CN111157350A - 一种预制板构件力学性能检测系统 - Google Patents

一种预制板构件力学性能检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种预制板构件力学性能检测系统，包括下压机构，利用液压对矩形的板构件施加竖直向下的压力；平移承重机构，设在下压机构的下方并具备从下压机构正下方移出的水平平移自由度；平移承重机构还具备与板构件下表面接触的滚轴支座、半球支座，滚轴支座与板构件构成线接触，半球支座与板构件构成点接触，滚轴支座包括一个第一滚轴支座、一个第二滚轴支座，第一滚轴支座、第二滚轴支座分别与板构件的一对对角处接触，第一滚轴支座、第二滚轴支座的自身轴线相互垂直，板构件的另一对对角处各接触有一个半球支座；传压构件，设在下压机构与板构件之间。采用此发明对板构件的下压试验时动作高效，方便板构件水平平移或自转微调。

Description

一种预制板构件力学性能检测系统
技术领域
本发明涉及建筑物检测仪器领域，具体涉及一种预制板构件力学性能检测系统。
背景技术
装配式建筑的建造速度快以及生产的成本低等优势迅速在全世界推广开来。自2013年来我国陆续出台了一系列有关于装配式建筑的政策，大力推动装配式建筑的发展，如新购置的商住土地，其开发过程中，建筑装配率应达到一定的要求。
钢筋混凝土结构装配式建筑是目前我国应用最多的装配式建筑结构体系。近年来随着钢筋混凝土结构装配式建筑的迅速发展，钢筋混凝土预制构件的质量把控工作也愈加的重要起来，尤其是对装配式钢筋混凝土预制构件力学性能检测工作的要求也在不断的提高。传统的钢筋混凝土预制构件现场实荷检测方法是采用配重块，但是人工堆载速度慢、效率低，同时有较大安全隐患。已不能满足日益增长的钢筋混凝土预制构件检测要求。需要一种更便捷的检测设备。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供一种预制板构件力学性能检测系统，对板构件的下压试验时动作高效，实验数据准确，方便板构件水平平移或自转微调。
为解决上述问题，本发明提供一种预制板构件力学性能检测系统，为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种预制板构件力学性能检测系统，包括：下压机构，利用液压对矩形的板构件施加竖直向下的压力；平移承重机构，设在下压机构的下方并具备从下压机构正下方移出的水平平移自由度；平移承重机构还具备与板构件下表面接触的滚轴支座、半球支座，滚轴支座与板构件构成线接触，半球支座与板构件构成点接触，滚轴支座包括一个第一滚轴支座、一个第二滚轴支座，第一滚轴支座、第二滚轴支座分别与板构件的一对对角处接触，第一滚轴支座、第二滚轴支座的自身轴线相互垂直，板构件的另一对对角处各接触有一个半球支座，第一滚轴支座、第二滚轴支座、半球支座的顶部处在同一水平高度；传压构件，设在下压机构与板构件之间。
采用上述技术方案的有益效果是：与传统的人工称重、堆积配重块不同，液压机下加压的方式节省人工，消除了人工堆积配重块的安全隐患。
平移承重机构滑移到一侧时，上空没有遮挡，此时为了有吊装的路径空间，板构件吊装安置到平移框架上；平移承重机构移动到另一侧时，加载设备在板构件的正上方施加荷载，便于施加竖向的压力来进行试验。本技术方案通过遥控平移框架解决该问题，使得板构件更换方便、快捷，大大提高了工作效率。
同时因为板构件水平方向上的面积相对大，为了节约成本，液压力一般是处在一点处并向下的。如果仅对板构件中部向下施压，局部压力太大，带来的试验数据并不准确。传压构件就起到了传递并分散压力的作用，起到整体下压板构件的作用，提高试验准确性。
两个滚轴支座、两个半球支座对板构件构成四处接触，实现了对板构件稳定的承托，同时滚轴支座、半球支座与板构件分别是线接触、点接触，相比全是四处的点接触，接触面积相对大，对板构件的底部局部应力小，板构件不易损坏；相比全是线接触、面接触，两处点接触的存在使得板构件在水平平移或自转时收到的摩擦阻力都是一直的、较小的。另外滚轴支座也起到引导板构件水平微调方向的功能。保障控制承托位置的准确性，方便在下压试验前微调平移板构件。两个滚轴支座、两个半球支座都是对角布置，使得板构件在水平自转微调时其旋转中心基本于形心重合。两个滚轴支座相互垂直的轴线方向正好决定了板构件在两个垂直水平方向上的微调时能受到较好的滚动摩擦，此两方向上的微调阻力小。
