一種現場安裝構件靜力分級預加載試驗裝置的製作方法

2023-07-07 16:52:39

本實用新型涉及一種靜力試驗裝置，尤其是一種用於現場安裝構件靜力分級預加載的試驗裝置。

背景技術：

隨著我國城鄉建設的飛速發展，人類對建築物的空間、功能及視覺要求也越來越高，各種高大空間、結構複雜、造型奇特的建築物越來越多，很多空間結構形式並無施工先例，結構體系綜合受力非常複雜，必須對其整體進行數值模擬試驗，以及對已安裝構件現場加載試驗以確定荷載作用下的變形特性，通過分析實時變形進而確定結構體系及構件的安全性。

技術實現要素：

實用新型目的：提供一種能夠方便對現場安裝構件的靜力進行分級預加載試驗的試驗裝置。

技術方案：本實用新型所述的現場安裝構件靜力分級預加載試驗裝置，包括連接水管以及至少一個鋼吊籠裝置；鋼吊籠裝置包括鋼吊框架、盛水容器、斜拉鋼索、懸吊鋼索以及支撐板；在鋼吊框架的側面及底部均勻設置有支撐鋼筋；支撐板鋪設在底部的支撐鋼筋上；盛水容器安裝在支撐板上；在鋼吊框架頂部的四個頂角處均設有一個吊環；斜拉鋼索連接在吊環和懸吊鋼索之間；在盛水容器的底部設有進出水管；在進出水管上設有分水閥門；各個鋼吊籠裝置的進出水管通過連接水管相連通。

採用連接水管連通各個鋼吊籠裝置的進出水管，從而實現靜力的同步加載、對稱加載、分級加載以及同步卸載，不佔用塔吊、汽車吊等大型起重機械，受周邊作業環境的影響小，對結構體系及構件沒有動荷載幹擾；採用在盛水容器中裝卸水來實現試驗載荷的裝卸，使用方便，且能夠周轉使用，有效降低試驗成本；採用分水閥門能夠在進行試驗時調節閥門開度，從而確保同步進水。

作為本實用新型的進一步限定方案，在盛水容器的側壁上設有刻度線。採用刻度線能夠方便察看裝載水量，提高試驗效率。

作為本實用新型的進一步限定方案，在連接水管的進水口處設有總閥門。採用總閥門能夠統一控制各個鋼吊籠裝置的進出水。

本實用新型與現有技術相比，其有益效果是：（1）採用連接水管連通各個鋼吊籠裝置的進出水管，從而實現靜力的同步加載、對稱加載、分級加載以及同步卸載，不佔用塔吊、汽車吊等大型起重機械，受周邊作業環境的影響小，對結構體系及構件沒有動荷載幹擾；（2）採用在盛水容器中裝卸水來實現試驗載荷的裝卸，使用方便，且能夠周轉使用，有效降低試驗成本；（3）採用分水閥門能夠在進行試驗時調節閥門開度，從而確保同步進水。

附圖說明

圖1為本實用新型的鋼吊籠裝置結構示意圖；

圖2為本實用新型的使用狀態結構示意圖。

圖中：1、鋼吊框架，2、支撐鋼筋，3、盛水容器，4、刻度線，5、進出水管，6、分水閥門，7、吊環，8、斜拉鋼索，9、懸吊鋼索，10、支撐板，11、連接水管，12、限位裝置，13、構件，14、鋼護角，15、總閥門。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型技術方案進行詳細說明，但是本實用新型的保護範圍不局限於所述實施例。

實施例1：

如圖1和2所示，本實用新型公開的現場安裝構件靜力分級預加載試驗裝置包括：連接水管11以及至少一個鋼吊籠裝置。

其中，鋼吊籠裝置包括鋼吊框架1、盛水容器3、斜拉鋼索8、懸吊鋼索9以及支撐板10；在鋼吊框架1的側面及底部均勻設置有支撐鋼筋2；支撐板10鋪設在底部的支撐鋼筋2上；盛水容器3安裝在支撐板10上；在鋼吊框架1頂部的四個頂角處均設有一個吊環7；斜拉鋼索8連接在吊環7和懸吊鋼索9之間；在盛水容器3的底部設有進出水管5；在進出水管5上設有分水閥門6；各個鋼吊籠裝置的進出水管5通過連接水管11相連通；在盛水容器3的側壁上設有刻度線4；在連接水管11的進水口處設有總閥門15。

