CN104596859A - 一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，包括两个立柱，两个立柱之间设有上横梁和下横梁，所述下横梁上设有支撑板，所述支撑板上设有两个支座，所述预制板的两端分别放在一个支座上，所述预制板的底面与一位移传感器相接触，所述预制板顶面长度方向的三等分处分别设有压杆，所述压杆垂直于两个支座的连线，所述压杆上压覆加载架，所述加载架的顶面设有液压油缸，所述液压油缸和上横梁之间设有压力传感器，所述位移传感器和压力传感器均与一数据终端相连接。本发明采用立柱、支撑板、上横梁和下横梁的组合形式作为基本框架，其结构简单、拆卸安装方便，不仅简化了测试过程，而且降低测试成本、提高了工作效率。

Description

一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置

技术领域

本发明涉及一种建筑材料测试装置，尤其涉及一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置。

背景技术

钢筋混凝土预制板是广泛应用于建筑工程的一种预制构件，其承载能力是其产品质量的最重要指标，对于工程质量也至关重要。钢筋混凝土预制板承载能力测试可采用集中荷载法或三分点加载法。集中荷载法是将钢筋混凝土预制板两端简支，在预制板中部施加集中荷载进行测试。三分点加载法也是将钢筋混凝土预制板两端简支，然后采用分配梁原理对预制板施加多点集中荷载，荷载采用分级加载方式，根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002：当在规定的荷载持续时间内出现承载能力极限状态的检验标志之一时，取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为其承载力检验荷载实测值。当在规定的荷载持续时间结束后出现承载能力极限状态的检验标志之一时，取本级荷载值作为其承载力检验荷载实测值。目前钢筋混凝土预制板承载能力测试存在以下问题：

1、目前钢筋混凝土预制板承载力测试大部分在室内完成，需要构建复杂的加载系统及反力系统，同时预制板送检运输成本高。

2、室外检测钢筋混凝土预制板大部分采用堆载或锚桩提供反力，堆载或锚桩的过程繁琐，且成本较高。

3、预制板的安装及拆卸过程繁琐，降低了测试的速度，工作效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种结构简单合理、操作方便、适合现场测试，经济合理的钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，包括两个立柱，两个立柱之间设有上横梁和下横梁，所述下横梁上设有支撑板，所述支撑板上设有两个支座，所述预制板的两端分别放在一个支座上，所述预制板的底面与一位移传感器相接触，所述预制板顶面长度方向的三等分处分别设有压杆，所述压杆垂直于两个支座的连线，所述压杆上压覆加载架，所述加载架的顶面设有液压油缸，所述液压油缸和上横梁之间设有压力传感器，所述位移传感器和压力传感器均与一数据终端相连接。

优选地，所述两个支座通过连杆相连接，所述位移传感器安装在连杆上。

优选地，所述上横梁和下横梁通过螺栓安装在立柱上。

优选地，所述支撑板下方设有垫块。

优选地，所述支座的顶端为圆弧形。

优选地，所述位移传感器位于预制板底面的中间位置。

优选地，所述压杆为钢管。

如上所述，本发明一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，具有以下有益效果：

1、本发明结构简单合理，操作方便，不需要构建复杂的荷载加载系统和提供反作用力结构，适合不同的现场情况，减少了预制板送检运输成本。

2、本发明采用立柱、支撑板、上横梁和下横梁的组合形式作为基本框架，其结构简单、拆卸安装方便，不仅简化了测试过程，而且降低测试成本；非常适用于批量测试预制板。给工作人员的工作带来了很大的方便，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明结构图。