作为本发明的进一步改进，传压构件包括第一水平方管，第一水平方管的两头下方各垂直接触有一个第二水平方管，第二水平方管的两头下方各设有一个第三水平方管，第二水平方管、第三水平方管长度方向相互平行，第三水平方管的两头下方各设有一个垫块，垫块的下表面与板构件上表面接触。
采用上述技术方案的有益效果是：若干个方管构成了一个一体的传压构件，整体机构强度强，也能提高与板件的接触面积，将一处的液压下压力向四周分散。相当于是一个坚固、专用、好用的辅助工装。
作为本发明的更进一步改进，第一水平方管与第二水平方管一体焊接，第二水平方管与第三水平方管之间通过水平的滚柱接触，滚柱自身轴线方向与第二水平方管长度方向垂直，第一水平方管、第二水平方管、第三水平方管、滚柱的材质为钢质，垫块的材质为塑料。
采用上述技术方案的有益效果是：滚柱53能提供滚动摩擦，方便微调某一方向上下压机构正下方板构件的局部位置。钢质的结构强度大，塑料的垫块相对能提供一定的弹性缓冲，防止对板构件造成局部应力破坏。
作为本发明的又进一步改进，第一滚轴支座、第二滚轴支座、半球支座为钢质，半球支座具备绕自身球心的三个坐标轴的转动自由度，存在板构件的侧边与第一滚轴支座、第二滚轴支座的自身轴线方向平行。
采用上述技术方案的有益效果是：钢质的结构强度大，能承受较大的下压力，半球支座的转动摩擦低，对板构件仅起到承托作用，板构件在其上微调位置时摩擦阻力低。第一滚轴支座、第二滚轴支座的长度方向决定了板构件沿横纵两个方向移动时阻力最低，便于此方向上的微调。
作为本发明的又进一步改进，平移承重机构包括水平的平移框架，第一滚轴支座、第二滚轴支座、半球支座通过垫高柱与平移框架固定，垫高柱通过螺栓与平移框架装配，平移框架上具备若干个供螺栓装配的通孔。
采用上述技术方案的有益效果是：通孔的数量较多，便于选择性得调节滚轴支座、半球支座的水平间距，以适应不同尺寸的的板构件。垫高柱抬高板构件的高度，以减少下压机构的行程。
作为本发明的又进一步改进，平移框架的两端分别具备动力轮组、从动轮组，动力轮组、从动轮组分别与相互水平且平行的第一滑轨、第二滑轨接触，第一滑轨所在高度低于第二滑轨。
采用上述技术方案的有益效果是：动力轮组提供平移框架的平移动力，第一滑轨、第二滑轨起到限位导向的作用。
作为本发明的又进一步改进，下压机构包括固定在龙门框架上的液压机，龙门框架包括相互垂直连接的顶横梁、竖向柱，液压机与横梁固定，竖向柱的底部固定有底板，龙门框架上还具备供第二滑轨固定的底部框。
采用上述技术方案的有益效果是：第一滑轨还起到提供摩擦阻力的作用，第二滑轨更多的是承受下压机构试验时的下压力，以防动力轮组、从动轮受重压而损伤。
作为本发明的又进一步改进，龙门框架还具备若干个斜向梁，斜向梁中心线所在竖直空间平面与第一滑轨、第二滑轨长度方向平行，竖向柱、斜向梁的底部通过脚座与底板固定。
采用上述技术方案的有益效果是：斜向梁、脚座提高了龙门框架整体的结构强度、稳定性。
作为本发明的又进一步改进，液压机为伺服液压机，液压机的底部设有与传压构件接触的载荷传感器。
采用上述技术方案的有益效果是：伺服液压机控制更加精准，便于控制输出的行程、力度，载荷传感器也便于实时显示数据。
作为本发明的又进一步改进，顶横梁上设有具备沿顶横梁长度方向平移自由度的起重钩；动力轮组、液压机均由操控系统控制，操控系统包括设置在底板一侧的控制箱与液压油源。
采用上述技术方案的有益效果是：本技术方案采用高精度液压伺服加载系统，在控制系统中编辑装配式钢筋混凝土预制板构件力学性能检测程序，通过微机控制液压机对板构件逐级施加目标荷载，加载至卸载全过程实现自动化。提升了加载精度。
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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种实施方式的立体图；
