CN203310701U - 一种侧压力测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种侧压力测试装置，包括钢模、上盖板、下盖板、侧向压力传感器、数据采集系统和加载装置；所述钢模为侧壁密封、上下开口的形状，钢模的下开口与下盖板通过螺栓密封连接，钢模的上开口处设有上盖板，上盖板上设置有加载装置；所述钢模的侧壁内设有侧向压力传感器，侧向压力传感器与钢模的内壁平齐，侧向压力传感器与数据采集系统通过导线连接。本实用新型通过在模板上方加载的方法模拟混凝土的浇筑，改变加载制度便可以模拟不同的浇筑速度及浇筑高度，并且装置可以重复循环利用，既经济又简单。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑施工领域，涉及一种侧向压力的测试装置，尤其是对流体产生的侧向压力进行测试的装置。
背景技术
泵送混凝土逐渐成为建筑施工时首选的混凝土浇筑方式，与传统的混凝土浇筑相比，泵送方式对模板产生了更大的侧向压力，从而导致了一系列的问题，如胀模、爆模以及结构变形等。近年来自密实混凝土的应用实例逐渐增多，而自密实混凝土的流动性能更好，这使得新浇混凝土对模板的侧向压力的影响更为显著。目前，对混凝土模板侧向压力的实验室或现场试验大多在木模板上按实际的结构尺寸进行测量，而对于较高的浇筑部位，施工时往往采用分层浇筑，这样很难客观的反映出最大的侧向压力值。另外，进行实际尺寸的侧向压力测量代价比较大，往往有些测量设备在测试结束时留在混凝土中很难取出，造成很大的浪费。
实用新型内容
本实用新型为了能经济的测量出不同浇筑的速度以及不同的浇筑部位高度对侧向压力的影响，同时要避免分层浇筑以及模板变形对侧压力峰值的影响，提供了一种混凝土侧向压力测试装置，该装置可以模拟不同浇筑速度以及不同的构件高度对侧向压力的影响。另外，该装置还可以重复循环利用，经济环保。
本实用新型采用的技术方案为：一种侧压力测试装置，包括钢模、上盖板、下盖板、侧向压力传感器、数据采集系统和加载装置；
所述钢模为侧壁密封、上下开口的形状，钢模的下开口与下盖板通过螺栓密封连接，钢模的上开口处设有上盖板，上盖板上设置有加载装置；
所述钢模的侧壁内设有侧向压力传感器，侧向压力传感器与钢模的内壁平齐，侧向压力传感器与数据采集系统通过导线连接。
作为优选，所述加载装置为质量块加载装置，质量块加载装置设置在上盖板上，上盖板放置在钢模内填充混凝土上面，且上盖板外缘与钢模的上边内缘有间隙。
作为优选，所述质量块加载装置包括气泡水平盖板，气泡水平盖板放置在上盖板上，气泡水平盖板的X和Y方向设置了X向气泡与Y向气泡，气泡水平盖板表面设置了圆形水平气泡。
作为优选，所述质量块加载装置包括连接扣、铰支座、开孔铁板、荷载传感器、固定铰支座、杠杆、拉绳、固定支座、滑轮和质量块堆放点，所述杠杆安装在固定铰支座上，杠杆的一端通过铰支座、开孔铁板与荷载传感器连接，荷载传感器放置在所述上盖板的中央，杠杆的另一端通过连接扣与拉绳连接，拉绳通过滑轮与质量块堆放点连接，滑轮与固定支座连接。
作为优选，所述质量块加载装置包括铰支座、开孔铁板、荷载传感器、固定铰支座、杠杆和质量块堆放点，所述杠杆的一端通过铰支座与荷载传感器连接，荷载传感器放置在所述上盖板的中央，杠杆的另一端通过另一个杠杆与质量块堆放点连接。所述杠杆与杠杆之间采用连接杆接触、固定铰支座、滑动铰支座或自然接触。
作为优选，所述铰支座为采用滑动铰支座或固定铰支座。
作为优选，所述加载装置为气压加载装置，所述气压加载装置包括进气管、开关阀门、控制阀门、气压表和排气阀门，所述上盖板为开孔上盖板，开孔上盖板与钢模的上开口通过螺栓密封连接，所述进气管一端连接有空气压缩机或气泵，进气管另一端穿过开孔上盖板通入钢模内，进气管上设有开关阀门、控制阀门、气压表和排气阀门。
作为优选，所述钢模截面形状为圆形、长方形或正多边形。
作为优选，所述钢模为整体圆筒形、为二合一式圆筒形、三合一式圆筒形或四合一式圆筒形。
作为优选，所述气泡水平盖板截面形状为圆形、长方形或正多边形。
