CN107247020A - 一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,属于试验设备技术领域,包括上拉拔框架、下拉拔框架、锚具、滑移测量组件和力测量组件。本发明通过上拉拔框架和滑移测量组件的组合作用,能够将滑移测量组件与高温试件分离并实现测试;同时通过下拉拔框架和锚具以及力测量组件的组合作用,使得力测量组件与高温试件分离并实现测试,从而避免温度损坏测试仪器以及干扰钢筋‑混凝土的粘结力和滑移值的测量。试验装置加工制造简单易控,便于装配安装,且传力机理明确,适用于钢筋‑混凝土中心拉拔试验,测定钢筋与混凝土间粘结强度和相对滑移,可对高温下钢筋‑混凝土的粘结滑移性能进行有效的测试。

Description

一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置
技术领域
本发明属于试验设备技术领域,特别涉及一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置。
背景技术
火灾是建筑结构在服役期间经常面临的威胁之一。火灾中,钢筋与混凝土的粘结性能发生退化,而钢筋与混凝土的粘结锚固性能是保证钢筋混凝土结构承载力关键,因此研究高温下钢筋与混凝土的粘结锚固性能对火灾下结构的承载力及变形有重要意义。然而,高温下钢筋与混凝土的粘结滑移拉拔试验装置相对较少,且高温下拉拔试验条件较为复杂,传统的拉拔试验装置无法消除高温下钢筋与混凝土试件的温度影响,因而无法准确测得高温下钢筋与混凝土粘结力和相对滑移值。目前急需开发一种简易且有效的可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,以解决高温下钢筋与混凝土的粘结锚固性能拉拔试验的测试问题。鉴于此,发明人对可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置进行了深入研究和设计,遂由本案产生。
发明内容
针对现有高温下钢筋与混凝土的粘结滑移拉拔试验装置相对较少,高温下拉拔试验条件较为复杂,传统的拉拔试验装置无法消除高温下钢筋与混凝土试件的温度影响的问题,本发明旨在提供一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,该试验装置可实现消除温度对于测试仪器的损坏以及钢筋-混凝土的粘结力和滑移值测量的干扰,同时装置加工制造简单易控,便于装配安装,且传力机理明确,适用于钢筋-混凝土中心拉拔试验,测定钢筋与混凝土间粘结强度和相对滑移,可对高温下钢筋-混凝土的粘结滑移性能进行有效的测试。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案是,所述可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,包括上拉拔框架、下拉拔框架、锚具、滑移测量组件和力测量组件;
所述上拉拔框架包括带球铰螺杆,六角螺母a,平台板a,平台板b,连接螺杆a;
所述下拉拔框架包括平台板c,平台板d,连接螺杆b;
所述锚具包括锥形套筒和楔块;
所述滑移测量组件包括位移计,外伸钢片,隔热套管;
所述力测量组件包括带圆盘螺杆,力传感器,六角螺母b。
以下对本发明做出进一步说明。
所述平台板a中心位置开有孔洞,带球铰螺杆插入平台板a的孔洞处并通过六角螺母a进行连接固定;平台板a和平台板b之间通过连接螺杆a和螺母进行连接传力;平台板b沿一边中心处开有U型凹槽作为试件安装与拆卸轨道。
进一步地,所述平台板c沿一边中心处开有U型凹槽作为试件安装与拆卸轨道;平台板c和平台板d之间通过连接螺杆b和螺母进行连接传力。
进一步地,所述锚具利用锥形套筒和楔块与钢筋-混凝土拉拔试件的钢筋加载端锚固成一体。
进一步地,所述滑移测量组件的位移计带有磁性吸座固定于平台板b,外伸钢片中心位置固定隔热套管,隔热套管与钢筋-混凝土拉拔试件的钢筋自由端固定连接;位移计的测试端同时与外伸钢片相接触以测试钢筋-混凝土拉拔试件自由端的滑移值。