图2是本发明一种实施方式的A处局部放大图；
图3是本发明一种实施方式的立体图；
图4是本发明一种实施方式的立体图；
图5是本发明一种实施方式的B处局部放大图。
1-龙门框架；11-底部框；12-顶横梁；13-竖向柱；14-脚座；15-斜向梁；16-起重钩；2-平移框架；21-垫高柱；22-第一滚轴支座；23-第二滚轴支座；24-动力轮组；25-从动轮组；26-滑动板；27-半球支座；28-通孔；3-底部限位机构；31-底板；32-第一滑轨；33-第二滑轨；4-液压机；41-载荷传感器；5-传压构件；51-第一水平方管；52-第二水平方管；53-滚柱；54-第三水平方管；55-垫块；6-操控系统；61-电控箱；62-液压油源；7-板构件。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：
为了达到本发明的目的，一种预制板构件力学性能检测系统，包括：下压机构，利用液压对矩形的板构件7施加竖直向下的压力；平移承重机构，设在下压机构的下方并具备从下压机构正下方移出的水平平移自由度；平移承重机构还具备与板构件7下表面接触的滚轴支座、半球支座27，滚轴支座与板构件7构成线接触，半球支座27与板构件7构成点接触，滚轴支座包括一个第一滚轴支座22、一个第二滚轴支座23，第一滚轴支座22、第二滚轴支座23分别与板构件7的一对对角处接触，第一滚轴支座22、第二滚轴支座23的自身轴线相互垂直，板构件7的另一对对角处各接触有一个半球支座27，第一滚轴支座22、第二滚轴支座23、半球支座27的顶部处在同一水平高度；传压构件5，设在下压机构与板构件7之间。
采用上述技术方案的有益效果是：与传统的人工称重、堆积配重块不同，液压机下加压的方式节省人工，消除了人工堆积配重块的安全隐患。
平移承重机构滑移到一侧时，上空没有遮挡，此时为了有吊装的路径空间，板构件吊装安置到平移框架上；平移承重机构移动到另一侧时，加载设备在板构件的正上方施加荷载，便于施加竖向的压力来进行试验。本技术方案通过遥控平移框架解决该问题，使得板构件更换方便、快捷，大大提高了工作效率。
同时因为板构件水平方向上的面积相对大，为了节约成本，液压力一般是处在一点处并向下的。如果仅对板构件中部向下施压，局部压力太大，带来的试验数据并不准确。传压构件就起到了传递并分散压力的作用，起到整体下压板构件的作用，提高试验准确性。
两个滚轴支座、两个半球支座对板构件构成四处接触，实现了对板构件稳定的承托，同时滚轴支座、半球支座与板构件分别是线接触、点接触，相比全是四处的点接触，接触面积相对大，对板构件的底部局部应力小，板构件不易损坏；相比全是线接触、面接触，两处点接触的存在使得板构件在水平平移或自转时收到的摩擦阻力都是一直的、较小的。另外滚轴支座也起到引导板构件水平微调方向的功能。保障控制承托位置的准确性，方便在下压试验前微调平移板构件。两个滚轴支座、两个半球支座都是对角布置，使得板构件在水平自转微调时其旋转中心基本于形心重合。两个滚轴支座相互垂直的轴线方向正好决定了板构件在两个垂直水平方向上的微调时能受到较好的滚动摩擦，此两方向上的微调阻力小。
在本发明的另一些实施方式中，传压构件5包括第一水平方管51，第一水平方管51的两头下方各垂直接触有一个第二水平方管52，第二水平方管52的两头下方各设有一个第三水平方管54，第二水平方管52、第三水平方管54长度方向相互平行，第三水平方管54的两头下方各设有一个垫块55，垫块55的下表面与板构件7上表面接触。
采用上述技术方案的有益效果是：若干个方管构成了一个一体的传压构件，整体机构强度强，也能提高与板件的接触面积，将一处的液压下压力向四周分散。相当于是一个坚固、专用、好用的辅助工装。
在本发明的另一些实施方式中，第一水平方管51与第二水平方管52一体焊接，第二水平方管52与第三水平方管54之间通过水平的滚柱53接触，滚柱53自身轴线方向与第二水平方管52长度方向垂直，第一水平方管51、第二水平方管52、第三水平方管54、滚柱53的材质为钢质，垫块55的材质为塑料。
