一种全装配式钢结构反力架的制作方法

本实用新型属于土木工程结构技术领域，具体涉及一种全装配式钢结构反力架。

背景技术：

反力架的主要功能是在结构试验中为结构提供反力支撑，保证试验安全顺利地进行。反力架的要求是构造简单，传力简洁，安装方便，能重复利用和具有足够的强度、刚度和稳定性。随着空间结构的发展，节点的形式和种类越来越多。由于节点的破坏往往直接导致整个结构的破坏，因此各种大型工程对节点的承载能力提出了更高的要求。通常反力架仅提供竖向或者水平加载反力，其反力施加方向的单一性已经不能适应现代结构节点试验的需要。

现有反力架为了保证自身的稳定性及对各类混凝土构件、大型工件施拉或施压时的精确度，通常使用地锚螺栓将底座与混凝土台座固定在一起，这种方式会使得反力架拆卸搬运比较困难，需在结构实验楼地面预埋槽道，不满足建筑结构施工现场反力加载要求。此外现有反力架既对放置位置的地基有很高的承载能力要求，又因槽道尺寸固定对施压模型试件有一定尺寸上要求，这些弊端最终影响反力架的发展进程。

公告号为cn108398250a的专利文献公开了一种组合式钢结构反力架，包括四榀相同门式反力架、环形梁、滑块及顶部组合构件，所述的四榀相同门式反力架以门式反力架顶部横梁中心为圆点，夹角四十五度阵列设置，每榀门式反力架包括立柱和横梁，每榀门式反力架的横梁中部断开一段距离，所述的顶部组合构件嵌入在以所述的圆点为中心的断开处；所述环形梁通过固定在各个横梁底部的钢板与各个横梁相连，所述的滑块设置在环形梁上。该反力架可实现同时在水平多个方向、竖向以及沿水平三百六十度同时竖向约为三十度到五十度范围内的空间斜向共同加载，可基本满足结构及节点的试验需求，但是该反力架存在支撑不牢固，需要通过地脚锚栓固定于地面，此种方式搬运拆卸比较困难，不能满足建筑结构施工现场反力加载要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的问题提供一种全装配式钢结构反力架，该反力架适用于施工现场模型试验、无反力槽或反力地板结构实验室，不需特殊处理地基，构件全装配化，便于调整反力架空间，既满足不同尺寸模型试件加载试验，又满足多方向、多节点加载，同时便于搬运、移动，满足室内外甚至省内外试验加载需求。

本实用新型的技术方案是：

一种全装配式钢结构反力架，包括“工”字型立柱、纵梁和“工”字型横梁，所述的横梁包括若干上横梁和若干第一底横梁，纵梁包括平行设置的三个水平底纵梁，三个所述底纵梁端处分别通过第一底横梁与其垂直固定连接，两侧的两个所述的底纵梁上分别固定设置有两个立柱，两个底纵梁上的立柱分别两两相对应设置，且两个底纵梁上相对应设置的所述的立柱上两两之间端部分别通过上横梁固定连接，两个所述的上横梁下表面固定设置有与其垂直的中纵梁，所述的中纵梁包括中纵梁翼板和中纵梁腹板，所述的中纵梁翼板和中纵梁腹板形成的中纵梁截面为箱型。

具体的，两个底纵梁之间还固定设置有两个第二底横梁，两个所述的第二底横梁分别与所述的立柱对应设置，所述第二底横梁分别与底纵梁固定连接。

具体的，还包括有两个斜撑，两个所述的斜撑分别倾斜设置在底纵梁端部上，且与相邻的两对应设置的立柱分别固定连接；两个所述的斜撑底部分别固定设置在底纵梁上，两个所述的斜撑顶部分别与立柱固定连接。