图2为图1的左视图。

图3为图2中的A处向视图。

图4为本发明的工作原理图示意图。

图中：11   立柱               12   上横梁

      13   下横梁             14   螺栓

      111  螺栓安装孔         2    支撑板

      21   支座               22   连杆

      23   垫块               3    预制板

      4    位移传感器         5    压杆

      51   加载架             52   液压油缸

      53   压力传感器         6    数据终端

      61   数据线

具体实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1-图3所示为本发明一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，结合图1和图2，本发明包括两个立柱11，两个立柱11之间设有上横梁12和下横梁13，所述下横梁13上设有支撑板2，所述支撑板2上设有两个支座21，所述预制板3的两端分别放在一个支座21上，所述预制板3的底面与一位移传感器4相接触，所述预制板3顶面长度方向的三等分处分别设有水平放置的压杆5，所述压杆5垂直于两个支座21的连线，所述压杆5上压覆加载架51，所述加载架51的顶面设有液压油缸52，所述液压油缸52和上横梁12之间设有压力传感器53，所述位移传感器4和压力传感器53均与一数据终端6相连接，所述数据终端6是控制器或工业计算机等。本发明中所述的上横梁12、下横梁13和加载架51均可以采用工字钢等常规结构，工字钢性能稳定且较容易得到，所以上述部件均采用工字钢。本发明中使用三分点加载法对预制板3进行测试，其原理是将荷载施加在预制板3长度方向的三等分处，逐渐增加荷载直至预制板3破坏，从而测试预制板3承受荷载的能力。因为放置的问题，有时候支座21可能不能正好支撑在预制板3的端部，如图4所示，所以本发明中所述的三等分处即是指两个支座21之间预制板3长度的三等分处，三个距离长度a之和为两个支座21之间的距离。

在本发明中，所述两个支座21通过连杆22相连接，连杆22与支座21采用螺栓可拆卸连接，通过连杆22将两个支座21的位置确定进而确保测试过程中支座21的位置稳定，便于工作人员操作，此外，所述位移传感器4安装在连杆22上，方便了位移传感器4的放置。

本发明中所述上横梁12和下横梁13通过螺栓14安装在立柱11上，通过可拆卸的连接方式使得本发明可以随时使用，也便于保存，不会占用过多的空间。如图3所示，立柱11上设有多个螺栓安装孔111，因此上横梁12和下横梁13的上下位置可以根据需要进行调整，以便于满足不同情况的工作需要。在本实施例中，为了保证支撑板2在工作时的稳定性，所述支撑板2下方设有垫块23，垫块23根据需要设有多个，在本实施例中设有两个，分别支撑在支撑板2长度方向的两端。

本实施例中所述位移传感器4位于预制板3底面的中间位置。

本发明采用三分点加载法对预制板3进行测试，三分点加载法是集中荷载，就是将荷载加载到一个点(或是一条线上)，因此本实施例中所述压杆5为钢管，钢管比其他普通矩形钢材更适合模拟集中荷载。

在本实施例中，为了使预制板3不受其他外力的影响，所述支座21的顶端为圆弧形，其与预制板3为线接触，进而可以使得荷载集中。

本实施例中所述的支撑板2和预制板3均由钢筋混凝土制成，同时要保证支撑板2的承载能力大于预制板3，以确保测试效果。在本优选实施方法中将支撑板2和预制板3设置成等长等宽以便于操作和其他部件的放置，本实施例测量预制板3长度方向上的承载能力，结合图1-图4，本发明的使用方法和工作原理如下：

首先将两块垫块23根据支撑板2的尺寸放置在平面场地上，将支撑板2两端放置在两块垫块23上，调整支撑板2及两块垫块23的位置，保证支撑板2平稳；将下横梁13穿过支撑板2下方且贴靠在支撑板2的底面，下横梁13位于支撑板2的中线处，根据预先设计先将立柱11和下横梁13进行组装。

其次，根据预制板3两端需要支承的位置，确定两支座21的相对距离，将两支座21对称放置在支撑板2两端，同时使支撑板2长度方向的中线与使两支座21中点连线重合；然后通过连杆22将两个支座21相连接。将预制板3放置到两个支座21上，因为支撑板2和预制板3是等长等宽的，放置时让支撑板2和预制板3对齐，两个支座21的上方和下方分别对应支撑板2和预制板3的端部，因此不需要再对预制板3或者支座21的位置作进一步调整。预制板3放置好后，将两个压杆5分别置于预制板3顶面长度方向的两个三等分处，同时将加载架51置于两个压杆5上，并使加载架51位于两个压杆5的中间位置；然后，保证加载架51和压杆5的位置不变，将液压油缸52放置在加载架51的中间位置。