采用上述技术方案的有益效果是：滚柱53能提供滚动摩擦，方便微调某一方向上下压机构正下方板构件的局部位置。钢质的结构强度大，塑料的垫块相对能提供一定的弹性缓冲，防止对板构件造成局部应力破坏。
在本发明的另一些实施方式中，第一滚轴支座22、第二滚轴支座23、半球支座27为钢质，半球支座27具备绕自身球心的三个坐标轴的转动自由度，存在板构件7的侧边与第一滚轴支座22、第二滚轴支座23的自身轴线方向平行。
采用上述技术方案的有益效果是：钢质的结构强度大，能承受较大的下压力，半球支座的转动摩擦低，对板构件仅起到承托作用，板构件在其上微调位置时摩擦阻力低。第一滚轴支座、第二滚轴支座的长度方向决定了板构件沿横纵两个方向移动时阻力最低，便于此方向上的微调。
在本发明的另一些实施方式中，平移承重机构包括水平的平移框架2，第一滚轴支座22、第二滚轴支座23、半球支座27通过垫高柱21与平移框架2固定，垫高柱21通过螺栓与平移框架2装配，平移框架2上具备若干个供螺栓装配的通孔28。
采用上述技术方案的有益效果是：通孔的数量较多，便于选择性得调节滚轴支座、半球支座的水平间距，以适应不同尺寸的的板构件。垫高柱抬高板构件的高度，以减少下压机构的行程。
在本发明的另一些实施方式中，平移框架2中的滑动板26的两端分别具备动力轮组24、从动轮组25，动力轮组24、从动轮组25分别与相互水平且平行的第一滑轨32、第二滑轨33接触，第一滑轨32所在高度低于第二滑轨33。
采用上述技术方案的有益效果是：动力轮组提供平移框架的平移动力，第一滑轨、第二滑轨起到限位导向的作用。
在本发明的另一些实施方式中，下压机构包括固定在龙门框架1上的液压机4，龙门框架1包括相互垂直连接的顶横梁12、竖向柱13，液压机4与横梁12固定，竖向柱13的底部固定有底板31，龙门框架1上还具备供第二滑轨33固定的底部框11。
底板31、第一滑轨32、第二滑轨33共同构成了底部限位机构3。
采用上述技术方案的有益效果是：第一滑轨还起到提供摩擦阻力的作用，第二滑轨更多的是承受下压机构试验时的下压力，以防动力轮组、从动轮受重压而损伤。
在本发明的另一些实施方式中龙门框架1还具备若干个斜向梁15，斜向梁15中心线所在竖直空间平面与第一滑轨32、第二滑轨33长度方向平行，竖向柱13、斜向梁15的底部通过脚座14与底板31固定。
采用上述技术方案的有益效果是：斜向梁、脚座提高了龙门框架整体的结构强度、稳定性。
在本发明的另一些实施方式中，液压机4为伺服液压机，液压机4的底部设有与传压构件5接触的载荷传感器41。
采用上述技术方案的有益效果是：伺服液压机控制更加精准，便于控制输出的行程、力度，载荷传感器也便于实时显示数据。
在本发明的另一些实施方式中，顶横梁12上设有具备沿顶横梁12长度方向平移自由度的起重钩16；动力轮组24、液压机4均由操控系统6控制操控系统6包括设置在底板31一侧的控制箱61与液压油源62。
采用上述技术方案的有益效果是：本技术方案采用高精度液压伺服加载系统，在控制系统中编辑装配式钢筋混凝土预制板构件力学性能检测程序，通过微机控制液压机对板构件逐级施加目标荷载，加载至卸载全过程实现自动化。提升了加载精度。
实际操作中，龙门框架1安置在混凝土水平地面上；平移滑框2放置于底部框11上；垫高柱21通过螺栓与平移滑框2连接；动力轮组24焊接在平移滑框2前端；从动轮组25焊接在2平移滑框2后端；第一滑轨32承托平移滑框2；液压机4为液压伺服作动器，荷载传感器41安装在液压机4前端。试验时首先如图1，平移滑框2通过动力轮组24和从动轮组25沿着第一滑轨32滑出，将板构件7安装在第一滚轴支座22、第二滚轴支座23、半球支座27上，传压构件5放置在板构件7正中间。如图3所示，平移滑框2沿第一滑轨32滑进龙门框架1的液压机4的正下方。液压机4下压，载荷传感器41实时输出载荷数值，液压油源62提供动力。从图1、图3、图4的的表现形式也正好和实际操作顺序相同。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于，包括：
下压机构，利用液压对矩形的板构件施加竖直向下的压力；