本實用新型的現場安裝構件靜力分級預加載試驗裝置的原理在於：利用水體自重作為試驗荷載，通過控制每個容器的水體流速及流量，實現同步加載、按需加載、同步卸載的目的。

本實用新型的現場安裝構件靜力分級預加載試驗裝置在製作時：

1）鋼吊框架1的四角吊柱及籠底橫梁均採用I16工字鋼，焊接可靠；支撐鋼筋2採用φ25鋼筋；為保證容器底部受力均勻，底部的支撐鋼筋2上可鋪支撐板10，鋼吊框架1的上口橫撐採用50×70×3mm的方鋼，四個吊柱上焊接φ18圓鋼的吊環7。

2）供水系統中的進出水管5和連接水管11均採用φ50 PPR管熱熔連接，連接水管11與市政供水系統連通並設置總閥門15，每個盛水容器3的底部設置1個進出水管5和分水閥門6。

3）盛水容器3為塑料成品容器，上部為敞口式，底部設置一個進出水管5，刻度線4根據試驗需求標定（應考慮鋼吊籠裝置的自重）。

4）鋼吊框架1的四角懸掛斜拉鋼索8，起吊時斜拉鋼索8與平面夾角成45度～60度；懸吊鋼索9的直徑及根數通過計算確定，懸吊鋼索9用繩卡緊固。

本實用新型的現場安裝構件靜力分級預加載試驗裝置在進行試驗時，包括如下步驟：

1）根據加載試驗需求焊接製作鋼吊籠裝置，用叉車將鋼吊籠運至吊點正下方，注意進出水管5朝向一致。

2）用倒鏈將鋼吊籠裝置懸掛，用電子吊秤精確量取每個鋼吊籠裝置的裝置自重，分級加載荷載=裝置自重+注水荷載，按照分級加載要求在盛水容器3上標記注水的刻度線4。

3）安裝懸吊鋼索9，懸吊鋼索9上部與構件13懸掛點設置限位裝置12及鋼護角14，防止懸吊鋼索9在加載試驗過程中滑動或受損。鋼吊籠裝置應滿足極限荷載作用下與樓地面距離不小於200mm。

4）安裝供水系統的連接水管11及總閥門15。

5）打開總閥門15及分水閥門6，將水同時注入盛水容器3，注水過程中，安排專人觀測注水情況，通過控制分水閥門6保證同步加載，第一級加載至極限荷載的20%後，靜置5～10min，檢查吊點、吊具及配重的使用情況，並定點精確測量構件13的豎向變形值及水平位置值，並記錄監測時間及環境溫度。隨後按同樣的方法繼續進行第二、三、四級加載，直至加載到極限荷載的100%，數據監測完畢後，結束本階段加載試驗。

6）切斷供水的連接水管11，將連接水管11與排水系統連通，依次打開總閥門15及分水閥門6排水卸載，直接卸載至極限荷載的50%時，靜置5min進行變形監測，監測內容與加載時相同，最後一次卸載完畢，重複上述監測內容。結束本次加載試驗。

7）根據現場測量結果，繪製構件13上各測量點的實時「荷載-撓度曲線」，按照各加載級別，繪製構件13整體的實時「曲面位形圖」，將實際試驗曲線與計算分析曲線進行對比分析，檢查模型計算的準確性，進而判定構件13及結構體系的安全性。

如上所述，儘管參照特定的優選實施例已經表示和表述了本實用新型，但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本實用新型的精神和範圍前提下，可對其在形式上和細節上作出各種變化。