专利名称：钢结构受压构件加载试验侧向约束装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于结构工程钢结构技术领域，特别涉及一种钢结构受压构件加载试验侧向约束装置。
背景技术：
钢结构受压构件的整体稳定性能是钢结构领域最重要的研究课题之一，通常采用长柱压力试验机进行试验研究。在没有侧向支撑的情况下，受压钢柱通常绕截面弱轴方向失稳。为了研究钢柱绕强轴的整体稳定性能，必须提供必要的侧向支撑条件，减小钢柱绕弱轴的计算长度才能保证其发生绕强轴的失稳。然而长柱压力试验机并没有提供侧向支撑的装置，试验中往往需要在其周围布置大型的支撑反力架，但反力架安装困难、支撑数量有限且需要较大的场地，条件有限的实验室甚至无法布置大型反力架。如何设计能够有效提供侧向支撑、同时又具有安装方便、尺寸可调、装配简单、体型较小等特点的侧向支撑装置，是科学研究及工程实践中亟待解决的问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决背景技术所述的长柱压力试验机进行钢结构受压构件加载试验时的侧向支撑装置问题，提供一种钢结构受压构件加载试验侧向约束装置，其特征在于，钢结构受压构件加载试验侧向约束装置为可拆卸结构，由丝杠卡I、支撑横梁2， 自平衡横梁3、丝杠卡基座4、试件夹板5和夹板螺杆6构成，支撑横梁2和自平衡横梁3均为H型工字钢结构，支撑横梁2内侧翼缘中部有4个孔，前后2个支撑横梁2内侧翼缘相对并互相平行，左右2个自平衡横梁3内侧翼缘相对并分别与前后2个支撑横梁2的左端和右端螺栓连接构成矩形的自平衡反力架，4个夹板螺杆6垂直固接在试件夹板5背面的四角处，2块试件夹板5在2个支撑横梁2之间正面相对互相平行并分别用4个夹板螺杆6和每个夹板螺杆6的2个配套螺母通过支撑横梁2内侧翼缘中部的4个孔固定在2个支撑横梁 2内侧翼缘中部，通过调节配套螺母调整2块试件夹板5的间距，按自平衡反力架水平放置并左右对称置于长柱压力试验机的4个丝杠9之间的位置，每个支撑横梁2上，2个丝杠卡基座4分别在2个丝杠9的对应位置固接在支撑横梁2外侧翼缘上，丝杠卡I通过固定卡座103与丝杠卡基座4固接；所述支撑横梁2中，腹板两侧固接横向加劲肋7，支撑横梁2两端设置封头盖板用于和自平衡横梁3螺栓连接；所述自平衡横梁3中，腹板两侧固接横向加劲肋7 ；所述丝杠卡I由活动卡101、固定卡102和固定卡座103组成，活动卡101和固定卡102分别为与长柱压力试验机的丝杠9直径相同的半圆环，固定卡102外侧和固定卡座 103的圆弧面固接，固定卡座103的两侧面上焊接加劲肋，活动卡101和固定卡102为螺栓连接；所述试件夹板5的正面设置一层聚四氟乙烯板，以减小试件夹板5与试件8间的[0008]本实用新型的有益效果为(I)结构形式简单，易于加工，成本低廉；(2)试件夹板尺寸可调，适用于不同截面尺寸的受压钢柱；(3)在长柱压力试验机的丝杠上的固定高度可调，适用于不同高度的受压钢柱，并可同时使用多套钢结构受压构件加载试验侧向约束装置；(4)装置自平衡，可承受较大的侧向水平荷载，同时可有效避免其传至试验机丝杠；(5)支撑板面的聚四氟乙烯板可减小装置与构件间的摩擦力。
图I为钢结构受压构件加载试验侧向约束装置实施例的结构俯视示意图；图2为图I沿A-A方向的结构剖视图；图3为图I沿B-B方向的结构剖视图；图4为丝杠卡结构示意图。图中，I—丝杠卡，101—活动卡，102—固定卡，103—固定卡座，2—支撑横梁， 7--横向加劲肋,3—自平衡横梁，4—丝杠卡基座,5—试件夹板,6—夹板螺杆,7—横向加劲肋，8 —试件,9 —丝杠。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。图I为钢结构受压构件加载试验侧向约束装置实施例的结构俯视示意图，图2和图3分别为图I沿A-A方向的结构剖视图和沿B-B方向的结构剖视图。钢结构受压构件加载试验侧向约束装置为可拆卸结构，由丝杠卡I、支撑横梁2， 自平衡横梁3、丝杠卡基座4、试件夹板5和夹板螺杆6构成。支撑横梁2和自平衡横梁3 均为H型工字钢结构。支撑横梁2内侧翼缘中部有4个孔。前后2个支撑横梁2内侧翼缘相对并互相平行，左右2个自平衡横梁3内侧翼缘相对并分别与前后2个支撑横梁2的左端和右端螺栓连接构成矩形的自平衡反力架。4个夹板螺杆6垂直固接在试件夹板5背面的四角处，2块试件夹板5在2个支撑横梁2之间正面相对互相平行并分别用4个夹板螺杆 6和每个夹板螺杆6的2个配套螺母通过支撑横梁2内侧翼缘中部的4个孔固定在2个支撑横梁2内侧翼缘中部，通过调节配套螺母调整2块试件夹板5的间距，试件夹板5的正面设置一层聚四氟乙烯板，以减小试件夹板5与试件8间的摩擦力。按自平衡反力架水平放置并左右对称置于长柱压力试验机的4个丝杠9之间的位置，每个支撑横梁2上，2个丝杠卡基座4分别在2个丝杠9的对应位置固接在支撑横梁2外侧翼缘上，丝杠卡I通过固定卡座103与丝杠卡基座4固接。为了提高支撑横梁2和自平衡横梁3的强度，支撑横梁2和自平衡横梁3的腹板两侧固接横向加劲肋7。支撑横梁2两端有封头盖板用于和自平衡横梁3螺栓连接。如图4所示，丝杠卡I由活动卡101、固定卡102和固定卡座103组成，活动卡101 和固定卡102分别为与长柱压力试验机的丝杠9直径相同的半圆环，固定卡102外侧和固
