CN107941627A - 一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，包括上部夹具、上部连接件、下部连接件、下部夹具和万能试验机，所述上部夹具呈ㄇ形结构，其上顶面中心处设有一万能试验机连接槽，其下端两个脚上通过螺栓水平安装有两支撑杆，上部连接件包括连接件本体，连接件本体内水平开设有两条与支撑杆相配合的连接孔道，连接件本体上还竖直安装有两连接杆，两连接杆上端贯穿所述连接件本体连接有螺栓，下端螺纹连接有螺栓，下部夹具上端开设有一凹槽，该凹槽内水平安装有两安装杆，下部夹具下底面中心处设有一万能试验机连接件。本发明为以后新型农业温室结构屋脊连接件的设计施工提供了一种新型的检验装置及方法。

Description

一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置及 方法

技术领域

本发明涉及建筑材料性能检测领域，具体涉及一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置及方法。

背景技术

屋脊连接件做为温室结构中连接主梁与支撑杆件的重要连接件，其在温室结构形式上承受不定向风载及竖向雪载，其受力特性为空间多样性，所以构件的破坏形式不为单一的拉伸或剪切破坏，而是空间上的受力破坏。

现阶段新型农业温室的设计施工所依据的规范主要以荷载规范及钢结构设计及施工规范为主，故造成新型农业温室结构构件-屋脊连接件性能试验检测手段仅能依靠原材料试验检测为主，为新型温室结构的设计及施工质量的检测带来了非常大的不利影响。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置及方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，包括上部夹具、上部连接件、下部连接件、下部夹具和万能试验机，所述上部夹具呈ㄇ形结构，其上顶面中心处设有一万能试验机连接槽，其下端两个脚上通过螺栓水平安装有两支撑杆，所述上部连接件包括连接件本体，所述连接件本体内水平开设有两条与所述支撑杆相配合的连接孔道，所述连接件本体上还竖直安装有两连接杆，两连接杆上端贯穿所述连接件本体连接有螺栓，下端螺纹连接有螺栓，所述下部夹具上端开设有一凹槽，该凹槽内水平安装有两安装杆，所述下部夹具下底面中心处设有一万能试验机连接件，所述下部连接件包括一柱体结构，其下端水平开设有两条与所述安装杆相配合的孔道，上端两侧对称安装有屋脊连接件，所述屋脊连接件呈倒L形，通过固定杆对称安装在柱体结构的两侧。

优选地，所述支撑杆两端分别穿过所述上部夹具的下端两个脚螺纹连接有螺栓。

优选地，两连接杆平行对称设置。

优选地，两安装杆两端分别穿过所述凹槽的两侧面螺纹连接有螺栓。

优选地，固定杆的数量为两个，一端螺纹连接有螺栓，另一端依次穿过一侧的屋脊连接件、柱体结构、另一侧的屋脊连接件螺纹连接有螺栓。

优选地，所述屋脊连接件的水平段上设有与所述连接杆相配合的连接孔，所述上部夹具的上顶面和下部夹具的下底面上均设有若干螺栓孔。

本发明实施例还提供了一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测方法，包括如下步骤：

S1、用高强螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接；

S2、通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连，并将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接，然后将上、下两夹具分别与万能试验机相连；

S3、试验过程中，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直向下的荷载，当构件中部位置出现变形时，停止试验，此时测出的力为屋脊连接件中部在温室结构连接主梁位置处出现变形时所承受的极限荷载的2倍，除以2即可得出所需的屋脊连接件中部位置的弯曲破坏荷载。

本发明实施例还提供了一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测方法，包括如下步骤：

S1、用高强螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接；

S2、通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连，并将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接，将上、下两夹具分别与万能试验机相连；

S3、试验过程中，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的反复荷载，荷载值保证构件形状可以恢复，当构件连接中部主梁伸出位置处出现裂缝时，停止试验，此时测出施加反复力的次数，即为屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处所能承受的应力反复次数，此数据可以检验屋脊连接件承受反复荷载时的极限应力反复次数。

当一次性通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的极限荷载时，若构件连接中部主梁伸出位置处出现无法恢复的变形时，停止试验，此时测出的极限荷载为屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处所能承受的极限荷载。此数据可以检验屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处能够承受的极限雪荷载数据。

本发明实施例还提供了一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测方法，包括如下步骤：

S1、用普通螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接；

S2、通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连并，将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接，然后将上、下两夹具分别与万能试验机相连；

S3、试验过程中，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的极限荷载，当构件螺栓连接位置处出现变形时，停止试验，此时测出的极限荷载为屋脊连接件连接螺栓连接位置处所能承受的极限剪切荷载，此数据可以检验屋脊连接件支撑斜杠连接处能够承受的极限雪荷载数据。

