一种桁架加载装置的制作方法

文档序号:11590560阅读:365来源:国知局

本实用新型涉及木结构检测领域,提供一种桁架加载装置,用于对桁架进行加载试验,从而为进一步检测桁架的强度提供载荷数值,该桁架加载装置结构简单,操作方便。



背景技术:

作为现代建筑中主要承载构件之一,桁架由于其轻质高强、抗震性能好、设计灵活、施工简便等特点有着十分广阔的应用前景。

随着木结构屋盖及楼盖的发展,建筑设计师们在追求屋盖与楼盖的便捷性的同时也越来越关注其空间感和外形的美感。所以一些大跨结构和悬挑结构也就应运而生。在这些复杂的楼盖与屋盖系统中往往存在一些特殊的桁架,这些桁架除了受到上部均布荷载外还受到其他与其搭接桁架传递的集中荷载,桁架的强度关系到桁架甚至于整座建筑的安全性,显得尤其重要。

在具体实践中,桁架的强度试验,是检测桁架强度的有效手段。现有技术中,桁架的强度试验,是通过对桁架加载而测量桁架的挠度而实现的。测量桁架的挠度为现有技术,较易实施,而现有技术中的桁架加载装置结构较为复杂,也不便于操作。

在对桁架进行强度试验时,需要结构简单,操作方便的桁架加载装置。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种用于对桁架进行加载试验、结构简单、操作方便的桁架加载装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现:

一种桁架加载装置,包括桁架,桁架弦杆与腹杆的交点为桁架的弦节,弦节的数量为N个,还包括用于支撑桁架两端的两个支座,桁架可拆卸设置在支座上;以桁架除两端弦节外的弦节为支点、数量为N-2个的加载杠杆;在加载杠杆的动力臂上有用于承载重量可知的砝码的吊篮,加载杠杆的阻力臂锚系在基础上。

本实用新型的有益效果是:

使用时,将弦节的数量为N个的桁架的两端支撑在两个支座上,以桁架除两端弦节外的弦节为支点、在桁架除两端弦节外的每一个弦节上皆设置加载杠杆,加载杠杆的数量为N-2个,在吊篮内加载砝码,利用杠杆原理即可计算出相应弦节上的载荷。

上述桁架加载装置,可对桁架进行加载试验,结构简单,操作方便。

作为对本实用新型的改进,一种桁架加载装置还包括竖向设置在加载杠杆下面的卸载千斤顶。

这种改进,当桁架需要卸载时,可以通过卸载千斤顶将加载杠杆顶起,使桁架迅速处于空载状态。

作为对本实用新型的进一步改进,一种桁架加载装置还包括导向装置,加载杠杆和弦节移动设置在导向装置内。

这种改进,既可以防止桁架前后侧倾,又可以保证对加载杠杆在竖直平面内摆动提供导向作用,保证使用安全。

作为对本实用新型的进一步改进,两支座间距可调节地移动设置在基础上。

这种改进,支座可以自由移动以适应不同跨度的桁架。

作为对本实用新型的进一步改进,两支座中的一个支座为桁架提供固定铰支座、另一个支座为桁架提供滑动铰支座。

这种改进,以模拟桁架在加载过程中满足规范所要求。

作为对本实用新型的进一步改进,在靠近固定铰支座的一侧,导向装置与加载杠杆间留有间隙。

桁架在因被加载时产生挠度而导致桁架两端的直线距离变短,加载杠杆会有方向朝固定铰支座的一侧轻微侧向偏移,这种改进,为上述的轻微侧向偏移提供空间,避免加载杠杆与导向装置之间产生摩擦,保证试验数据的准确性。

附图说明

图1 一种桁架加载装置的结构示意图;

图2 一种桁架加载装置另一视角的结构示意图;

图3 一种桁架加载装置的主视图;

图4 一种桁架加载装置的俯视图;

图5 一种桁架加载装置的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型作进一步说明:

参见图1-图5所示的一种桁架加载装置,总体上说,它包括桁架3,桁架3弦杆与腹杆的交点为桁架3的弦节301,弦节301的数量为N个,还包括用于支撑桁架3两端的两个支座4、401,桁架3可拆卸设置在支座4、14上;以桁架3除两端弦节外的弦节301为支点、数量为N-2个的加载杠杆13;在加载杠杆13的动力臂2上有用于承载重量可知的砝码(图中未示出)的吊篮1,加载杠杆13的阻力臂9锚系在基础上。

一种桁架加载装置,主要包括桁架3、支座4、14、加载杠杆13、导向装置11和卸载千斤顶7,为便于叙述,本案中采用上下弦杆相互平行、弦节的数量为N=7个的平行弦杆桁架。