4定卡座103的圆弧面固接，固定卡座103的两侧面上焊接加劲肋，活动卡101和固定卡102 为螺栓连接。钢结构受压构件加载试验侧向约束装置用于受压钢柱试件的整体稳定性能试验研究的使用步骤为首先将丝杠卡I按试件8的试验设计高度卡在长柱压力试验机的四根丝杠9上从而将支撑横梁2固定在长柱压力试验机的丝杠9上，支撑横梁2承担钢柱的侧向水平荷载；然后将2个自平衡横梁3与2个支撑横梁2通过螺栓装配成一整体，共同组成自平衡反力架，自平衡横梁3的作用为平衡支撑横梁2的反力，避免将荷载传递至长柱压力试验机的丝杠9 ；最后将试件夹板5通过四根夹板螺杆6和配套螺母装配到支撑横梁2内侧翼缘中部，并通过螺母调节试件夹板5位置直至与试件8侧面顶紧。整个装置的固定高度和2块试件夹板5的间距可调，适用于不同高度和截面尺寸的钢柱试件受压试验。本实用新型针对现有长柱压力试验机无法对受压钢柱提供侧向支撑的问题，提出了一种新型的侧向支撑装置，在不需要大型支撑反力架的基础上，实现了受压钢柱试件失稳平面外的有效侧向支撑，且尺寸灵活可调，具有很强的实用性和经济性，能够满足试验研究工作的需要，适用于受压构件的整体稳定性能试验研究。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种钢结构受压构件加载试验侧向约束装置，其特征在于，钢结构受压构件加载试验侧向约束装置为可拆卸结构，由丝杠卡(I)、支撑横梁(2)，自平衡横梁(3)、丝杠卡基座(4)、试件夹板(5)和夹板螺杆(6)构成，支撑横梁(2)和自平衡横梁(3)均为H型工字钢结构，支撑横梁(2)内侧翼缘中部有4个孔，前后2个支撑横梁(2)内侧翼缘相对并互相平行，左右2个自平衡横梁(3)内侧翼缘相对并分别与前后2个支撑横梁(2)的左端和右端螺栓连接构成矩形的自平衡反力架，4个夹板螺杆(6)垂直固接在试件夹板(5)背面的四角处，2块试件夹板(5)在2个支撑横梁(2)之间正面相对互相平行并分别用4个夹板螺杆(6)和每个夹板螺杆￠)的2个配套螺母通过支撑横梁(2)内侧翼缘中部的4个孔固定在 2个支撑横梁(2)内侧翼缘中部，通过调节配套螺母调整2块试件夹板(5)的间距，按自平衡反力架水平放置并左右对称置于长柱压力试验机的4个丝杠(9)之间的位置，每个支撑横梁(2)上，2个丝杠卡基座(4)分别在2个丝杠(9)的对应位置固接在支撑横梁(2)外侧翼缘上，丝杠卡(I)通过固定卡座(103)与丝杠卡基座(4)固接。
2.根据权利要求I所述的一种钢结构受压构件加载试验侧向约束装置，其特征在于， 所述支撑横梁(2)中，腹板两侧固接横向加劲肋(7)，支撑横梁(2)两端设置封头盖板用于和自平衡横梁(3)螺栓连接。
3.根据权利要求I所述的一种钢结构受压构件加载试验侧向约束装置，其特征在于， 所述自平衡横梁(3)中，腹板两侧固接横向加劲肋(7)。
4.根据权利要求I所述的一种钢结构受压构件加载试验侧向约束装置，其特征在于， 所述丝杠卡(I)由活动卡(101)、固定卡(102)和固定卡座(103)组成，活动卡(101)和固定卡(102)分别为与长柱压力试验机的丝杠(9)直径相同的半圆环，固定卡(102)外侧和固定卡座(103)的圆弧面固接，固定卡座(103)的两侧面上焊接加劲肋，活动卡(101)和固定卡(102)为螺栓连接。
5.根据权利要求I所述的一种钢结构受压构件加载试验侧向约束装置，其特征在于， 所述试件夹板(5)的正面设置一层聚四氟乙烯板，以减小试件夹板(5)与试件(8)间的摩擦力。
专利摘要本实用新型属于结构工程钢结构技术领域，特别涉及一种钢结构受压构件加载试验侧向约束装置。前后2个支撑横梁内侧翼缘相对并互相平行，左右2个自平衡横梁内侧翼缘相对并分别与2个支撑横梁的左端和右端螺栓连接构成矩形自平衡反力架，2块试件夹板在支撑横梁之间正面相对并互相平行分别用4个夹板螺杆和配套螺母固定在2个支撑横梁内侧翼缘中部，通过调节配套螺母调整2块试件夹板的间距，丝杠卡基座固接在支撑横梁外侧翼缘上，丝杠卡与丝杠卡基座固接，丝杠卡卡在长柱压力试验机的丝杠上，自平衡反力架水平置于丝杠之间，2块试件夹板夹住试件侧面。本实用新型实现了受压试件失稳平面外的有效侧向支撑，适用于受压构件的整体稳定性能试验研究。
文档编号G01N3/02GK202351126SQ20112047451
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者施刚, 王元清, 班慧勇, 石永久 申请人:清华大学