专利名称：用于测量单层框架的抗火试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抗火试验装置。
背景技术：
我国的建筑火灾一直比较严重，这与我国的建筑结构形式、人民的生产特 点、地理位置，气候条件诸多因素有关。近几年，我国正处于火灾形势比较严 峻的时期，建筑火灾的次数和损失均居高不下，发生了多起特大和重大火灾。 因此了解现有结构的抗火状况以及通过合理设计来提高建筑结构构件的抗火 能力是当前建筑火灾领域研究的重要课题。
耐火是指建筑在某一区域发生火灾时能忍耐多长时间而不造成火灾蔓延， 及结构在火灾中能耐多久而不破坏，主要强调的是耐火时间，即耐火极限。抗 火主要用于结构，即结构抗火，强调的是结构抵御火灾影响(高温材料特性变 化、结构反应等)，需要考虑荷载与约束条件。
目前，相关的研究主要集中在研制建筑构件的耐火试验炉，如公开号为
CN 189671
公开日为2007年1月17日的发明专利《建筑构件组合式耐火 试验炉》。现有的耐火试验炉主要包括水平炉、墙炉、柱炉和组合式炉等形式， 通过耐火试验炉，可以测量建筑构件的耐火极限和温度场分布。但现有的耐火 试验炉无法实现对建筑构件进行加载、无法测量建筑结构构件的力学性能和结 构反应以致不能正确指导建筑结构的抗火设计。
发明内容
本发明为解决现有的耐火试验炉存在无法实现对建筑构件进行加载、无法 测量建筑结构构件的力学性能和结构反应以致不能正确指导建筑结构的抗火 设计的问题，进而提供了一种用于测量单层框架的抗火试验装置。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是 一种用于测量单层框架 的抗火试验装置包括外炉体、内炉体、燃油管道、四 八个燃烧嘴、供油装置、 风化管道、风机、排烟道和测量装置，所述试验装置还包括反力架和两个千斤 顶，所述外炉体由四面外墙围成四棱柱形炉体，所述内炉体由两面内墙和内炉盖组成，所述内炉体设置在外炉体的内部，所述四 八个燃烧嘴设置在炉体 内，供油装置与四 八个燃烧嘴通过燃油管道分别连通，风机通过风化管道与 四 八个燃烧嘴分别连通，所述反力架设置在外炉体的外部，所述两个千斤顶 位于反力架的横梁的下方并与横梁的下端面连接，在外炉体的下方设置有排烟 道，在外炉体的两侧的相对墙面上设有观火孔，所述测量装置与外炉体连接。
本发明的有益效果是本发明采用反力架和千斤顶对试验构件施加荷载， 可以模拟试验构件真实的受力情况；在外炉体的内部设有内炉体，使试验时只 在内炉体和外炉体之间模拟火灾场景，达到了测试目的又节省了燃料30%以 上，降低了实验成本；本发明的抗火试验装置能够实现对建筑构件进行加载， 通过测量装置可以得出建筑结构构件的力学性能和结构反应，从而可以科学的 进行建筑构件的抗火性能的研究，为提出建筑结构抗火设计方法提供可靠的试 验数据和科学依据。
图1是本发明的主视剖视图，图2是图1的A-A剖面图(只表示炉体部 分)，图3是图1的B-B剖面图(只表示炉体部分)，图4是图1的C-C剖面 图(只表示炉体部分)。
具体实施例方式
具体实施方式
一如图1 4所示，本实施方式所述的用于测量单层框架
的抗火试验装置包括外炉体l、内炉体2、燃油管道5、四 八个燃烧嘴6、供 油装置7、风化管道8、风机9、排烟道10和测量装置12，所述试验装置还包 括反力架3和两个千斤顶4，所述外炉体1由四面外墙1-1围成四棱柱形炉体， 所述内炉体2由两面内墙2-l和内炉盖2-2组成，所述内炉体2设置在外炉体 l的内部，所述四 八个燃烧嘴6设置在炉体1内，供油装置7与四 八个燃 烧嘴6通过燃油管道5分别连通，风机9通过风化管道8与四 八个燃烧嘴6 分别连通，所述反力架3设置在外炉体1的外部，所述两个千斤顶4位于反力 架3的横梁3-2的下方并与横梁3-2的下端面连接，在外炉体1的下方设置有 排烟道10,在外炉体1的两侧的相对墙面上设有观火孔1-2，所述测量装置12 与外炉体1连接。
具体实施方式
二如图l所示，本实施方式所述用于测量单层框架的抗火试验装置，所述反力架3由两个立柱3-1和横梁3-2组成，所述两个立柱3-l 的上端通过横梁3-2连接在一起，所述两个立柱3-l的下端分别与地面固接。 如此设置，可以在横梁3-2的下方安装千斤顶4，实现了对试验构件施加荷载 的目的。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三如图1和图2所示，本实施方式所述所述测量装置12 由差动式位移计12-1、耐高温瓷管12-2、四 八个热电偶12-3、数据采集仪 12-4和计算机12-5组成，所述四 八个耐高温瓷管12-2的一端分别穿过外炉 体1且设置在外炉体1和内炉体2之间，所述四 八个耐高温瓷管12-2的一 端分别通过差动式位移计12-1与反力架3连接，所述四 八个热电偶12-1设 置在外炉体1和内炉体2之间，所述热电偶12-1通过数据采集仪12-2与计算 机12-3连接。如此设置，可以方便地测量出建筑构件在模拟火灾情况下耐火 极限、温度场以及结构反应(变形、侧移和支座反力等)，从而为提出合理抗 火设计方法提出试验数据和科学依据。其它组成及连接关系与具体实施方式
一 或二相同。
