CN212254917U - 一种隔震支座连接件剪切试验的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种隔震支座连接件剪切试验的装置，本装置包括底座及用于固定隔震支座连接件的夹具，所述隔震支座连接件包括垫片、隔震支座钢板、高强度螺栓、预埋套筒和预埋钢筋，所述夹具包括用于抱紧高强度螺栓的第一夹具和用于抱紧预埋套筒的第二夹具，底座上表面的中部开设有燕尾槽，第一夹具和第二夹具与燕尾槽间隙配合，第一夹具与第二夹具之间夹紧隔震支座钢板及垫片；本实用新型中，针对不同规格的隔震支座连接件，只需选用相应规格的螺栓剪切套和预埋套筒剪切套，即可完成剪切试验装置的安装及剪切试验，具有投资少、操作简单、方便快捷等优点。

Description

一种隔震支座连接件剪切试验的装置

技术领域

本实用新型涉及质量检测技术领域，具体涉及一种隔震支座连接件剪切试验的装置及其检测方法。

背景技术

地震是人类无法避免的自然灾害，地震引起的震动对建筑物的破坏是毁灭性的，给生命和财产安全造成了巨大的损失。建筑隔震技术通过在建筑物的基础或下部结构和上部结构之间设置隔震装置(由隔震支座、阻尼装置等组成)，形成隔震层，隔离地震能量向上部结构传递，减少输入到上部结构的地震能量，同时延长上部结构的自振周期，降低上部结构的地震反应，达到预期的抗震防震要求，使建筑物的安全得到更可靠的保证。在地震水平剪切作用力下，隔震支座允许产生较大的变形，有效降低地震对建筑物水平方向的破坏。隔震支座与上部结构、下部结构之间的连接件(由高强度螺栓、预埋套筒、锚固钢筋等组成)，应能传递罕遇地震下支座的最大水平剪力。

目前针对隔震支座连接件的剪切性能开展的研究较少，相关试验装置及检测方法无公开文献报道，因此有必要提供一种隔震支座连接件剪切试验的装置及检测方法，为隔震支座及连接件的设计和合格评定提供检测数据。

实用新型内容

为解决目前隔震支座连接件的剪切性能不能检测的技术难题，本实用新型的目的是提供一种隔震支座连接件剪切试验的装置。

针对以上问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种隔震支座连接件剪切试验的装置，包括底座及用于固定隔震支座连接件试件的夹具，所述隔震支座连接件的试件包括垫片、隔震支座钢板、高强度螺栓、预埋套筒和预埋钢筋，所述夹具包括用于抱紧高强度螺栓的第一夹具和用于抱紧预埋套筒的第二夹具，第一夹具和第二夹具底座上表面的中部开设有燕尾槽，第一夹具和第二夹具通过其底部设置的燕尾形螺母与燕尾槽间隙配合，实现第一夹具和第二夹具之间的距离以及在底座位置的调整。

本实用新型的有益效果为：1)本实用新型提供了一种隔震支座连接件剪切试验的装置及检测方法，填补了隔震支座连接件剪切性能检测的空白；本装置安装在通用万能试验机上，通过第一夹具和第二夹具将隔震支座连接件固定，即可进行隔震支座连接件剪切试验；

2)本实用新型针对不同规格的隔震支座连接件，只需选用相应规格的螺栓剪切套和预埋套筒剪切套，即可完成剪切试验装置的安装及剪切试验，具有投资少、操作简单、方便快捷等优点；

3)本实用新型通过隔震支座连接件剪切试验，为隔震支座及连接件的设计和合格评定提供检测数据，以确保建筑隔震工程的施工质量满足设计要求。

附图说明

图1为本实用新型隔震支座连接件剪切试验的装置整体结构剖视图；

图2为本实用新型隔震支座连接件剪切试验的装置整体结构侧视图；

图3为本实用新型隔震支座连接件剪切试验的装置夹具示意图；

图4为本实用新型隔震支座钢板结构图；

图5为本实用新型高强度螺栓剪切套结构图；

图中：1—底座，11—燕尾槽；

2—第一夹具，22—螺栓支座，23—高强度螺栓压盖，24—高强度螺栓剪切套，241—内六角孔；

3—第二夹具，21，31—燕尾形螺母，32—预埋套筒支座，33—预埋套筒压盖，34—预埋套筒剪切套，221，321—螺栓孔，26，36—水平连接耳，261，361—螺纹孔；

