(jié)點梁加載機構(gòu)，5、第二節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)，6、試驗爐，7、反力體，8、節(jié)點柱，9、節(jié)點梁，10、節(jié)點柱防火區(qū)，11、壓力部件I，12、傳感器I，13、加載梁I，21、壓力部件11，22、傳感器II，23、加載梁II，24、拉力部件II，25、拉力傳感器II，31、壓力部件III，32、傳感器III，33、加載梁III。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0013]如圖1和圖3所示，本發(fā)明一種節(jié)點抗火試驗裝置，包括試驗爐6、反力體7、節(jié)點柱加載機構(gòu)I和第一節(jié)點梁加載機構(gòu)2，所述節(jié)點柱加載機構(gòu)I和第一節(jié)點梁加載機構(gòu)2分別置于反力體7頂部，節(jié)點柱加載機構(gòu)I包括壓力部件I 11、傳感器I 12和加載梁I 13，壓力部件I 11、傳感器I 12和加載梁I 13順序設(shè)置。第一節(jié)點梁加載機構(gòu)2包括壓力部件II 21、傳感器II 22、加載梁II 23、拉力部件II 24和拉力傳感器II 25，壓力部件II 21、傳感器II 22和加載梁II 23順序設(shè)置，壓力部件II 21和拉力部件II 24平行設(shè)置，拉力傳感器
II25置于拉力部件II 24和加載梁II 23之間。
[0014]由于在火災(zāi)中，節(jié)點梁9會受熱膨脹，在框架結(jié)構(gòu)的限制下會受到軸向壓力，為試驗進一步符合實際情況，本發(fā)明還包括第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)3，所述第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)3設(shè)置在反力體7側(cè)面，包括壓力部件III 31、傳感器III 32和加載梁III 33，壓力部件
III31、傳感器III 32和加載梁III 33順序設(shè)置。
[0015]因為在框架結(jié)構(gòu)中，節(jié)點不是獨立存在的，單節(jié)點試驗還不能反映節(jié)點在受熱過程中的真實情況，為進一步反映節(jié)點在受熱過程中的真實情況，如圖2所示，本發(fā)明還包括第二節(jié)點梁加載機構(gòu)4和第二節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)5 ;第二節(jié)點梁加載機構(gòu)4設(shè)置在反力體7底部，結(jié)構(gòu)與第一節(jié)點梁加載機構(gòu)2結(jié)構(gòu)相同；第二節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)5設(shè)置在第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)3下方，結(jié)構(gòu)與第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)3結(jié)構(gòu)相同
[0016]在進行雙節(jié)點試驗時，為避免兩個節(jié)點之間的節(jié)點柱受熱過多而變軟、變形，影響試驗工作，在所述試驗爐6內(nèi)部設(shè)置節(jié)點柱防火區(qū)10。
[0017]所述壓力部件I 11、壓力部件II 21、拉力部件II 24和壓力部件III 31可以選擇氣缸、同步空心液壓千斤頂，也可以其他如電控機械拉伸機構(gòu)等，氣缸相對控制不穩(wěn)定，電控機械拉伸機構(gòu)會有機械磨損，影響精度，同步空心液壓千斤頂壓力傳遞穩(wěn)定，便于控制，本發(fā)明優(yōu)選同步空心液壓千斤頂。
[0018]所述控制及數(shù)據(jù)采集機構(gòu)包括中央處理器、火焰控制回路、溫度采集回路和位移采集回路等，中央處理器與一體式燃燒器上的電子伺服閥及點火器電連接；中央處理器與數(shù)據(jù)采集機構(gòu)電連接。
[0019]所述的試驗爐6包括爐體、供油管道、一體式燃燒器、爐溫?zé)犭娕己团艧熗ǖ赖?；爐體采用耐火材料保護，包括拼裝爐墻和連接件，拼裝爐墻之間通過連接件連接，爐體上設(shè)置有燃燒器安裝孔，爐體和節(jié)點梁柱之間的空隙用柔性耐火材料填充；供油管道設(shè)置在爐體外部并環(huán)繞爐體，供油管道與燃油供給部件及燃油箱連通；一體式燃燒器的噴口面向爐體內(nèi)部設(shè)置，并與供油管道連通。
[0020]綜上所述，本發(fā)明一種節(jié)點抗火試驗裝置可進行鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的節(jié)點抗火試驗，可以完成組合作用下包括節(jié)點柱的軸心受壓、單向或雙向偏心受壓，節(jié)點的受彎、受扭、受剪及軸向力作用；爐體采用可移動拼裝爐墻，大小尺寸根據(jù)試驗內(nèi)容可靈活確定，試驗裝置安裝、拆卸方便，試驗效率高；由于設(shè)有數(shù)據(jù)采集回路，因此可以測量裝置的各試驗參數(shù)，為試驗?zāi)康奶峁┚哂姓f服力的數(shù)據(jù)依據(jù)。
