專利名稱：約束梁的抗火試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗火試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
火災(zāi)是一種失去控制的燃燒所造成的危害，也是人類共同面臨的災(zāi)難，它 可以無情地奪去許多人的寶貴生命，可以在頃刻間將人類多年創(chuàng)造的財(cái)富化為 灰輝?；馂?zāi)主要可分為建筑火災(zāi)、森林火災(zāi)、工礦火災(zāi)、交通運(yùn)輸工具火災(zāi)等 類型。其中建筑火災(zāi)對(duì)人們的危害最直接、最嚴(yán)重，因?yàn)楦鞣N類型的建筑物是 人們生活和生產(chǎn)活動(dòng)的主要場(chǎng)所，也是財(cái)產(chǎn)高度集中的場(chǎng)所，而保證建筑物內(nèi) 人員和財(cái)產(chǎn)的安全是設(shè)計(jì)建筑物時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮的最重要的問題之一。梁是建筑物 主要水平承重構(gòu)件，它的主要任務(wù)是承受樓板傳來的荷載，同時(shí)將所受荷載傳 遞到柱子上。實(shí)際工程中，梁作為整體結(jié)構(gòu)的一部分，在建筑中受到結(jié)構(gòu)中其 它構(gòu)件的約束，因此稱這種建筑梁為約束梁，約束梁在火災(zāi)作用下，工作情況 比較復(fù)雜，因此對(duì)在不同工作狀況下(施加荷載的大小及位置、邊界約束條件 等)的約束梁的抗火性能試驗(yàn)研究就尤為重要，為了避免不必要的損失，加強(qiáng) 建筑物的防火、抗火性能，首先應(yīng)了解約束梁在不同工作狀況下的抗火性能。 目前，國內(nèi)對(duì)建筑構(gòu)件耐火性能的試驗(yàn)也僅是對(duì)建筑構(gòu)件耐火極限進(jìn)行簡單的 測(cè)定，針對(duì)約束梁的抗火性能的測(cè)定還未見，本發(fā)明的抗火試驗(yàn)裝置屬首創(chuàng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有試驗(yàn)裝置無法針對(duì)約束梁的抗火性能進(jìn)行試驗(yàn) 的問題，提供一種約束梁的抗火試驗(yàn)裝置。
本發(fā)明包括兩個(gè)反力架、四個(gè)拉壓傳感器、兩個(gè)約束鋼柱、兩個(gè)試件支座、 爐體、至少一個(gè)豎向加載裝置、至少一個(gè)千斤頂、至少一個(gè)稱重傳感器、油泵、 油箱、風(fēng)機(jī)、至少兩個(gè)熱電偶、至少四個(gè)滾軸和至少一個(gè)噴嘴，兩個(gè)試件支座 縱向布置在地面上，兩個(gè)反力架正對(duì)布置在兩個(gè)試件支座的外側(cè)地面上，每個(gè) 試件支座的上端面上設(shè)有至少兩個(gè)滾軸，兩個(gè)約束鋼柱分別豎向設(shè)置在兩個(gè)試 件支座上的滾軸上，每兩個(gè)拉壓傳感器上下設(shè)置在反力架與約束鋼柱之間，爐體布置在兩個(gè)試件支座之間的地面上，每個(gè)豎向加載裝置由兩根錨桿和反力鋼 梁組成，反力鋼梁固裝在兩根錨桿的上部，至少一個(gè)豎向加載裝置縱向設(shè)置在 爐體上且每個(gè)豎向加載裝置上的兩根錨桿橫向布置在爐體的兩側(cè)， 一個(gè)千斤頂 和一個(gè)稱重傳感器上下設(shè)置在反力鋼梁的下面且千斤頂?shù)纳隙伺c反力鋼梁相接 觸，爐體的縱向一側(cè)的爐體壁上設(shè)有至少一個(gè)噴口，噴嘴設(shè)置在噴口處，油泵 的輸出端與噴嘴連接，油泵的輸入端與油箱連接，風(fēng)機(jī)與噴口連通，爐體與噴 口相對(duì)應(yīng)的一側(cè)爐體壁上設(shè)有煙道，至少兩個(gè)熱電偶設(shè)置在縱向爐體壁上且位 于上方。
