一种测试管材抗拉性能的装置的制作方法

本实用新型涉及一种管材性能测试装置，具体涉及一种测试管材抗拉性能的装置，属于材料性能测试技术领域。

背景技术：

管材是人们运用不同的材料通过相关的设备和技术制作成各种截面形式的管状物，主要有金属管材、塑料管材、复合材料管材、自然纤维管材等。这些形式的管材在市政工程、建筑工程领域发挥这越来越重要的作用。在市政工程领域运用塑料或pvc管材输送能源，在建筑工程中利用钢材良好的力学性能制作钢管并作为重要的受力结构。但是，如何确定使用管材的力学性能成为了难题。

国内外学者对于各种材料管材的抗拉、抗压等性能有了相关研究，但是由于管材本身结构特性难以直接测试。现有方式是将管材切割成狗骨式并在拉伸试验机上进行相关研究，对于复合材料形式的管材如frp包裹的钢管，可经过对原材料切片和裁剪通过拉伸试验机分别测试钢管和frp布的抗拉性能，再将这些测试结果通过理论计算得到整个构件相应的抗拉性能，这种方法解决了管材两端无法通过锚固测试自身的抗拉性能且该种方法在当前广泛运用。

但是，这种方式无论对单一材料的管材或是组合形式的管材都不能精确的测试其整体的抗拉性能，尤其是对于多种材料复合的管材，采用多种材料分别测量的方式，不能有效测试组合管材的实际力学性能，难以得到待测管材准确的抗拉性能有关数据。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种测试管材抗拉性能的装置，原理方法简单，可准确地测试出管材或复合管材的抗拉强度，无需像传统方式一样通过切片方式分开测试，适用不同长度和大小的管材进行试验，适用范围广，且通过加劲构造的设置有效地提升了管材节段与锚固块之间的锚固力，通过plc同步顶升系统同时控制千斤顶可以确保管材受拉截面受力均匀，锚固块内的管材节段可套置螺旋筋有效防止锚固块在测试过程中提前损坏。

本实用新型的技术方案为：一种测试管材抗拉性能的装置，其特征在于，包括管材节段、加劲构造、锚固块、千斤顶和力传感器，管材节段的两端分别锚固于锚固块中，通过一对及以上千斤顶沿管材节段的纵向位于其侧边自平衡顶设于管材节段两端的锚固块，力传感器置于千斤顶与一侧的锚固块之间并与千斤顶连接，力传感器的读数反应管材节段测试部分的拉力，管材节段的两端通过设置加劲构造的方式与管材节段的两端一起埋入锚固块中，共同组成一种测试管材抗拉性能的装置。

本实用新型装置通过制备管材节段、安装加劲构造、现浇锚固块、安装千斤顶、安装力传感器、放置滑动装置，进行拉伸试验实现对待测管材轴向抗拉强度的测试，加劲构造与锚固块共同作用锚住复合钢管两端，通过plc同步顶升系统同时控制千斤顶可以确保管材节段受拉截面受力均匀，锚固块内的管材节段可套置螺旋筋有效防止锚固块在测试过程中提前损坏。

