CN102519631A - 建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置及其检测方法，所述检测装置包括加载架、定滑轮、加载盘、10个荷载块、力矩索、承力环、不锈钢护角、全站仪、5个应变仪和一个读数器，所述应变仪与所述读数器相连接，所述加载架固定在地基上，所述不锈钢护角安装在待测玻璃栏板的顶角处，所述承力环固定在待测玻璃栏板顶部的中间；所述力矩索的一端与承力环连接，其另一端与加载盘连接；所述荷载块放置在所述加载盘上，所述定滑轮安置在所述加载架上，所述力矩索的中部与定滑轮连接。本发明能够检测玻璃栏板的水平承载力，其能够验证设计在1.5kN下水平荷载作用下玻璃栏板的侧向最大位移和整体安全性能评价。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测装置，特别涉及建筑工程玻璃栏板是否符合设计所确定的水平承载力方面的安全检测装置。
背景技术
世博园区中国馆内玻璃栏板为12+2.28+12的夹胶钢化玻璃，基本尺寸：高为1553mm，宽1350mm，栏板之间留缝20mm。此种设计虽然满足了简洁明快的设计理念，但突破了JGJ113-2009《建筑玻璃应用技术技程》7.2玻璃的选择7.25第2条：“当栏板玻璃最低点离一侧楼地面最大高度大于5米时不得使用承受水平荷载的玻璃栏板”的规定，为了验证此类玻璃栏板实际可承受设计规定的水平推力以及相关安全性和适用性鉴定所设计的检测装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置及其检测方法来对单块玻璃栏板进行水平位移和应力变化测量。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，所述检测装置包括加载架、定滑轮、加载盘、10个荷载块、力矩索、承力环、不锈钢护角、全站仪、5个应变仪和一个读数器，所述应变仪与所述读数器相连接，所述加载架固定在地基上，所述不锈钢护角安装在待测玻璃栏板的顶角处，所述承力环固定在待测玻璃栏板顶部的中间；所述力矩索的一端与承力环连接，其另一端与加载盘连接；所述荷载块放置在所述加载盘上，所述定滑轮安置在所述加载架上，所述力矩索的中部与定滑轮连接。
优选的，所述荷载块的质量为15kg。
优选的，所述承力环为φ8型钢加工组装而成。
优选的，所述不锈钢护角长度为1350mm。
优选的，所述检测装置还包括两个反射膜片，所述反射膜片安置在玻璃栏板上。
优选的，所述应变仪包括两安装端和测量端，所述安装端和测量端通过两个保护管相连接，所述保护管内设有钢弦，所述钢弦与安装端的弦卡相连接，所述安装端上设有安装块和紧固螺钉，所述测量端内设有电磁线圈，所述钢弦与电磁线圈相连接。
优选的，所述应变仪通过两安装端，安置在玻璃栏板表面上。
建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测方法，所述检测方法的步骤如下：
(1)选择弹性模量为E＝7.4×1010Pa，泊松比v＝0.17的玻璃栏板。
(2)在玻璃栏板上端角部设置2个位移监测点，在玻璃栏板中间部位和距离底面向上200mm的高度设置5个应变观测点。
(3)将两个反射膜片分别安置在2个位移监测点处，全站仪对准2个位移监测点上的反射膜片。
(4)将5个应变仪安置在5个应变观测点处，5个应变仪通过仪器电缆与读数器相连接。
(5)在玻璃栏板顶部的中间安置承力环，力矩索的一端与承力环连接，其另一端与加载盘连接；力矩索的中部与固定在加载架上的定滑轮连接。
(6)通过在加载盘内添加荷载块来测量玻璃栏板的应力和水平位移，每增加一块荷载块全站仪和读数器就会读出不同的数据，10块荷载块全部加完时测量结束。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明用于测量水平加载力为1.5kN时玻璃栏板的水平位移和应力变化数据，其测距精度高，测量角度偏差小，点位误差低，适用于测试建筑装饰工程玻璃栏板设计、安装使用方面的安全技术指标鉴定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明检测装置工作示意图；
图2为本发明图1的俯视图；
图3为本发明图1的主视图；
图4为应变仪结构示意图；
图5为玻璃栏板水平承载力-应力曲线图；
图6为玻璃栏板水平承载力-位移曲线图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
10、加载架11、定滑轮12、加载盘13、荷载块14、力矩索15、承力环16、不锈钢护角17、反射膜片20、应变仪21、安装端21-a、弦卡21-b、安装块21-c、紧固螺钉22、测量端22-a、电磁线圈23、保护管23-a、钢弦30、玻璃栏板
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1至图4所述，本发明建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，所述检测装置包括加载架10、定滑轮11、加载盘12、10个荷载块13、力矩索14、承力环15、不锈钢护角16、全站仪(图中未标出)、5个应变仪20和一个读数器(图中未标出)。
本发明加载架10通过焊接和切割机加工而成，其在使用时固定在地基上，所述加载架10的上端设有定滑轮11。
本发明不锈钢护角16安装在待测玻璃栏板30的顶角处，不锈钢护角长16度为1350mm，其用来保护玻璃栏板30不受损坏。
本发明承力环15为φ8型钢加工组装而成，其在使用时固定在待测玻璃栏板30顶部的中间；所述力矩索14的一端与承力环15连接，其另一端与加载盘12连接；所述荷载块13放置在所述加载盘12上，荷载块13的质量为15kg，所述力矩索14的中部与定滑轮11连接。
