一种组合楼盖抗火性能的测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种组合楼盖抗火性能的测试装置，可以进行多种工况的受周边结构影响的钢‑混凝土组合楼盖抗火性能试验；支座反力测试构件可根据钢‑混凝土组合楼盖的位置灵活布置，能始终保证测试的支座反力为竖向力，能准确地反映火灾下板角处的翘曲力变化过程；本实用新型专利技术的试验数据，均实现计算机自动控制、自动采集，方便快捷；本实用新型专利技术的试验构件结合实际建筑中钢‑混凝土组合楼盖设计，更好地模拟现实中场景，试验数据误差小。

A testing device for fire resistance of composite floor

The utility model discloses a test device for fire resistance of composite floor, which can carry out fire resistance test of steel_concrete composite floor affected by surrounding structure under various working conditions; the test component of bearing reaction can be flexibly arranged according to the position of steel_concrete composite floor, and the test bearing reaction can always be guaranteed to be vertical. Directional force can accurately reflect the change process of warping force at the corner of the board under fire; the test data of the utility model are automatically controlled and automatically collected by computer, which is convenient and fast; the test components of the utility model are combined with the design of the steel concrete composite floor in the actual building to better simulate the real scene and test numbers. The error is small.

【技术实现步骤摘要】
一种组合楼盖抗火性能的测试装置
本技术涉及一种组合楼盖抗火性能的测试装置。
技术介绍
钢-混凝土组合楼盖是建筑结构中最重要的水平承重构件，不仅在多、高层建筑，甚至在超高层建筑中被普遍应用，是应用最为广泛的构件之一。目前，我国正处于经济快速发展时期，每年数十亿平方米的住宅和其他建筑不断建成。因此，研究整体结构中钢筋混凝土板，即钢-混凝土组合楼盖的火灾行为显得尤为重要，其研究成果必将对建筑结构抗火的性能化设计和指导消防救险工作有重要意义。现有试验中，大多数火灾试验都是采用缩尺的且为单个建筑结构及构件进行的，由于尺寸效应、薄膜效应等的关系，所得建筑结构及构件在火灾下的性能指标与实际火灾下产生的性能指标与在整体结构中的足尺构件相比存在较大差别。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种组合楼盖抗火性能的测试装置，解决了上述
技术介绍
中不能研究受周边结构的影响、试验误差大等问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种组合楼盖抗火性能的测试装置，包括试验炉、反力架、试验构件、支座反力测试构件、支撑构件、数据采集系统；所述反力架架设于试验炉外部，所述试验构件、支座反力测试构件、支撑构件由上而下设置于试验炉与反力架之间，所述数据采集系统的终端设置于试验炉外；所述试验构件包括钢框架和混凝土板；所述钢框架为六面体，包括水平设置的钢梁和竖直设置的钢柱，所述钢梁和钢柱为六面体的棱；所述试验构件还包括一中部次梁，所述中部次梁设置于试验构件的底面钢梁中部，两端分别与位于底面的两条平行钢梁固定连接；所