一種適用于單剪面z形試件法測定混凝土抗剪強(qiáng)度的裝置的制造方法
【專利摘要】一種適用于單剪面Z形試件法測定混凝土抗剪強(qiáng)度的裝置，屬于材料性能領(lǐng)域。裝置包括上部鋼套框，下部鋼套框，L形鋼板；上(下)部鋼套框?yàn)橛伤膲K鋼板圍成矩形的框，套在單剪面Z形試件上，且不能遮擋單剪面Z形試件的位移預(yù)留縫；兩個(gè)L形鋼板配合上部鋼套框的對(duì)應(yīng)光滑孔開孔，L形鋼板下部粘貼玻璃片；兩個(gè)拉線位移計(jì)，以及兩個(gè)百分表的帶磁力吸座前后對(duì)稱固定在下部鋼套框上；百分表指針在玻璃片下面。本套裝置即為了實(shí)現(xiàn)單剪面Z形試件法對(duì)變形的測定。通過考慮套框與試件的有效連接，受力面的選擇以及結(jié)構(gòu)尺寸、測定變形等因素設(shè)計(jì)裝置，以達(dá)到試驗(yàn)操作簡單，可拆裝，可重復(fù)，易于觀察，測量全面的目的。
【專利說明】
一種適用于單剪面Z形試件法測定混凝土抗剪強(qiáng)度的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于單剪面Z形試件法測定混凝土抗剪強(qiáng)度的裝置設(shè)計(jì)，屬于材料性能領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土在純剪切應(yīng)力作用下的強(qiáng)度和變形是混凝土的的基本性能，其對(duì)于分析結(jié)構(gòu)的受力破壞過程和有限元計(jì)算中都有重要意義。其中，單剪面Z形試件法是一種測定混凝土抗剪性能的有效方法，其利用一種獨(dú)特的Z形試件結(jié)構(gòu)構(gòu)造，加載使得試件沿兩個(gè)缺口間的截面剪切破壞，以此達(dá)到接近純剪切應(yīng)力狀態(tài)，并經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)，得到混凝土抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)值約為0.12倍的標(biāo)準(zhǔn)圓柱體抗壓強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于利用一套試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)單剪面Z形試件法的變形測定，已達(dá)到操作簡單，可拆裝，可重復(fù)，易于觀察，測量全面的優(yōu)點(diǎn)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本套裝置考慮如下技術(shù)問題:
[0005]1、實(shí)現(xiàn)套框與試件的有效連接并不影響Z形試件的受力，且易于觀察。
[0006]2、考慮受力面的選擇，保證連接的部位作用在同一受力面上，且為需要的受力面。
[0007]3、根據(jù)Z形試件結(jié)構(gòu)尺寸以及分析需要測定的變形，設(shè)計(jì)裝置尺寸，預(yù)留表座吸附部位。
[0008]—種適用于單剪面Z形試件法測定混凝土抗剪強(qiáng)度的裝置，其特征在于:
[0009]試驗(yàn)裝置包括上部鋼套框，下部鋼套框，L形鋼板；
[0010]上部鋼套框?yàn)橛伤膲K鋼板圍成矩形的框，套在單剪面Z形試件上，且不能遮擋單剪面Z形試件的位移預(yù)留縫;上部鋼套框預(yù)留用于固定前后兩個(gè)L形鋼板的光滑孔，上部鋼套框前后預(yù)留兩個(gè)固定拉線位移計(jì)固定端的螺紋孔洞，上部鋼套框預(yù)留與單剪面Z形試件連接的螺紋孔；
[0011]下部鋼套框?yàn)橛伤膲K鋼板圍成矩形的框套在單剪面Z形試件上，且不能遮擋單剪面Z形試件的位移預(yù)留縫;下部鋼套框預(yù)留兩個(gè)固定拉線位移計(jì)螺紋孔，下部鋼套框預(yù)留與單剪面Z形試件連接的螺紋孔；
[0012]兩個(gè)L形鋼板配合上部鋼套框的對(duì)應(yīng)光滑孔開孔，L形鋼板下部粘貼玻璃片；
[0013]兩個(gè)拉線位移計(jì)，以及兩個(gè)百分表的帶磁力吸座前后對(duì)稱固定在下部鋼套框上；百分表指針在玻璃片下面。
[0014]所述的單剪面Z形試件法測定混凝土抗剪強(qiáng)度的裝置的制造方法如下:
[0015]第一步，在兩個(gè)L形鋼板上粘貼玻璃片；
[0016]第二步，在上部鋼套框上固定兩個(gè)L形鋼板以及兩根固定拉線位移計(jì)拉頭的螺栓；
[0017]第三步，將上部鋼套框和下部鋼套框固定在單剪面Z形試件上，保證不能遮擋單剪面Z形試件的位移預(yù)留縫，且上部鋼套框和下部鋼套框上下相互平行；
[0018]第四步，將拉線位移計(jì)以及百分表的吸座固定在下部鋼套框上。
【附圖說明】
[0019]圖1是套框三維圖示。I代表兩個(gè)螺紋孔，用于固定拉線位移計(jì)拉線端頭；2代表四個(gè)螺紋孔，用于與單剪面Z形試件連接;3代表四個(gè)光滑孔，用于與L形鋼板連接。
