一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置制造方法及图纸

实用新型专利技术提供一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置。该装置包括固定在刚性地面上的反力架立柱，以及加载设备和测量设备。所述反力架立柱整体为H型柱。桁架梁段包括桁架梁矩管Ⅰ、桁架梁矩管Ⅱ和若干连接件。试验时，桁架梁段通过端部阻推装置和矩管抗滑施压装置固定在反力架立柱上。手摇千斤顶对桁架梁矩管Ⅱ施加轴向推力。所述手摇千斤顶所施加荷载的大小通过压力传感器测量。所述桁架梁矩管Ⅰ的竖向位移值、桁架梁矩管Ⅱ的竖向位移值以及桁架梁矩管Ⅱ末端的水平侧移值通过机电百分表进行测量。该装置可施加荷载的范围大，可以自由控制加载速度，能正确模拟轻钢矩管桁架梁连接件的实际受力状态。

A test device for measuring the shear resistance of the connecting parts of the light steel moment tube truss beam

The utility model provides an experimental device for measuring the shear resistance of the connecting parts of the light steel moment tube truss beam. The device includes a counterforce stand column fixed on the rigid ground, as well as the loading equipment and measuring equipment. The vertical column of the counterforce is H type. Truss girder section includes truss beam moment tube I, truss beam moment tube II and several connections. In the test, the truss beam is fixed on the stand column by the end drag device and the moment pipe anti sliding pressure device. The hand Jack exerts axial thrust on the truss beam moment tube II. The size of the load applied to the hand jacks is measured by a pressure sensor. The vertical displacement of the truss beam of rectangular tube value, vertical displacement of truss beam of rectangular pipe truss beam moment value and tube end II horizontal displacement values were measured by electrical indicator. The range of the load is large, the loading speed can be controlled freely, and the actual stress state of the connection parts of the light steel moment tube truss beam can be correctly simulated.

【技术实现步骤摘要】
