CN111006857A - 玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，涉及土木工程检测技术领域，在竖向支撑系统中设置竖向直线导轨，通过竖移锁紧滑块在竖向直线导轨上的任意滑动与锁紧，达到竖移锁紧滑块的标高位置升降可控，从而实现水平加载高度的准确定位；同时在水平传力系统中设置水平直线导轨，通过平移锁紧滑块在水平直线导轨上的任意滑动与锁紧，达到平移锁紧滑块的设置数量与水平位置可控，从而实现水平加载点个数与位置的准确定位，实现对试验对象进行多点荷载数值均衡的同步加载；该装置具有安装快捷、携带方便、精确加载、重复使用等优良性能。

Description

玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置

技术领域

本发明涉及土木工程检测技术领域，特别是涉及一种玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置。

背景技术

玻璃栏板、防护栏杆等作为重要的非结构构件，其安全性、耐久性直接影响到使用人群的生命与财产安全，一旦出现质量问题则后患无穷。在建筑物的阳台、外廊、室内回廊、内天井、上人屋面、室外楼梯等临空处，以及设有人行道的道路、桥梁与人行天桥两侧等，均必须设置防护栏杆，栏杆应采用坚固耐久的材料进行制作，并具有满足规范与设计要求的水平荷载承载能力，以达到确保质量与维护结构安全的目的。因此，针对玻璃栏板、防护栏杆的水平荷载承载能力检测至关重要。

目前，现有的关于玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，多采用砝码加载法和千斤顶加载法。其中，砝码加载法，即将砝码的重力转化为对栏杆的水平推力，该方法虽然可以实现分级加载，但加载场地砝码的需求数量、堆载存放及搬运工作较为繁杂，且不能准确确定所施加的各级水平推力即为砝码重量；千斤顶加载法，即采用千斤顶施加水平荷载法，在实施过程中，需要安装支撑结构及反力装置，由于施工现场情况不同，加载试验装置一般为临时制作，因此不利于其重复灵活应用。此外，现有的加载装置均尚未实现竖向加载高度、水平加载点个数与位置的灵活准确定位，公共场所的防护栏杆对使用人群的安全至关重要，同时考虑到检测试验中防护栏杆所需水平推力较小，因此有必要制作一种水平荷载推力试验装置，以便于快捷准确地对玻璃栏板、防护栏杆的水平承载能力进行检测试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构合理，可靠性高的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，能够快捷准确地对玻璃栏板、防护栏杆的水平承载能力进行检测试验。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，包括竖向支撑系统、水平施荷系统和水平传力系统；所述竖向支撑系统包括竖向底座、固定在所述竖向底座一侧的竖向直线导轨以及滑动安装于所述竖向直线导轨上的竖移锁紧滑块，所述水平施荷系统与所述竖移锁紧滑块连接，所述水平传力系统设置于所述水平施荷系统与待测的玻璃栏板或防护栏杆之间，所述水平施荷系统用于向所述水平传力系统施加水平荷载推力，所述水平传力系统能够将所述水平荷载推力传递至所述待测的玻璃栏板或防护栏杆上。

可选的，所述水平施荷系统为千斤顶施荷系统，所述千斤顶施荷系统包括托架和千斤顶，所述托架包括托架底板、垂直置于所述托架底板一端的托架背板以及垂直置于所述托架底板两侧的托架侧板，所述托架背板通过螺栓与所述竖移锁紧滑块连接，所述千斤顶水平安装于所述托架底板上。

可选的，所述水平传力系统包括水平底座、水平安装于所述水平底座上的水平直线导轨、垂直置于所述水平底座一端的小立板以及滑动安装于所述水平直线导轨上的平移锁紧滑块，所述水平底座的底部连接有连接钢板。

可选的，所述托架底板上远离所述托架背板的一端安装有外伸调节板，所述外伸调节板和所述托架底板上分别设置有若干安装孔，所述外伸调节板能够通过与所述托架底板上不同的所述安装孔连接，实现对所述外伸调节板伸出所述托架底板外的长度的调节。