[0020]圖2是套框分解圖示。4代表四個(gè)螺紋孔，用于與單剪面Z形試件連接;5代表兩個(gè)螺紋孔，用于與拉線位移計(jì)基座連接。
[0021]圖3是鋼套框分解圖。
[0022]圖4是L形鋼板圖示。
[0023]圖5是單剪面Z形試件圖示。6代表位移預(yù)留縫。
[0024]圖6是裝置安裝圖示。7代表L形鋼板;8代表上部鋼套框;9代表玻璃片；10代表百分表;11代表拉線位移計(jì);12代表下部鋼套框。
【具體實(shí)施方式】
[0025]首先將兩個(gè)L形鋼板固定在上部鋼套框上，之后將套入兩個(gè)螺母的螺紋螺絲固定在設(shè)計(jì)位置，以固定拉線位移計(jì)的拉線。在下部套框上固定拉線位移計(jì)的底座。
[0026]將上下套框套在Z形試件的設(shè)計(jì)位置，并分別用打磨后的螺紋螺絲固定。
[0027]固定磁力吸表座，并把安裝百分表。
[0028]設(shè)計(jì)如下試驗(yàn)裝置:
[0029]邊框內(nèi)包尺寸為160mm X 160mm，高度分別為20mm以及40mm，在上半部的套框正中設(shè)計(jì)兩個(gè)30mm的光圓孔洞，以固定L形鋼板以此測定豎向位移，在上部鋼套框上設(shè)計(jì)5mm的螺紋孔，以固定拉線位移計(jì)測定斜向變形。在上下兩部分套框的設(shè)計(jì)部位均有5mm的螺紋孔，以使得套框與Z形試件利用螺紋螺絲固定。
[0030]應(yīng)用效果
[0031]現(xiàn)已通過此裝置完成了81個(gè)單剪面Z形試件的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)混凝土抗剪強(qiáng)度滿足公式:
[0032]T = 0.0961fc
[0033]注:τ-混凝土抗剪強(qiáng)度；
[0034]f c-混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。
[0035]這種試驗(yàn)方法是由Mattock最先提出，并給出了混凝土抗剪強(qiáng)度與圓柱體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，為
[0036]i = 0.12f'c
[0037]注:τ-混凝土抗剪強(qiáng)度；
[0038]f，C-混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度。
[0039]通過換算得到經(jīng)驗(yàn)公式為:
[0040]T = 0.0948fc
[0041 ]注:τ-混凝土抗剪強(qiáng)度；
[0042]f c-混凝土立方體抗壓強(qiáng)度。
[0043]對(duì)比發(fā)現(xiàn)，通過本裝置得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與之前的公式只有1.3%的差量，可見試驗(yàn)結(jié)果有效可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于單剪面Z形試件法測定混凝土抗剪強(qiáng)度的裝置，其特征在于: 試驗(yàn)裝置包括上部鋼套框，下部鋼套框，L形鋼板； 上部鋼套框?yàn)橛伤膲K鋼板圍成矩形的框，套在單剪面Z形試件上，且不能遮擋單剪面Z形試件的位移預(yù)留縫;上部鋼套框預(yù)留用于固定前后兩個(gè)L形鋼板的光滑孔，上部鋼套框前后預(yù)留兩個(gè)固定拉線位移計(jì)固定端的螺紋孔洞，上部鋼套框預(yù)留與單剪面Z形試件連接的螺紋孔； 下部鋼套框?yàn)橛伤膲K鋼板圍成矩形的框套在單剪面Z形試件上，且不能遮擋單剪面Z形試件的位移預(yù)留縫;下部鋼套框預(yù)留兩個(gè)固定拉線位移計(jì)螺紋孔，下部鋼套框預(yù)留與單剪面Z形試件連接的螺紋孔； 兩個(gè)L形鋼板配合上部鋼套框的對(duì)應(yīng)光滑孔開孔，L形鋼板下部粘貼玻璃片； 兩個(gè)拉線位移計(jì)，以及兩個(gè)百分表的帶磁力吸座前后對(duì)稱固定在下部鋼套框上；百分表指針在玻璃片下面。2.制作如權(quán)利要求1所述的單剪面Z形試件法測定混凝土抗剪強(qiáng)度的裝置的方法如下: 第一步，在兩個(gè)L形鋼板上粘貼玻璃片； 第二步，在上部鋼套框上固定兩個(gè)L形鋼板以及兩根固定拉線位移計(jì)拉頭的螺栓；第三步，將上部鋼套框和下部鋼套框固定在單剪面Z形試件上，保證不能遮擋單剪面Z形試件的位移預(yù)留縫，且上部鋼套框和下部鋼套框上下相互平行； 第四步，將拉線位移計(jì)以及百分表的吸座固定在下部鋼套框上。
【文檔編號(hào)】G01L3/24GK105823584SQ201610141930
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月13日
【發(fā)明人】曹萬林, 田智, 劉熙
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)