專利名稱：用于測量單層框架的抗火試驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗火試驗裝置。
背景技術(shù)：
我國的建筑火災(zāi)一直比較嚴(yán)重，這與我國的建筑結(jié)構(gòu)形式、人民的生產(chǎn)特 點、地理位置，氣候條件諸多因素有關(guān)。近幾年，我國正處于火災(zāi)形勢比較嚴(yán) 峻的時期，建筑火災(zāi)的次數(shù)和損失均居高不下，發(fā)生了多起特大和重大火災(zāi)。 因此了解現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的抗火狀況以及通過合理設(shè)計來提高建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗火 能力是當(dāng)前建筑火災(zāi)領(lǐng)域研究的重要課題。
耐火是指建筑在某一區(qū)域發(fā)生火災(zāi)時能忍耐多長時間而不造成火災(zāi)蔓延， 及結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中能耐多久而不破壞，主要強(qiáng)調(diào)的是耐火時間，即耐火極限?？?火主要用于結(jié)構(gòu)，即結(jié)構(gòu)抗火，強(qiáng)調(diào)的是結(jié)構(gòu)抵御火災(zāi)影響(高溫材料特性變 化、結(jié)構(gòu)反應(yīng)等)，需要考慮荷載與約束條件。
目前，相關(guān)的研究主要集中在研制建筑構(gòu)件的耐火試驗爐，如公開號為
CN 189671
公開日為2007年1月17日的發(fā)明專利《建筑構(gòu)件組合式耐火 試驗爐》?，F(xiàn)有的耐火試驗爐主要包括水平爐、墻爐、柱爐和組合式爐等形式， 通過耐火試驗爐，可以測量建筑構(gòu)件的耐火極限和溫度場分布。但現(xiàn)有的耐火 試驗爐無法實現(xiàn)對建筑構(gòu)件進(jìn)行加載、無法測量建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能和結(jié) 構(gòu)反應(yīng)以致不能正確指導(dǎo)建筑結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有的耐火試驗爐存在無法實現(xiàn)對建筑構(gòu)件進(jìn)行加載、無法 測量建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)反應(yīng)以致不能正確指導(dǎo)建筑結(jié)構(gòu)的抗火 設(shè)計的問題，進(jìn)而提供了一種用于測量單層框架的抗火試驗裝置。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 一種用于測量單層框架 的抗火試驗裝置包括外爐體、內(nèi)爐體、燃油管道、四 八個燃燒嘴、供油裝置、 風(fēng)化管道、風(fēng)機(jī)、排煙道和測量裝置，所述試驗裝置還包括反力架和兩個千斤 頂，所述外爐體由四面外墻圍成四棱柱形爐體，所述內(nèi)爐體由兩面內(nèi)墻和內(nèi)爐蓋組成，所述內(nèi)爐體設(shè)置在外爐體的內(nèi)部，所述四 八個燃燒嘴設(shè)置在爐體 內(nèi)，供油裝置與四 八個燃燒嘴通過燃油管道分別連通，風(fēng)機(jī)通過風(fēng)化管道與 四 八個燃燒嘴分別連通，所述反力架設(shè)置在外爐體的外部，所述兩個千斤頂 位于反力架的橫梁的下方并與橫梁的下端面連接，在外爐體的下方設(shè)置有排煙 道，在外爐體的兩側(cè)的相對墻面上設(shè)有觀火孔，所述測量裝置與外爐體連接。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用反力架和千斤頂對試驗構(gòu)件施加荷載， 可以模擬試驗構(gòu)件真實的受力情況；在外爐體的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)爐體，使試驗時只 在內(nèi)爐體和外爐體之間模擬火災(zāi)場景，達(dá)到了測試目的又節(jié)省了燃料30%以 上，降低了實驗成本；本發(fā)明的抗火試驗裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對建筑構(gòu)件進(jìn)行加載， 通過測量裝置可以得出建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)反應(yīng)，從而可以科學(xué)的 進(jìn)行建筑構(gòu)件的抗火性能的研究，為提出建筑結(jié)構(gòu)抗火設(shè)計方法提供可靠的試 驗數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。