述混凝土板设置于底面的钢梁和中部次梁上，所述混凝土板内埋设有用于测量温度的热电偶，所述热电偶与数据采集系统连接；所述试验构件上装设有位移计，所述位移计与数据采集系统连接；所述支撑构件包括支撑梁和支撑柱，所述支撑柱与试验构件的钢柱设置于试验炉外、反力架底座间的地面，用于支撑钢柱；所述支撑梁架设于支撑柱之间；所述反力测试构件设置于支撑柱与钢柱之间；包括自上而下依次设置的用于测量柱内轴向力变化的拉压传感器、控制拉压传感器方向的球铰和凹槽固定件；所述拉压传感器与数据采集系统连接；所述试验炉内设有砌砖墙，所述砌砖墙设置于试验构件底面的钢梁内部，所述砌砖墙与混凝土板不接触设置，用于实现混凝土板底部和中部次梁受火工况；所述数据采集系统用于采集包括温度、位移和支座反力数据。在本技术一较佳实施例中，所述钢柱与反力架间设有千斤顶。在本技术一较佳实施例中，还包括板面载荷构件，所述板面载荷构件包括均匀设置于混凝土板上表面的木托架和放置于木托架上的沙袋。在本技术一较佳实施例中，所述混凝土板内部设置有若干温度测量点，每个温度测量点垂直地布置有若干热电偶，用于测量混凝土板底面直接受火截面测点温度；所述中部次梁上也布置有若干热电偶，用于测量含钢梁截面测点温度。在本技术一较佳实施例中，所述试验构件的底面钢梁中心线和/或对角线设有若干位移测点，所述位移测点布置有高温位移计或差动式位移计。在本技术一较佳实施例中，所述反力测试构件还包括用于连接板试件构件的上连接板和用于连接支撑构件的下连接板；所述上连接板与钢柱的下端板锁接，所述上连接板中心设有螺杆；所述下连接板包括两块平行间隔设置的矩形板，所述两矩形板将支撑梁夹于其中并通过高强螺栓锁接。在本技术一较佳实施例中，所述拉压传感器的顶部设有内螺纹；所述上连接板中心设有螺杆，通过螺杆与拉压传感器的顶部锁接。在本技术一较佳实施例中，所述拉压传感器的底部也设有内螺纹；所述球铰包括一设有外螺纹的凸部及凸部下设的半球体；所述拉压传感器与凸部锁接。在本技术一较佳实施例中，所述凹槽固定件固定于下连接板的上表面，所述凹槽固定件上开设有与半球体形状相适配的凹槽。在本技术一较佳实施例中，所述球铰与凹槽固定件间涂抹有润滑油。本技术中的钢-混凝土组合楼盖是由钢框架、钢筋混凝土板和抗剪连接件(比如栓钉)三部分组成。其中，根据《钢结构设计规范》(GB50017)进行钢框架设计，试验构件具有足够的强度和刚度保证结构的稳定性；钢筋混凝土板设计符合国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010)的要求，配置双层双向钢筋，钢筋在工地加工后然后进行绑扎，在绑扎的过程中保证具有规定的保护层厚度；钢梁与钢筋混凝土板利用抗剪连接件(比如栓钉)连接，使其形成整体工作。为了准确模拟结构中钢-混凝土组合楼盖的性能，在各柱柱端使用千斤顶施加某恒定荷载，该荷载是由上部结构所传递荷载设计值确定。为了体现是在结构中，本技术设计了一个钢框架，作为约束框架用以约束钢筋混凝土板的变形，模拟真实结构中周边的边界情况。火灾试验过程中为了测量试验构件内温度发展历程，试验构件内需埋设K型热电偶，热电偶安装在预先设计的部位，且不能影响试验构件的受力性能。支座反力测试构件放置在试验炉外围支撑框架梁上，支座中的凹槽固定件可以较好控制构件的受力方向并始终保持竖向，支座反力测试构件内的拉压传感器测量试验过程中柱内轴向力的变化过程。试验炉的各项参数需满足国家标准《建筑构件耐火试验方法》第1部分：通用要求(GB/T9978.1-2008)的要求。试验炉包括周围支撑钢梁、钢柱、炉壁、燃烧器、线路管道和计算机点火系统。试验炉的每个燃烧器处都设有风机、点火喷嘴、天然气进口，燃烧过程中将试验过程中产生的烟气通过烟道排出。计算机点火系统可控制点火喷嘴，试验炉外壁上留有高温摄像头可观测构件破坏变化。本技术中钢-混凝土组合楼盖板面的活荷载根据试件的使用类型按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)施加。为了准确模拟均布加载，在混凝土板顶上划分一定数量的区格，在每个区格内放置预设重量的载荷，如沙袋，以吻合前述的活荷载标准值。试验前对沙袋进行晾晒并准确称量，用以模拟均布加载情况。试验在每个沙袋与混凝土板中间放置木托架，目的是为了在试验过程中利于试验构件散热，在混凝土板上表面与沙袋之间形成间隔。利用计算机点火控制系统来控制炉内温度，按照预定的升温曲线(比如ISO834国际标准升温曲线)开始升温；同时，运行试验构件的数据采集系统进行相关数据采集、存储。