上述方案中，通过试验中连接万能机与屋脊连接件夹具的设计，使得对屋脊连接件在空间结构上的受力可以通过试验进行分析，同时夹具连接中连接管的设计可以使得试验可以满足不同尺寸的屋脊连接件在同一夹具下进行试验；试验方法的发明，使得在空间层次上分析屋脊连接件的受力特点及破坏形式更为明确，为设计提供了可靠的试验方法支持。

附图说明

图1为本发明实施例一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置的整体结构示意图。

图2为本发明实施例中上部夹具的结构示意图。

图3为本发明实施例中上部连接件的结构示意图。

图4为本发明实施例中下部连接件的结构示意图。

图5为本发明实施例中下部连接件的侧视图。

图6为本发明实施例中下部夹具的结构示意图。

图7为本发明实施例中螺栓孔的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图7所示，本发明实施例提供了一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，包括上部夹具1、上部连接件2、下部连接件3、下部夹具4和万能试验机，所述上部夹具1呈ㄇ形结构，其上顶面中心处设有一万能试验机连接槽7，其下端两个脚上通过螺栓水平安装有两支撑杆8，所述上部连接件2包括连接件本体6，所述连接件本体6内水平开设有两条与所述支撑杆8相配合的连接孔道9，所述连接件本体6上还竖直安装有两连接杆10，两连接杆10上端贯穿所述连接件本体6连接有螺栓，下端螺纹连接有螺栓，所述下部夹具4上端开设有一凹槽11，该凹槽11的尺寸与所述连接件本体6的尺寸相配合，该凹槽11内水平安装有两安装杆12，所述下部夹具4下底面中心处设有一万能试验机连接件13，所述下部连接件3包括一柱体结构16，其下端水平开设有两条与所述安装杆12相配合的孔道，上端两侧对称安装有屋脊连接件14，所述屋脊连接件14呈倒L形，通过固定杆15对称安装在柱体结构16的两侧。所述支撑杆8两端分别穿过所述上部夹具1的下端两个脚螺纹连接有螺栓。两连接杆10平行对称设置。两安装杆12两端分别穿过所述凹槽11的两侧面螺纹连接有螺栓。固定杆15的数量为两个，一端螺纹连接有螺栓，另一端依次穿过一侧的屋脊连接件14、柱体结构16、另一侧的屋脊连接件14螺纹连接有螺栓。所述屋脊连接件14的水平段上设有与所述连接杆10相配合的连接孔。所述上部夹具1的上顶面、下部夹具4的下底面、上部连接件2、下部连接件3的侧壁上均设有若干螺栓孔5，该螺栓孔5的孔径从外往内依次增大。

屋脊连接件承受不定向风载及竖向雪载，其受力特性为空间多样性，所以构件的破坏形式分几种类型，具体的破坏形式及检测方法见下：

1)中部位置处的弯曲变形

在不定向风载作用下，中部位置由于受到两端固定杆件的作用，及上部支撑构件的拉扯，非常容易出现弯曲变形。而检测方法不能简单的进行钢材的抗弯性能试验，需要根据其受力特点进行空间上的加载，具体方法为：

首先，用高强螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接。此处高强螺栓的作用是将螺栓孔固定，确定其不会破坏，仅测试构件的中部位置处的破坏形态。

然后，通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连；接着将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接。

最后，将上、下两夹具分别与万能试验机相连。

试验过程，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直向下的荷载，当构件中部位置出现变形时，停止试验，此时测出的力为屋脊连接件中部在温室结构连接主梁位置处出现变形时所承受的极限荷载的2倍，除以2即可得出所需的屋脊连接件中部位置的弯曲破坏荷载。

2)构件连接中部主梁伸出位置处的应力反复破坏及极限屈服破坏

在不定向风载作用及雪荷载作用下，上部弯曲支撑位置由于受到两端固定杆件的作用，及上部支撑构件的反复应力的作用，非常容易出现断裂或屈服破坏。而检测方法不能简单的进行钢材的抗弯性能试验，需要根据其受力特点进行空间上的加载，具体方法为：

首先，用高强螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接。此处高强螺栓的作用是将螺栓孔固定，确定其不会破坏，仅测试构件连接中部主梁伸出位置处的应力反复破坏形态及极限屈服破坏荷载。

然后，通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连；接着将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接。

最后，将上、下两夹具分别与万能试验机相连。

试验过程，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的反复荷载(荷载值保证构件形状可以恢复)，当构件连接中部主梁伸出位置处出现裂缝时，停止试验，此时测出施加反复力的次数，即为屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处所能承受的应力反复次数，此数据可以检验屋脊连接件承受反复荷载时的极限应力反复次数。

