一种水平建筑构件耐火试验加载方法及加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水平建筑构件耐火试验加载方法及加装装置，该加装装置包括固定于试验炉长度方向两端的承压立柱、用于固定测试样品的承压管架、承压横梁、多条钢结构架、液压站、控制器和数据处理装置，所述承压横梁和承压管架自上而下安装于承压立柱；多条钢结构架通过第一滑块安装于承压横梁，每条钢结构架设有通过第二滑块安装朋多个独立控制的液压缸；所述液压缸通过液压管路与液压站连接，所述液压站与控制器连接，所述数据处理装置通过转换器与控制器连接。采用本发明专利技术的水平建筑构件耐火试验加载方法及加装装置可实现全尺寸样品的均布荷载要求，为测试样品吊装以及试验炉上作业提供便利。

【技术实现步骤摘要】
一种水平建筑构件耐火试验加载方法及加载装置
本专利技术涉及建筑构件耐火试验技术，具体涉及一种水平建筑构件耐火试验加载方法及加载装置。
技术介绍
耐火试验是通过模拟真实火灾的方式来检测建筑构件耐火性能的一种试验方法，通过进行耐火极限试验，可正确地评判被测试件的耐火性能，从而为建筑设计和验收提供指导性的数据，从而提高建筑物的火灾安全性。对于楼板，屋顶，梁等承重的水平建筑构件，不仅在建筑结构中起到水平分隔的作用，更加重要的是承受了结构竖向荷载的作用，因此对于水平承重分隔构件耐火性能的判定准则中，规定对试件施加恒定的试验荷载后进行耐火试验，并对其承载能力，耐火完整性以及耐火隔热性进行测量判定。并规定如果试件的“承载能力”已不符合要求，则自动认为试件的“隔热性”和“完整性”不符合要求。由此可见，对于承重水平建筑构件来说，其在耐火试验中的承载能力最为重要。因此，如何准确的施加设计荷载，并保证在试验过程中恒定不变对于试件承重能力的判定尤为重要。根据构件耐火极限测试的国家标准规定，试验加载装置可采用液压、机械或重物。目前，在国内外绝大多数实验室，大多都采用重物加载的方式，也就是在试件背火面人工堆积额定重量的预制混凝土块或金属块实现设计均布荷载。而且由于标准规定，加载装置与试件表面的接触点的面积总和不应超过水平试件表面积的10％，因此，一般均采用把大量重物堆高的方式实现。这样的加载方式不仅试验装置原始，重物堆高安装起来费工费时而且垮塌风险极大，当试件在测试过程中产生较大变形时，堆积的重物很容易跟随试件的变形发生位置移动，有可能造成局部的集中荷载；若构件发生垮塌，堆积重物更会直接掉入试验炉内，造成试验仪器的破坏。因此，需要提供一种安装灵活便捷，与试件接触面积小并且安全有效的机械化加载方法和装置。另外，有一些实验机构则通过固定于地面的反力架、并利用安装在反力架上部横梁的千斤顶对试件背火面施加荷载。缺点在于，该种加载装置通常为固定结构，只能够对额定大小的构件的固定位置进行加载，对于非标准尺寸的试验样品难以完成模拟均布荷载的要求。而且在水平试验炉上采用大量的反力架以及千斤顶，以及众多的管路线路排布，定会极大的减小了炉膛上方的可操作空间，为试验样品的吊装以及炉上作业带来诸多不便。因此，设计一套可移动的，并能适合全尺寸水平承重建筑构件耐火性能试验使用而且荷载恒定的加载方法和装置，对于不同试件的耐火性能的评估十分重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种水平建筑构件耐火试验加载方法。该水平建筑构件耐火试验加载方法可以实现在耐火试验过程中对不同尺寸的水平建筑构件持续施加恒定的荷载，从而对水平建筑构件的承载能力进行有效评价。同时，本专利技术还提供了一种实现上述水平建筑构件耐火试验加载方法的加载装置。