进一步地,所述力测量组件利用带圆盘螺杆和六角螺母b对力传感器进行定位和施加压力以测试钢筋-混凝土拉拔试件的粘结力。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明可实现高温下钢筋与混凝土拉拔试验,并消除在试验中存在的温度影响,能够实现力测量组件和滑移测量组件分别与高温试件分离和测试,从而避免温度对于测试仪器的损坏以及干扰钢筋-混凝土的粘结力和滑移值的测量。同时,上拉拔框架通过带球铰螺杆与液压伺服试验机上夹头相连,可有效消除试验过程中受力偏心问题对滑移值采集的影响。试验装置加工制造简单易控,便于装配安装,且传力机理明确,适用于钢筋-混凝土中心拉拔试验,测定钢筋与混凝土间粘结强度和相对滑移,可对高温下钢筋-混凝土的粘结滑移性能进行有效的测试。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
图1是本发明试验装置的结构整体三维示意图;
图2是本发明试验装置的结构整体正视示意图;
图3是本发明所述上拉拔框架及局部结构的示意图;
图4是本发明所述下拉拔框架及力测量组件的示意图;
图5是本发明所述带圆盘螺杆的示意图;
图6是本发明所述锚具的示意图;
图7是本发明所述滑移测量组件的示意图。
在图中:
1-上拉拔框架,2-下拉拔框架,3-锚具,4-滑移测试组件,5-力测量组件,6-带球铰螺杆,7-六角螺母a,8-平台板a,9-平台板b,10,11,12,13-连接螺杆a,14-平台板c,15-平台板d,16,17,18,19-连接螺杆b,20-带圆盘螺杆,21-力传感器,22-六角螺母b,23-锥形套筒;24-楔块;25,26-位移计,27-外伸钢片,28-隔热套管,29-钢筋-混凝土高温拉拔试件。
具体实施方式
一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置由上拉拔框架、下拉拔框架、锚具、滑移测量组件和力测量组件组成,参见图1~图7。本发明试验装置结构的整体示意图如图1和2所示,上拉拔框架1和下拉拔框架2通过锚具3连接成一体。上拉拔框架如图3所示,其由带球铰螺杆6,六角螺母a7,平台板a8,平台板b9及四根连接螺杆a10、11、12、13组成。带球铰螺杆6的螺杆端与液压伺服试验机上夹头相连,球铰端通过六角螺母a7定位于在平台板a8中心的预开孔洞处,平台板a8和平台板b9之间通过四根连接螺杆a10、11、12、13进行连接传力,平台板b9沿一边中心处开有U型凹槽且U型凹槽开槽深度至平台板b9中心位置,作为试件安装与拆卸轨道。下拉拔框架2如图4所示,由平台板c14,平台板d15及四根连接螺杆b16、17、18、19组成。平台板c14与平台板b9沿同一边的中心处开有深度至平台板c14中心处的U型凹槽,作为试件安装与拆卸轨道,平台板c14和平台板d15之间通过四根连接螺杆b16、17、18、19进行连接传力。锚具3由锥形套筒23及楔块24组成,如图6所示。钢筋加载端受力时带动楔块沿锥形套筒23锥向滑动,锥形套筒通过环箍力限制楔块锥向位移,从而使锚具与钢筋锚固为一体,达到钢筋加载端受力的目的。滑移测量组件4如图7所示,由两个位移计25、26,外伸钢片27及隔热套管28组成。隔热套管28与外伸钢片27的中心位置固定连接形成一个整体,隔热套管28与钢筋-混凝土高温拉拔试件29的钢筋自由端可靠连接,通过利用位移计25、26的测试端与外伸钢片27两端相接触以测试钢筋-混凝土高温拉拔试件29自由端的滑移值。力测量组件5由带圆盘螺杆20(如图5所示)、力传感器21及六角螺母b22组成。液压伺服试验机下夹头与带圆盘螺杆20的螺杆端相连对带圆盘螺杆20施加向下的拉力,力传感器21通过承受带圆盘螺杆20的圆盘端的压力来测试钢筋与混凝土的粘结力,六角螺母b22位于平台板d15的下部,起到固定传感器21的位置的作用。