具体实施方式
四如图l和图2所示，本实施方式所述内炉体2的两面内 墙2-1的下方分别开有操作孔2-1-1。如此设置，操作人员可以从内炉体2进 入内炉体2和外炉体1之间，方便了固定试验构件。其它组成及连接关系与具 体实施方式三相同。
具体实施方式
五如图2所示，本实施方式所述燃烧嘴(6)的数量为六 个。如此设置，可根据具体的结构布置燃烧嘴的位置和数量，可以合理的利用 燃料。其它组成及连接关系与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
六如图2所示，本实施方式所述热电偶(12-3)的数量为 六个。如此设置，可根据具体的结构分布热电偶的位置和数量，可以更加准确 的测得试验数据。其它组成及连接关系与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
七如图2所示，本实施方式所述耐高温瓷管(12-2)的数 量为六个。如此设置，可根据具体的结构分布耐高温瓷管的位置和数量，可以 更加准确的测得试验数据。其它组成及连接关系与具体实施方式
三相同。
工作原理
将由两个支柱13-1和框架梁13-2构成的单层框架结构13 (框架梁13-2的两端与对应的支柱13-1的上端连接)安装在外炉体1和内炉体2之间，将 混凝土板14盖在外炉体1的上端面上，使两个千斤顶4位于反力架3的横梁 3-2与混凝土板14之间，两个千斤顶4分别对两个支柱13-l进行加载，然后 在外炉体1和内炉体2之间进行模拟发生火灾，调试好各种设备后开始单层框 架结构的抗火试验，通过测量装置12采集试验数据。
权利要求
1、一种用于测量单层框架的抗火试验装置，所述试验装置包括外炉体(1)、内炉体(2)、燃油管道(5)、四～八个燃烧嘴(6)、供油装置(7)、风化管道(8)、风机(9)、排烟道(10)和测量装置(12)，其特征在于所述试验装置还包括反力架(3)和两个千斤顶(4)，所述外炉体(1)由四面外墙(1-1)围成四棱柱形炉体，所述内炉体(2)由两面内墙(2-1)和内炉盖(2-2)组成，所述内炉体(2)设置在外炉体(1)的内部，所述四～八个燃烧嘴(6)设置在炉体(1)内，供油装置(7)与四～八个燃烧嘴(6)通过燃油管道(5)分别连通，风机(9)通过风化管道(8)与四～八个燃烧嘴(6)分别连通，所述反力架(3)设置在外炉体(1)的外部，所述两个千斤顶(4)位于反力架(3)的横梁(3-2)的下方并与横梁(3-2)的下端面连接，在外炉体(1)的下方设置有排烟道(10)，在外炉体(1)的两侧的相对墙面上设有观火孔(1-2)，所述测量装置(12)与外炉体(1)连接。
2、 根据权利要求1所述的一种用于测量单层框架的抗火试验装置，其特 征在于所述反力架(3)由两个立柱(3-1)和横梁(3-2)组成，所述两个 立柱(3-1)的上端通过横梁(3-2)连接在一起，所述两个立柱(3-l)的下端分别 与地面固接。
3、 根据权利要求1或2所述的一种用于测量单层框架的抗火试验装置， 其特征在于所述测量装置(12)由差动式位移计(12-1)、耐高温瓷管(12-2)、 四 八个热电偶(12-3)、数据采集仪(12-4)和计算机(12-5)组成，所述四 八个耐高温瓷管(12-2)的一端分别穿过外炉体(1)且设置在外炉体(1)和 内炉体(2)之间，所述四 八个耐高温瓷管(12-2)的一端分别通过差动式 位移计(12-1)与反力架(3 )连接，所述四 八个热电偶(12-1)设置在外 炉体(1)和内炉体(2)之间，所述热电偶(12-1)通过数据采集仪(12-2) 与计算机(12-3)连接。
4、 根据权利要求3所述的一种用于测量单层框架的抗火试验装置，其特 征在于所述内炉体(2)的两面内墙(2-1)的下方分别开有操作孔(2-1-1)。
5、 根据权利要求4所述的一种用于测量单屠框架的抗火试验装置，其特 征在于所述燃烧嘴(6)的数量为六个。
6、 根据权利要求3所述的一种用于测量单层框架的抗火试验装置，其特 征在于所述热电偶(12-3)的数量为六个。
7、 根据权利要求3所述的一种用于测量单层框架的抗火试验装置，其特征在于所述耐高温瓷管(12-2)的数量为六个。
全文摘要
用于测量单层框架的抗火试验装置，它涉及一种抗火试验装置。本发明解决了现有的耐火试验炉存在无法实现对建筑构件进行加载、无法测量建筑结构构件的力学性能和结构反应以致不能正确指导建筑结构的抗火设计的问题。所述试验装置还包括反力架和两个千斤顶，所述外炉体由四面外墙围成四棱柱形炉体，所述内炉体由两面内墙和内炉盖组成，所述反力架设置在外炉体的外部，所述两个千斤顶位于反力架的横梁的下方并与横梁的下端面连接。本发明采用反力架和千斤顶对试验构件施加荷载，可以模拟试验构件真实的受力情况；在外炉体的内部设有内炉体，使试验时只在内炉体和外炉体之间模拟火灾场景，达到了测试目的又节省了燃料30％以上。
文档编号G01M99/00GK101430319SQ20081020964
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月8日 优先权日2008年12月8日
发明者吕俊利, 张大山, 杨志年, 勇 王, 董毓利 申请人:哈尔滨工业大学