一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置
本技术涉及结构工程领域，具体涉及一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置。
技术介绍
轻钢矩管桁架梁的上、下弦管由连接件通过自攻螺钉连接在一起。这种连接方式使得矩管和连接件相连的节点处具有一定承担弯矩的能力。两者之间的连接既不属于铰接，也不属于刚接，为半刚性连接。在工程计算中，往往将这种连接方式等效为理想的铰接，这就造成了工程计算结果与实际值偏差较大。为了精确地对桁架梁的受力性能进行理论分析，除了对桁架梁进行静力加载的试验之外，还需要对桁架梁连接件的抗剪性能进行研究。现有技术通常通过钢板间自攻螺钉的抗剪性能试验确定此类桁架梁节点的抗剪性能。但这种试验方法测量的只是自攻螺钉的抗剪性能，并不能测量出连接件的抗剪性能，也反映不了桁架梁节点的实际受力状态。所得结果仅适用于桁架梁的有限元分析，而不能用于桁架梁挠度理论计算公式的建立。因此，亟需开发一种合理的测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置，以解决现有技术中存在的问题。为实现本技术目的而采用的技术方案是这样的，一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置，包括固定在刚性地面上的反力架立柱，以及加载设备和测量设备。所述反力架立柱整体为H型柱。所述反力架立柱的翼缘Ⅰ上沿高度方向开设有若干通孔Ⅰ。试验时，桁架梁段通过端部阻推装置和矩管抗滑施压装置固定在反力架立柱上。所述桁架梁段包括桁架梁矩管Ⅰ、桁架梁矩管Ⅱ和若干连接件。所述桁架梁矩管Ⅰ和桁架梁矩管Ⅱ均竖直布置。所述连接件通过自攻螺钉将桁架梁矩管Ⅰ和桁架梁矩管Ⅱ连接在一起。所述端部阻推装置包括竖直布置的钢垫板Ⅰ和水平布置的钢垫板Ⅱ。所述钢垫板Ⅰ的板面上开设有若干通孔Ⅱ。螺栓依次穿过通孔Ⅰ和对应通孔Ⅱ后拧入螺母，将钢垫板Ⅰ固定在翼缘Ⅰ上。所述钢垫板Ⅱ的上板面与钢垫板Ⅰ的下端接触。所述桁架梁矩管Ⅰ的上端抵在钢垫板Ⅱ的下板面上。所述矩管抗滑施压装置包括若干块竖直布置的钢垫板Ⅲ。所述桁架梁矩管Ⅰ被包夹在钢垫板Ⅲ和翼缘Ⅰ之间。每块钢垫板Ⅲ的板面上均开设有若干通孔Ⅲ。螺栓依次穿过通孔Ⅰ和对应通孔Ⅲ后拧入螺母，将桁架梁矩管Ⅰ固定在翼缘Ⅰ上。所述加载设备包括手摇千斤顶，以及水平布置的钢垫板Ⅳ和钢垫板Ⅴ。所述手摇千斤顶放置于刚性地面上。所述手摇千斤顶位于钢垫板Ⅴ下方。所述桁架梁矩管Ⅱ下端与钢垫板Ⅳ接触。所述测量设备包括压力传感器和三个机电百分表。所述压力传感器被包夹在钢垫板Ⅳ和钢垫板Ⅴ之间。所述桁架梁矩管Ⅱ、压力传感器和手摇千斤顶位于同一条铅垂线上。所述三个机电百分表分别布置在钢垫板Ⅱ上方、桁架梁矩管Ⅱ上方以及桁架梁矩管Ⅱ侧面。试验时，手摇千斤顶对桁架梁矩管Ⅱ施加轴向推力。所述手摇千斤顶所施加荷载的大小通过压力传感器测量。所述桁架梁矩管Ⅰ的竖向位移值、桁架梁矩管Ⅱ的竖向位移值以及桁架梁矩管Ⅱ末端的水平侧移值通过机电百分表进行测量。进一步，所述连接件为双面连接件。进一步，所述桁架梁矩管Ⅰ的内部空间中交替填充有水泥砂浆与eps泡沫。桁架梁矩管Ⅱ内部空间的上下两端填筑有水泥砂浆。进一步，所述压力传感器通过连接线和静态应变仪相连。所述三个机电百分表通过连接线与数据采集箱相连。手摇千斤顶所施加荷载的大小通过静态应变仪实时显示。机电百分表测得的桁架梁矩管Ⅰ的竖向位移值、桁架梁矩管Ⅱ的竖向位移值以及桁架梁矩管Ⅱ末端的水平侧移值由数据采集箱进行采集。本技术的技术效果是毋庸置疑的：1)固定装置具有一定的可调节性，可根据不同类型的轻钢矩管桁架梁作出相应的调整；2)可施加荷载的范围大，可以自由控制加载速度，能正确模拟轻钢矩管桁架梁连接件的实际受力状态；3)对场地要求低，只要有满足要求的反力架即可进行试验；4)试验装置简单，安装方便迅速。