脚手架安全状态力学性能试验方法技术

本发明专利技术公开了一种脚手架安全状态力学性能试验方法，包括以下步骤：1)、进行试验模型的搭建，并且在扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器，外接静态应变测试采集仪器；2)、使用扭力扳手调整拧紧力矩，并在荷载p范围内使用压力机逐级施加压力，并观察采集数据情况；3)、卸荷，并且将扣件处的拧紧力矩分别调整到其它力矩，重复试验。本发明专利技术通过调整拧紧力矩和压力机逐级施压，由扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器采集压力信息，从而得到脚手架安全状态力学性能的实验结果，为施工工程的脚手架的安全性能提供指导作用。

Testing method for mechanical properties of scaffolding under safe condition

The invention discloses a mechanical property test method for Scaffolding Safety state, which includes the following steps: 1) setting up test model, installing gasket pressure sensor at the bolt of fastener, external static strain testing and acquisition instrument; 2) adjusting tightening moment by using torsion wrench, applying pressure step by step by step in the range of load p, and observing acquisition number. According to the situation; 3) unload, and adjust the tightening moment of fastener to other moment, repeat the test. By adjusting the tightening moment and the step-by-step pressure exerted by the press, the gasket pressure sensor is placed at the bolt of the fastener to collect the pressure information, thereby obtaining the experimental results of the mechanical properties of the scaffold in the safe state, and providing guidance for the safety performance of the scaffold in the construction project.

【技术实现步骤摘要】
脚手架安全状态力学性能试验方法
本专利技术涉及脚手架力学性能测试
，尤其涉及脚手架安全状态力学性能试验方法。
技术介绍
目前国民经济高速发展，随着建筑业以及基础建设规模的发展扩大，脚手架的施工安全也成为人们关注的重点。近年来，我国扣件式钢管脚手架倒塌事故呈现明显的上升趋势。针对这种情况，对于扣件式脚手架对接扣件或直角扣件在安全状态下进行力学实验就很有必要，采用现有钢管脚手架材料特点和搭设的技术要求，同时结合实验室的实验条件，对扣件式钢管脚手架钢管和扣件的材料性能进行了系统的试验研究。通过对扣件式钢管脚手架钢管和扣件力学性能的试验研究，拟达到以下目的：(1)通过实验对脚手架搭接方式对脚手架承载力的影响进行分析；(2)确定扣件节点在不同拧紧力矩下的力学特征。针对实验结果进行调整，从而减少扣件式钢管脚手架倒塌事故的发生，提高施工的安全性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供脚手架安全状态力学性能试验方法，旨在解决现有技术中扣件式钢管脚手架在安全状态下，进行力学性能试验的问题。根据本专利技术实施例的脚手架安全状态力学性能试验方法，包括以下步骤：1)、进行试验模型的搭建，并且在扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器，外接静态应变测试采集仪器；2)、使用扭力扳手调整拧紧力矩，并在荷载p范围内使用压力机逐级施加压力，并观察采集数据情况；3)、卸荷，并且将扣件处的拧紧力矩分别调整到其它力矩，重复试验。进一步的，所述试验模型包括对接扣件纯弯曲作用实验模型、直角扣件竖向荷载作用实验模型、对接/直角扣件竖向荷载作用实验模型。进一步的，所述对接扣件纯弯曲作用实验模型包括压力机、施力座和一组采用对接扣件连接的纵向水平杆，所述施力座位于纵向水平杆的顶部通过压力机向该组纵向水平杆施加压力。进一步的，所述施力座包括座体和平行安装在座体底部两侧的压力板，所述压力板与纵向水平杆相互垂直，所述对接扣件位于座体底部两侧的压力板的中间位置，所述压力机的输出端位于座体的正上方。进一步的，所述直角扣件竖向荷载作用实验模型包括由立杆、纵向水平杆、横向水平杆和直角扣件搭建而成的矩形框架、平行安装在矩形框架的顶部的一组施力杆件和压力机，所述压力机的施力点位于施力杆件的中部。进一步的，所述施力杆件与纵向水平杆平行，所述直角扣件安装在立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣接点处。进一步的，所述对接/直角扣件竖向荷载作用实验模型包括由立杆、采用对接扣件连接的纵向水平杆、横向水平杆和直角扣件搭建而成的矩形框架、平行安装在矩形框架的顶部的一组施力杆件和压力机，所述压力机的施力点位于施力杆件的中部。进一步的，所述拧紧力矩的调节范围为20-50N.m。进一步的，所述对接扣件纯弯曲作用实验模型的荷载p范围值是0-5KN，所述直角扣件竖向荷载作用实验模型的荷载p范围值是0-20KN，所述对接/直角扣件竖向荷载作用实验模型的荷载p范围值是0-6KN。本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：采用该脚手架安全状态力学性能试验方法，通过搭建对接扣件纯弯曲作用实验模型、直角扣件竖向荷载作用实验模型、对接/直角扣件竖向荷载作用实验模型进行试验，通过调整拧紧力矩和压力机逐级施压，由扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器采集压力信息，从而得到脚手架安全状态力学性能的实验结果，为施工工程的脚手架的安全性能提供指导作用。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术提出的脚手架安全状态力学性能试验方法的结构示意图；图2为本专利技术提出的脚手架安全状态力学性能试验方法的立体结构示意图；图3为本专利技术提出的脚手架安全状态力学性能试验方法的实验模型结构示意图；图4为对接扣件纯弯曲作用实验中对接扣件一在不同工况下加载曲线；图5为对接扣件纯弯曲作用实验中对接扣件二在不同工况下加载曲线；图6为直角扣件竖向荷载作用实验中直角扣件的一号传感器在不同工况下加载曲线；图7为直角扣件竖向荷载作用实验中直角扣件的二号传感器在不同工况下加载曲线；图8为对接/直角扣件竖向荷载作用实验中对接扣件三在不同工况下加载曲线；图9为对接/直角扣件竖向荷载作用实验中对接扣件四在不同工况下加载曲线。图中：1-对接扣件一、2-对接扣件二、3-直角扣件、4-对接扣件三、5-对接扣件四、6-一号传感器、7-二号传感器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。该脚手架安全状态力学性能试验方法，包括以下步骤：1)、进行试验模型的搭建，并且在扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器，外接静态应变测试采集仪器；2)、使用扭力扳手调整拧紧力矩，并在荷载p范围内使用压力机逐级施加压力，并观察采集数据情况；3)、卸荷，并且将扣件处的拧紧力矩分别调整到其它力矩，重复试验。试验模型包括对接扣件纯弯曲作用实验模型、直角扣件竖向荷载作用实验模型、对接/直角扣件竖向荷载作用实验模型。实验共进行了3组，实验时使用相同钢管，不同扣件，对扣件在拧紧力矩为20、30、40、50N.m的四种情况进行监测，为准确地反映施工现场的实际情况，本实施例试验模型所用钢管及扣件均为施工场地使用中的旧钢管及扣件，现场随机抽取。其单杆稳定承载力试验和搭接方式对承载力的影响试验所需材料及扣件均由该施工场地提供，扣件实验在北京科技大学结构实验室进行。本实施例中，根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》GB51210-2016，钢管外径48.3mm，允许偏差±0.5mm；壁厚3.6mm，允许偏差±0.36mm。本次试验所用钢管均为施工场地使用中的旧钢管，最大壁厚为3.7mm，最小壁厚为3.35mm，最大钢管外径为48.55mm，最小钢管外径为48.2mm，均符合规范要求。试验所用扣件同样来源于施工现场，扣件质量应符合《钢管脚手架扣件》等有关要求，扣件不应有螺栓滑丝、松动等现象，扣件表面无生锈、无裂缝，本次扣件分为直角扣件和对接扣件，直角扣件用于垂直交叉杆件之间的连接(水平杆与立杆连接)，对接扣件用于横杆与横杆之间的连接。试验扣件进场时应仔细检查，确保扣件的质量和尺寸符合要求。试验模型由施工人员搭设，部分由实验室人员搭设，搭设的偏差由目测控制，垂直偏差由线锤校准，扣件拧紧力矩用扭力扳手控制。杆件试验加载装置主要是液压千斤顶，扣件由压力传感器控制荷载变化情况。参照图1，对接扣件纯弯曲作用实验模型包括压力机(图中未标号)、施力座(图中未标号)和一组采用对接扣本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.脚手架安全状态力学性能试验方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、进行试验模型的搭建，并且在扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器，外接静态应变测试采集仪器；2)、使用扭力扳手调整拧紧力矩，并在荷载p范围内使用压力机逐级施加压力，并观察采集数据情况；3)、卸荷，并且将扣件处的拧紧力矩分别调整到其它力矩，重复试验。

