一种钢筋混凝土抗火试件、设计方法、测试系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种钢筋混凝±抗火试件、设计方法、测试系统及方法。
【背景技术】
[0002] 为了研究钢筋混凝±试件的抗火性能，W往都是设计比较简单的构件，如梁、柱、 板等单一构件，其受力性能比较简单，抗火性能比较差，承载力较低。
[0003] 因此，有必要设计一种全新的钢筋混凝±抗火试件、测试系统及方法。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供一种钢筋混凝±抗火试件、设计方法、测试系 统及方法，该钢筋混凝±抗火试件采用梁柱组合的框架结构，相比单一形式的试件抗火性 能更佳，承载力大。
[0005] 发明的技术解决方案如下：
[0006] 一种钢筋混凝±抗火试件，由2根柱和一根梁连接而成；所述的梁的两端与2根柱 的顶端刚性连接（即为一体式诱注成型的构件）；所述的梁和柱均为钢筋混凝±构件；所述 梁和柱的保护层的厚度为35mm-40mm。
[0007] 梁和柱中纵筋采用直径为l〇-16mm的螺纹钢筋；输筋采用直径为8-12mm的圆钢； 输筋间距小于纵筋直径的15倍。（输筋为多根，顺着纵筋等间隔设置的，并非只有图1中的 9根，用3条输筋表示是配筋图的简要表示方式）
[0008] 梁中的纵筋为5条，每一个柱中的纵筋为4条。
[0009] 输筋间的间距为150mm;输筋的直径为8mm，纵筋的直径为10mm;梁的长度为 1870mm，柱的高度为1870mm ;每根柱与梁的重叠部分长度为400mm，保护层的厚度为35mm ; 柱的截面尺寸为300mmX 300mm ;梁的截面尺寸为300mmX 400mm。
[0010] 混凝±由W下各组分混制而成：水泥：水：砂：一类石：二类石= 1 : 0.617 : 2.257 : 2.573 : 1.553;所述配比为质量比；所述的水泥为42. 5娃酸盐水泥， 所述的砂的平均粒径为3. 0mm，一类石的平均粒径为31. 5mm，二类石的平均粒径为15mm。
[0011] 一种钢筋混凝±抗火试件的设计方法，采用组合框架式构件作为钢筋混凝±抗火 试件W提高试件的抗火性能和承载力；
[0012] 所述的组合框架式构件采用前述的钢筋混凝±抗火试件。
[0013] 一种钢筋混凝±抗火试件的测试系统，包括火灾试验炉巧）、试件化）、固定较支 座和荷载施加装置【对于一个刚性构件是有=个自由度，就是水平自由度、铅直自由度和转 动自由度，而固定较支座，可W限制其两个自由度，即水平和铅直，不能限制转动。】；
[0014] 将试件做竖直放入到火灾试验炉做内，用火灾试验炉上面的左右2块盖板 (9)将试件夹在中间，防止试件（6)发生侧向位移，在试件化）的下方用固定较支座将试件 固定，防止试件发生水平位移；将试件固定后，启动火灾试验炉使得火灾试验炉内的温度恒 定，在试件上方通过荷载施加装置施加荷载，进而测试试件的抗火性能；
[0015] 所述的试件为前述的钢筋混凝±抗火试件。
[0016] 火灾试验炉内的温度恒定在600-1000°C中的某一温度值；荷载施加装置具有一 个n型的加压部件，该加压部件具有2个加压端，2个加压端对应梁上的加压点分别位于梁 长度的1/3和2/3处。
[0017] 一种钢筋混凝±抗火试件的测试方法，采用前述的钢筋混凝±抗火试件的测试系 统实施测试，测试过程中，针对多个试件在不同温度和不同载荷水平下，获取试件的火烧提 度及火烧后试件极限荷载和静载提度参数。
[001引采用10个试件进行对比测试，前9个试件的在受热和加载的条件下进行测试，得 到火烧提度数据，测试条件如下：
[0019]
【主权项】
1. 一种钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，由2根柱和一根梁连接而成；所述的梁的两 端与2根柱的顶端刚性连接；所述的梁和柱均为钢筋混凝土构件；所述梁和柱的保护层的 厚度为 35mm-40mm。