附图说明图1为试验装置结构示意图；图2为A处局部放大图；图3为端部阻推装置与矩管抗滑施压装置结构示意图；图4为钢垫板Ⅰ结构示意图；图5为钢垫板Ⅲ结构示意图；图6为桁架梁段结构示意图。图中：桁架梁矩管Ⅰ1、桁架梁矩管Ⅱ2、连接件3、手摇千斤顶4、压力传感器5、反力架立柱7、翼缘Ⅰ701、通孔Ⅰ7011、腹板702、翼缘Ⅱ703、端部阻推装置8、钢垫板Ⅰ801、通孔Ⅱ8011、钢垫板Ⅱ802、矩管抗滑施压装置9、钢垫板Ⅲ901、通孔Ⅲ9011、钢垫板Ⅳ10、钢垫板Ⅴ11、机电百分表12、刚性地面13、水泥砂浆14、eps泡沫15。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步说明，但不应该理解为本技术上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本技术上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本技术的保护范围内。实施例1：本实施例公开一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置，包括固定在刚性地面13上的反力架立柱7，以及加载设备和测量设备。参见图1，所述反力架立柱7整体为H型柱。所述反力架立柱7的包括翼缘Ⅰ701、腹板702和翼缘Ⅱ703。所述腹板702连接在翼缘Ⅰ701和翼缘Ⅱ703之间。参见图2，所述翼缘Ⅰ701上沿高度方向开设有竖向的两列通孔Ⅰ7011。所述两列通孔7011分别位于腹板702的两侧。试验时，桁架梁段通过端部阻推装置8和矩管抗滑施压装置9固定在反力架立柱7上。参见图6，所述桁架梁段是在实际工程应用中桁架梁的一部分。所述桁架梁段包括桁架梁矩管Ⅰ1、桁架梁矩管Ⅱ2和三个连接件3。所述桁架梁矩管Ⅰ1和桁架梁矩管Ⅱ2均竖直布置。所述桁架梁矩管Ⅰ1紧贴反力架立柱7的翼缘Ⅰ701。所述连接件3通过自攻螺钉将桁架梁矩管Ⅰ1和桁架梁矩管Ⅱ2连接在一起。测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置可以通过对桁架梁段进行静力加载，模拟桁架梁在正常使用时连接件的受剪状态，适用于采用不同形式连接件轻钢桁架梁的连接件抗剪试验。在本实施例中，测试Z型连接件3的抗剪性能。所述连接件3为双面连接件，节点上的合力可认为通过弦管形心，从而避免加载时发生偏心失稳。参见图6，在本实施例中，所述桁架梁矩管Ⅰ1的内部空间中交替填充有水泥砂浆14与eps泡沫15，以便于螺栓固定施压。矩管抗滑施压装置所对应的桁架梁矩管Ⅰ1的内部孔道浇筑水泥砂浆14，以防止矩管1在抗滑施压装置的施压下发生局部变形。在两处水泥砂浆14之间填充eps泡沫15。由于水泥砂浆14的浇筑区段避开了连接件与桁架梁矩管连接节点处，且水泥砂浆浇筑区段错开连接件与桁架梁矩管Ⅰ1相连接的结点区段有一定距离，根据圣维南原理，可假定试件结点区段的材料性能和力学性能基本不受影响，也即整个试件的连接性能不受影响。根据施荷和测量要求，桁架梁矩管Ⅱ2内部空间的上下两端填筑少量水泥砂浆14。其中，下端的水泥砂浆14用以防止施加荷载时矩管局部屈曲，上端水泥砂浆14是为了方便桁架梁矩管Ⅱ2竖向位移的测量。参见图1与图3，所述端部阻推装置8包括竖直布置的钢垫板Ⅰ801和水平布置的钢垫板Ⅱ802。所述钢垫板Ⅰ801的一侧板面与翼缘Ⅰ701紧贴。参见图4，所述钢垫板Ⅰ801的板面上开设有四个通孔Ⅱ8011。