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：本水平建筑构件耐火试验加载方法，包括以下步骤：1)安装支撑结构：在试验炉长度方向两端设置承压立柱，承压管架的长度方向两端与承压立柱连接，而承压管架的宽度方向两端与试验炉连接；2)加载载荷装置的安装：将试验样品安装至水平耐火试验炉上，通过吊机将液压加载系统承压横梁吊到试验炉上方，且将承压横梁的两端分别固定在位于试验炉长度方向两端的承压立柱上端；多个钢结构架通过第一滑块安装于承压横梁，而每个钢结构架通过第二滑块连接有多个独立控制的液压缸；3)施加载荷：通过第一滑块和第二滑块调整好各个液压缸的位置，各液压缸通过液压管路与液压站连通；此时，控制器设定目标油压值，并开启液压站进行加压；4)耐火试验：待所有使用的液压缸的活塞杆都顺利伸出，活塞杆的下端顶紧试验样品，且荷载量达到恒定后，试验炉启动按标准温升曲线进行升温，以对试验样品进行加热试验样品在升温过程中，液压站的油压值数据通过转换器输送至数据处理装置，以进行分析和记录；5)停止试验：试验炉停止加热，液压缸的活塞杆全部收缩复位，关闭液压管路，且松开液压缸与液压路管之间连接的快速接头；最后通过吊机将加载载荷装置，并移除测试样品。优选的，在步骤3)中，控制器设定目标油压值的偏差值小于或等于2.5％。优选的，在步骤4)中，试验炉启动前，液压站加压的时间大于或等于15min。优选的，在步骤4)中，液压站的油压值数据每间隔30s～60s内传输一次给数据处理装置。一种实现上述的水平建筑构件耐火试验加载方法的加载装置，包括固定于试验炉长度方向两端的承压立柱、承压管架、承压横梁、多个钢结构架、液压站、控制器和数据处理装置，所述承压横梁安装于承压立柱的上端，所述承压管架的长度方向两端与承压立柱的中部连接，所述承压管架的宽度方向两端与试验炉连接；多个钢结构架的上端均通过第一滑块安装于承压横梁，每个钢结构架的下端设有多个第二滑块，且每个第二滑块安装有独立控制的液压缸；所述液压缸通过液压管路与液压站连接，所述液压站与控制器连接，所述数据处理装置通过转换器与控制器连接。优选的，所述液压缸的活塞杆下端设有万向支脚，此万向支脚通过轴承与活塞杆连接，且万向支脚的支脚板与轴承之间垫加有耐高温垫。优选的，所述钢结构架与承压横梁互相垂直；所述钢结构架的两端通过支杆支承于承压管架宽度方向的两端。优选的，所述液压管路包括主供油管路、主回油管路、与钢结构架数量相等的支供油管路和与钢结构架数量相等的支回油管路，各条支供油管路安装于相应的钢结构架的一侧，各条支回油管路安装于相应的钢结构架的另一侧；所有的支供油管路均通过主供油管路与液压站的出口连接，所有的支回油管路均通过主回油管路与液压站的入口连接；位于每条钢结构架下方的多个液压缸的入口分别通过相应的球阀开关与相应的支供油管路连接；位于每条钢结构架下方的多个液压缸的出口分别通过相应的球阀开关与相应的支回油管路连接。优选的，所述第一滑块包括上滑板、下滑板和多根连接螺杆，所述上滑板和下滑板分别位于承压横梁的上面和下面，且所述上滑板和下滑板之间通过连接螺杆连接，所述钢结构架的上面通过焊接与下滑板连接。优选的，所述第二滑块包括滑块体和多个锁紧螺栓，所述滑块体上端设有倒T形槽，所述滑块体通过T形槽与钢结构架的下端滑动连接；所述液压缸通过插销安装于滑块体的下端；当液压缸定位好后，所述滑块体通过锁紧螺栓与钢结构架锁紧连接。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点：1、本专利技术摒除了龙门架式的固定方式，采用在试验炉外围增加承压立柱和承压管架构成支撑结构，并将承压管架、承压横梁、多条钢结构架和多个液压缸构成的加载载荷装置安装于支撑结构，这使加载装置与试验炉分离，并配合使用液压快速接头与液压站连接，实现了大型液压加载系统的可移动性，安装简单快速而且节省人力，并能大大节省炉体上方空间，为测试样品吊装以及炉上作业提供便利。2、本专利技术中的各个液压缸可通过相应的第一滑块和第二滑块进行纵向和横向的移动，每个液压缸都能独立加载的可能性，对于不同尺寸的测试样品可随时增减加载点数量，满足对测试样品进行模拟均布载荷或集中荷载的要求。