CN106644534B - 压弯钢构件的实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压弯钢构件的实验装置，包括反力架、千斤顶、千斤顶转接板、支座和侧向支撑；支座成对设置，包括上层板、下层板、固定横板、上层板固定竖板、下层板固定竖板，居中调节螺栓、偏心距调节螺栓、加劲肋、上层板刻度尺、下层板刻度尺。侧向支撑包括刀口板、内套筒、外套筒、连接板、螺杆、固定螺栓、螺母。本发明实现了压弯钢构件整体失稳平面外的有效支撑以及偏心距的调节。

Description

压弯钢构件的实验装置
技术领域
本发明涉及一种用于土木工程领域的实验装置，具体的说是压弯钢构件的实验装置。
背景技术
钢结构教学的演示性实验项目中主要涵盖了轴压构件整体稳定、轴压构件局部稳定、受弯构件整体失稳和连接等内容，没有压弯构件的实验项目。在钢结构教学设置中，研究压弯构件平面内整体稳定性通常是研究单向压弯构件。单向压弯构件除了受到轴向压力之外，还受到单向弯矩的作用，所以需要能够实现单向自由转动而且方便调节偏心距的支座。此外，在研究压弯构件绕强轴的平面内整体稳定时，在没有侧向支撑的情况下，压弯钢构件通常会发生平面外失稳，所以要提供必要的侧向支撑减小绕弱轴的计算长度。
发明内容
本发明的目的，就是为克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种压弯钢构件的实验装置，实验加载时方便调节偏心距，且提供了有效的侧向支撑，避免压弯构件发生平面内整体失稳。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
一种压弯钢构件的实验装置，其特征在于：包括反力架1、千斤顶2、千斤顶转接板3、支座4和侧向支撑5；
所述千斤顶包括位于千斤顶下部的千斤顶加载头；
所述千斤顶转接板设于千斤顶和支座之间并用于连接千斤顶和支座；
所述支座包括上层板、下层板、固定横板、上层板固定竖板、下层板固定竖板、居中调节螺栓、偏心距调节螺栓、加劲肋、上层板刻度尺和下层板刻度尺；上层板的前后两侧分别连接一块固定横板13，每块固定横板下部分别设有一块上层板固定竖板14，该上层板固定竖板上开有内螺纹孔，内螺纹孔中设有居中调节螺栓16，上层板刻度尺设于上层板的左侧和/或右侧；所述下层板固定连接在上层板下部并位于两块上层板固定竖板14之间；下层板12左右两侧的下部分别连接一块下层板固定竖板15，该下层板固定竖板15和下层板12之间设有加劲肋18，下层板固定竖板15上开有内螺纹孔且其内设有偏心距调节螺栓；下层板刻度尺设于下层板的前侧和/或后侧；所述上层板固定竖板上的内螺纹孔与下层板12的对称轴共轴；所述支座成对设置；
所述侧向支撑包括一对刀口板、内套筒、外套筒、连接板、螺杆、固定螺栓和螺母；刀口板21成对设置夹住试件28两侧，并通过螺杆25和螺母27固定，内套筒22一端与刀口板21连接，内套筒22另一端卡在外套筒23一端内并通过固定螺栓26顶紧，外套筒另一端与连接板24一侧焊接，连接板另一侧焊接在反力架的立杆内侧；或者连接板另一侧通过螺栓固定在反力架，可以方便调节侧向支撑的高度；
所述千斤顶上端设于反力架的上横梁下部，千斤顶加载头置于套筒内，千斤顶加载头和套筒之间通过石膏填补缝隙，千斤顶转接板的底板和一个支座的上层板通过螺栓连接，另一个支座的上层板设于反力架的底座上部，试件的两端分别位于两个支座的偏心距调节螺栓之间。
本发明的有益效果是：支座下层板上设有刻度尺，下层板左右两侧的下部分别焊接一块下层板固定竖板，两侧的偏心距调节螺栓通过下层板固定竖板顶住试件中心位置，旋转螺栓可以使试件在偏心方向移动，可以方便且精确地调节偏心距。