【主權(quán)項】
1.一種節(jié)點抗火試驗裝置，包括試驗爐(6)、反力體(7)、節(jié)點柱加載機構(gòu)(I)和第一節(jié)點梁加載機構(gòu)(2)，所述節(jié)點柱加載機構(gòu)(I)和第一節(jié)點梁加載機構(gòu)(2)分別置于反力體(7)頂部，節(jié)點柱加載機構(gòu)⑴包括壓力部件I (11)、傳感器I (12)和加載梁I (13)，壓力部件I (11)、傳感器I (12)和加載梁I (13)順序設(shè)置，第一節(jié)點梁加載機構(gòu)(2)包括壓力部件II (21)、傳感器II (22)和加載梁II (23)，壓力部件II (21)、傳感器II (22)和加載梁II (23)順序設(shè)置，其特征在于，第一節(jié)點梁加載機構(gòu)(2)還包括拉力部件II (24)和拉力傳感器II (25)，壓力部件II (21)和拉力部件II (24)平行設(shè)置，拉力傳感器II (25)置于拉力部件II (24)和加載梁II (23)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)點抗火試驗裝置，其特征在于，還包括第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)(3)，所述第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)(3)設(shè)置在反力體(7)側(cè)面，包括壓力部件III (31)、傳感器III (32)和加載梁III (33)，壓力部件III (31)、傳感器III (32)和加載梁III (33)順序設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)點抗火試驗裝置，其特征在于，還包括第二節(jié)點梁加載機構(gòu)(4)和第二節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)(5);第二節(jié)點梁加載機構(gòu)(4)設(shè)置在反力體(7)底部，結(jié)構(gòu)與第一節(jié)點梁加載機構(gòu)(2)結(jié)構(gòu)相同；第二節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)(5)設(shè)置在第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)(3)下方，結(jié)構(gòu)與第一節(jié)點梁軸向加載機構(gòu)(3)結(jié)構(gòu)相同。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)點抗火試驗裝置，其特征在于，所述試驗爐(6)內(nèi)部設(shè)置節(jié)點柱防火區(qū)(10)。5.根據(jù)權(quán)利要求2至4任一權(quán)利要求所述的節(jié)點抗火試驗裝置，其特征在于，所述壓力部件I (11)、壓力部件II (21)、拉力部件II (24)和壓力部件III (31)為同步空心液壓千斤頂。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種節(jié)點抗火試驗裝置，屬于建構(gòu)筑結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)試驗技術(shù)領(lǐng)域。該裝置的第一節(jié)點梁加載機構(gòu)(2)包括壓力部件Ⅱ(21)、傳感器Ⅱ(22)和加載梁Ⅱ(23)，在此基礎(chǔ)上設(shè)置拉力部件Ⅱ(24)和拉力傳感器Ⅱ(25)，壓力部件Ⅱ(21)和拉力部件Ⅱ(24)平行設(shè)置。做節(jié)點扭轉(zhuǎn)試驗時，第一節(jié)點梁加載機構(gòu)(2)的壓力部件Ⅱ(21)施加壓力，拉力部件Ⅱ(24)施加拉力，給予節(jié)點梁(9)一個扭轉(zhuǎn)力。本發(fā)明可進行鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的節(jié)點抗火試驗，可以完成節(jié)點柱的軸心受壓、單向或雙向偏心受壓，節(jié)點梁的受彎、受扭、受剪及軸向力等組合作用力下的抗火試驗。
【IPC分類】G01M99/00
【公開號】CN104931283
【申請?zhí)枴緾N201510213399
【發(fā)明人】王勇, 安曉莉, 曹森, 王立磊, 李志奇, 范世格, 張亞軍, 袁廣林
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年4月29日