可选的，所述外伸调节板的伸出端上表面安装有一垫板，所述水平传力系统水平置于所述垫板的上表面。

可选的，所述平移锁紧滑块的外端安装有一个用于与待测的玻璃栏板或防护栏杆接触的调节螺栓，单根所述调节螺栓能够对待测的玻璃栏板或防护栏杆进行点荷载加载。

可选的，所述平移锁紧滑块包括开口滑块和贯穿所述开口滑块开口处的调节把手，所述调节把手与所述开口滑块螺纹连接；所述竖移锁紧滑块与所述平移锁紧滑块结构相同。

可选的，所述竖向底座另一侧通过竖向连接钢板固定于一反力撑结构上。

可选的，所述平移锁紧滑块的外端安装有两个用于与待测的玻璃栏板或防护栏杆接触的调节螺栓，两个所述调节螺栓能够对待测的玻璃栏板或防护栏杆进行线荷载加载。

可选的，所述平移锁紧滑块的外端安装有三个以上用于与待测的玻璃栏板或防护栏杆接触的调节螺栓，三个以上所述调节螺栓能够对待测的玻璃栏板或防护栏杆进行面荷载。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，在竖向支撑系统中设置竖向直线导轨，通过竖移锁紧滑块在竖向直线导轨上的任意滑动与锁紧，达到竖移锁紧滑块的标高位置升降可控，从而实现水平加载高度的准确定位；同时在水平传力系统中设置水平直线导轨，通过平移锁紧滑块在水平直线导轨上的任意滑动与锁紧，达到平移锁紧滑块的设置数量与水平位置可控，从而实现水平加载点个数与位置的准确定位，实现对试验对象进行多点荷载数值均衡的同步加载；该装置具有安装快捷、携带方便、精确加载、重复使用等优良性能。

此外，本发明通过在外伸调节板的伸出端上表面安装垫板，使水平传力系统能够在垫板支撑面上匀速向前滑动且保持水平，从而实现对试验对象加载方向保持水平；通过在平移锁紧滑块上伸出设置一个、两个或三个以上可调螺栓，能够分别实现点加载、线加载或面加载三种不同的荷载加载方式，在试验中可灵活选择，实用性强。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置的俯视平面图；

图2为本发明玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置的立面图；

图3为图1中C处的放大图；

图4为图2中D处的放大图；

图5为本发明竖向支撑系统的立面图；

图6为图5中的A-A俯视平面图；

图7为图5中的B-B立面图；

图8为本发明水平施荷系统的立面图；

图9为图8中的A-A俯视平面图；

图10为图8中的B-B立面图；

图11为本发明水平传力系统的立面图；

图12为图11中的A-A俯视平面图；

图13为图11中的B-B立面图；

其中，附图标记为：1—玻璃栏板；2—反力撑结构；3—竖向支撑系统；4—千斤顶施荷系统；5—水平传力系统；6—竖向连接钢板；7—竖向底座；8—竖向直线导轨；9—竖移锁紧滑块；10—螺栓；11—托架底板；12—托架背板；13—托架侧板；14—外伸调节板；15—安装孔；16—千斤顶；17—水平底座；18—水平直线导轨；19—平移锁紧滑块；20—连接钢板；21—小立板；22—垫板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种结构合理，可靠性高的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，能够快捷准确地对玻璃栏板、防护栏杆的水平承载能力进行检测试验。

基于此，本发明提供一种玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，包括竖向支撑系统、水平施荷系统和水平传力系统；竖向支撑系统包括竖向底座、固定在竖向底座一侧的竖向直线导轨以及滑动安装于竖向直线导轨上的竖移锁紧滑块，水平施荷系统与竖移锁紧滑块连接，水平传力系统设置于水平施荷系统与待测的玻璃栏板或防护栏杆之间，水平施荷系统用于向水平传力系统施加水平荷载推力，水平传力系统能够将水平荷载推力传递至待测的玻璃栏板或防护栏杆上。

