CN210426094U - 可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，属于结构试验技术领域，包括：安装在基座上用于移动两侧炉体的导轨、内壁装有电阻丝用于加热升温的两侧炉体、中部用于保温且能与被加热三维框架结构协同变形的保温装置，所述保温装置具体包括立柱、吊柱、双向横梁、吊挂接头。立柱与吊柱之间为轻触，可上下滑动也可分开，能较好适应试验受火构件的大变形。吊柱与双向横梁固接在一起，通过双向横梁上表面的吊挂接头与试验受火构件的上部非受火结构相连。本申请的优点是：两侧炉体可在导轨上自由移动，受火构件发生较大变形时双向横梁及吊挂在双向横梁上的吊柱可随试验三维框架结构协同变形，适用于较大的变形试验等。

Description

可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉

技术领域

本申请属于结构试验技术领域，具体涉及一种可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉。

背景技术

钢结构具有轻质高强等众多优点，近年来我国钢结构建筑展现出非常快的发展趋势，但是钢结构建筑的抗火性能较差，所以钢结构的抗火问题受到越来越多研究学者的关注。现有的结构抗火试验大多只考虑了单一构件，缺乏对受火构件周围构件的考虑。然而在实际结构中，受火构件基本上都会受到周围构件的约束作用，要准确考虑三维结构中受火构件的抗火性能，需要在试验中考虑周围构件对受火构件的影响，且需要考虑结构在试验中的大变形响应。

传统的火灾结构试验电阻炉都是只能进行受热构件小变形的试验，或者是能进行受火构件大变形试验但是只能以平面框架进行试验，而且传统电阻炉采用固定的炉体，难以满足以三维框架结构试验研究所要求的大变形、操作灵活等条件。因此需要开发一种可适应三维框架结构大变形火灾试验的电阻炉。

发明内容

本申请的目的在于，克服现有的不足，提供一种可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，能够满足三维框架结构试验研究所要求的大变形，并能与受火构件协同变形，且安装方便。

为了实现上述目标，本申请提供了如下技术方案：

一种可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，包括基座、导轨、两侧炉体和中部保温装置；

基座与地面固接在一起；基座的前后两侧各自安装一条导轨；两侧炉体包括相对设置的左炉体和右炉体，左炉体和右炉体的内侧壁均布设有发热电阻丝与测温热电偶，且左炉体和右炉体分别通过滚轮可移动地安装在导轨上，并可沿导轨长度方向左右自由移动；

左炉体和右炉体之间设置中部保温装置；中部保温装置包括“十字形”的双向横梁、第一吊柱、第二吊柱、立柱、吊挂接头；“十字形”的双向横梁包括四个水平分枝，左右两个水平分枝的下方各安装一个第二吊柱，前后两个水平分枝的下方各安装一个第一吊柱；

第一吊柱各与一个立柱在第一吊柱的内侧轻触；立柱均独立设置立于地面并位于导轨的内侧；双向横梁的前后水平分枝及其下方的第一吊柱、立柱均位于左、右炉体之间，且试验过程中均与左、右炉体轻触；

左炉体的顶部及左侧壁、右炉体的顶部及右侧壁均开设有通道；双向横梁的左右分枝分别位于左、右炉体顶部的通道中，并分别与左、右炉体的顶部轻触；双向横梁的左右分枝下方的第二吊柱分别位于左、右炉体侧壁上的通道中，并分别与左、右炉体的侧壁轻触；

双向横梁的中心开设有凹槽，用于穿过受火构件；双向横梁的四个水平分枝上均安装有吊挂接头，其通过吊挂接头与受火构件的外部非受火梁连接。

进一步，第一横梁包括两个半截第一横梁，两个半截第一横梁分别位于第二横梁的两侧，并采用长螺栓与第二横梁共同交叉连接成一个整体呈“十字形”的双向横梁。

进一步，第二吊柱、第一吊柱与双向横梁通过内部加劲装置紧密连接，或与双向横梁固接成一个整体。

进一步，立柱的内表面与左炉体及右炉体的内表面齐平。第一吊柱的外表面与左炉体及右炉体的外表面齐平；第二吊柱的外表面与左炉体及右炉体的外表面齐平；第二吊柱所处通道正下方的炉体厚度与立柱的厚度相同，第二吊柱与第一吊柱的厚度相同，在炉体安装完成后，第一吊柱、第二吊柱的外表面与左、右炉体的外表面齐平。

进一步，吊挂接头的下表面可以与双向横梁的上表面通过内嵌加劲板牢靠连接，同时吊挂接头的上部采用可以与受火构件的外部非受火梁连接的挂钩，挂钩与受火构件的外部非受火梁可通过焊接连接也可通过螺栓连接；连接时应确保双向横梁的水平。

试验中当受火构件发生较大变形时吊柱、双向横梁可以与被加热三维框架结构协同变形。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