具体的，两个所述的斜撑与底纵梁之间分别设置有加劲斜撑，每个所述的加劲斜撑一端与其对应的斜撑中部固定连接，另一端紧邻与其对应的立柱且与相对应的底纵梁固定连接。

具体的，所述的两个底纵梁上相对应设置的所述的立柱两两之间中部分别设置有中横梁，所述的中横梁的两端部分别与立柱固定连接。

具体的，所述的立柱与底纵梁连接处分别设置有梯形加劲板，所述的立柱包括腹板和两翼板，所述的两翼板之间固定设置有若干加劲板。

所述的横梁为“工”字型，包括腹板和两翼板，所述的两翼板之间固定设置若干加劲板。

具体的，所述的底纵梁为“工”字型，包括腹板和两翼板，所述的两翼板之间固定设置若干加劲板。

具体的，所述的底纵梁翼板上设置若干等间距布置的螺栓孔，紧邻斜撑的所述的立柱的腹板上从下往上距底端0.2m至2.5m范围内等间距布置若干螺栓孔，远离斜撑的所述的立柱的腹板上从下往上距底端0.3m至2.4m范围内等间距布置若干螺栓孔，所述的立柱腹板上从下往上至顶端0.5m范围内等间距布置若干螺栓孔；所述的中纵梁的中纵梁翼板两端分别从端部至1m处范围内等间距布置若干螺栓孔，所述的立柱与横梁、中横梁及底纵梁之间分别通过高强螺栓穿入螺栓孔进行固定连接；横梁与中纵梁之间分别通过高强螺栓穿入螺栓孔进行固定连接；第一底横梁与底纵梁之间分别通过高强螺栓穿入螺栓孔进行固定连接；底纵梁与斜撑之间分别通过高强螺栓穿入螺栓孔进行固定连接，所述的横梁和立柱之间通过高强螺栓穿入螺栓孔进行固定连接，所述的第二底横梁分别与底纵梁通过高强螺栓穿入螺栓孔进行固定连接。

具体的，所述的钢梁之间高强螺栓连接时在连接位置处焊接法兰。

本实用新型的有益效果是：该反力架包括立柱、中纵梁、底纵梁、横梁、中横梁、第一底横梁、第二底横梁、斜撑、加劲板、高强螺栓及法兰，其中中纵梁截面形式为箱型，其他钢梁截面形式均采用工字型，相邻钢梁之间均通过高强螺栓连接，使构件全装配化，既便于制作、安装、拆卸，又可以满足室外实验加载需求；且中纵梁设置在上横梁下表面，此种设置当反力架竖向加载试件时，上横梁有效阻止试件对中纵梁的向上反作用力，从而保证全装配式反力架的正常使用。

所述的底纵梁翼板，立柱的腹板，中纵梁的翼板上均布置有沿梁长方向等间距的螺栓孔，这种等间距布置螺栓孔的方法能使立柱、中纵梁、底纵梁灵活变动高强螺栓连接的位置，从而调整中横梁沿立柱梁长方向的位置、立柱沿底纵梁梁长方向之间的距离及中纵梁沿其梁长加载长度，既满足不同尺寸模型试件加载试验，又满足多方向多节点加载。通过螺栓孔的设置，立柱与斜撑在底纵梁上的位置也可以灵活变动，因此可以调整反力架空间，既满足不同尺寸模型试件加载试验，又满足多方向、多节点加载，这些有益效果能为结构试验与检测工程做出一定贡献，取得较好的经济效益和社会效益。

所述的各钢梁的腹板两侧根据间隔一定间距焊接加劲板，加劲板是根据集中荷载处加密、荷载较小处不加密的原则进行设置的，这种布置方式可以较好地利用材料，同时经济性比较高。

本实用新型提供的反力架的连接方式便于制作、安装、拆卸，节约成本。所述反力架自成结构体系，无需通过地锚螺栓与地面连接，对地基承载力无特殊要求，从而满足室外实验加载需求；中纵梁、横梁及中横梁两侧根据加劲板布置要求沿梁长方向对中部区域加密布置加劲板，安全性高，经济性好；立柱、中纵梁、底纵梁根据螺栓孔布置要求通过预先开设螺栓孔的方法能调整立柱、中横梁、中纵梁的位置，既满足不同尺寸模型试件加载试验，又满足多方向多节点加载。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为图1的俯视结构示意图；

图3为图1的侧视结构示意图；

图4为图1的主视结构示意图；

图5为中纵梁的主视结构示意图；

图6位中纵梁的俯视结构示意图；

图7为中纵梁的横截面结构示意图。

1.立柱、2.中纵梁、3.底纵梁、4.上横梁、5.中横梁、6.第一底横梁、7.斜撑、8.加劲板、9.高强螺栓、10.法兰、11第二底横梁、12梯形加劲板、13加劲斜撑、14螺栓孔、15中纵梁腹板、16中纵梁翼板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型进行详细的说明。