当本发明用于高温下钢筋与混凝土的拉拔试验,上拉拔框架1中带球铰螺杆6的螺杆端与试验机上夹头相连,使上拉拔框架1及钢筋-混凝土高温拉拔试件29的混凝土基体部分保持位置不变,力测量组件5中的带圆盘螺杆20的螺杆端与试验机下夹头相连,加载过程中与试验机下夹头一起向下同步运动,从而带动下拉拔框架2、锚具3及钢筋-混凝土高温拉拔试件29的钢筋一起向下运动。拉拔试件钢筋自由端滑移值通过位移计25、26测得,钢筋-混凝土高温拉拔试件29的粘结力通过力传感器21承受带圆盘螺杆20的圆盘端压力测得。与传统的钢筋-混凝土拉拔试验装置相比,本发明的上拉拔框架1通过带球铰螺杆6与试验机上夹头相连,有效消除试验过程中受力偏心问题对滑移值采集的影响;采用开槽深度至平台板中心的U型凹槽作为试件安装与拆卸轨道,保证了钢筋-混凝土拉拔试件位于平台板中心区域,确保了拉拔试件与装置的传力在同一轴线上;采用连接螺杆a、b分别固定支撑上拉拔框架1、上拉拔框架2的平台板,可以根据试验条件灵活调节上拉拔框架1、下拉拔框架2的净空尺寸,以满足不同尺寸试件的试验要求;采用滑移测量组件4、力测量组件5对钢筋-混凝土拉拔试件的自由端滑移、粘结力进行测试和采集,能够实现力测量组件和滑移测量组件分别与高温试件分离测试,从而避免温度对于测试仪器的损坏以及干扰钢筋-混凝土的粘结力和滑移值的测量。同样,由于本发明装置采用简单的传力构造实现将力传感器21、位移计25、26分别与钢筋-混凝土高温拉拔试件29分离,因此本发明装置同样适用于其他温度环境下的钢筋与混凝土拉拔试验,如常温环境、低温环境等。
上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,其特征是,包括上拉拔框架、下拉拔框架、锚具、滑移测量组件和力测量组件;
所述上拉拔框架(1)包括带球铰螺杆(6),六角螺母a(7),平台板a(8),平台板b(9),连接螺杆a(10、11、12、13);
所述下拉拔框架(2)包括平台板c(14),平台板d(15),连接螺杆b(16、17、18、19);
所述锚具(3)包括锥形套筒(23),楔块(24);
所述滑移测量组件(4)包括位移计(25、26),外伸钢片(27),隔热套管(28);
所述力测量组件(5)包括带圆盘螺杆(20),力传感器(21),六角螺母b(22)。
2.根据权利要求1所述的一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,其特征是,所述平台板a(8)中心位置开有孔洞,带球铰螺杆(6)插入平台板a(8)的孔洞并通过六角螺母a(7)进行连接固定;平台板a(8)和平台板b(9)之间通过连接螺杆a(10、11、12、13)和螺母进行连接传力;平台板b(9)沿一边中心处开有U型凹槽作为试件安装与拆卸轨道。
3.根据权利要求1所述的一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,其特征是,所述平台板c(14)与平台板b(9)沿同一边的中心处开有U型凹槽作为试件安装与拆卸轨道;平台板c(14)和平台板d(15)之间通过连接螺杆b(16、17、18、19)和螺母进行连接传力。
4.根据权利要求1所述的一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,其特征是,所述锚具(3)利用锥形套筒(23)和楔块(24)与钢筋-混凝土高温拉拔试件(29)的钢筋加载端锚固成一体。
5.根据权利要求1所述的一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,其特征是,所述滑移测量组件(4)的位移计(25、26)带有磁性吸座固定于平台板b(9),外伸钢片(27)中心位置固定隔热套管(28),隔热套管(28)与钢筋-混凝土高温拉拔试件(29)的钢筋自由端固定连接;位移计(25、26)的测试端同时与外伸钢片(27)相接触以测试钢筋-混凝土高温拉拔试件(29)自由端的滑移值。
6.根据权利要求1所述的一种可消除高温影响的钢筋与混凝土拉拔试验装置,其特征是,所述力测量组件(5)利用带圆盘螺杆(20)和六角螺母b(22)对力传感器(21)进行定位和施加压力以测试钢筋-混凝土高温拉拔试件(29)的粘结力。
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