圖1是本發(fā)明的主視剖視圖，圖2是圖1的A-A剖面圖(只表示爐體部 分)，圖3是圖1的B-B剖面圖(只表示爐體部分)，圖4是圖1的C-C剖面 圖(只表示爐體部分)。
具體實施例方式
具體實施方式
一如圖1 4所示，本實施方式所述的用于測量單層框架
的抗火試驗裝置包括外爐體l、內(nèi)爐體2、燃油管道5、四 八個燃燒嘴6、供 油裝置7、風(fēng)化管道8、風(fēng)機(jī)9、排煙道10和測量裝置12，所述試驗裝置還包 括反力架3和兩個千斤頂4，所述外爐體1由四面外墻1-1圍成四棱柱形爐體， 所述內(nèi)爐體2由兩面內(nèi)墻2-l和內(nèi)爐蓋2-2組成，所述內(nèi)爐體2設(shè)置在外爐體 l的內(nèi)部，所述四 八個燃燒嘴6設(shè)置在爐體1內(nèi)，供油裝置7與四 八個燃 燒嘴6通過燃油管道5分別連通，風(fēng)機(jī)9通過風(fēng)化管道8與四 八個燃燒嘴6 分別連通，所述反力架3設(shè)置在外爐體1的外部，所述兩個千斤頂4位于反力 架3的橫梁3-2的下方并與橫梁3-2的下端面連接，在外爐體1的下方設(shè)置有 排煙道10,在外爐體1的兩側(cè)的相對墻面上設(shè)有觀火孔1-2，所述測量裝置12 與外爐體1連接。
具體實施方式
二如圖l所示，本實施方式所述用于測量單層框架的抗火試驗裝置，所述反力架3由兩個立柱3-1和橫梁3-2組成，所述兩個立柱3-l 的上端通過橫梁3-2連接在一起，所述兩個立柱3-l的下端分別與地面固接。 如此設(shè)置，可以在橫梁3-2的下方安裝千斤頂4，實現(xiàn)了對試驗構(gòu)件施加荷載 的目的。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三如圖1和圖2所示，本實施方式所述所述測量裝置12 由差動式位移計12-1、耐高溫瓷管12-2、四 八個熱電偶12-3、數(shù)據(jù)采集儀 12-4和計算機(jī)12-5組成，所述四 八個耐高溫瓷管12-2的一端分別穿過外爐 體1且設(shè)置在外爐體1和內(nèi)爐體2之間，所述四 八個耐高溫瓷管12-2的一 端分別通過差動式位移計12-1與反力架3連接，所述四 八個熱電偶12-1設(shè) 置在外爐體1和內(nèi)爐體2之間，所述熱電偶12-1通過數(shù)據(jù)采集儀12-2與計算 機(jī)12-3連接。如此設(shè)置，可以方便地測量出建筑構(gòu)件在模擬火災(zāi)情況下耐火 極限、溫度場以及結(jié)構(gòu)反應(yīng)(變形、側(cè)移和支座反力等)，從而為提出合理抗 火設(shè)計方法提出試驗數(shù)據(jù)和科學(xué)依據(jù)。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一 或二相同。
具體實施方式
四如圖l和圖2所示，本實施方式所述內(nèi)爐體2的兩面內(nèi) 墻2-1的下方分別開有操作孔2-1-1。如此設(shè)置，操作人員可以從內(nèi)爐體2進(jìn) 入內(nèi)爐體2和外爐體1之間，方便了固定試驗構(gòu)件。其它組成及連接關(guān)系與具 體實施方式三相同。
具體實施方式
五如圖2所示，本實施方式所述燃燒嘴(6)的數(shù)量為六 個。如此設(shè)置，可根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)布置燃燒嘴的位置和數(shù)量，可以合理的利用 燃料。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六如圖2所示，本實施方式所述熱電偶(12-3)的數(shù)量為 六個。如此設(shè)置，可根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)分布熱電偶的位置和數(shù)量，可以更加準(zhǔn)確 的測得試驗數(shù)據(jù)。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
七如圖2所示，本實施方式所述耐高溫瓷管(12-2)的數(shù) 量為六個。如此設(shè)置，可根據(jù)具體的結(jié)構(gòu)分布耐高溫瓷管的位置和數(shù)量，可以 更加準(zhǔn)確的測得試驗數(shù)據(jù)。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
三相同。
工作原理
