脚手架直角扣件的力学性能试验结构的制作方法

本实用新型涉及脚手架检测技术领域，尤其涉及脚手架直角扣件的力学性能试验结构。

背景技术：

目前国民经济高速发展，随着建筑业以及基础建设规模的发展扩大，脚手架的施工安全也成为人们关注的重点。近年来，我国扣件式钢管脚手架倒塌事故呈现明显的上升趋势。

针对这种情况，对于扣件式脚手架直角扣件在安全状态下进行力学实验就很有必要，此力学性能实验主要实现以下目的：通过实验对脚手架搭接方式对脚手架承载力的影响进行分析；确定扣件节点在不同拧紧力矩下的力学特征。因此，需要设计一种脚手架直角扣件的力学性能试验结构已达成上述实验目的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供脚手架直角扣件的力学性能试验结构，以解决背景技术中提出的问题。

根据本实用新型实施例的脚手架直角扣件的力学性能试验结构，包括由立杆、纵向水平杆、横向水平杆和直角扣件搭建而成的矩形框架和平行安装在矩形框架的顶部的两个施力杆件，施力点位于施力杆件的中部，所述直角扣件与纵向水平杆、横向水平杆连接的螺栓处分别安置一号垫片式压力传感器、二号垫片式压力传感器。

进一步的，所述施力杆件与横向水平杆固定连接且与纵向水平杆相互平行。

进一步的，所述直角扣件安装在立杆、纵向水平杆、横向水平杆三杆紧靠的扣接点处。

进一步的，两个所述施力杆件上施力点的连线与纵向水平杆的交点位于纵向水平杆的中点。

进一步的，所述纵向水平杆与直角扣件之间的长度为850mm。

进一步的，所述横向水平杆与直角扣件之间的长度为900mm。

本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：搭建脚手架直角扣件的力学性能试验结构进行直角扣件竖向荷载作用实验，通过调整拧紧力矩和压力机逐级施压，由直角扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器采集压力信息，从而得到脚手架直角扣件力学性能的实验结果，为施工工程的脚手架的安全性能提供指导作用。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型提出的脚手架直角扣件的力学性能试验结构的结构示意图。

图中：1-立杆、2-纵向水平杆、3-横向水平杆、4-直角扣件、5- 施力杆件、6-一号垫片式压力传感器、7-二号垫片式压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1，脚手架直角扣件的力学性能试验结构，包括由立杆1、纵向水平杆2、横向水平杆3和直角扣件4搭建而成的矩形框架和平行安装在矩形框架的顶部的两个施力杆件5，施力点位于施力杆件5 的中部，所述直角扣件4与纵向水平杆2、横向水平杆3连接的螺栓处分别安置一号垫片式压力传感器6、二号垫片式压力传感器7，具体型号为日本MTO进口垫圈式测力传感器CMK1，也可以使用其他可实现此功能的不同型号的垫片式压力传感器。

本实施例中，所述施力杆件5与横向水平杆3固定连接且与纵向水平杆2相互平行，所述直角扣件4安装在立杆1、纵向水平杆2、横向水平杆3三杆紧靠的扣接点处，两个所述施力杆件5上施力点的连线与纵向水平杆2的交点位于纵向水平杆2的中点，以保证施力点的位置处于搭建而成的矩形框架顶部的中间位置，保证实验结果准确。

在本实施例中，所述纵向水平杆2与直角扣件4之间的长度为 850mm，所述横向水平杆3与直角扣件4之间的长度为900mm。

实验时使用相同钢管，不同扣件，对扣件在拧紧力矩为20、30、40、50N.m的四种情况进行监测，为准确地反映施工现场的实际情况，本实施例试验模型所用钢管及扣件均为施工场地使用中的旧钢管及扣件，现场随机抽取。其单杆稳定承载力试验和搭接方式对承载力的影响试验所需材料及扣件均由该施工场地提供，扣件实验在北京科技大学结构实验室进行。

本实施例中，根据《建筑施工脚手架安全技术统一标准》 GB51210-2016，钢管外径48.3mm，允许偏差±0.5mm；壁厚3.6mm，允许偏差±0.36mm。本次试验所用钢管均为施工场地使用中的旧钢管，最大壁厚为3.7mm，最小壁厚为3.35mm，最大钢管外径为48.55mm，最小钢管外径为48.2mm，均符合规范要求。

试验所用扣件同样来源于施工现场，扣件质量应符合《钢管脚手架扣件》等有关要求，扣件不应有螺栓滑丝、松动等现象，扣件表面无生锈、无裂缝，本次扣件为直角扣件4，直角扣件4用于用于垂直交叉杆件之间的连接(水平杆与立杆连接)。试验扣件进场时应仔细检查，确保扣件的质量和尺寸符合要求。

试验模型由施工人员搭设，部分由实验室人员搭设，搭设的偏差由目测控制，垂直偏差由线锤校准，扣件拧紧力矩用扭力扳手控制。杆件试验加载装置主要是液压千斤顶，扣件由压力传感器控制荷载变化情况。

本次试验分步进行，第一步，进行试验模型的搭建，并且在扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器，外接静态应变测试采集仪器；第二步，使用扭力扳手调整拧紧力矩为20N.m，并在荷载p范围内使用压力机逐级施加压力，并观察采集数据情况；第三步，卸荷，并且将扣件处的拧紧力矩分别调整到30、40N.m，重复试验。本实施例的直角扣件竖向荷载作用实验模型的荷载p范围值是0-20KN。

直角扣件竖向荷载作用试验过程及结果分析：

分别在20N.m，30N.m，40N.m，50N.m的条件下，对所搭建的结构施加压力值，随着压力值p的增加，外载加载到15KN时，杆件横杆已发生挠曲变形。

根据实验结果，直角扣件在外荷载加载过程中，直角扣件4所受压力值变化较小，其中，在20N.m作用下，外载加载到15KN，形成拐点时，施力杆件横杆已发生挠曲变形。直角扣件4在整个加载过程中，发生松弛现象，尤其是20N.m，30N.m初始拧紧力矩作用下，现象较为明显。

搭建脚手架直角扣件的力学性能试验结构进行直角扣件竖向荷载作用实验，通过调整拧紧力矩和压力机逐级施压，由直角扣件的螺栓处安置垫片式压力传感器采集压力信息，从而得到脚手架直角扣件力学性能的实验结果，为施工工程的脚手架的安全性能提供指导作用。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。