所述的管材节段为待测试管材，其为金属管材、塑料管材、复合材料管材、自然纤维管材或复合管材的一种。

所述的加劲构造与锚固块内的管材节段相互固定连接，连接方式包括焊接连接、螺栓连接、销接、胶粘连接。

所述的锚固块内的管材节段的四周设置环向加强筋，其为螺旋钢筋或螺旋frp筋加强的一种。

所述的管材节段所安装的千斤顶通过plc同步顶升系统控制。

所述的锚固块的制作材料为钢筋混凝土、纤维混凝土、超高性能混凝土的一种或多种。

所述的千斤顶的最大顶升力大于0.5倍的管材节段计算极限抗拉强度，千斤顶的伸长量大于1.5倍的管材节段的测试部分的极限拉伸长度。

本实用新型优点显著，具有以下有益效果：

(1)本实用新型解决了管材制品无法通过直接测量得出抗拉强度导致的数据不精确。

(2)较传统测试方法有效地将复合管材进行整体的更为有效的测量，测量数据更加真实可靠。

(3)试件制备简单，操作方便，通过在两端增设锚固装置，可以使管材全截面受拉，有效避免锚固力不够致使试验失败，测试结果准确。

(4)通过使用plc同步顶升系统控制千斤顶，均匀精准地控制管材受到的拉力大小，以防止千斤顶不同步造成管材的偏拉破坏。

(5)该装置不受材料截面形式的限定，适用于多种不同的截面形式的管材。

(6)锚固块内通过设置钢筋混凝土、超高性能混凝土、套置螺旋筋等方式防止测试中锚固块提前损坏，确保实验有效进行。

附图说明：

图1是一种测试管材抗拉性能的装置的俯视截面图；

图2是一种测试管材抗拉性能的装置的主视截面图；

图3是一种测试管材抗拉性能的装置的锚固块设置螺旋筋示意图；

图4是一种测试管材抗拉性能的装置的加劲构造的截面图(加劲构造环向连续设置)；

图5是一种测试管材抗拉性能的装置的加劲构造的截面图(加劲构造为条形状间隔设置)；

图6是一种测试管材抗拉性能的装置的加劲构造的截面图(加劲构造销接设置)；

图7是一种测试管材抗拉性能的装置的加劲构造的截面图(加劲构造为筋材状间隔设置)；

在附图中，1为管材节段；2为加劲构造；3为锚固块；31为加强筋；4为千斤顶；5为力传感器。

具体实施方式：

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。本实用新型提供一种测试管材抗拉性能的装置，其特征在于，包括管材节段1、加劲构造2、锚固块3、千斤顶4和力传感器5，管材节段1的两端分别锚固于锚固块3中，通过一对及以上千斤顶4沿管材节段1的纵向位于其侧边自平衡顶设于管材节段1两端的锚固块3，所述的力传感器5置于千斤顶4与一侧的锚固块3之间并与千斤顶4连接，力传感器5的读数反应管材节段1测试部分的拉力，所述的管材节段1的两端通过设置加劲构造2的方式与管材节段1的两端一起埋入锚固块3中，共同组成一种测试管材抗拉性能的装置。

实施例：

如说明书附图所示，本实用新型装置的加劲构造可设置为环绕加劲、间隔设置加劲块、对穿加劲筋、设置加劲肋等方式，先对管材节段1两端进行处理，将采用胶粘、焊接等方式将加劲构造2安装在管材节段1的锚固区内，搭设管材节段1两端的模板，在模板内绑扎钢筋笼并现混凝土形成锚固块3，为防止混凝土在实验过程中提前失效，可在锚固块3内的管材节段1套置螺旋筋31，待锚固3养护至所需强度后支设千斤顶4并连接到plc同步顶升系统，安装力传感器5于千斤顶4连接和锚固块3之间，通过plc同步顶升系统控制千斤顶4使待测试件均匀受拉，力传感器5读数即为管材节段1测试部分受到的拉力。

其中，所述的管材节段1为待测试管材，其为金属管材、塑料管材、复合材料管材、自然纤维管材或复合管材的一种。

所述的加劲构造2与锚固块3内的管材节段1相互固定连接，连接方式包括焊接连接、螺栓连接、销接、胶粘连接。

所述的锚固块3内的管材节段1的四周设置环向的加强筋31，其为螺旋钢筋或螺旋frp筋加强的一种。

所述的管材节段1所安装的千斤顶4通过plc同步顶升系统控制。

所述的锚固块3的制作材料为钢筋混凝土、纤维混凝土、超高性能混凝土的一种或多种。

所述的千斤顶4的最大顶升力大于0.5倍的管材节段1计算极限抗拉强度，千斤顶4的伸长量大于1.5倍的管材节段1的测试部分的极限拉伸长度。