本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明為約束梁在不同工作狀況下的抗火試驗(yàn) 提供了性能良好的試驗(yàn)裝置，基本滿足了試驗(yàn)所需的升溫、邊界約束、反力測(cè) 量以及加載等試驗(yàn)要求，很好的模擬了建筑結(jié)構(gòu)的火災(zāi)環(huán)境，使其抗火試驗(yàn)?zāi)?夠順利成功地完成，從而為研究建筑構(gòu)件的抗火性能及指導(dǎo)以后的建筑結(jié)構(gòu)的 抗火設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。


圖1是本發(fā)明抗火試驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的A-A剖視圖， 圖3是圖1的B - B剖視圖，圖4是試驗(yàn)約束梁15與約束鋼柱3的連接結(jié)構(gòu)示 意圖，圖5是圖2的C-C剖視圖，圖6是爐體5的側(cè)壁結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖l、圖2、圖3和圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方 式包括兩個(gè)反力架l、四個(gè)拉壓傳感器2、兩個(gè)約束鋼柱3、兩個(gè)試件支座4、 爐體5、至少一個(gè)豎向加載裝置6、至少一個(gè)千斤頂7、至少一個(gè)稱重傳感器8、 油泵9、油箱IO、風(fēng)機(jī)ll、至少兩個(gè)熱電偶12、至少四個(gè)滾軸13和至少一個(gè) 噴嘴14，兩個(gè)試件支座4縱向布置在地面上，兩個(gè)反力架1正對(duì)布置在兩個(gè)試 件支座4的外側(cè)地面上，每個(gè)試件支座4的上端面上設(shè)有至少兩個(gè)滾軸13，兩 個(gè)約束鋼柱3分別豎向設(shè)置在兩個(gè)試件支座4上的滾軸13上，每兩個(gè)拉壓傳感 器2上下設(shè)置在反力架1與約束鋼柱3之間，爐體5布置在兩個(gè)試件支座4之 間的地面上，每個(gè)豎向加載裝置6由兩根錨桿6-l和反力鋼梁6-2組成，反力鋼 梁6-2通過連接件固裝在兩根錨桿6-1的上部，至少一個(gè)豎向加載裝置6縱向設(shè) 置在爐體5上且每個(gè)豎向加載裝置6上的兩根錨桿6-1橫向布置在爐體5的兩側(cè)， 一個(gè)千斤頂7和一個(gè)稱重傳感器8上下設(shè)置在反力鋼梁6-2的下面且千斤 頂7的上端與反力鋼梁6-2相接觸，稱重傳感器8的下端設(shè)置在試驗(yàn)約束梁15 的上端面上，爐體5的縱向一側(cè)的爐體壁上設(shè)有至少一個(gè)噴口 5-1，噴嘴14設(shè) 置在噴口5-l處，油泵9的輸出端通過管路與噴嘴14連接，油泵9的輸入端通 過管路與油箱11連接，風(fēng)機(jī)11通過管路與噴口 5-1連通，爐體5與噴口 5-1相 對(duì)應(yīng)的一側(cè)爐體壁上設(shè)有煙道5-2，煙道5-2連接至室外煙囪，以起到排煙的作 用，至少兩個(gè)熱電偶12設(shè)置在縱向爐體壁上且位于上方。兩個(gè)熱電偶12用來 測(cè)量爐體5內(nèi)的溫度，并且能夠準(zhǔn)確的測(cè)量爐體5內(nèi)的溫度，熱電偶12通過導(dǎo) 線采集裝置連接，并將電信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)；煙道5-2連接至室外煙 囪，以起到排煙的作用；爐體5、油泵9、油箱10和風(fēng)機(jī)11構(gòu)成升溫系統(tǒng)，升 溫系統(tǒng)為試驗(yàn)約束梁15提供燃燒熱量，模擬火災(zāi)環(huán)境，爐體5高度不宜過高； 試件支座4為試驗(yàn)約束梁15提供支撐，約束鋼柱3用來連接試驗(yàn)約束梁15兩 端，模擬試驗(yàn)要求的試驗(yàn)約束梁15的邊界條件；反力架1為試驗(yàn)約束梁15提 供縱向約束反力，豎向加載裝置6對(duì)試驗(yàn)約束梁15進(jìn)行豎向加載，稱重傳感器 8能測(cè)量豎向施加荷載的大小及變化情況，拉壓傳感器2用以測(cè)量縱向約束反力 的大小及變化情況；本發(fā)明組裝前首先根據(jù)試驗(yàn)約束梁15的尺寸、跨度來確定 試件支座4和爐體5的結(jié)構(gòu)尺寸。