將由兩個支柱13-1和框架梁13-2構(gòu)成的單層框架結(jié)構(gòu)13 (框架梁13-2的兩端與對應(yīng)的支柱13-1的上端連接)安裝在外爐體1和內(nèi)爐體2之間，將 混凝土板14蓋在外爐體1的上端面上，使兩個千斤頂4位于反力架3的橫梁 3-2與混凝土板14之間，兩個千斤頂4分別對兩個支柱13-l進(jìn)行加載，然后 在外爐體1和內(nèi)爐體2之間進(jìn)行模擬發(fā)生火災(zāi)，調(diào)試好各種設(shè)備后開始單層框 架結(jié)構(gòu)的抗火試驗，通過測量裝置12采集試驗數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1、一種用于測量單層框架的抗火試驗裝置，所述試驗裝置包括外爐體(1)、內(nèi)爐體(2)、燃油管道(5)、四～八個燃燒嘴(6)、供油裝置(7)、風(fēng)化管道(8)、風(fēng)機(jī)(9)、排煙道(10)和測量裝置(12)，其特征在于所述試驗裝置還包括反力架(3)和兩個千斤頂(4)，所述外爐體(1)由四面外墻(1-1)圍成四棱柱形爐體，所述內(nèi)爐體(2)由兩面內(nèi)墻(2-1)和內(nèi)爐蓋(2-2)組成，所述內(nèi)爐體(2)設(shè)置在外爐體(1)的內(nèi)部，所述四～八個燃燒嘴(6)設(shè)置在爐體(1)內(nèi)，供油裝置(7)與四～八個燃燒嘴(6)通過燃油管道(5)分別連通，風(fēng)機(jī)(9)通過風(fēng)化管道(8)與四～八個燃燒嘴(6)分別連通，所述反力架(3)設(shè)置在外爐體(1)的外部，所述兩個千斤頂(4)位于反力架(3)的橫梁(3-2)的下方并與橫梁(3-2)的下端面連接，在外爐體(1)的下方設(shè)置有排煙道(10)，在外爐體(1)的兩側(cè)的相對墻面上設(shè)有觀火孔(1-2)，所述測量裝置(12)與外爐體(1)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于測量單層框架的抗火試驗裝置，其特 征在于所述反力架(3)由兩個立柱(3-1)和橫梁(3-2)組成，所述兩個 立柱(3-1)的上端通過橫梁(3-2)連接在一起，所述兩個立柱(3-l)的下端分別 與地面固接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于測量單層框架的抗火試驗裝置， 其特征在于所述測量裝置(12)由差動式位移計(12-1)、耐高溫瓷管(12-2)、 四 八個熱電偶(12-3)、數(shù)據(jù)采集儀(12-4)和計算機(jī)(12-5)組成，所述四 八個耐高溫瓷管(12-2)的一端分別穿過外爐體(1)且設(shè)置在外爐體(1)和 內(nèi)爐體(2)之間，所述四 八個耐高溫瓷管(12-2)的一端分別通過差動式 位移計(12-1)與反力架(3 )連接，所述四 八個熱電偶(12-1)設(shè)置在外 爐體(1)和內(nèi)爐體(2)之間，所述熱電偶(12-1)通過數(shù)據(jù)采集儀(12-2) 與計算機(jī)(12-3)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于測量單層框架的抗火試驗裝置，其特 征在于所述內(nèi)爐體(2)的兩面內(nèi)墻(2-1)的下方分別開有操作孔(2-1-1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于測量單屠框架的抗火試驗裝置，其特 征在于所述燃燒嘴(6)的數(shù)量為六個。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于測量單層框架的抗火試驗裝置，其特 征在于所述熱電偶(12-3)的數(shù)量為六個。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于測量單層框架的抗火試驗裝置，其特征在于所述耐高溫瓷管(12-2)的數(shù)量為六個。
全文摘要
用于測量單層框架的抗火試驗裝置，它涉及一種抗火試驗裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的耐火試驗爐存在無法實現(xiàn)對建筑構(gòu)件進(jìn)行加載、無法測量建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)反應(yīng)以致不能正確指導(dǎo)建筑結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計的問題。所述試驗裝置還包括反力架和兩個千斤頂，所述外爐體由四面外墻圍成四棱柱形爐體，所述內(nèi)爐體由兩面內(nèi)墻和內(nèi)爐蓋組成，所述反力架設(shè)置在外爐體的外部，所述兩個千斤頂位于反力架的橫梁的下方并與橫梁的下端面連接。本發(fā)明采用反力架和千斤頂對試驗構(gòu)件施加荷載，可以模擬試驗構(gòu)件真實的受力情況；在外爐體的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)爐體，使試驗時只在內(nèi)爐體和外爐體之間模擬火災(zāi)場景，達(dá)到了測試目的又節(jié)省了燃料30％以上。
文檔編號G01M99/00GK101430319SQ20081020964
公開日2009年5月13日 申請日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月8日
發(fā)明者呂俊利, 張大山, 楊志年, 勇 王, 董毓利 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)