上述操作结束后，将位移传感器4安装在连杆22上，使位移传感器4上的顶杆接触预制板3下表面中点位置；将压力传感器53置于液压油缸52顶面上，通过数据线61将位移传感器4及压力传感器53连接到数据终端6。压力传感器53放置好后，根据工作需要，在立柱11的适当高度安装上横梁12，压力传感器53位于液压油缸52的顶面和上横梁12底面之间。

各个部件的位置都确定好后，启动液压油缸52，液压油缸52的活塞杆和缸体分别顶靠在上横梁12的底面和加载架51的顶面，因为上横梁12和下横梁13之前的距离是固定的，当液压油缸52对上横梁12产生压力时，根据作用力与反作用力原理，液压油缸52会对加载架51形成压力、施加荷载，荷载通过加载架51分配到两个压杆5上，形成两处集中力并施加在预制板3的两个三等分处，压力传感器53随时记录液压油缸52施加的荷载数据并传输到数据终端6；预制板3中间受力后会向下弯曲，其中间位置会因为变形而向下移动到另外一个位置，从而产生位移量，位移传感器4记录预制板3下表面中点受到荷载后产生的位移并将位移数据传输到数据终端6，从而完成测试数据的采集。根据采集的荷载数据、位移数据以及本领域的相关规范得出结论：当预制板3出现规范里列举的几种承载能力极限状态的检验标志之一时(包括预制板3开裂、预制板3顶面中点位移达到规定程度等)，预制板3就被认为是被破坏。本发明中测试采用多级加载测试法，即根据同类型构件的极限承载能力预估构件能承受的荷载，再将荷载等分成10级左右，第一次施加预估荷载的1/10，然后持续这级荷载一段时间后再施加1/10，直到加载到试件破坏，在本实施例中所述的构件就是钢筋混凝土材料的预制板3。测试时，当在规定的荷载持续时间内出现承载能力极限状态的检验标志之一时，取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为其承载力检验荷载实测值；当在规定的荷载持续时间结束后出现承载能力极限状态的检验标志之一时，取本级荷载值作为其承载力检验荷载实测值。

当数据测试完成后，将液压油缸52泄压，将整个装置拆分保存。

综上所述，本发明的装置一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，能够解决钢筋混凝土预制板承载力测试不便的问题。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，其特征在于：包括两个立柱(11)，两个立柱(11)之间设有上横梁(12)和下横梁(13)，所述下横梁(13)上设有支撑板(2)，所述支撑板(2)上设有两个支座(21)，所述预制板(3)的两端分别放在一个支座(21)上，所述预制板(3)的底面与一位移传感器(4)相接触，所述预制板(3)顶面长度方向的三等分处分别设有压杆(5)，所述压杆(5)垂直于两个支座(21)的连线，所述压杆(5)上压覆加载架(51)，所述加载架(51)的顶面设有液压油缸(52)，所述液压油缸(52)和上横梁(12)之间设有压力传感器(53)，所述位移传感器(4)和压力传感器(53)均与一数据终端(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，其特征在于：所述两个支座(21)通过连杆(22)相连接，所述位移传感器(4)安装在连杆(22)上。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，其特征在于：所述上横梁(12)和下横梁(13)通过螺栓(14)安装在立柱(11)上。

4.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，其特征在于：所述支撑板(2)下方设有垫块(23)。

5.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，其特征在于：所述支座(21)的顶端为圆弧形。

6.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，其特征在于：所述位移传感器(4)位于预制板(3)底面的中间位置。

7.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土预制板承载能力测试装置，其特征在于：所述压杆(5)为钢管。