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的爐體5的四周 爐體內(nèi)壁由耐火磚砌筑而成，爐體5的四周爐體外壁由普通紅磚砌筑而成，爐 體5的四周爐體內(nèi)壁與外壁之間填充耐火纖維，爐體5的底部由兩層耐火磚砌 筑而成。這樣設(shè)計(jì)使得爐體5保溫效果好，且結(jié)構(gòu)簡單、成本低。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖2和圖5說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的爐體5 的煙道5-2 —側(cè)的爐體壁上設(shè)有觀察孔5-3。觀察孔5-3便于觀察爐體5內(nèi)的燃 燒情況及試驗(yàn)構(gòu)件在試驗(yàn)過程中的變化，觀察孔5-3還可用來將試驗(yàn)中需要的 某些數(shù)據(jù)測(cè)量導(dǎo)線接出連接至爐體5外部的數(shù)據(jù)采集或處理裝置。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的爐體5縱向兩 側(cè)爐體壁的上端設(shè)有試驗(yàn)槽5-4。試驗(yàn)槽5-4用來將試驗(yàn)約束梁15下到爐體5 內(nèi)，使試驗(yàn)約束梁15的三面都能受火，從而模擬出約束梁的受火情況，試驗(yàn)所 采集的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。工作原理首先將試驗(yàn)約束梁15就位于試驗(yàn)槽5-4中，試驗(yàn)約束梁15的
兩端分別通過連接端板和連接件與兩個(gè)約束鋼柱3連接，如圖4所示；暴露的
爐頂由耐火纖維板17覆蓋，試驗(yàn)前用耐火纖維16將試驗(yàn)約束梁15的上表面與 其它面隔離以模擬試驗(yàn)約束梁15三面受火的情況；如圖3所示，將輕質(zhì)柴油作 為燃料裝入油箱10內(nèi)，經(jīng)油泵9送至噴嘴14，燃油在噴口 5-1處與風(fēng)機(jī)11送 入的壓力空氣混合后霧化，在噴口 5-1前被點(diǎn)燃，火舌噴入爐體5內(nèi)，爐體5 內(nèi)的溫度利用熱電偶12測(cè)量，熱電偶12通過電信號(hào)將爐體5內(nèi)的溫度傳遞給 計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)處理后得出爐內(nèi)溫度的變化曲線。
權(quán)利要求
1、一種約束梁的抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于它包括兩個(gè)反力架(1)、四個(gè)拉壓傳感器(2)、兩個(gè)約束鋼柱(3)、兩個(gè)試件支座(4)、爐體(5)、至少一個(gè)豎向加載裝置(6)、至少一個(gè)千斤頂(7)、至少一個(gè)稱重傳感器(8)、油泵(9)、油箱(10)、風(fēng)機(jī)(11)、至少兩個(gè)熱電偶(12)、至少四個(gè)滾軸(13)和至少一個(gè)噴嘴(14)，兩個(gè)試件支座(4)縱向布置在地面上，兩個(gè)反力架(1)正對(duì)布置在兩個(gè)試件支座(4)的外側(cè)地面上，每個(gè)試