(1)本申请不但适用于平面框架结构的抗火试验，而且通过双向横梁的设置使得本申请适用于三维框架结构的抗火试验；

(2)双向横梁及吊柱吊挂在框架结构的梁上，试验中框架柱受火发生大变形时电阻炉可与三维框架结构实现较好的协同变形效果。

附图说明

图1为本申请实施例提供的可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉的构造示意图。

图2为本申请实施例提供的基座和导轨的示意图。

图3为本申请实施例提供的右炉体的示意图。

图4为本申请实施例提供的双向横梁的示意图。

图5为本申请实施例提供的中部保温装置的示意图。

图6为本申请实施例提供的中部保温装置的立面图。

图7为本申请实施例提供的中部保温装置的安装示意图。

图8为本申请实施例提供的中部保温装置的协同变形示意图。

附图标记说明：

1—导轨，2—基座，3—立柱，4—第一吊柱，5—两侧炉体，6—第一横梁，7—第二横梁，8—吊挂接头，9—第二吊柱，10—三维试验框架结构，11—螺栓孔，F—荷载。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本申请的技术方案。

如图1至图7所示，一种可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，包括基座2、导轨1、两侧炉体5和中部保温装置。

基座2可以采用长方形框架，其与地面固接在一起；基座2的前后两侧边框上各自安装一条导轨1；两侧炉体5包括相对设置的左炉体和右炉体，左炉体和右炉体分别通过滚轮可移动地安装在导轨1上，并可沿导轨1长度方向左右自由移动；左炉体和右炉体均采用具有良好的保温隔热效果的炉体材料，且两者的内侧壁均布设有发热电阻丝与测温热电偶。

左炉体和右炉体之间设置中部保温装置；中部保温装置包括立柱3、第一吊柱4、第二吊柱9、双向横梁、吊挂接头8。

第一横梁6包括两个半截第一横梁，两个半截第一横梁分别位于第二横梁7的两侧，并采用长螺栓与第二横梁7共同交叉连接成一个整体呈“十字形”的双向横梁。作为举例而非限定，可以在两个半截第一横梁相对的一端上分别开设四个通长的螺栓孔11，同时在第二横梁7的相应位置也开设螺栓孔，安装时使用长螺栓将两个半截第一横梁与第二横梁7连接成一个整体的双向横梁。

进一步，“十字形”的双向横梁包括四个水平分枝，相邻的水平分枝相互垂直，左右两个水平分枝的下方各安装一个第二吊柱9，前后两个水平分枝的下方各安装一个第一吊柱4，第一吊柱4的下部各与一个立柱3的上部在第一吊柱4的内侧轻触；立柱3位于导轨1的内侧，并独立设置立于地面；第一吊柱4既可沿立柱3内侧上下滑动，也可与立柱3完全分开。

作为举例而非限定，第二吊柱9、第一吊柱4均可与双向横梁通过内部加劲装置紧密连接，也可与双向横梁固接成一个整体。

进一步，左炉体的顶部及左侧壁、右炉体的顶部及右侧壁均开设有通道；双向横梁的左右分枝分别位于左、右炉体顶部的通道中，并分别与左、右炉体的顶部轻触；双向横梁左右分枝下方的第二吊柱9分别位于左、右炉体侧壁上的通道中，并分别与左、右炉体的侧壁轻触；试验过程中，第二吊柱9可沿左、右炉体侧壁上下滑动，也可以与左、右炉体侧壁完全分开；同时双向横梁的前后分枝及其下方的第一吊柱4、立柱3均位于左炉体与右炉体之间，并分别与左、右炉体轻触。

进一步，立柱3的内表面与左炉体及右炉体的内表面齐平。第一吊柱4的外表面与左炉体及右炉体的外表面齐平；第二吊柱9的外表面与左炉体及右炉体的外表面齐平；第二吊柱9所处通道正下方的炉体厚度与立柱3的厚度相同，第二吊柱9与第一吊柱4的厚度相同，在炉体安装完成后，第一吊柱4、第二吊柱9的外表面与左、右炉体的外表面齐平。

进一步，双向横梁的交叉中心开设有凹槽，用于穿过受火构件；同时双向横梁的四个分枝上均安装有吊挂接头8，双向横梁通过吊挂接头8与受火构件的外部非受火梁连接；具体的，吊挂接头8的下表面可以与双向横梁的上表面通过内嵌加劲板牢靠连接，同时吊挂接头8的上部采用可以与受火构件的外部非受火梁连接的挂钩，挂钩与受火构件的外部非受火梁可通过焊接连接也可通过螺栓连接；连接时应确保双向横梁的水平。试验中当受火构件发生较大变形时吊柱、双向横梁可以与被加热三维框架结构协同变形。

在进行试验时，首先将两侧炉体5的左、右炉体拉开，然后将需要进行受火试验的三维试验框架结构10安装在两侧炉体5附近，试验中需要受火的框架柱应安装在两侧炉体5正中央位置，先将第一横梁6与第二吊柱9安装在一起，将第二横梁7与第一吊柱4安装在一起，并在第一横梁6、第二横梁7上安装吊挂接头8，然后将吊挂接头8连接在三维试验框架结构10的外部非受火梁上，在安装时应使受火框架柱准确无误的安装于双向横梁的凹槽中，之后将第一横梁6、第二横梁7连接成一个整体的双向横梁，中部保温装置已安装完毕。