螺栓依次穿过通孔Ⅰ7011和对应通孔Ⅱ8011后拧入螺母，将钢垫板Ⅰ801固定在翼缘Ⅰ701本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置，其特征在于：包括固定在刚性地面(13)上的反力架立柱(7)，以及加载设备和测量设备；所述反力架立柱(7)整体为H型柱；所述反力架立柱(7)的翼缘Ⅰ(701)上沿高度方向开设有若干通孔Ⅰ(7011)；试验时，桁架梁段通过端部阻推装置(8)和矩管抗滑施压装置(9)固定在反力架立柱(7)上；所述桁架梁段包括桁架梁矩管Ⅰ(1)、桁架梁矩管Ⅱ(2)和若干连接件(3)；所述桁架梁矩管Ⅰ(1)和桁架梁矩管Ⅱ(2)均竖直布置；所述连接件(3)通过自攻螺钉将桁架梁矩管Ⅰ(1)和桁架梁矩管Ⅱ(2)连接在一起；所述端部阻推装置(8)包括竖直布置的钢垫板Ⅰ(801)和水平布置的钢垫板Ⅱ(802)；所述钢垫板Ⅰ(801)的板面上开设有若干通孔Ⅱ(8011)；螺栓依次穿过通孔Ⅰ(7011)和对应通孔Ⅱ(8011)后拧入螺母，将钢垫板Ⅰ(801)固定在翼缘Ⅰ(701)上；所述钢垫板Ⅱ(802)的上板面与钢垫板Ⅰ(801)的下端接触；所述桁架梁矩管Ⅰ(1)的上端抵在钢垫板Ⅱ(802)的下板面上；所述矩管抗滑施压装置(9)包括若干块竖直布置的钢垫板Ⅲ(901)；所述桁架梁矩管Ⅰ(1)被包夹在钢垫板Ⅲ(901)和翼缘Ⅰ(701)之间；每块钢垫板Ⅲ(901)的板面上均开设有若干通孔Ⅲ(9011)；螺栓依次穿过通孔Ⅰ(7011)和对应通孔Ⅲ(9011)后拧入螺母，将桁架梁矩管Ⅰ(1)固定在翼缘Ⅰ(701)上；所述加载设备包括手摇千斤顶(4)，以及水平布置的钢垫板Ⅳ(10)和钢垫板Ⅴ(11)；所述手摇千斤顶(4)放置于刚性地面上；所述手摇千斤顶(4)位于钢垫板Ⅴ(11)下方；所述桁架梁矩管Ⅱ(2)下端与钢垫板Ⅳ(10)接触；所述测量设备包括压力传感器(5)和三个机电百分表(12)；所述压力传感器(5)被包夹在钢垫板Ⅳ(10)和钢垫板Ⅴ(11)之间；所述桁架梁矩管Ⅱ(2)、压力传感器(5)和手摇千斤顶(4)位于同一条铅垂线上；所述三个机电百分表(12)分别布置在钢垫板Ⅱ(802)上方、桁架梁矩管Ⅱ(2)上方以及桁架梁矩管Ⅱ(2)末端侧面；试验时，手摇千斤顶(4)对桁架梁矩管Ⅱ(2)施加轴向推力；所述手摇千斤顶(4)所施加荷载的大小通过压力传感器(5)测量；所述桁架梁矩管Ⅰ(1)的竖向位移值、桁架梁矩管Ⅱ(2)的竖向位移值以及桁架梁矩管Ⅱ(2)末端的水平侧移值通过机电百分表(12)进行测量。...

【技术特征摘要】
1.一种测量轻钢矩管桁架梁连接件抗剪性能的试验装置，其特征在于：包括固定在刚性地面(13)上的反力架立柱(7)，以及加载设备和测量设备；所述反力架立柱(7)整体为H型柱；所述反力架立柱(7)的翼缘Ⅰ(701)上沿高度方向开设有若干通孔Ⅰ(7011)；试验时，桁架梁段通过端部阻推装置(8)和矩管抗滑施压装置(9)固定在反力架立柱(7)上；所述桁架梁段包括桁架梁矩管Ⅰ(1)、桁架梁矩管Ⅱ(2)和若干连接件(3)；所述桁架梁矩管Ⅰ(1)和桁架梁矩管Ⅱ(2)均竖直布置；所述连接件(3)通过自攻螺钉将桁架梁矩管Ⅰ(1)和桁架梁矩管Ⅱ(2)连接在一起；所述端部阻推装置(8)包括竖直布置的钢垫板Ⅰ(801)和水平布置的钢垫板Ⅱ(802)；所述钢垫板Ⅰ(801)的板面上开设有若干通孔Ⅱ(8011)；螺栓依次穿过通孔Ⅰ(7011)和对应通孔Ⅱ(8011)后拧入螺母，将钢垫板Ⅰ(801)固定在翼缘Ⅰ(701)上；所述钢垫板Ⅱ(802)的上板面与钢垫板Ⅰ(801)的下端接触；所述桁架梁矩管Ⅰ(1)的上端抵在钢垫板Ⅱ(802)的下板面上；所述矩管抗滑施压装置(9)包括若干块竖直布置的钢垫板Ⅲ(901)；所述桁架梁矩管Ⅰ(1)被包夹在钢垫板Ⅲ(901)和翼缘Ⅰ(701)之间；每块钢垫板Ⅲ(901)的板面上均开设有若干通孔Ⅲ(9011)；螺栓依次穿过通孔Ⅰ(7011)和对应通孔Ⅲ(9011)后拧入螺母，将桁架梁矩管Ⅰ(1)固定在翼缘Ⅰ(701)上；所述加载设备包括手摇千斤顶(4)，以及水平布置的钢垫板Ⅳ(10)和钢垫板Ⅴ(11)；所述手摇千斤顶(4)放置于刚性地面上；所述手摇千斤顶(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱兰影，钟云龙，陈缘，刘洋，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50