3、本专利技术使用的液压控制系统通过调节目标油压值可轻易控制单个液压缸的加载量，通过换算得到的荷载值精度高，配合液压加载随动的特性，保证在试验期间承压管架、承压横梁、多条钢结构架、多个液压缸和液压站等构成加载系统能跟随测试样品变形速度迅速响应，保持荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平建筑构件耐火试验加载方法，其特征在于，包括以下步骤：1)安装支撑结构：在试验炉长度方向两端设置承压立柱，承压管架的长度方向两端与承压立柱连接，而承压管架的宽度方向两端与试验炉连接；2)加载载荷装置的安装：将试验样品安装至水平耐火试验炉上，通过吊机将液压加载系统承压横梁吊到试验炉上方，且将承压横梁的两端分别固定在位于试验炉长度方向两端的承压立柱上端；多个钢结构架通过第一滑块安装于承压横梁，而每个钢结构架通过第二滑块连接有多个独立控制的液压缸；3)施加载荷：通过第一滑块和第二滑块调整好各个液压缸的位置，各液压缸通过液压管路与液压站连通；此时，控制器设定目标油压值，并开启液压站进行加压；4)耐火试验：待所有使用的液压缸的活塞杆都顺利伸出，活塞杆的下端顶紧试验样品，且荷载量达到恒定后，试验炉启动按标准温升曲线进行升温，以对试验样品进行加热试验样品在升温过程中，液压站的油压值数据通过转换器输送至数据处理装置，以进行分析和记录；5)停止试验：试验炉停止加热，液压缸的活塞杆全部收缩复位，关闭液压管路，且松开液压缸与液压路管之间连接的快速接头；最后通过吊机将加载载荷装置，并移除测试样品。

【技术特征摘要】
1.一种水平建筑构件耐火试验加载方法，其特征在于，包括以下步骤：1)安装支撑结构：在试验炉长度方向两端设置承压立柱，承压管架的长度方向两端与承压立柱连接，而承压管架的宽度方向两端与试验炉连接；2)加载载荷装置的安装：将试验样品安装至水平耐火试验炉上，通过吊机将液压加载系统承压横梁吊到试验炉上方，且将承压横梁的两端分别固定在位于试验炉长度方向两端的承压立柱上端；多个钢结构架通过第一滑块安装于承压横梁，而每个钢结构架通过第二滑块连接有多个独立控制的液压缸；3)施加载荷：通过第一滑块和第二滑块调整好各个液压缸的位置，各液压缸通过液压管路与液压站连通；此时，控制器设定目标油压值，并开启液压站进行加压；4)耐火试验：待所有使用的液压缸的活塞杆都顺利伸出，活塞杆的下端顶紧试验样品，且荷载量达到恒定后，试验炉启动按标准温升曲线进行升温，以对试验样品进行加热试验样品在升温过程中，液压站的油压值数据通过转换器输送至数据处理装置，以进行分析和记录；5)停止试验：试验炉停止加热，液压缸的活塞杆全部收缩复位，关闭液压管路，且松开液压缸与液压路管之间连接的快速接头；最后通过吊机将加载载荷装置，并移除测试样品。2.根据权利要求1所述的水平建筑构件耐火试验加载方法，其特征在于：在步骤3)中，控制器设定目标油压值的偏差值小于或等于2.5％。3.根据权利要求1所述的水平建筑构件耐火试验加载方法，其特征在于：在步骤4)中，试验炉启动前，液压站加压的时间大于或等于15min。4.根据权利要求1所述的水平建筑构件耐火试验加载方法，其特征在于：在步骤4)中，液压站的油压值数据每间隔30s～60s内传输一次给数据处理装置。5.一种实现权利要求1～4中任意一项所述的水平建筑构件耐火试验加载方法的加载装置，其特征在于：包括固定于试验炉长度方向两端的承压立柱、承压管架、承压横梁、多个钢结构架、液压站、控制器和数据处理装置，所述承压横梁安装于承压立柱的上端，所述承压管架的长度方向两端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴欣，赵侠，杨展，刘建勇，凌翩，易爱华，高世杰，邬玉龙，张嘉良，
申请(专利权)人：广州市建筑材料工业研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44