本发明提供的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，在竖向支撑系统中设置竖向直线导轨，通过竖移锁紧滑块在竖向直线导轨上的任意滑动与锁紧，达到竖移锁紧滑块的标高位置升降可控，从而实现水平加载高度的准确定位；同时在水平传力系统中设置水平直线导轨，通过平移锁紧滑块在水平直线导轨上的任意滑动与锁紧，达到平移锁紧滑块的设置数量与水平位置可控，从而实现水平加载点个数与位置的准确定位，实现对试验对象进行多点荷载数值均衡的同步加载；该装置具有安装快捷、携带方便、精确加载、重复使用等优良性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1-13所示，本实施例提供一种玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，该装置包括竖向支撑系统3、千斤顶施荷系统4和水平传力系统5。其中：

竖向支撑系统3包括竖向底座7、竖向直线导轨8、可锁紧定位的竖移锁紧滑块9。竖向直线导轨8平行安装于竖向底座7上，竖移锁紧滑块9套在竖向直线导轨8上并可以任意滑动，当其位于试验要求标高处时，利用调节把手将开口滑块锁紧，即滑块的标高位置升降可控。竖向支撑系统3前方通过安装在竖移锁紧滑块9上的螺栓10与千斤顶施荷系统4相连接，在后方，其竖向底座7通过竖向连接钢板6与反力撑结构2的竖直面相连接。其中，“前”、“后”方向规定：靠近玻璃栏板1(本实施例以玻璃栏板1示例，对防护栏杆的检测原理与检测方式与玻璃栏板1的完全相同)称为“前”，远离玻璃栏板1称为“后”，如图1～2中箭头所指方向为“前”。本实施例中采用的反力撑结构4作为荷载反力装置，由于施工现场条件不同，也可采用其它施工机械来提供反力支撑，在此对反力撑结构不做详细介绍。

千斤顶施荷系统4包括托架与千斤顶16。托架呈悬挑结构，包括托架底板11、托架背板12、托架侧板13，在托架底板11上表面焊接托架背板12与托架侧板13。托架的托架背板12与竖移锁紧滑块9通过螺栓相连接，形成了托架结构的固定端；托架底板11两侧均设置托架侧板13，用于防止千斤顶16在施加荷载时从旁侧掉落；托架底板11上面搭接有外伸调节板14，外伸调节板14上面放置千斤顶16，托架底板11与外伸调节板14均设有若干排的安装孔15，可以调整外伸调节板14相对于托架底板11的外伸长度，此外伸部分用于支撑与放置水平传力系统5。竖向支撑系统3的滑块高度升降可控，所以托架与千斤顶16在高度方向能够定位在试验要求的准确位置。千斤顶16采用手动油泵向油缸充油，通过水平传力系统7向栏杆或玻璃栏板1施加水平推力荷载。

水平传力系统5包括连接钢板20、水平底座17、水平直线导轨18和平移锁紧滑块19。各部件材料、安装均与竖向支撑系统3的相同，只是质量与尺寸相对较小。平移锁紧滑块19可以在水平直线导轨18上任意滑动，当其水平位置位于试验要求位置时，利用调节把手将开口滑块锁紧；平移锁紧滑块19上安装有螺栓头与玻璃栏板1接触，即为水平推力的着力点；平移锁紧滑块19的数量与水平位置可控，且可实现各种多点荷载数值均衡的同步加载，能够满足各种试验要求。水平底座17的一端设置小立板21，水平底座17通过螺栓连接固定在连接钢板20上；小立板21垂直于水平底座17上表面，是千斤顶16向水平传力系统5传递水平推力的接触部位。

为调整水平传力系统5的高度，在其正下方、外伸调节板14上方放置一个铝合金材质的垫板22，垫板22固定于外伸调节板14的外伸顶面上，水平传力系统5可以在垫板22上表面匀速向前滑动且保持水平，从而实现加载方向保持水平。水平传力系统5是一个独立体，它不与任何部位连接固定，只与玻璃栏板1相接触。