平移承重机构，设在下压机构的下方并具备从下压机构正下方移出的水平平移自由度；所述平移承重机构还具备与板构件下表面接触的滚轴支座、半球支座，所述滚轴支座与板构件构成线接触，所述半球支座与板构件构成点接触，所述滚轴支座包括一个第一滚轴支座、一个第二滚轴支座，所述第一滚轴支座、第二滚轴支座分别与板构件的一对对角处接触，所述第一滚轴支座、第二滚轴支座的自身轴线相互垂直，所述板构件的另一对对角处各接触有一个半球支座，所述第一滚轴支座、第二滚轴支座、半球支座的顶部处在同一水平高度；
传压构件，设在下压机构与板构件之间。
2.根据权利要求1所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述传压构件包括第一水平方管，所述第一水平方管的两头下方各垂直接触有一个第二水平方管，所述第二水平方管的两头下方各设有一个第三水平方管，所述第二水平方管、第三水平方管长度方向相互平行，所述第三水平方管的两头下方各设有一个垫块，所述垫块的下表面与板构件上表面接触。
3.根据权利要求2所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述第一水平方管与第二水平方管一体焊接，所述第二水平方管与第三水平方管之间通过水平的滚柱接触，所述滚柱自身轴线方向与第二水平方管长度方向垂直，所述第一水平方管、第二水平方管、第三水平方管、滚柱的材质为钢质，所述垫块的材质为塑料。
4.根据权利要求1所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述第一滚轴支座、第二滚轴支座、半球支座为钢质，所述半球支座具备绕自身球心的三个坐标轴的转动自由度，存在板构件的侧边与第一滚轴支座、第二滚轴支座的自身轴线方向平行。
5.根据权利要求1所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述平移承重机构包括水平的平移框架，所述第一滚轴支座、第二滚轴支座、半球支座通过垫高柱与平移框架固定，所述垫高柱通过螺栓与平移框架装配，所述平移框架上具备若干个供螺栓装配的通孔。
6.根据权利要求5所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述平移框架的两端分别具备动力轮组、从动轮组，所述动力轮组、从动轮组分别与相互水平且平行的第一滑轨、第二滑轨接触，所述第一滑轨所在高度低于第二滑轨。
7.根据权利要求6所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述下压机构包括固定在龙门框架上的液压机，所述龙门框架包括相互垂直连接的顶横梁、竖向柱，所述液压机与横梁固定，所述竖向柱的底部固定有底板，所述龙门框架上还具备供第二滑轨固定的底部框。
8.根据权利要求7所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述龙门框架还具备若干个斜向梁，所述斜向梁中心线所在竖直空间平面与第一滑轨、第二滑轨长度方向平行，所述竖向柱、斜向梁的底部通过脚座与底板固定。
9.根据权利要求8所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述液压机为伺服液压机，所述液压机的底部设有与传压构件接触的载荷传感器。
10.根据权利要求9所述的一种预制板构件力学性能检测系统，其特征在于：所述顶横梁上设有具备沿顶横梁长度方向平移自由度的起重钩；所述动力轮组、液压机均由操控系统控制，所述操控系统包括设置在底板一侧的控制箱与液压油源。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111855417A (zh) * 2020-06-16 2020-10-30 镇江市丹徒区建筑工程质量检测中心 一种装配式楼梯力学性能检验系统
CN117491173A (zh) * 2023-12-22 2024-02-02 丹阳市建设工程质量检测中心 一种滑台式楼梯构件结构性能检测系统

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