一种钢板剪切加载试验的结构固定器制造技术

一种钢板剪切加载试验的结构固定器，属于建筑结构工程技术领域。所述加载装置包括C型槽钢钢柱、C型槽钢边框框架、H型钢钢梁、多个高强度螺栓、多个普通螺栓。所述固定器提供了一种在剪切加载试验中固定大尺寸钢板的方法，可以固定剪切加载试验的不同厚度的钢板试件，保证试验加载面的竖直平稳，限制加载试件的面外方向位移，确保加载试件保持受力方向的变形，避免试件在未达到剪切破坏之前先整体失稳破坏。坏。坏。

【技术实现步骤摘要】
一种钢板剪切加载试验的结构固定器


[0001]本专利技术涉及建筑结构工程钢结构试验
，特别涉及一种钢板剪切加载试验的结构固定器。

技术介绍

[0002]在对钢板试件进行剪切试验过程中存在很大难度，一是由于钢板太薄难以固定，二是加载位置截面太小难以控制，三是在钢板剪切试验过程中容易发生整体失稳，导致试验未达到剪切破坏而是整体失稳破坏。传统的钢板固定器有两种方式，一是将钢板固定在万能试验机上，通过对钢板的对角线方向进行竖向拉伸，虽然能起到对钢板剪切试验的作用，但万能试验机无法提供足够大的空间，故只能对小尺寸的钢板进行试验，不能满足试验足尺需求；二是通过框架将钢板固定在反力架上面，对框架设置的线铰进行加载，虽然能保证加载面不随着框架倾斜倾斜而发生变化，但由于线铰重量过大、尺寸不合适以及线铰的角度有限等因素，导致无法准确加载。传统的固定器均无法对试件的厚度进行调节，只能使用单一厚度。