水平传力系统5中，平移锁紧滑块19上的螺栓头与玻璃栏板1的接触部位为一个加载部位，对于这一个加载部位，由于一个滑块上可以任意伸出一至四个螺栓头，即：伸出一个，加载方式为点加载；伸出两个，加载方式为线加载；伸出三个或四个，加载方式为面加载。试验中，可以根据不同要求灵活选择该设置。

本实施例中，反力撑结构2的各构件可采用镀锌焊接方管进行制作，竖向支撑系统3安装于反力撑结构2的竖直杆件上；将反力撑结构2固定于地面楼板结构上，保证竖直杆件呈铅垂方向。

下面对本实施例作具体安装使用说明。

首先，安装竖向支撑系统3：

1)竖向直线导轨8为圆柱光杆，采用钢镀铬棒进行制作，将2根竖向直线导轨8与其竖向底座7连接好，竖向底座7与竖向连接钢板6平面贴合，竖向连接钢板6另一面与反力撑结构2的立面贴合，然后采用螺栓连接将装有两根竖向直线导轨8的竖向支撑系统3固定于反力撑结构2上。

2)将竖移锁紧滑块9套在竖向直线导轨8上并上下移动，每根竖向直线导轨8上安装2个竖移锁紧滑块9，共安装4个竖移锁紧滑块9，当4个竖移锁紧滑块9在竖向直线导轨8上移动到合适标高时，采用调节把手将滑块位置锁紧定位；每个竖移锁紧滑块9侧面有4个螺栓孔，竖向支撑系统3的4个竖移锁紧滑块9与千斤顶施荷系统4的托架背板12之间，共通过16个螺栓进行连接，以此实现对千斤顶施荷系统4的固定与支撑。

其次，安装千斤顶施荷系统4：

1)如图8-10所示，预先将千斤顶施荷系统4的托架焊接好，包括托架的托架底板11、托架背板12、托架侧板13以及托架底板11上的若干排安装孔15。

2)外伸调节板14也有若干排安装孔15，外伸调节板14依托于托架底板11上方，其在前后方向的长度比托架底板11长，即外伸调节板14在前方相对于托架底板11外伸出一部分长度，此外伸部分用于下一步支撑与放置水平传力系统5；为试验需要，该外伸长度可以通过外伸调节板14与托架底板11的重叠长度不同而进行调整，外伸调节板14相对于托架底板11错动后，两者需上下对好安装孔15，然后通过螺栓连接将外伸调节板14位置确定下来。

3)在外伸调节板14正上方放置千斤顶16，千斤顶16后方与托架背板12顶紧；千斤顶16采用手动油泵向油缸充油，通过水平传力系统5向玻璃栏板1施加水平推力荷载。

最后，安装水平传力系统5：

1)水平传力系统5的水平底座17、水平直线导轨18、平移锁紧滑块19的安装与竖向支撑系统3完全相同，只是各部件质量与尺寸相对较小，水平直线导轨18与前后轴线方向相垂直；水平底座17通过螺栓安装在连接钢板20上方，水平底座17的一端垂直安装小立板21。这些部件构成一个整体，即水平传力系统5，千斤顶16与小立板21接触，然后推动水平传力系统5向前滑动，进而实现向玻璃栏板1施加水平推力。

2)平移锁紧滑块19可以在水平直线导轨18上任意滑动，当其位于试验要求位置时，利用调节把手将滑块锁紧，滑块的数量与水平位置可控，可实现各种多点荷载数值均衡的同步加载；平移锁紧滑块19上的螺栓头与玻璃栏板1接触，即为水平推力的着力点，针对一个加载部位，加载方式可以是点加载，或线加载，或面加载。

3)为调整水平传力系统5的高度，在其正下方，在外伸调节板14的外伸顶面上固定一个垫板22，垫板22纵向与水平直线导轨18平行，与前后轴线方向相垂直，垫板22为水平传力系统5的平移提供了一个支撑面。垫板22两端以前后轴线为对称轴镜像对称伸出一段长度，可以确保水平传力系统5在千斤顶16推动下向前平移时保持水平。