当一次性通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的极限荷载时，若构件连接中部主梁伸出位置处出现无法恢复的变形时，停止试验，此时测出的极限荷载为屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处所能承受的极限荷载。此数据可以检验屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处能够承受的极限雪荷载数据。

3)构件连接件支撑斜杠连接处的抗剪强度

在雪荷载作用下，构件螺栓连接处收到剪切力的影响，容易发生剪切破坏。而检测方法不能简单的进行钢材或螺栓的抗剪性能试验，需要根据其受力特点进行空间上的加载，具体方法为：

首先，用普通螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接。此处普通螺栓的作用是将螺栓孔固定，测试构件此处的极限抗剪强度。

然后，通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连。接着将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接。

最后，将上、下两夹具分别与万能试验机相连。

试验过程，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的极限荷载，当构件螺栓连接位置处出现变形时，停止试验，此时测出的极限荷载为屋脊连接件连接螺栓连接位置处所能承受的极限剪切荷载。此数据可以检验屋脊连接件支撑斜杠连接处能够承受的极限雪荷载数据。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，其特征在于，包括上部夹具、上部连接件、下部连接件、下部夹具和万能试验机，所述上部夹具呈ㄇ形结构，其上顶面中心处设有一万能试验机连接槽，其下端两个脚上通过螺栓水平安装有两支撑杆，所述上部连接件包括连接件本体，所述连接件本体内水平开设有两条与所述支撑杆相配合的连接孔道，所述连接件本体上还竖直安装有两连接杆，两连接杆上端贯穿所述连接件本体连接有螺栓，下端螺纹连接有螺栓，所述下部夹具上端开设有一凹槽，该凹槽内水平安装有两安装杆，所述下部夹具下底面中心处设有一万能试验机连接件，所述下部连接件包括一柱体结构，其下端水平开设有两条与所述安装杆相配合的孔道，上端两侧对称安装有屋脊连接件，所述屋脊连接件呈倒L形，通过固定杆对称安装在柱体结构的两侧。

2.如权利要求1所述的一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，其特征在于，所述支撑杆两端分别穿过所述上部夹具的下端两个脚螺纹连接有螺栓。

3.如权利要求1所述的一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，其特征在于，两连接杆平行对称设置。

4.如权利要求1所述的一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，其特征在于，两安装杆两端分别穿过所述凹槽的两侧面螺纹连接有螺栓。

5.如权利要求1所述的一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，其特征在于，固定杆的数量为两个，一端螺纹连接有螺栓，另一端依次穿过一侧的屋脊连接件、柱体结构、另一侧的屋脊连接件螺纹连接有螺栓。

6.如权利要求1所述的一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测装置，其特征在于，所述屋脊连接件的水平段上设有与所述连接杆相配合的连接孔，所述上部夹具的上顶面和下部夹具的下底面上均设有若干螺栓孔。

7.一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、用高强螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接；

S2、通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连，并将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接，然后将上、下两夹具分别与万能试验机相连；

S3、试验过程中，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直向下的荷载，当构件中部位置出现变形时，停止试验，此时测出的力为屋脊连接件中部在温室结构连接主梁位置处出现变形时所承受的极限荷载的2倍，除以2即可得出所需的屋脊连接件中部位置的弯曲破坏荷载。

8.一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、用高强螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接；

S2、通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连，并将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接，将上、下两夹具分别与万能试验机相连；

S3、试验过程中，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的反复荷载，荷载值保证构件形状可以恢复，当构件连接中部主梁伸出位置处出现裂缝时，停止试验，此时测出施加反复力的次数，即为屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处所能承受的应力反复次数，此数据可以检验屋脊连接件承受反复荷载时的极限应力反复次数。

9.如权利要求8所述的一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测方法，其特征在于，当一次性通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的极限荷载时，若构件连接中部主梁伸出位置处出现无法恢复的变形时，停止试验，此时测出的极限荷载为屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处所能承受的极限荷载。此数据可以检验屋脊连接件连接中部主梁伸出位置处能够承受的极限雪荷载数据。

10.一种农业设施结构屋脊连接件结构性能多参数检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、用普通螺栓将两个规格尺寸等完全相同的屋脊连接件对称性的与上部试验连接件连接；

S2、通过高强螺栓将屋脊连接件与试验用连接件相连并，将下部试验用连接件与下部试验连接夹具相连接，然后将上、下两夹具分别与万能试验机相连；

S3、试验过程中，上部装置固定，通过万能试验机对下部装置施加垂直与构件中轴的极限荷载，当构件螺栓连接位置处出现变形时，停止试验，此时测出的极限荷载为屋脊连接件连接螺栓连接位置处所能承受的极限剪切荷载，此数据可以检验屋脊连接件支撑斜杠连接处能够承受的极限雪荷载数据。