本实用新型装置通过在模板上方加载来模拟混凝土浇入模板内部，通过加载制度的制定实现对浇筑速度和浇筑高度的模拟。装置由钢模、侧向压力传感器、数据采集系统、荷载传感器以及加载装置组成。钢模板为上下开口的圆筒形，下开口处可以用盖板通过螺栓封闭起来，上开口处是否用螺栓封闭取决于加载的方式。加载方式可分为质量块加载法与气压加载法。采用气压加载法时用螺栓将上盖板固定在上开口处，使钢模内密闭；当采用质量块加载时上开口处仅放置上盖板，上盖板不采用螺栓连接且盖板直径要略小于钢模直径，方便荷载将其压入模板内。本实用新型制作高度为300mm、直径为160mm的钢管作为钢模。为方便拆模，沿高度方向将钢管分为两半，采用螺栓固定。为了固定压力传感器，在管壁两侧高150mm处两侧分别设置一个直径30mm的孔洞，放入压力传感器之后外部用螺栓固定，传感器与管壁内侧平齐，能够与混凝土良好接触。压力传感器要保证一定的精度、合理的量程及适当的体积，本实用新型采用了BW型箔式微型压力盒，量程为0～100kPa，直径为28mm，厚度为6.5mm，经验证，测量结果令人满意。加载方式包括质量块加载法及气压加载法。采用质量块法加载时，在上盖板上部安放荷载传感器以实现对加载的控制。质量块可以直接加载于上盖板，也可以利用杠杆原理，加载于杠杆的一端，另一端与荷载传感器相连，荷载传感器又与上盖板相接以实现荷载的传递与控制。采用气压加载法时，上盖板中间开一个小洞，并与空气压缩机相连，上盖板通过螺栓与钢模连接以实现钢模内的密封，通过压力控制阀实现对气压的控制，利用气压表实现对气压的监测。可以通过动静态应变仪进行压力传感器的数据采集。
有益效果：本实用新型通过在模板上方加载的方法模拟混凝土的浇筑，改变加载制度便可以模拟不同的浇筑速度及浇筑高度，并且装置可以重复循环利用，既经济又简单。
附图说明
图1是本实用新型实施例1结构示意图；
图2是图1的1-1剖面图；
图3是实施例1气泡水平盖板的俯视图；
图4是实施例2示意图；
图5是实施例3示意图；
图6是实施例4示意图；
图7是实施例4开孔上盖板俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。
实施例1
如图1所示，当钢模3浇入混凝土，并且混凝土与钢模3顶部同高度时，将上盖板2盖在上开口处。由于上盖板2的直径略小于上开口直径，所以在上盖板2上加载时，它可以小幅度的下沉，同时也不至于使浆体从空隙处漏出。加载时采用气泡水平盖板1以确保在加载过程中气泡水平盖板1始终保持水平从而确保准确的数据测量，其示意图见图3，其实质是一块表面积相对大些的盖板，表面积大是为了能够放置一定量的质量块。为了保持在放置过程中保持气泡水平盖板1的水平，在X和Y方向设置了X向气泡8与Y向气泡7，在盖板表面设置圆形水平气泡9。值得注意的是，在加载过程中应缓慢地、对称地放置质量块。但该实施例的缺点是在质量块堆放过高时难以避免地引起偏心，保持水平相当困难。钢模3截面定为圆形，其截面如图2所示。为了方便拆模也可以将钢模3从中一分为二，两部分采用螺栓6连接。钢模3上下均开口，上下开口可用上盖板2和下盖板5封闭，封闭时同样采用螺栓6连接。在钢模3的侧面开出相对的两个孔洞，孔洞大小参考所选取的侧向压力传感器4尺寸。放入侧向压力传感器4之后外部用螺栓6固定，侧向压力传感器4与管壁内侧平齐，能够与混凝土良好接触。侧向压力传感器4的引出线接到数据采集系统，进行实时数据的采集。
由于模拟时所加荷载相对较小，千斤顶等加载设备的吨位太大，不能满足试验的精度。所以在加载时要严格的控制，才能准确的模拟出浇筑速度与浇筑高度的影响。
实施例2
本实施例的示意图见图4，钢模3模拟及数据采集基本与实施例1相似，主要区别在于加载的方式。实施例2采用杠杆15原理进行加载，该方法不但可以减少质量块的用量，还可以提供一个质量块堆放点19，从而使得加载过程更容易控制。混凝土浇筑完成后将上盖板2盖好，然后将荷载传感器13安放在上盖板2的中央，荷载传感器13通过螺栓、开孔铁板12、滑动铰支座11与杠杆15连接，从而将荷载顺利的传递到上盖板2。为了使杠杆15右侧受到一个向上的力，使用一个滑轮18，滑轮18上的拉绳16左端通过连接扣10连接杠杆15右端，拉绳16右端连接质量块堆放点19。值得注意的是在开孔铁板12和荷载传感器13之间不能出现弯矩，否则会引起数据的偏差。