4—隔震支座连接件，41—垫片，42—隔震支座钢板，421—高强度螺栓孔， 43—高强度螺栓，44—预埋套筒，45—预埋钢筋，6—支座紧固螺栓，7—试验机台面，8—试验机压头，9—压盖紧固螺栓。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变换或替换，均属于本实用新型的保护范围。

一种隔震支座连接件剪切试验的装置，如图1所示，包括底座1及用于固定隔震支座连接件的夹具A，所述隔震支座连接件4包括垫片41、隔震支座钢板42、高强度螺栓43、预埋套筒44和预埋钢筋45，所述夹具A包括用于抱紧高强度螺栓的第一夹具2和用于抱紧预埋套筒的第二夹具3，底座1上表面的中部开设有燕尾槽11，第一夹具2和第二夹具3通过底部中间设置的燕尾形螺母 21，31与燕尾槽11间隙配合，实现第一夹具和第二夹具之间的距离以及在底座位置的调整。

进一步的，如图2和图3所示，第一夹具2包括螺栓支座22、螺栓压盖23 和螺栓剪切套24，螺栓支座22上表面开有弧形凹槽25，所述螺栓压盖23为半圆环柱体，所述螺栓压盖23的两个自由端延伸有第一水平连接耳26，所述水平连接耳26上开有螺栓孔261，螺栓支座22上开有与螺栓孔261对应的螺纹孔 221，螺栓支座22与螺栓压盖23沿半圆轴线方向拼成圆柱形用于箍紧螺栓剪切套24。

进一步的，如图5所示，螺栓剪切套24为中空圆柱，螺栓剪切套24的内六角孔241为与高强度螺栓43的大六角头部配合的六边形。

进一步的，第二夹具3包括预埋套筒支座32、预埋套筒压盖33和预埋套筒剪切套34，预埋套筒支座32上表面开有弧形凹槽35，预埋套筒支座32上开有与螺栓孔361对应的螺纹孔321，所述预埋套筒压盖33为半圆环柱体，所述预埋套筒压盖33的两个自由端延伸有水平连接耳36，所述水平连接耳36上开有螺栓孔361，预埋套筒支座32与预埋套筒压盖33沿半圆轴线方向拼成圆柱形用于箍紧预埋套筒剪切套34。

进一步的，预埋套筒剪切套34为中空圆柱，所述预埋套筒44紧密套设在预埋套筒剪切套34内。

进一步的，如图4所示，隔震支座钢板42为表面开有圆孔421的矩形钢板，所述圆孔的直径＝高强度螺栓43螺纹公称直径+2mm，所述矩形钢板42采用生产隔震支座连接钢板所用的同批钢板通过机加工而成。钢板42宽度＝螺栓43螺纹公称直径+100mm，钢板42竖直高度＝螺栓43螺纹公称直径+200mm。所述圆孔421的直径＝螺栓43螺纹公称直径+2mm，圆孔421中心设置在钢板几何中心偏下位置，圆孔421中心到钢板底部的距离＝2倍螺栓螺纹公称直径。所述垫片 41为与所述高强度螺栓43配套使用的标准件。

进一步的，螺栓支座22与预埋套筒支座32之间用于夹紧隔震支座钢板42 及垫片41，隔震支座钢板42及垫片41被夹紧后，螺栓支座22与预埋套筒支座 32两侧通过支座紧固螺栓6固定。

进一步的，螺栓剪切套24和预埋套筒剪切套34的材质采用40Cr合金工具钢并经淬火且回火处理，硬度为洛氏硬度45～50HRC。

本实用新型隔震支座连接件剪切试验装置的使用方法如下：

1)隔震支座连接件安装：加工制作隔震支座钢板42，将隔震支座高强度螺栓43穿过垫片41、隔震支座钢板42的圆孔421，高强度螺栓43外螺纹旋入预埋套筒44的内螺纹，预埋钢筋45外螺纹从预埋套筒44的另一端内螺纹旋入，固定预埋钢筋45，用扳手旋转高强度螺栓43大六角头使连接件适当紧固；