支座上层板上设有刻度尺，两侧焊接固定横板，两侧的居中调节螺栓通过上层板固定竖板顶住下层板中心位置，旋转居中调节螺栓可以使下层板连同试件共同在非偏心方向移动，可以方便且精确调节试件在非偏心方向的居中。
提供了有效的侧向支撑，可以防止构件发生平面外失稳。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
图1是本发明实施例的轴侧图。
图2是千斤顶转接板的轴测图。
图3是千斤顶转接板的俯视图。
图4是千斤顶转接板的安装示意图。
图5是支座的轴侧图。
图6是支座上层部分的俯视图。
图7是支座上层部分的A-A剖视图。
图8是支座上层部分的1-1剖视图。
图9是支座下层部分的俯视图。
图10是支座下层部分的A-A剖视图。
图11是支座下层部分的1-1剖视图。
图12是侧向支撑的轴测图。
图13为支座与千斤顶转接板之间连接处的局部放大图。
图中，1.反力架 2.千斤顶 3.千斤顶转接板 4.支座 5.侧向支撑 6.底板7.套筒8.螺栓孔 9.千斤顶加载头 10.石膏 11.上层板 12.下层板 13.固定横板 14.上层板固定竖板 15.下层板固定竖板 16.居中调节螺栓 17.偏心距调节螺栓 18.加劲肋 19.上层板刻度尺 20.下层板刻度尺 21.刀口板 22.内套筒23.外套筒 24.连接板 25.螺杆 26.固定螺栓 27.螺母 28.试件
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示：一种压弯钢构件的实验装置，包括反力架1、千斤顶2、千斤顶转接板3、支座4和侧向支撑5；反力架1上固定千斤顶2，千斤顶2通过千斤顶转接板3将力传到支座4上，支座4设置在构件两端，侧向支撑4设置在构件中部。所述反力架1为实验室专用反力架，一般由横梁、立柱、底座、升降系统、液压系统、调整垫块组成。一般实验室会加工合适尺寸的反力架，“反力架”为现有技术。所述千斤顶2为与反力架1相配套的液压千斤顶，所述千斤顶2包括位于千斤顶下部的千斤顶加载头9；
如图2-4所示：所述千斤顶转接板包括底板6和焊接在底板上的套筒7，底板上开有四个螺栓孔8，用来与支座4中上层板11连接，千斤顶加载头9置于套筒7中，千斤顶加载头9与套筒7之间用石膏10来填补缝隙；
如图5-11所示：所述支座4包括上层板11、下层板12、固定横板13、上层板固定竖板14、下层板固定竖板15、居中调节螺栓16、偏心距调节螺栓17、加劲肋18、上层板刻度尺19和下层板刻度尺20；上层板上开有四个螺栓孔8，上层板的前后两侧分别焊接一块固定横板13，每块固定横板13下部分别焊接一块上层板固定竖板14，该上层板固定竖板14上开有内螺纹孔，内螺纹孔中设有居中调节螺栓16，上层板刻度尺19设于上层板11的左侧和/或右侧；所述下层板12位于两块上层板固定竖板14之间并通过居中调节螺栓16顶紧，下层板12左右两侧的下部分别焊接一块下层板固定竖板15，该下层板固定竖板15和下层板12之间设有加劲肋18，下层板固定竖板15上开有内螺纹孔且其内设有偏心距调节螺栓17，下层板刻度尺20设于下层板12的前侧和/或后侧，下层板固定竖板15上的内螺纹孔与其相对的试件面的竖向对称轴共轴，根据下层板12上的下层板刻度尺20配套使用居中调节螺栓16来调节试件28的偏心距；所述上层板固定竖板14上的内螺纹孔与下层板12的对称轴共轴，根据上层板刻度尺19配套使用偏心距调节螺栓17来调节试件28在非偏心距方向上的对中；所述支座4成对设置；