实施例1

如图1-图4所示为本实施例提供的一种全装配式钢结构反力架的结构示意图，该反力架包括“工”字型立柱、纵梁和“工”字型横梁，所述的横梁包括若干上横梁4和若干第一底横梁6，纵梁包括平行设置的两个水平底纵梁3，所述的两个底纵梁3两端处分别通过第一底横梁6与其垂直固定连接，每个所述的底纵梁3上分别固定设置有两个立柱1，两个底纵梁3上的立柱1分别两两相对应设置，且两个底纵梁3上相对应设置的所述的立柱1上两两之间端部分别通过上横梁4固定连接，两个所述的上横梁4下表面固定设置有与其垂直的中纵梁2，所述的中纵梁2包括中纵梁翼板16和中纵梁腹板15，所述的中纵梁翼板16和中纵梁腹板15形成的中纵梁2截面为箱型，如图5、图6和图7为所述的中纵梁2的结构示意图，中纵梁2设置在上横梁4下表面，此种设置当反力架竖向加载试件时，上横梁4有效阻止试件对中纵梁2的向上反作用力，从而保证全装配式反力架的正常使用。还包括有两个斜撑7，两个所述的斜撑7分别倾斜设置在底纵梁3端部上，且与相邻的两对应设置的立柱1分别固定连接；两个所述的斜撑7底部分别固定设置在底纵梁3上，两个所述的斜撑7顶部分别与立柱1固定连接。两个所述的斜撑7与底纵梁3之间分别设置有加劲斜撑13，每个所述的加劲斜撑13一端与其对应的斜撑7中部固定连接，另一端紧邻与其对应的立柱1且与相对应的底纵梁3固定连接。斜撑7的设定进一步增加了该反力架的承压能力。

两个底纵梁3之间还固定设置有两个第二底横梁11，两个所述的第二底横梁11分别与所述的立柱1对应设置，所述第二底横梁11分别与底纵梁3固定连接。所述的两个底纵梁3上相对应设置的所述的立柱1两两之间中部分别设置有中横梁5，所述的中横梁5的两端部分别与立柱1固定连接。所述的钢梁之间高强螺栓9连接时在连接位置处焊接法兰10。所述的横梁为“工”字型，包括腹板和两翼板，所述的两翼板之间固定设置若干加劲板8。所述的底纵梁3为“工”字型，包括腹板和两翼板，所述的两翼板之间也固定设置若干加劲板8，加劲板8是根据集中荷载处加密、荷载较小处不加密的原则进行设置的，这种布置方式可以较好地利用材料，同时经济性比较高。

所述的立柱1与底纵梁3连接处分别设置有梯形加劲板12，所述的立柱1包括腹板和两翼板，所述的两翼板之间固定设置有若干加劲板8，加劲板8是根据集中荷载处加密、荷载较小处不加密的原则进行设置的，这种布置方式可以较好地利用材料，同时经济性比较高。

所述的底纵梁3翼板上设置若干等间距布置的螺栓孔14，紧邻斜撑7的所述的立柱1的腹板上从下往上距底端0.2m至2.5m范围内等间距布置若干螺栓孔14，远离斜撑7的所述的立柱1的腹板上从下往上距底端0.3m至2.4m范围内等间距布置若干螺栓孔14，所述的立柱1腹板上从下往上至顶端0.5m范围内等间距布置若干螺栓孔14；所述的中纵梁2的中纵梁翼板16两端分别从端部至1m处范围内等间距布置若干螺栓孔14，所述的立柱1与横梁4、中横梁5及底纵梁3之间通过分别通过高强螺栓9穿入螺栓孔14进行固定连接；横梁4与中纵梁2之间分别通过高强螺栓9穿入螺栓孔14进行固定连接；第一底横梁6与底纵梁3之间分别通过高强螺栓9穿入螺栓孔14进行固定连接；底纵梁3与斜撑7之间分别通过高强螺栓9穿入螺栓孔14进行固定连接，所述的第二底横梁11分别与底纵梁3通过高强螺栓9穿入螺栓孔14进行固定连接。这种等间距布置螺栓孔14的方法能使立柱1、中纵梁2、底纵梁3灵活变动高强螺栓9连接的位置，从而调整中横梁5沿立柱1梁长方向的位置、立柱1沿底纵梁3梁长方向之间的距离及中纵梁2沿其梁长加载长度，既满足不同尺寸模型试件加载试验，又满足多方向多节点加载。通过螺栓孔14的设置，立柱1与斜撑7在底纵梁3上的位置也可以灵活变动，因此可以调整反力架空间，既满足不同尺寸模型试件加载试验，又满足多方向、多节点加载，这些有益效果能为结构试验与检测工程做出一定贡献，取得较好的经济效益和社会效益。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。