【技术特征摘要】
1.脚手架安全状态力学性能试验方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、进行试验模型的搭建，并且在扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器，外接静态应变测试采集仪器；2)、使用扭力扳手调整拧紧力矩，并在荷载p范围内使用压力机逐级施加压力，并观察采集数据情况；3)、卸荷，并且将扣件处的拧紧力矩分别调整到其它力矩，重复试验。2.根据权利要求1所述的脚手架安全状态力学性能试验方法，其特征在于，所述试验模型包括对接扣件纯弯曲作用实验模型、直角扣件竖向荷载作用实验模型、对接/直角扣件竖向荷载作用实验模型。3.根据权利要求2所述的脚手架安全状态力学性能试验方法，其特征在于，所述对接扣件纯弯曲作用实验模型包括压力机、施力座和一组采用对接扣件连接的纵向水平杆，所述施力座位于纵向水平杆的顶部通过压力机向该组纵向水平杆施加压力。4.根据权利要求3所述的脚手架安全状态力学性能试验方法，其特征在于，所述施力座包括座体和平行安装在座体底部两侧的压力板，所述压力板与纵向水平杆相互垂直，所述对接扣件位于座体底部两侧的压力板的中间位置，所述压力机的输出端位于座体的正上方。5.根据权利要求2所述的脚手架安全状态力学性能试验方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小芳，周荣华，谢谟文，熊劲松，林磊，张真雄，
申请(专利权)人：深圳市市政工程总公司，
类型：发明
国别省市：广东,44