2)剪切试验装置安装：根据高强度螺栓43和预埋套筒44的规格选择相应规格的螺栓剪切套24和预埋套筒剪切套34，将高强度螺栓43大六角头部装配在螺栓剪切套24的内六角孔241中，将预埋套筒44外圆装配在预埋套筒剪切套34的内圆孔中；调整底座1上螺栓支座22和套筒支座32的距离为垫片41 厚度与隔震支座钢板42厚度之和；用支座紧固螺栓6穿过螺栓支座22与预埋套筒支座32两侧的底座连接孔后旋入燕尾形螺母21、31并拧紧，将螺栓支座 22和预埋套筒支座32与底座连接1固定；将螺栓剪切套24和预埋套筒剪切套 34放置在螺栓支座22和套筒支座32上，调整螺栓剪切套24和预埋套筒剪切套 34的位置使其相邻两个端面的距离与螺栓支座22和套筒支座32的距离相同，调整隔震支座钢板42位置，保证隔震支座钢板42上端面与试验机上压头8表明平行，合上螺栓压盖23和预埋套筒压盖33，用螺栓9压紧螺栓压盖23和预埋套筒压盖33；

3)试验检测：启动液压万能试验机或电液伺服万能试验机，调整试验机上压头8与试验机底座7的距离大于剪切试验装置的总高度，将剪切试验装置放置在试验机底座7平面上并调整位置，保证剪切试验装置底座中心与试验机轴线重合。控制试验机压头8下端面与隔震支座钢板42上端面的距离在 5mm～10mm，控制试验机压头8压下速度不大于5mm/min，对隔震支座钢42 上端面施加剪切载荷，绘制载荷-位移曲线。随试验机横梁及压头8向下位移增加，剪切载荷逐渐增加并达到最大剪切载荷值后，螺栓43出现剪切断裂的同时剪切载荷明显下降，停止试验机横梁及压头8向下位移，记录最大剪切载荷值。

按公式(1)计算连接件的抗剪强度，完成隔震支座连接件剪切性能的检测。

R_τ抗剪强度，N/mm²

F_τ最大剪切载荷，N

A_s高强螺栓公称应力截面积，mm²

以下结合实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

本实施例中，用于检测的隔震支座型号为GZP500，连接件具体技术参数为：高强度螺栓43的规格为M24，强度级别为10.9级；预埋套筒44材质为45钢，外径为38mm、长度为70mm，一端螺纹规格为M24，长度40mm、另一端螺纹规格为M26x3mm，长度30mm；预埋钢筋45牌号为HRB400E，长度500mm，公称直径25mm，端部螺纹规格M26x3mm；隔震支座钢板42牌号为Q345C，厚度＝12mm，宽度＝124mm，竖直高度＝224mm，圆孔421的直径＝26mm，圆孔中心到钢板底部的距离＝48mm；垫片41规格为24mm，厚度5mm。

检测方法：

1)隔震支座连接件安装：加工制作隔震支座钢板42，将高强度螺栓43穿过垫片41、隔震支座钢板42的圆孔421，高强度螺栓43外螺纹旋入预埋套筒 44的内螺纹，预埋钢筋45外螺纹从预埋套筒44的另一端内螺纹旋入，固定预埋钢筋45，用扳手旋转高强度螺栓43大六角头使连接件适当紧固；

2)剪切试验装置安装：根据高强度螺栓43和预埋套筒44的规格选择相应规格的螺栓剪切套24和预埋套筒剪切套34，将高强度螺栓43大六角头部装配在螺栓剪切套24的内六角孔241中，将预埋套筒44外圆装配在预埋套筒剪切套34的内圆孔中；调整底座1上螺栓支座22和套筒支座32的距离为垫片41 厚度与隔震支座钢板42厚度之和(17.5mm)；用支座紧固螺栓6穿过螺栓支座 22与预埋套筒支座32两侧的底座连接孔后旋入燕尾形螺母21、31并拧紧，将螺栓支座22和预埋套筒支座32与底座连接1固定；将螺栓剪切套24和预埋套筒剪切套34放置在螺栓支座22和套筒支座32上，调整螺栓剪切套24和预埋套筒剪切套34的位置使其相邻两个端面的距离与螺栓支座22和套筒支座32的距离相同，调整隔震支座钢板42位置，保证隔震支座钢板42上端面与试验机上压头8表明平行，合上螺栓压盖23和预埋套筒压盖33，用螺栓9压紧螺栓压盖23和预埋套筒压盖33；

