一种带约束组合梁抗火试验装置及其组装方法制造方法及图纸

本公开涉及一种带约束组合梁抗火试验装置，包括，炉体，四面墙体围成上方开口的方形的炉体，两个横墙沿着墙体的顶部至底部开设一个竖向的通槽，两个通槽相对于炉体的横向对称轴轴对称，横墙的高度低于纵墙的高度；约束装置，由两个固定柱组成，两个固定柱分别竖直设置于两个通槽内，固定柱的高度与纵墙的高度相同；组合梁，由混凝土板和工字形钢梁组成，钢梁的上翼板与混凝土板贴合，下翼板悬空设置，混凝土板水平位于在炉体的顶部开口处，混凝土板的上表面与固定柱的上表面在同一个平面上，钢梁位于炉体内部，钢梁的两端分别与两个固定柱固定连接。对组合梁进行不同约束形式的抗火试验。

A Fire Resistance Testing Device for Composite Beams with Constraints and Its Assembly Method

The present disclosure relates to a fire resistance test device with restrained composite beams, including a furnace body with four walls enclosed by square openings above, two vertical channels along the top to bottom of the wall, two channels are axially symmetrical with respect to the furnace body, and the height of the cross wall is lower than the height of the longitudinal wall; the restraint device consists of two fixed columns and two solid ones. The fixed column is erected in two channels, and the height of the fixed column is the same as the height of the longitudinal wall; the composite beam is composed of concrete slab and I-shaped steel beam. The upper flange of the steel beam is fitted with the concrete slab, and the lower flange is suspended. The concrete slab is located horizontally at the top opening of the furnace body, the upper surface of the concrete slab is on the same plane as the upper surface of the fixed column, and the steel beam is located at the same plane. Inside the furnace body, two ends of the steel beam are fixed with two fixed columns. Fire resistance tests of composite beams with different restraints are carried out.

【技术实现步骤摘要】
一种带约束组合梁抗火试验装置及其组装方法
本公开属于建筑火灾实验装置
，具体涉及一种带约束组合梁抗火试验装置及其组装方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。我国每年因建筑火灾造成巨大的人员伤亡和财产损失，而火灾的起因和发展情况都比较复杂，所要面临的建筑火灾形势非常严峻，因此研究结构的抗火性能是当今社会的一个重要课题。组合梁作为结构中重要的承重构件，是一种由钢梁和混凝土板通过栓钉连接形成的结构形式。组合梁由于力学性能好而被广泛应用于实际工程中，因此探究组合梁的抗火性能变得尤为迫切。目前对组合梁进行抗火实验所使用的装置，其数量和类型繁多，重复使用率不高，实用性不强。