接下来轻微将双向横梁往上抬起一定距离，并把两侧炉体5的左、右炉体往中间推动，当左、右炉体靠拢封闭时，放下双向横梁，让其自然悬挂于三维试验框架结构10的非受火梁上，此时整个试验装置便已安装完毕，可以开始对发热电阻丝通电进行升温试验，可按照ISO834国际标准升温曲线升温，或者也可按照其他升温曲线升温，如烃类火灾升温曲线、均匀直线升温曲线等。

当受火构件发生较大的变形时，如图7所示，受火构件的外部非受火梁结构会整体下降，通过吊挂接头8连接在外部非受火梁结构上的整体双向横梁也会随之下降，连接在双向横梁上的第二吊柱9、第一吊柱4也会下降，第一吊柱4可沿立柱3的外表面往下滑动，第二吊柱9可沿与之接触的左、右炉体向下滑动，此时中部保温装置与试验结构可形成良好的协同变形效果。

在本申请中，第二吊柱9与左、右炉体之间，第一吊柱4与立柱3之间均为轻触，由此，第二吊柱9、第一吊柱4和双向横梁在下降的过程中不会影响到立柱3和两侧炉体5的稳定。

上述描述仅是对本申请较佳实施例的描述，并非是对本申请范围的任何限定。任何熟悉该领域的普通技术人员根据上述揭示的技术内容做出的任何变更或修饰均应当视为等同的有效实施例，均属于本申请技术方案保护的范围。

Claims (5)

1.一种可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，其特征在于：包括基座(2)、导轨(1)、两侧炉体(5)和中部保温装置；

基座(2)与地面固接在一起；基座(2)的前后两侧各自安装一条导轨(1)；两侧炉体(5)包括相对设置的左炉体和右炉体，左炉体和右炉体的内侧壁均布设有发热电阻丝与测温热电偶，且左炉体和右炉体分别通过滚轮可移动地安装在导轨(1)上，并可沿导轨(1)长度方向左右自由移动；

左炉体和右炉体之间设置中部保温装置；中部保温装置包括立柱(3)、第一吊柱(4)、第二吊柱(9)、“十字形”的双向横梁、吊挂接头(8)；双向横梁包括四个水平分枝，相邻的水平分枝相互垂直，左右两个水平分枝的下方各安装一个第二吊柱(9)，前后两个水平分枝的下方各安装一个第一吊柱(4)；

第一吊柱(4)各与一个立柱(3)在第一吊柱(4)的内侧轻触；立柱(3)均独立设置立于地面并位于导轨(1)的内侧；双向横梁的前后分枝及其下方的第一吊柱(4)、立柱(3)均位于左、右炉体之间，且试验过程中均与左、右炉体轻触；

左炉体的顶部及左侧壁、右炉体的顶部及右侧壁均开设有通道；双向横梁的左右分枝分别位于左、右炉体顶部的通道中，并分别与左、右炉体的顶部轻触；双向横梁的左右分枝下方的第二吊柱(9)分别位于左、右炉体侧壁上的通道中，并分别与左、右炉体的侧壁轻触；

双向横梁的中心开设有凹槽，用于穿过受火构件；双向横梁的四个水平分枝上均安装有吊挂接头(8)，其通过吊挂接头(8)与受火构件的外部非受火梁连接。

2.根据权利要求1所述的可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，其特征在于：双向横梁包括第一横梁(6)和第二横梁(7)；

第一横梁(6)包括两个半截第一横梁，两个半截第一横梁分别位于第二横梁(7)的两侧，并采用长螺栓与第二横梁(7)共同交叉连接成一个整体呈“十字形”的双向横梁。

3.根据权利要求1所述的可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，其特征在于：第二吊柱(9)、第一吊柱(4)与双向横梁通过内部加劲装置紧密连接，或与双向横梁固接成一个整体。

4.根据权利要求1所述的可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，其特征在于：立柱(3)的内表面与左炉体及右炉体的内表面齐平；第一吊柱(4)的外表面与左炉体及右炉体的外表面齐平；第二吊柱(9)的外表面与左炉体及右炉体的外表面齐平；第二吊柱(9)所处通道正下方的炉体厚度与立柱(3)的厚度相同，第二吊柱(9)与第一吊柱(4)的厚度相同；在炉体安装完成后，第一吊柱(4)、第二吊柱(9)的外表面与左、右炉体的外表面齐平。

5.根据权利要求1所述的可与被加热三维框架结构协同变形的装配式电阻炉，其特征在于：吊挂接头(8)的下表面与双向横梁的上表面通过内嵌加劲板牢靠连接，同时吊挂接头(8)的上部采用与受火构件的外部非受火梁连接的挂钩，挂钩与受火构件的外部非受火梁通过焊接连接也可通过螺栓连接；连接保持双向横梁的水平。

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