3)试验检测：启动600kN电液伺服万能试验机，调整试验机上压头8与试验机底座7的距离大于剪切试验装置的总高度，将剪切试验装置放置在试验机底座7平面上并调整位置，保证剪切试验装置底座中心与试验机轴线重合。控制试验机压头8下端面与隔震支座钢板42上端面的距离在5mm～10mm，控制试验机压头8压下速度不大于5mm/min，对隔震支座钢42上端面施加剪切载荷，绘制载荷-位移曲线。随试验机横梁及压头8向下位移增加，剪切载荷逐渐增加并达到最大剪切载荷值后，螺栓43出现剪切断裂的同时剪切载荷明显下降，停止试验机横梁及压头8向下位移，记录最大剪切载荷值。按公式(1)计算连接件的抗剪强度，完成隔震支座连接件剪切性能的检测。

R_τ抗剪强度，N/mm²

F_τ最大剪切载荷，N

A_s高强螺栓有效应力截面积，mm²

检测结果：

试件最大拉剪切载荷值为F_τ＝235700N，高强螺栓有效应力截面积A_s＝353 mm²，按公式(1)计算试件的剪切强度R_τ＝334N/mm²。

Claims (8)

1.一种隔震支座连接件剪切试验的装置，其特征在于，包括底座及用于固定隔震支座连接件的夹具，所述隔震支座连接件包括垫片、隔震支座钢板、高强度螺栓、预埋套筒和预埋钢筋，所述夹具包括用于抱紧高强度螺栓的第一夹具和用于抱紧预埋套筒的第二夹具，底座上表面的中部开设有燕尾槽，第一夹具和第二夹具通过底部中间设置的燕尾形螺母与燕尾槽间隙配合，实现第一夹具和第二夹具之间的距离以及在底座位置的调整。

2.根据权利要求1所述的一种隔震支座连接件剪切试验的装置，其特征在于，所述第一夹具包括螺栓支座、螺栓压盖和螺栓剪切套，所述螺栓支座为反向L形，螺栓支座的竖直端上表面开有弧形凹槽，所述螺栓支座水平端表面开有底座连接孔，所述螺栓压盖为半圆环柱体，所述螺栓压盖的两个自由端延伸有水平连接耳，所述水平连接耳上开有螺栓孔，螺栓支座上开有与螺栓孔对应的螺纹孔，螺栓支座与螺栓压盖沿半圆轴线方向拼成圆柱形用于箍紧螺栓剪切套。

3.根据权利要求2所述的一种隔震支座连接件剪切试验的装置，其特征在于，所述螺栓剪切套为中空圆柱，螺栓剪切套中心具有与高强度螺栓的大六角头部配合的六边形的内六角孔。

4.根据权利要求1所述的一种隔震支座连接件剪切试验的装置，其特征在于，所述第二夹具包括预埋套筒支座、预埋套筒压盖和预埋套筒剪切套，预埋套筒支座为反向L形，所述预埋套筒支座的竖直端上表面开有弧形凹槽，所述预埋套筒支座的水平端表面开有底座连接孔，预埋套筒支座上开有与螺栓孔对应的螺纹孔，所述预埋套筒压盖为半圆环柱体，所述预埋套筒压盖的两个自由端延伸有水平连接耳，所述水平连接耳上开有螺栓孔，预埋套筒支座与预埋套筒压盖沿半圆轴线方向拼成圆柱形用于箍紧预埋套筒剪切套。

5.根据权利要求4所述的一种隔震支座连接件剪切试验的装置，其特征在于，所述预埋套筒剪切套为中空圆柱，所述预埋套筒紧密套设在预埋套筒剪切套内。

6.根据权利要求1所述的一种隔震支座连接件剪切试验的装置，其特征在于，所述隔震支座钢板为表面开有圆孔的矩形钢板，所述圆孔的直径＝螺栓螺纹公称直径+2mm，圆孔设置在钢板几何中心偏下位置，圆孔中心到钢板底部的距离＝2倍螺栓螺纹公称直径；所述垫片为与所述高强度螺栓配套使用的标准件。

7.根据权利要求1所述的一种隔震支座连接件剪切试验的装置，其特征在于支座紧固螺栓穿过螺栓支座与预埋套筒支座的底座连接孔后旋入燕尾形螺母，实现螺栓支座和预埋套筒支座与底座的连接固定。

8.根据权利要求4所述的一种隔震支座连接件剪切试验的装置，其特征在于，所述预埋套筒剪切套的材质采用40Cr合金工具钢并经淬火且回火处理，硬度为洛氏硬度45～50HRC。

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