实施例3
本实施例的示意图见图5，基本思路均与实施例2相同，有所区别的是使用了另外一个杠杆15来给第一个杠杆15施加向上的力，两个杠杆15之间采用连接杆20相接触。
实施例4
本实施例的示意图见图6，钢模3模拟及数据采集基本与以上实施例相同，主要区别在于对荷载的控制更加精确。采用空气压缩机或气泵连接进气管21向钢模3内充气，以形成气压。在加压过程中利用控制阀门23可以控制进气量，通过气压表24实现对气压的监测。开关阀门22及排气阀门25可以阻断或排出空气。图7为开孔上盖板26的俯视图，在上盖板出开孔与气压设备相连接。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种侧压力测试装置，其特征在于：包括钢模、上盖板、下盖板、侧向压力传感器、数据采集系统和加载装置；
所述钢模为侧壁密封、上下开口的形状，钢模的下开口与下盖板通过螺栓密封连接，钢模的上开口处设有上盖板，上盖板上设置有加载装置；
所述钢模的侧壁内设有侧向压力传感器，侧向压力传感器与钢模的内壁平齐，侧向压力传感器与数据采集系统通过导线连接。
2.根据权利要求1所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述加载装置为质量块加载装置，质量块加载装置设置在上盖板上，上盖板放置在钢模内填充混凝土上面，且上盖板外缘与钢模的上边内缘有间隙。
3.根据权利要求2所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述质量块加载装置包括气泡水平盖板，气泡水平盖板放置在上盖板上，气泡水平盖板的X和Y方向设置了X向气泡与Y向气泡，气泡水平盖板表面设置了圆形水平气泡。
4.根据权利要求2所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述质量块加载装置包括连接扣、铰支座、开孔铁板、荷载传感器、固定铰支座、杠杆、拉绳、固定支座、滑轮和质量块堆放点，所述杠杆安装在固定铰支座上，杠杆的一端通过铰支座、开孔铁板与荷载传感器连接，荷载传感器放置在所述上盖板的中央，杠杆的另一端通过连接扣与拉绳连接，拉绳通过滑轮与质量块堆放点连接，滑轮与固定支座连接。
5.根据权利要求2所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述质量块加载装置包括铰支座、开孔铁板、荷载传感器、固定铰支座、杠杆和质量块堆放点，所述杠杆的一端通过铰支座与荷载传感器连接，荷载传感器放置在所述上盖板的中央，杠杆的另一端通过另一个杠杆与质量块堆放点连接，所述杠杆与杠杆之间采用连接杆接触、固定铰支座、滑动铰支座或自然接触。
6.根据权利要求4所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述铰支座为采用滑动铰支座或固定铰支座。
7.根据权利要求1所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述加载装置为气压加载装置，所述气压加载装置包括进气管、开关阀门、控制阀门、气压表和排气阀门，所述上盖板为开孔上盖板，开孔上盖板与钢模的上开口通过螺栓密封连接，所述进气管一端连接有空气压缩机或气泵，进气管另一端穿过开孔上盖板通入钢模内，进气管上设有开关阀门、控制阀门、气压表和排气阀门。
8.根据权利要求1所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述钢模截面形状为圆形、长方形或正多边形。
9.根据权利要求1所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述钢模为整体圆筒形、为二合一式圆筒形、三合一式圆筒形或四合一式圆筒形。
10.根据权利要求3所述的一种侧压力测试装置，其特征在于：所述气泡水平盖板截面形状为圆形、长方形或正多边形。
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