本发明检测装置还包括两个反射膜片17，所述反射膜片17安置在玻璃栏板30上。
本发明应变仪20包括两安装端21和一测量端22，所述安装端21和测量端22通过两个保护管23相连接，所述保护管23内设有一钢弦23-a，所述钢弦23-a与安装端21的弦卡21-a相连接，所述安装端21上设有安装块21-b和紧固螺钉21-c，所述测量端21内设有电磁线圈22-a，所述钢弦23-a与电磁线圈22-a相连接，应变仪20与所述读数器18相连接，读数器18用于读取应变仪20的应变数据。
本发明应变仪20通过两安装端21安置在玻璃栏板30表面上，其在测量其它钢质物体时还可以采用电弧焊接或螺栓固定。
实施例1
本发明建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测方法的步骤如下：
(1)选择弹性模量为E＝7.4×1010Pa，泊松比v＝0.17的玻璃栏板30，玻璃栏板30的数量不少于5件。
(2)在玻璃栏板30上端角部设置2个位移监测点，在玻璃栏板30中间部位和距离底面200mm的高度设置5个应变观测点。
(3)将两个反射膜片17分别安置在2个位移监测点处，全站仪对准2个位移监测点上的反射膜片17。
(4)将5个应变仪20安置在5个应变观测点处，5个应变仪20通过仪器电缆与读数器相连接。
(5)在玻璃栏板30顶部的中间安置一承力环15，力矩索14的一端与承力环15连接，其另一端与加载盘12连接；力矩索14的中部与固定在加载架10上的定滑轮11连接，本次实验利用杠杆原理，采用定滑轮分级施加荷载。
(6)本发明通过在加载盘12内添加荷载块13来测量玻璃栏板30的应力和水平位移，全站仪采用反射膜片17测量水平位移，其测距精度为1mm+1ppm；在较好的测量环境中，最大距离可测至250mm；角度测量Hz及V标准偏差为0.5″；在仪器高小于1.5mm的范围内，激光对中器对中产生的点位误差为±0.5mm。应变仪20选用振弦式应变计，振弦式应变计利用弦振频率与弦张力的变化关系测量应变计所在点的应变，测量时玻璃栏板30结构的变形会导致钢弦23-a张力改变，紧靠钢弦23-a的电磁线圈22-a激振钢弦23-a并测出钢弦其自振频率，自振频率传送至读数器，读数器测出应力。
本发明每增加一块荷载块13，全站仪和读数器就会读出不同的数据，10块荷载块13全部加完时测量结束。
由图5和图6分析可知，玻璃栏板30在1.5kN的单向水平加载作用下，最大应力为12.13MPa，出现在螺检连接处上方150-200mm处。最大面外变形为8.2mm。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，其特征在于，所述检测装置包括加载架、定滑轮、加载盘、10个荷载块、力矩索、承力环、不锈钢护角、全站仪、5个应变仪和一个读数器，所述应变仪与所述读数器相连接，所述加载架固定在地基上，所述不锈钢护角安装在待测玻璃栏板的顶角处，所述承力环固定在待测玻璃栏板顶部的中间；所述力矩索的一端与承力环连接，其另一端与加载盘连接；所述荷载块放置在所述加载盘上，所述定滑轮安置在所述加载架上，所述力矩索的中部与定滑轮连接。
2.根据权利要求1所述的建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，其特征在于：所述荷载块的质量为15kg。
3.根据权利要求1所述的建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，其特征在于：所述承力环为φ8型钢加工组装而成。
4.根据权利要求1所述的建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，其特征在于：所述不锈钢护角长度为1350mm。
5.根据权利要求1所述的建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，其特征在于：所述检测装置还包括两个反射膜片，所述反射膜片安置在玻璃栏板上。
6.根据权利要求1所述的建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，其特征在于：所述应变仪包括两安装端和测量端，所述安装端和测量端通过两个保护管相连接，所述保护管内设有钢弦，所述钢弦与安装端的弦卡相连接，所述安装端上设有安装块和紧固螺钉，所述测量端内设有电磁线圈，所述钢弦与电磁线圈相连接。
7.根据权利要求6所述的建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测装置，其特征在于：所述应变仪通过两安装端，安置在玻璃栏板表面上。
8.建筑工程玻璃栏板水平承载力安全检测方法，其特征在于，所述检测方法的步骤如下：
(1)选择弹性模量为E＝7.4×1010Pa，泊松比v＝0.17的玻璃栏板。
(2)在玻璃栏板上端角部设置2个位移监测点，在玻璃栏板中间部位和距离底面向上200mm的高度设置5个应变观测点。
(3)将两个反射膜片分别安置在2个位移监测点处，全站仪对准2个位移监测点上的反射膜片。
(4)将5个应变仪安置在5个应变观测点处，5个应变仪通过仪器电缆与读数器相连接。
(5)在玻璃栏板顶部的中间安置承力环，力矩索的一端与承力环连接，其另一端与加载盘连接；力矩索的中部与固定在加载架上的定滑轮连接。
(6)通过在加载盘内添加荷载块来测量玻璃栏板的应力和水平位移，每增加一块荷载块全站仪和读数器就会读出不同的数据，10块荷载块全部加完时测量结束。
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