2. 根据权利要求1所述的钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，梁和柱中纵筋采用直径 为10-16_的螺纹钢筋；箍筋采用直径为8-12_的圆钢；箍筋间距小于纵筋直径的15倍。
3. 根据权利要求2所述的钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，梁中的纵筋为5条，每一 个柱中的纵筋为4条。
4. 根据权利要求3所述的钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，箍筋间的间距为150mm; 箍筋的直径为8mm，纵筋的直径为10mm;梁的长度为1870mm，柱的高度为1870mm;每根柱与 梁的重叠部分长度为400mm，保护层的厚度为35mm;柱的截面尺寸为300mmX300mm;梁的截 面尺寸为300mmX400mm。
5. 根据权利要求4所述的钢筋混凝土抗火试件，其特征在于，混凝土由以下各组分混 制而成：水泥：水：砂：一类石：二类石=1 : 〇? 617 : 2. 257 : 2. 573 : 1. 553 ;所述 配比为质量比；所述的水泥为42. 5硅酸盐水泥，所述的砂的平均粒径为3. 0_，一类石的平 均粒径为31. 5_，二类石的平均粒径为15_。
6. -种钢筋混凝土抗火试件的设计方法，其特征在于，采用组合框架式构件作为钢筋 混凝土抗火试件以提高试件的抗火性能和承载力； 所述的组合框架式构件采用权利要求1-5任一项所述的钢筋混凝土抗火试件。
7. -种钢筋混凝土抗火试件的测试系统，其特征在于，包括火灾试验炉（8)、试件（6)、 固定铰支座和荷载施加装置； 将试件（6)竖直放入到火灾试验炉（8)内，用火灾试验炉上面的左右2块盖板（9)将 试件夹在中间，防止试件（6)发生侧向位移，在试件（6)的下方用固定铰支座将试件固定， 防止试件发生水平位移；将试件固定后，启动火灾试验炉使得火灾试验炉内的温度恒定，在 试件上方通过荷载施加装置施加荷载，进而测试试件的抗火性能； 所述的试件为权利要求1-5任一项所述的钢筋混凝土抗火试件。
8. 根据权利要求7所述的钢筋混凝土抗火试件的测试系统，其特征在于，火灾试验炉 内的温度恒定在600-1000°C中的某一温度值；荷载施加装置具有一个JT型的加压部件，该 加压部件具有2个加压端，2个加压端对应梁上的加压点分别位于梁长度的1/3和2/3处。
9. 一种钢筋混凝土抗火试件的测试方法，其特征在于，采用权利去要8所述的钢筋混 凝土抗火试件的测试系统实施测试，测试过程中，针对多个试件在不同温度和不同载荷水 平下，获取试件的火烧挠度及火烧后试件极限荷载和静载挠度参数。
10. 根据权利要求9所述的测试方法，其特征在于，采用10个试件进行对比测试，前9 个试件的在受热和加载的条件下进行测试，得到火烧挠度数据，测试条件如下：
第10个试件不受热； 然后对10个试件在常温下做静载试验，得到十个试件的极限载荷数据和静载挠度数 据。
【专利摘要】本发明公开了一种钢筋混凝土抗火试件、设计方法、测试系统及方法，钢筋混凝土抗火试件由2根柱和一根梁连接而成；所述的梁的两端与2根柱的顶端刚性连接(即为一体式浇注成型的构件)；所述的梁和柱均为钢筋混凝土构件；所述梁和柱的保护层的厚度为35mm-40mm。该钢筋混凝土抗火试件采用梁柱组合的框架结构，相比单一形式的试件抗火性能更佳，承载力大。
【IPC分类】E04B1-94, E04C3-20, C04B14-06, G01N3-18, E04C3-34, E04B1-20, C04B28-04
【公开号】CN104563283
【申请号】CN201410751642
【发明人】罗迎社, 李钟一, 沈晴晴, 张璇, 唐松花, 张焱
【申请人】中南林业科技大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月9日