200910071338.5双层双跨框架结构抗火试验装置及其实现方法中记载了模拟双层双跨框架结构的特点，在外炉壁内设置框架梁和框架柱形成双层双跨框架结构，设置了荷载块和千斤顶模拟荷载状态测量。201510919565.4一种钢结构节点抗火试验装置，涉及建筑结构的节点梁在扭转作用时的抗火试验，200820211607.4用于测量单层框架的抗火试验装置，将单层框架结构安装在外炉体和内炉体之间，对单层框架结构施加力然后进行抗火试验。专利技术人专利技术发现上述文献中进行了荷载下的抗火试验，均没有对组合梁进行不同约束状态的抗火试验。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本公开的一个目的是提供一种带约束组合梁抗火试验装置。为了解决以上技术问题，本公开的技术方案为：一种带约束组合梁抗火试验装置，包括：炉体，四面墙体围成上方开口的方形的炉体，炉体包括两个横墙和两个纵墙，两个横墙沿着墙体的顶部至底部开设一个竖向的通槽，通槽将横墙隔离成独立的两个墙体，两个通槽相对于炉体的横向对称轴轴对称，横墙的高度等于纵墙的高度；约束装置，由两个固定柱组成，两个固定柱分别竖直设置于两个通槽内，固定柱底部与地面固定，固定柱的高度与纵墙的高度相同；组合梁，由混凝土板和工字形钢梁组成，钢梁由两个翼板和连接两个翼板的腹板组成，两个翼板分别为上翼板和下翼板，钢梁的上翼板与混凝土板贴合，下翼板悬空设置，混凝土板水平位于在炉体的顶部开口处，钢梁正对通槽内的固定柱，混凝土板的上表面与固定柱的上表面在同一个平面上，钢梁位于炉体内部，钢梁的两端分别与两个固定柱固定连接。本公开的炉体的两个横墙上分别设置竖向通槽，通槽设置一个可以与组合梁进行连接的固定柱，固定柱与钢梁之间的连接方式不同，形成的对钢梁的约束形式也不同，这样就可以测量不同约束形式的组合梁的抗火性能。横墙的高度等于固定柱的高度，组合梁只通过固定柱进行支撑，组合梁不与横墙相接触，横墙不给予组合梁支撑力，所以本公开的抗火试验装置能够进行组合梁与固定柱之间的连接方式不同的情况下的抗火能力。炉体的两个横墙开设的通槽将横墙分隔成两个独立的墙体，通槽从横墙的顶部至底部，在通槽内固定柱的底部可以与地面相固定，与现有的建筑结构类似，固定柱的上表面与横墙的上表面在同一表面上，固定柱对组合梁具有支撑作用，同时钢梁与固定柱相连接可以与真实的建筑结构相同，可以更好的模拟组合梁在不同约束形式下的抗火试验。固定柱正对钢梁，如果倾斜会使组合梁扭转，影响试验结果。本公开的有益效果：本公开的带约束组合梁抗火试验装置可以根据组合梁的尺寸进行设计，使用灵活、方便，组合梁长度等于两个固定钢柱之间的距离，可以根据组合梁的长度设计炉体的墙体的长度；固定柱与墙体之间活动连接，固定柱可以根据需要进行调整和更换，并可以重复使用，实用性高；本公开的抗火实验装置可以考察组合梁的抗火能力与不同的连接方式之间的关系。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开的带约束组合梁抗火试验装置的俯视图；图2为本公开的带约束组合梁抗火试验装置的剖视图；图3为本公开的组合梁的结构图；图4为钢柱和钢梁铰接的结构示意图；图5为钢柱和钢梁刚接的结构示意图；图6为钢柱和钢梁半刚接的结构示意图；其中，1、炉体，2、抗火棉，3、钢柱，4、混凝土板，5、钢梁，6、栓钉，7、点火器，8、烟道，9、横墙，10、水平墙，11、竖直墙，12、竖直节点板，13、水平节点板，14、角钢，15、螺栓，16、翼板，17、腹板。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。一种带约束组合梁抗火试验装置，包括：炉体1，四面墙体围成上方开口的方形的炉体，炉体包括两个横墙9和两个纵墙，两个横墙9沿着墙体的顶部至底部开设一个竖向的通槽，通槽将横墙9隔离成独立的两个墙体，两个通槽相对于炉体的横向对称轴轴对称，横墙9的高度等于纵墙的高度；约束装置，由两个固定柱组成，两个固定柱分别竖直设置于两个通槽内，固定柱底部与地面固定，固定柱的高度与纵墙的高度相同；组合梁，由混凝土板4和工字形钢梁5组成，钢梁5由两个翼板16和连接两个翼板16的腹板17组成，两个翼板16分别为上翼板和下翼板，钢梁5的上翼板与混凝土板4贴合，下翼板悬空设置，混凝土板4水平位于在炉体的顶部开口处，混凝土板4的上表面与固定柱的上表面在同一个平面上，钢梁5位于炉体1内部，钢梁5的两端分别与两个固定柱固定连接。在一些实施例中，钢梁5的上翼板与混凝土板4通过栓钉6固定连接，栓钉6上部浇筑在混凝土板内，栓钉的底部与钢梁固定连接。