件支座(4)的上端面上設(shè)有至少兩個(gè)滾軸(13)，兩個(gè)約束鋼柱(3)分別豎向設(shè)置在兩個(gè)試件支座(4)上的滾軸(13)上，每兩個(gè)拉壓傳感器(2)上下設(shè)置在反力架(1)與約束鋼柱(3)之間，爐體(5)布置在兩個(gè)試件支座(4)之間的地面上，每個(gè)豎向加載裝置(6)由兩根錨桿(6-1)和反力鋼梁(6-2)組成，反力鋼梁(6-2)固裝在兩根錨桿(6-1)的上部，至少一個(gè)豎向加載裝置(6)縱向設(shè)置在爐體(5)上且每個(gè)豎向加載裝置(6)上的兩根錨桿(6-1)橫向布置在爐體(5)的兩側(cè)，一個(gè)千斤頂(7)和一個(gè)稱重傳感器(8)上下設(shè)置在反力鋼梁(6-2)的下面且千斤頂(7)的上端與反力鋼梁(6-2)相接觸，爐體(5)的縱向一側(cè)的爐體壁上設(shè)有至少一個(gè)噴口(5-1)，噴嘴(14)設(shè)置在噴口(5-1)處，油泵(9)的輸出端與噴嘴(14)連接，油泵(9)的輸入端與油箱(11)連接，風(fēng)機(jī)(11)與噴口(5-1)連通，爐體(5)與噴口(5-1)相對(duì)應(yīng)的一側(cè)爐體壁上設(shè)有煙道(5-2)，至少兩個(gè)熱電偶(12)設(shè)置在縱向爐體壁上且位于上方。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的約束梁的抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于爐體(5) 的四周爐體內(nèi)壁由耐火磚砌筑而成，爐體(5)的四周爐體外壁由普通紅磚砌筑 而成，爐體(5)的四周爐體內(nèi)壁與外壁之間填充耐火纖維，爐體(5)的底部 由兩層耐火磚砌筑而成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的約束梁的抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于爐體(5) 的煙道(5-2) —側(cè)的爐體壁上設(shè)有觀察孔(5-3)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的約束梁的抗火試驗(yàn)裝置，其特征在于爐體(5) 縱向兩側(cè)爐體壁的上端設(shè)有試驗(yàn)槽(5-4)。
全文摘要
約束梁的抗火試驗(yàn)裝置，本發(fā)明涉及一種抗火試驗(yàn)裝置。本發(fā)明為解決現(xiàn)有試驗(yàn)裝置無法針對(duì)約束梁的抗火性能進(jìn)行試驗(yàn)的問題。兩個(gè)試件支座縱向布置在地面上，兩個(gè)反力架正對(duì)布置在兩個(gè)試件支座的外側(cè)地面上，約束鋼柱豎向設(shè)置在滾軸上，拉壓傳感器在反力架與約束鋼柱之間，爐體布置在兩個(gè)試件支座之間的地面上，豎向加載裝置上的兩根錨桿橫向布置在爐體的兩側(cè)，千斤頂和稱重傳感器上下設(shè)置在反力鋼梁的下面，噴嘴設(shè)置在噴口處，油泵與噴嘴連接，油泵與油箱連接，風(fēng)機(jī)與噴口連通，爐體上設(shè)有煙道，熱電偶設(shè)置在爐體壁上。本發(fā)明為約束梁的抗火試驗(yàn)提供了試驗(yàn)裝置，滿足了試驗(yàn)所需的升溫、邊界約束、反力測(cè)量以及加載等試驗(yàn)要求。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101413937SQ20081020954
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月27日
發(fā)明者呂俊利, 張大山, 楊志年, 勇 王, 董毓利 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)