支座4、14皆包括竖向布置的支柱15和固联在支柱15顶端水平的卡座5,在卡座5上开设有卡槽,具体实施时,卡槽可以采用板材下料经钣金而成。支座有两个,两个支柱的卡槽在一条直线上,桁架3的两端可拆卸设置在卡槽内。两个支座4、14间距可调节地移动设置在基础上,以适应不同跨度的桁架3。支座4、14间距可调节地移动设置在基础上的具体实施方式为现有技术,此不赘述。

桁架3作为构件安装于建筑物上时,其两端的支撑规范要求是:一端为固定铰支座,另一端为滑动铰支座。又考虑到对于桁架的防护要求,故在卡槽内、桁架3的两侧各衬设一木块6,又仅在其中一个卡座5上开设销孔,使用销12贯穿卡座5、木块6与桁架3,将桁架3铰接在卡座5上,以模拟对于桁架3的固定铰支座,另一个卡座则模拟滑动铰支座。图示中,左边的支座4为滑动铰支座,右边的支座14为固定铰支座。

加载杠杆13以桁架除两端弦节外的弦节301为支点,与桁架3垂直,包括杠杆16、吊篮1、锚系索17。习惯上,把杠杆16加载端的杆体称为动力臂2,杠杆16另一端的杆体称为阻力臂9。为保证杠杆16的刚性,杠杆16选用工字钢制成。阻力臂9通过锚系索17锚固在基础上,为便于实施,锚固工字钢8通过高强膨胀螺栓10或锚固钢筋的方式固联在基础上,在锚固工字钢8与桁架3弦节301的对应位置腹板处开孔,用于固定锚系索17,在杠杆16上开孔用于将锚系索17与杠杆16的阻力臂9连接。在动力臂2上设置吊篮1用于承载重量可知的砝码(图中未示出)。

锚系索与锚固工字钢及加载杠杆的连接技术为现有技术,此不赘述。

本案中,加载杠杆13的数量为N-2=7-2=5(个)。

该桁架加载装置,还包括竖向设置在加载杠杆13下面的卸载千斤顶7。设置卸载千斤顶7的目的是当桁架3需要卸载时,可以通过卸载千斤顶7将加载杠杆13顶起,使桁架3迅速处于空载状态。同时,也可以利用卸载千斤顶7辅助将加载杠杆13加载于桁架弦节301上。具体实施时,为满足同时卸载及卸载迅速的要求,卸载千斤顶7位于支座4、14和锚固工字钢8之间,每一个加载杠杆13对应设置一个卸载千斤顶7,所有卸载千斤顶7均相同,且所有卸载千斤顶7采取并联的方式。

相应的,本案中,卸载千斤顶7的数量为N-2=7-2=5(个)。

该桁架加载装置,还包括导向装置11,加载杠杆的杠杆16和弦节301移动设置在导向装置11内,事实上,加载杠杆的杠杆16摆动设置在导向装置11内。在靠近固定铰支座14的一侧,导向装置11与加载杠杆的杠杆16间留有间隙。

为使导向装置11结构简单,导向可靠,导向装置11采用型材下料经焊接而成。导向装置11设计为直角三棱锥形,直角三棱锥的两个竖直面为工作面,直角三棱锥成对使用,分布于加载杠杆的杠杆16和桁架3所确定的对顶角处。图示中,直角三棱锥1101的一竖直面与直角三棱锥1102的一竖直面与桁架3相靠近;直角三棱锥1101的另一竖直面在杠杆16的右侧与杠杆16间留有间隙,直角三棱锥1102的一竖直面在杠杆16的左侧与杠杆16相靠近。

使用时,将弦节的数量为N个的桁架的两端支撑在两个支座上,在卡槽内、桁架的两侧各衬设一木块,使用销贯穿卡座、木块与桁架,将桁架铰接在卡座上,以模拟对于桁架的固定铰支座,另一个卡座则模拟滑动铰支座。以桁架除两端弦节外的弦节为支点、在桁架除两端弦节外的每一个弦节上皆设置加载杠杆,降下卸载千斤顶的活塞杆,使加载杠杆与桁架可靠接触并予以确认后,继续降下卸载千斤顶的活塞杆,加载杠杆的数量为N-2个。在吊篮内加载砝码,利用杠杆原理即可计算出相应弦节上的载荷。

本实用新型的有益效果是:

上述桁架加载装置,可对桁架进行加载试验,结构简单,操作方便,使用安全性较好。

可以利用卸载千斤顶进行快速卸载,可以利用卸载千斤顶辅助将加载杠杆加载于桁架弦节上。

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