在一些实施例中，钢梁5位于混凝土板4的纵向对称轴上，所述纵向对称轴平行于纵墙。在一些实施例中，炉体1的两个纵墙为倒L型，纵墙由水平墙10和竖直墙11组成，竖直墙11与地面垂直，水平墙10位于炉体1内部一侧，炉体1顶部的混凝土板4的两个侧面分别与两个水平墙10的侧面相对并留有一定空隙。水平墙10与混凝土板4之间设置空隙可以使组合梁受火时的行为不受到约束，把实验现象完整的呈现出来。在一些实施例中，混凝土板4的两个侧面与两个水平墙10侧面之间的空隙均设置抗火棉2。混凝土板4侧面和水平墙10侧面之间的抗火棉2减少热量散失的作用。在一些实施例中，竖直墙11的墙体上设置点火器7。在一些实施例中，通槽的宽度为固定柱宽度的1.2-2倍。通槽宽度满足容纳固定柱，固定柱对混凝土板的具有足够的支撑作用，固定柱和横墙之间的留有孔隙，使固定柱不受横墙的约束，使组合梁的抗火试验的效果不受其它外力的影响。在一些实施例中，固定柱为钢柱3，钢柱3为工字型或H型。在一些实施例中，工字型钢柱的两个开口正对通槽两侧的横墙9。本公开选择工字型钢的原因为，工字型钢由两个支架和横梁组成，这种结构的特征是横梁受到应力产生形变时中间一层不拉伸也不压缩，所以对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带约束组合梁抗火试验装置，其特征在于：包括，炉体，四面墙体围成上方开口的方形的炉体，炉体包括两个横墙和两个纵墙，两个横墙沿着墙体的顶部至底部开设一个竖向的通槽，通槽将横墙隔离成独立的两个墙体，两个通槽相对于炉体的横向对称轴轴对称，横墙的高度等于纵墙的高度；约束装置，由两个固定柱组成，两个固定柱分别竖直设置于两个通槽内，固定柱底部与地面固定，固定柱的高度与纵墙的高度相同；组合梁，由混凝土板和工字形钢梁组成，钢梁由两个翼板和连接两个翼板的腹板组成，两个翼板分别为上翼板和下翼板，钢梁的上翼板与混凝土板贴合，下翼板悬空设置，混凝土板水平位于在炉体的顶部开口处，混凝土板的上表面与固定柱的上表面在同一个平面上，钢梁位于炉体内部，钢梁的两端分别与两个固定柱固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种带约束组合梁抗火试验装置，其特征在于：包括，炉体，四面墙体围成上方开口的方形的炉体，炉体包括两个横墙和两个纵墙，两个横墙沿着墙体的顶部至底部开设一个竖向的通槽，通槽将横墙隔离成独立的两个墙体，两个通槽相对于炉体的横向对称轴轴对称，横墙的高度等于纵墙的高度；约束装置，由两个固定柱组成，两个固定柱分别竖直设置于两个通槽内，固定柱底部与地面固定，固定柱的高度与纵墙的高度相同；组合梁，由混凝土板和工字形钢梁组成，钢梁由两个翼板和连接两个翼板的腹板组成，两个翼板分别为上翼板和下翼板，钢梁的上翼板与混凝土板贴合，下翼板悬空设置，混凝土板水平位于在炉体的顶部开口处，混凝土板的上表面与固定柱的上表面在同一个平面上，钢梁位于炉体内部，钢梁的两端分别与两个固定柱固定连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：钢梁的上翼板与混凝土板通过栓钉固定连接，栓钉预制焊接在混凝土板内，栓钉的底部与钢梁固定连接。优选的，钢梁位于混凝土板的纵向对称轴上，所述纵向对称轴平行于纵墙。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：炉体的两个纵墙为倒L型，纵墙由水平墙和竖直墙组成，竖直墙与地面垂直，水平墙位于炉体内部一侧，炉体顶部的混凝土板的两个侧面分别与两个水平墙的侧面相对并留有一定空隙；优选的，混凝土板的两个侧面与两个水平墙侧面之间的空隙均设置抗火棉。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：竖直墙的墙体上设置点火器。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：通槽的宽度为固定柱宽度的1.2-2倍。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：固定柱为钢柱，钢柱为工字型或H型...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕俊利，蔡永远，仲崇强，吕京京，陈其超，周圣楠，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37