本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：1.本技术可以进行多种工况的受周边结构影响的钢-混凝土组合楼盖抗火性能试验。2.支座反力测试构件可根据钢-混凝土组合楼盖的位置灵活布置，能始终保证测试的支座反力为竖向力，能准确地反映火灾下板角处的翘曲力变化过程。3.本技术的试验数据，均实现计算机自动控制、自动采集，方便快捷。4.本技术的试验构件结合实际建筑中钢-混凝土组合楼盖设计，更好地模拟现实中场景，试验数据误差小。5.本技术的试验炉，能够利用自动控制系统，调节炉温实时变化，使得炉内温度能高精度的吻合ISO834标准升温曲线或其它相关曲线。附图说明图1为一种组合楼盖抗火性能的测试装置结构示意图。图2为混凝土组合楼盖平面图。图3为混凝土组合楼盖立面图。图4为温度测点布置图。图5为温度测点内热电偶布置图。图6为支座反力测试构件结构示意图。图7为上连接板立面图。图8为上连接板平面图。图9为拉压传感器结构示意图。图10为球铰结构示意图。图11为下连接板上板与凹槽固定件立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合楼盖抗火性能的测试装置，其特征在于：包括试验炉、反力架、试验构件、支座反力测试构件、支撑构件、数据采集系统；所述反力架架设于试验炉外部，所述试验构件、支座反力测试构件、支撑构件由上而下设置于试验炉与反力架之间，所述数据采集系统的终端设置于试验炉外；所述试验构件包括钢框架和混凝土板；所述钢框架为六面体，包括水平设置的钢梁和竖直设置的钢柱，所述钢梁和钢柱为六面体的棱；所述试验构件还包括一中部次梁，所述中部次梁设置于试验构件的底面钢梁中部，两端分别与位于底面的两条平行钢梁固定连接；所述混凝土板设置于底面的钢梁和中部次梁上，所述混凝土板内埋设有用于测量温度的热电偶，所述热电偶与数据采集系统连接；所述试验构件上装设有位移计，所述位移计与数据采集系统连接；所述支撑构件包括支撑梁和支撑柱，所述支撑柱与试验构件的钢柱设置于试验炉外、反力架底座间的地面，用于支撑钢柱；所述支撑梁架设于支撑柱之间；所述反力测试构件设置于支撑柱与钢柱之间；包括自上而下依次设置的用于测量柱内轴向力变化的拉压传感器、控制拉压传感器方向的球铰和凹槽固定件；所述拉压传感器与数据采集系统连接；所述试验炉内设有砌砖墙，所述砌砖墙设置于试验构件底面的钢梁内部，所述砌砖墙与混凝土板不接触设置，用于实现混凝土板底部和中部次梁受火工况；所述数据采集系统用于采集包括温度、位移和支座反力数据。...

【技术特征摘要】
1.一种组合楼盖抗火性能的测试装置，其特征在于：包括试验炉、反力架、试验构件、支座反力测试构件、支撑构件、数据采集系统；所述反力架架设于试验炉外部，所述试验构件、支座反力测试构件、支撑构件由上而下设置于试验炉与反力架之间，所述数据采集系统的终端设置于试验炉外；所述试验构件包括钢框架和混凝土板；所述钢框架为六面体，包括水平设置的钢梁和竖直设置的钢柱，所述钢梁和钢柱为六面体的棱；所述试验构件还包括一中部次梁，所述中部次梁设置于试验构件的底面钢梁中部，两端分别与位于底面的两条平行钢梁固定连接；所述混凝土板设置于底面的钢梁和中部次梁上，所述混凝土板内埋设有用于测量温度的热电偶，所述热电偶与数据采集系统连接；所述试验构件上装设有位移计，所述位移计与数据采集系统连接；所述支撑构件包括支撑梁和支撑柱，所述支撑柱与试验构件的钢柱设置于试验炉外、反力架底座间的地面，用于支撑钢柱；所述支撑梁架设于支撑柱之间；所述反力测试构件设置于支撑柱与钢柱之间；包括自上而下依次设置的用于测量柱内轴向力变化的拉压传感器、控制拉压传感器方向的球铰和凹槽固定件；所述拉压传感器与数据采集系统连接；所述试验炉内设有砌砖墙，所述砌砖墙设置于试验构件底面的钢梁内部，所述砌砖墙与混凝土板不接触设置，用于实现混凝土板底部和中部次梁受火工况；所述数据采集系统用于采集包括温度、位移和支座反力数据。2.根据权利要求1所述的一种组合楼盖抗火性能的测试装置，其特征在于：所述钢柱与反力架间设有千斤顶。3.根据权利要求1所述的一种组合楼盖抗火性能的测试装置，其特征在于：还包括板面载荷构件，所述板面载荷构件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：张大山，李艳艳，张建春，房圆圆，董毓利，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：福建,35