一种悬挑屋盖结构模型加载实验装置的制作方法

本实用新型属于悬挑结构模型设计领域，特别涉及一种悬挑屋盖结构模型加载实验装置。

背景技术：

悬挑结构在建筑中应用非常广泛，是指一端埋在或浇注在支撑物上，另一端伸出支撑物的结构。悬挑结构可以使建筑体型独特，外观新颖，增大上部空间的容量。通过制作悬挑悬挑屋盖结构模型，可以模拟现实生活中悬挑结构在建筑在自然环境中所承载的负荷，从而对建筑结构设计起到启示的作用。一些现有悬挑结构模型加载实验装置主要的缺陷是材料浪费，结构较复杂，模型自重较大，导致模型的荷质比不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有悬挑结构模型加载实验装置自重较大，结构不合理的缺陷，提供了一种结构优化的悬挑屋盖结构模型加载实验装置。

本实用新型提供的技术方案为：

一种悬挑屋盖结构模型加载实验装置，包括：

下部看台，其为加载装置的一部分，所述下部看台剖面呈直角梯形，所述下部看台顶部设有横向贯通的卡槽；

上部挑篷结构，其通过卡槽连接固定在下部看台上，所述上部挑篷结构的上弦设置模型加载区域；

重物加载条，其为长条状，所述重物加载条的长度与所述模型加载区域长度相等。

优选的是，所述模型加载区域设置在距所述上部挑篷结构的上弦前缘 60mm以内区域。

优选的是，所述模型加载区域为水平面。

优选的是，所述上部挑篷结构包括支承骨架，所述支承骨架由白卡纸和蜡线制成；以及

围护层，所述围护层铺设在所述上部挑篷上部及背部区域。

优选的是，所述围护层采用120g布纹纸。

优选的是，所述支承骨架节点处采用交叉缠绕方式用纸条进行外侧加固。

优选的是，所述围护层探出所述支承骨架边缘的长度不超过20mm。

优选的是，所述下部看台底面悬挑方向不超过800mm且不小于600mm，所述下部看台底面与悬挑垂直方向宽度不超过600mm。

优选的是，所述卡槽深度不超过200mm，且所述卡槽悬挑方向宽度不超过200mm。

优选的是，所述挑篷结构上弦前缘高度不低于650mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的悬挑屋盖结构模型加载实验装置，自重较轻，克服了现有悬挑屋盖结构模型加载实验装置结构不合理的缺陷。

附图说明

图1为本实用新型所述的悬挑结构模型加载实验装置总体结构示意图。

图2为本实用新型所述的底部看台剖面结构示意图。

图3为本实用新型所述的上部挑篷前缘加载位置和测量位置俯视图。

图4为本实用新型所述的悬挑结构模型加载实验装置与鼓风机位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种悬挑屋盖结构模型加载实验装置，其具有自重较轻，荷质比大的特点。所述悬挑屋盖结构模型加载实验装置包括下部看台110，其固定在平台上，所述下部看台110剖面呈直角梯形，下部看台110顶部设有横向贯通的卡槽111，上部挑篷结构120的立柱121通过卡槽111连接固定在下部看台110上，所述立柱121为圆柱形。所述上部挑篷结构包括支承骨架及围护层，所述支承骨架由白卡纸和蜡线制成；所述围护层采用120g布纹纸，所述围护层铺设上部挑篷结构120的上部及背部区域，从挑篷上方和后方看，围护层不得出现空隙。所述围护层可探出支承骨架边缘，但其最大探出长度不得大于20mm。模型的围护层与支承骨架之间采用胶水进行粘接，支承骨架节点处采用交叉缠绕方式用纸条进行外侧加固，使其更加符合刚结点的特点。

下部看台110底面纵向(悬挑方向)不超过800mm且不小于600mm，下部看台110底面横向宽度不超过600mm。上部挑篷结构120平面尺寸与下部看台110底面尺寸相同。卡槽111深度不超过200mm，卡槽111悬挑方向宽度不超过200mm。所述上部挑篷结构120的上弦距上弦前缘60mm以内区域为模型加载区域122。所述模型加载区域122为水平面，屋面无明显的倾斜和弯曲，以便实验过程中的加载与测量。上部挑篷结构120上弦前缘高度 (图1中A点)不低于650mm。

在一实施例中，下部看台110底面尺寸采用600mm×800mm(800mm为悬挑方向)，高度为340mm。上部挑篷结构120平面尺寸与下部看台110底面尺寸相同。所述卡槽111深度为200mm，卡槽111平面尺寸150mm×600mm 用于固定挑篷结构。

悬挑屋盖结构模型加载实验装置的加载实验包括在悬挑屋盖上加竖向静载和风荷载的方式对模型的刚度和承载力进行验证。竖向静载实验为：在距上部挑篷结构前缘50mm处缓慢施加一重物加载条150，测量上部挑篷结构前缘在重物荷载作用下的竖向位移，记为d₁。重物加载条为钢质，截面 20mm×20mm，长600mm，重约1.88kg，在上部挑篷结构上沿垂直悬挑方向放置，测量完毕后取下。风荷载实验为：在悬挑屋盖结构模型前1m处设置一鼓风机130，鼓风机出风口距实验平台高度为0.5m。进行两挡风速加载，第一挡为9m/s，第二挡为12m/s。测量并记录9m/s风速下上部挑篷结构前缘的位移时程，位移采用激光位移计140进行测量，共两个位移测量点123，同时记录，量位移测量点123纵向位于距上部挑篷结构120前缘15mm处，2 两个量位移测量点123横向位于上部挑篷结构120前缘中心的左右两侧，且两个位移测量点123与120前缘横向中心距离分别为200mm。在进行动态数据处理时，首先剔除加载初期(前5s)的非平稳段，然后对每个测点时程记录中的前3个最大动位移(绝对值最大)取平均，作为该测点的风振极值响应，再取两个测点风振极值中的最大值作为结构风振响应的考核指标，记为 d₂。综合静载和风荷载两种情况，确定模型的综合位移D＝0.5(d₁+d₂)。该值将作为考量结构刚度的依据。以上计算中的位移均取绝对值。

模型的极限承载能力测试，进行12m/s风速加载，不记录结构位移，仅考察模型的极限承载能力，模型任何构件(包括覆面材料)或连接发生明显破损视为失败。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。