4)水平传动系统5在满足试验要求的前提下，质量应尽可能轻便。

由此可见，本发明提供的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，在竖向支撑系统中设置竖向直线导轨，通过竖移锁紧滑块在竖向直线导轨上的任意滑动与锁紧，达到竖移锁紧滑块的标高位置升降可控，从而实现水平加载高度的准确定位；同时在水平传力系统中设置水平直线导轨，通过平移锁紧滑块在水平直线导轨上的任意滑动与锁紧，达到平移锁紧滑块的设置数量与水平位置可控，从而实现水平加载点个数与位置的准确定位，实现对试验对象进行多点荷载数值均衡的同步加载；该装置具有安装快捷、携带方便、精确加载、重复使用等优良性能。

此外，本发明通过在外伸调节板的伸出端上表面安装垫板，使水平传力系统能够在垫板支撑面上匀速向前滑动且保持水平，从而实现对试验对象加载方向保持水平；通过在平移锁紧滑块上伸出设置一个、两个或三个以上可调螺栓，能够分别实现点加载、线加载或面加载三种不同的荷载加载方式，在试验中可灵活选择，实用性强。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：包括竖向支撑系统、水平施荷系统和水平传力系统；所述竖向支撑系统包括竖向底座、固定在所述竖向底座一侧的竖向直线导轨以及滑动安装于所述竖向直线导轨上的竖移锁紧滑块，所述水平施荷系统与所述竖移锁紧滑块连接，所述水平传力系统设置于所述水平施荷系统与待测的玻璃栏板或防护栏杆之间，所述水平施荷系统用于向所述水平传力系统施加水平荷载推力，所述水平传力系统能够将所述水平荷载推力传递至所述待测的玻璃栏板或防护栏杆上。

2.根据权利要求1所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述水平施荷系统为千斤顶施荷系统，所述千斤顶施荷系统包括托架和千斤顶，所述托架包括托架底板、垂直置于所述托架底板一端的托架背板以及垂直置于所述托架底板两侧的托架侧板，所述托架背板通过螺栓与所述竖移锁紧滑块连接，所述千斤顶水平安装于所述托架底板上。

3.根据权利要求1所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述水平传力系统包括水平底座、水平安装于所述水平底座上的水平直线导轨、垂直置于所述水平底座一端的小立板以及滑动安装于所述水平直线导轨上的平移锁紧滑块，所述水平底座的底部连接有连接钢板。

4.根据权利要求2所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述托架底板上远离所述托架背板的一端安装有外伸调节板，所述外伸调节板和所述托架底板上分别设置有若干安装孔，所述外伸调节板能够通过与所述托架底板上不同的所述安装孔连接，实现对所述外伸调节板伸出所述托架底板外的长度的调节。

5.根据权利要求2所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述外伸调节板的伸出端上表面安装有一垫板，所述水平传力系统水平置于所述垫板的上表面。

6.根据权利要求3所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述平移锁紧滑块的外端安装有一个用于与待测的玻璃栏板或防护栏杆接触的调节螺栓，单根所述调节螺栓能够对待测的玻璃栏板或防护栏杆进行点荷载加载。

7.根据权利要求3所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述平移锁紧滑块包括开口滑块和贯穿所述开口滑块开口处的调节把手，所述调节把手与所述开口滑块螺纹连接；所述竖移锁紧滑块与所述平移锁紧滑块结构相同。

8.根据权利要求1所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述竖向底座另一侧通过竖向连接钢板固定于一反力撑结构上。

9.根据权利要求3所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述平移锁紧滑块的外端安装有两个用于与待测的玻璃栏板或防护栏杆接触的调节螺栓，两个所述调节螺栓能够对待测的玻璃栏板或防护栏杆进行线荷载加载。

10.根据权利要求3所述的玻璃栏板、防护栏杆水平荷载推力试验的加载装置，其特征在于：所述平移锁紧滑块的外端安装有三个以上用于与待测的玻璃栏板或防护栏杆接触的调节螺栓，三个以上所述调节螺栓能够对待测的玻璃栏板或防护栏杆进行面荷载。

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