技术实现思路

[0003]鉴于此，为了解决上述钢板剪切试验实施的技术问题，本专利技术提供了一种钢板剪切加载试验的结构固定器，包括端板的H型钢梁、C型槽钢柱、八个框架槽钢、带有端板的钢梁以及多个高强螺栓、多个普通螺栓和四个旋转铰接螺栓等等。
[0004]所述的钢梁为H型钢，钢梁的下翼缘设有与框架顶部槽钢相对应位置的长圆孔，用于放置与槽钢相连接的高强螺栓，长圆孔可调节高强螺栓位置以便放置不同厚度的钢板试件；H型钢左侧的一端焊接与H型钢等长宽的矩形钢板作为端板，并在连接处增加加劲肋，端板作为试验加载的位置，使加载面在加载过程中处于竖直平稳状态。
[0005]所述的框架由八个等长的槽钢组成，槽钢两两镜像“背靠背”放置，四个依次叠合；槽钢的长度为方形钢板的宽度，每个槽钢腹板中间设有十九个螺栓螺孔，两端设有两个直径为100mm的螺栓螺孔，螺栓螺孔分别用于连接框架槽钢和钢板，其中两端螺栓螺孔放置转角螺栓作为旋转铰，形成铰接；槽钢一侧切去220mm的翼缘，便于搭接另一槽钢。框架底部的槽钢下翼缘的腹板处设置侧向加劲肋和翼缘间的开孔加劲肋，其下翼缘外侧设置抗剪键，通过抗剪键固定在反力架上；框架左侧的槽钢的底端腹板处做切角处理；顶部的槽钢在上侧翼缘处设置四个长圆孔通过高强螺栓连接钢梁，长圆孔便于调节不同厚度的钢板的放置空间。框架槽架用于连接钢板、反力架和钢梁，使整个装置作为一个整体。
[0006]所述的钢柱的界面形式是C型槽钢，槽钢腹板外侧有加劲肋，与钢板为一个整体，钢板再通过螺栓连接在反力架上。钢柱用于限制试件钢板在加载过程中发生整体失稳现象，以确保试件稳定的在受力方向变形。
[0007]所述的螺栓用于连接钢板、框架槽钢和钢梁。其中框架槽钢的四个角点为普通旋转铰螺栓、框架槽钢的腹板中间为普通螺栓，角点螺栓作为铰接点应保持为松动状态，腹板
中间螺栓应保持紧固状态。钢梁与框架顶部槽钢连接处的螺栓为高强螺栓，利用高强螺栓的预应力使钢梁和框架槽钢紧固连接。
[0008]本专利技术所述的固定钢板剪切试验的水平加载装置，其有益效果如下：
[0009]1.钢柱在剪切试验加载过程中，限制加载试件的面外方向位移，确保加载试件保持受力方向的变形，避免试件在未达到剪切破坏之前先整体失稳破坏。
[0010]2.钢梁能够利用其刚度大的特点承受足够大的水平荷载，带动框架顶部槽钢向受力方向移动，达到钢板剪切效果的同时保证框架槽钢不受荷载的影响变形。
[0011]3.在试验加载过程中，加载面不受试件变形的影响，始终保持竖直平稳状态。
[0011]4.框架底部槽钢下翼缘的抗剪键能够使加载试件固定在反力架上面，框架顶部槽钢上面的长圆孔可以适合安装不同厚度的试件，根据试件厚度的不同调整位置。
[0012]5.所述框架槽钢通过螺栓与试件紧固连接为一体，其四个角点，在加载过程中发生角位移，达到试件剪切变形的效果。
[0013]与现有技术相比，采用本专利技术可以固定不同厚度的钢板试件进行剪切试验，最大程度的保证钢板在受力方向发生剪切变形而不发生整体失稳破坏，并且本装置的加载面保持平整竖直平稳，不会出现由于试件变形而使加载面发生倾斜的状态。
附图说明
[0014]图1是本专利技术提供的框架槽钢和钢梁的总装图；
[0015]图2是本专利技术提供的框架槽钢和钢梁的分解示意图；
[0016]图3是本专利技术提供的钢柱示意图；
[0017]图4是本专利技术提供的总装主视图；
[0018]图5是本专利技术提供的总装左视图；
[0019]图6是本专利技术提供的总装俯视图；
[0020]图7是本专利技术提供的试验加载初示意图；
[0021]图8是本专利技术提供的试验加载中示意图。
[0022]图中：1钢梁，101钢梁的端板，102钢梁端板的侧面加劲肋，103钢梁下翼缘的长圆孔，2连接钢梁和框架顶部槽钢的高强螺栓，3框架左侧槽钢(正面和背面)，301框架左侧槽钢腹板中间的螺栓螺孔，302框架左侧槽钢腹板两端的螺栓螺孔，4框架底部槽钢(正面和背面)，401底部槽钢端部翼缘间开圆孔的加劲肋，402底部槽钢下翼缘的抗剪键，403底部槽钢端点侧向加劲肋，404框架底部槽钢腹板中间的螺栓螺孔，405框架底部槽钢腹板两端的螺栓螺孔，5框架槽钢两端旋转铰螺栓，6连接钢板试件与框架槽钢的普通螺栓，7框架右侧槽钢(正面和背面)，701框架右侧槽钢腹板中间的螺栓螺孔，702框架右侧槽钢腹板两端的螺栓螺孔，8框架顶部槽钢(正面和背面)，801框架顶部槽钢上翼缘的长圆孔，802框架顶部槽钢腹板中间的螺栓螺孔，803框架顶部槽钢腹板两端的螺栓螺孔，9钢柱，901钢柱腹板的加劲肋，902钢柱底钢板，10反力架，11试件。
具体实施方式
[0023]下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不限于限定本专利技术。
[0024]如图1至图8所示，本专利技术提供了一种钢板剪切加载试验的结构固定器，包括H型钢梁1，高强螺栓2，框架左侧槽钢3，框架底部槽钢4，框架槽钢两端铰接点的普通螺栓5，普通螺栓6，框架右侧槽钢7，框架顶部槽钢8，钢柱9。
[0013]框架槽钢包括左侧3、底部4、右侧7、以及顶部8的槽钢，正面和背面的槽钢腹板“背靠背”互相镜像放置。框架底部的槽钢的左端全面焊接开孔加劲肋401和侧面加劲肋402，框架槽钢的切翼缘一端与槽钢的未切翼缘一端依次搭接，背面的框架槽钢按照正面的框架槽钢镜像放置，正反面的槽钢中间放置钢板试件，普通螺栓6，分别通过框架槽钢腹板中间的螺栓螺孔301、404、701和802固定钢板试件和框架槽钢，框架槽钢的四个铰接点处普通螺栓5，分别通过框架右侧槽钢腹板两端的螺栓螺孔302、405、702和803连接框架槽钢形成铰接点。
[0025]H型钢梁包括钢梁1以及端部的端板101和加劲肋102，端板与H型钢梁采用全截面焊接为一个整体，钢梁下翼缘设有四个长圆螺孔103，框架顶部槽钢对应位置处也设有相同的长圆螺孔801，高强螺栓2通过长圆螺孔103和8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢板剪切加载试验的结构固定器，其特征在于，包括H型钢梁(1)，所述H型钢梁(1)加载端设有端板(101)，所述端板(101)设有侧面加劲肋(102)，所述H型钢梁(1)下翼缘设有放置高强螺栓(2)的长圆孔(103)，所述高强螺栓(2)连接框架，所述框架由八个槽钢：左侧(3)，底部(4)，右侧(7)和顶部(8)组成，所述框架的四个转角点设有旋转铰螺栓(5)，所述槽钢(3)(4)(7)(8)腹板中间设有普通螺栓(6)，所述框架顶部槽钢(8)上翼缘设有放置高强螺栓(2)的长圆孔(801)，所述框架顶部槽钢(8)左端下侧设有框架左侧槽钢(3)，所述框架左侧槽钢(3)接近框架底部槽钢(4)一侧做切角处理，所述框架底部槽钢(4)左侧端下翼缘设有抵抗剪切键(402)且腹板设有开孔加劲肋(401)和侧面加劲肋(403)，所述钢梁(1)与框架面外方向设有C型槽钢柱(9)，所述C型槽钢柱(9)腹板上设有加劲肋(901)，焊接在底钢板(902)上，所述C型槽钢柱(9)放置在反力架上面。2.根据权利要求1所述的一种钢板剪切加载试验的结构固定器，其特征在于：所述H型钢梁(1)，其下翼缘设有长圆孔(103)，长圆孔(103)可调节高强螺栓(2)位置以便放置不同厚度的钢板试件，所述钢梁(1)能够利用其刚度大的特点承受足够大的水平荷载，带动边框槽钢水平移动，达到钢板剪切效果...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙庆巍，高莜然，赵中伟，张佳宁，简相洋，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：