如图12所示：所述侧向支撑5包括一对刀口板21、内套筒22、外套筒23、连接板24、螺杆25、固定螺栓26和螺母27；刀口板21成对设置夹住试件试件28两侧，并通过螺杆25和螺母27固定，内套筒22一端与刀口板21连接，内套筒22另一端卡在外套筒23一端内并通过固定螺栓26顶紧，外套筒23垂直方向正好卡住内套筒22，水平方向留下移动空间便于调节偏心距时内套筒22的移动外套筒23另一端与连接板24一侧焊接，连接板24另一侧焊接在反力架1的立杆内侧；
如图13所示：所述千斤顶2上端设于反力架1的上横梁下部，千斤顶加载头9置于套筒7内，千斤顶加载头9和套筒7之间通过石膏10填补缝隙，千斤顶转接板3的底板6和一个支座4的上层板11通过螺栓连接，另一个支座4的上层板11设于反力架1的底座上部，试件28的两端分别位于两个支座4的偏心距调节螺栓17之间。
试件28采用H型截面试件，将千斤顶2与反力架1连接，支座4的上层板11分别与千斤顶转接板3和反力架1底座连接，千斤顶加载头9置于千斤顶转接板3套筒7中。试件28放置在支座4的上层板11之间，沿偏心方向的一边与下层板12有下层板刻度尺20的一侧齐平且对中。然后将刀口板21卡在试件28两侧位置并通过螺杆25螺母27拧紧固定。外套筒23通过连接板24与反力架1固定，内套筒22与外套筒23套接且垂直方向刚好与外套筒23卡住。
通过转动下层板12两侧的偏心距调节螺栓17并观察下层板刻度尺20来调节所需要的偏心距。调节完偏心距后，偏心距调节螺栓顶紧试件28，拧紧外套筒23上的固定螺栓26顶紧内套筒22两侧。通过上层板11两侧的居中调节螺栓16来调节下层板12和试件28，使试件28在非偏心方向居中，调节完成后，两侧的居中调节螺栓16顶紧下层板2。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施例做出修改，并将本发明的原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种压弯钢构件的实验装置，其特征在于：包括反力架、千斤顶、千斤顶转接板、支座和侧向支撑；
所述千斤顶包括位于千斤顶下部的千斤顶加载头；
所述千斤顶转接板(3)设于千斤顶和支座之间并用于连接千斤顶和支座；
所述支座包括上层板、下层板、固定横板、上层板固定竖板、下层板固定竖板、居中调节螺栓、偏心距调节螺栓、加劲肋、上层板刻度尺和下层板刻度尺；上层板的前后两侧分别连接一块固定横板，每块固定横板下部分别设有一块上层板固定竖板，该上层板固定竖板上开有内螺纹孔，内螺纹孔中设有居中调节螺栓，上层板刻度尺设于上层板的左侧和/或右侧；所述下层板固定连接在上层板下部并位于两块上层板固定竖板之间，下层板左右两侧的下部分别连接一块下层板固定竖板，该下层板固定竖板和下层板之间设有加劲肋，下层板固定竖板上开有内螺纹孔且其内设有偏心距调节螺栓，下层板刻度尺设于下层板的前侧和/或后侧；所述上层板固定竖板上的内螺纹孔与下层板的对称轴共轴；所述支座成对设置；
所述侧向支撑包括一对刀口板、内套筒、外套筒、连接板、螺杆、固定螺栓和螺母；刀口板成对设置夹住试件两侧，并通过螺杆和螺母固定，内套筒一端与刀口板连接，内套筒另一端卡在外套筒一端内并通过固定螺栓顶紧，外套筒另一端与连接板一侧焊接，连接板另一侧焊接在反力架的立杆内侧；或者连接板另一侧通过螺栓固定在反力架；
所述千斤顶(2)上端设于反力架的上横梁下部，千斤顶加载头(9)置于套筒(7)内，千斤顶加载头(9)和套筒(7)径向之间的间隙通过石膏(10)填补，千斤顶转接板(3)通过它的底板(6)和一个支座的上层板通过螺栓连接，另一个支座的上层板设于反力架的底座上部，试件的两端分别位于两个支座的偏心距调节螺栓之间。
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