一种多功能组合式结构试验高温炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于试验设备领域，特别涉及一种多功能组合式结构试验高温炉，可根据梁、柱、板、墙和节点(框架)等试验要求组装成不同形状和不同尺寸的试验高温炉，并形成可控的沿构件水平方向和竖直方向的不均匀温度场。
【背景技术】
[0002]目前，在结构火灾试验研究中，火灾试验炉温度场主要依据《建筑构件耐火试验方法GB/T 9978-2008》耐火试验标准中所规定的IS0-834国际标准升温曲线，并按照有关结构耐火试验条件要求和温度控制误差要求进行控制。同时，相关耐火试验标准均要求火灾炉温度场为均匀温度场，但在真实火灾条件下，火灾温度场均为不均匀温度场。因此，按照现行《建筑构件耐火试验方法GB/T9978-2008》耐火试验标准所进行的结构耐火试验均不能真实反映结构构件在实际火灾下的耐火性能，而开展结构在不均匀温度场作用下的耐火性能试验研究已成为近年来的研究热点。
[0003]现有结构标准火灾试验炉，炉体尺寸规格均《建筑构件耐火试验方法GB/T9978-1999))耐火试验标准规定由厂家单独定制，针对结构中梁、柱、板、墙和节点(框架)的耐火试验均需不同规格的高温炉，从而导致高温炉的数量和品种繁多，适用性不强，重复利用率低。
【发明内容】
[0004]针对现有结构耐火试验技术和高温炉设备存在的问题和不足，本发明旨在提供一种新型多功能组合式结构试验高温炉，炉体采用标准化模块可根据结构试验的构件类型和规格尺寸要求组装成相应不同大小和形式的高温炉。同时，该试验设备可实现可控的沿构件水平方向和竖直方向的不均匀升温耐火试验，从而准确模拟实际工程结构火灾中结构的耐火情况。
[0005]为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是，所述多功能组合式结构试验高温炉，包括加热模块和保温模块；
[0006]所述加热模块包括多个电加热单元，耐火纤维，耐火陶瓷砌体，钢外壳，电源接口，固定卡座；
[0007]所述保温模块包括耐火纤维，耐火陶瓷砌体，钢外壳，固定卡座。
[0008]以下对本发明做出进一步说明。
[0009]所述加热模块中，多个电加热单元内嵌于耐火纤维中，耐火纤维内嵌于耐火陶瓷砌体中，耐火陶瓷砌体内嵌于钢外壳中，钢外壳外表面设置电源接口并焊有两个固定卡座。
[0010]进一步地，所述保温模块中，耐火纤维内嵌于耐火陶瓷砌体中，耐火陶瓷砌体内嵌于钢外壳中，钢外壳外表面焊有两个固定卡座。
[0011]进一步地，通过可拆卸背楞穿过固定卡座将多个加热模块与保温模块连接，并设置可活动支架进行加固，组成多功能组合式结构试验高温炉，进行结构梁、柱、板、墙和节点(框架)等多种高温试验。
[0012]进一步地，所述电加热单元为电阻丝。
[0013]上述加热模块与保温模块上的固定卡座均优选为两个。
[0014]藉由上述机构装置，所述多功能组合式结构试验高温炉中的各加热模块均为独立控温，加热模块与保温模块通过可拆卸背楞连接，并设置可活动支架进行加固形成整体。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0016]1、本发明根据结构中梁、柱、板、墙和节点(框架)等构件的尺寸，通过不同模块的组合，可实现不同大小规格构件的耐火试验。各模块采用标准化结构，便于生产和安装，且各模块之间均设置可拆卸连接，拆装方便，组合快速，使用效率高，操作简单灵活，安全可靠，有效降低了试验成本。
[0017]2、本发明通过各加热模块上的电源接口连接独立的控制器可实现单独升温控制，可根据性能化结构抗火设计要求，灵活地进行结构不均匀温度场升温试验。具有自动化程度高，控制方便，试验精度高的优点。
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
【附图说明】
[0019]图1是本发明所述加热模块的正视图；
[0020]图2是本发明所述加热模块的背视图；
[0021]图3是本发明所述保温模块的正视图；
[0022]图4是本发明所述保温模块的背视图；
[0023]图5是本发明一种结构梁耐火试验实施例的结构示意图；
[0024]图6是本发明一种结构柱耐火试验实施例的结构示意图；
[0025]图7是本发明一种结构单向板耐火试验实施例的结构示意图；
[0026]图8是本发明一种结构双向板耐火试验实施例的结构示意图；
[0027]图9是本发明一种结构墙耐火试验实施例的结构示意图；
[0028]图10是本发明一种结构节点(框架)耐火试验实施例的结构示意图。
[0029]在图中:
[0030]1-加热模块，2-保温模块，3-电加热单元，
[0031]4_耐火纤维，5_耐火陶瓷砌体， 6_钢外壳，
[0032]7-电源接口，8-固定卡座，9-梁试件，
[0033]10-可拆卸背楞，11-柱试件，12-单向板试件，
[0034]13-双向板试件，14-墙试件，15-节点试件。
【具体实施方式】
[0035]一种多功能组合式结构试验高温炉由加热模块和保温模块组成，加热模块如图1和图2所示，其由多个电加热单元3、耐火纤维4、耐火陶瓷砌体5、钢外壳6、电源接口 7、固定卡座8组成，多个电加热单元3内嵌于耐火纤维4中，耐火纤维4内嵌于耐火陶瓷砌体5中，耐火陶瓷砌体5内嵌于钢外壳6中，钢外壳6外表面设置电源接口 7并焊有两个固定卡座8。保温模块如图3和图4所示，其由耐火纤维4、耐火陶瓷砌体5、钢外壳6、固定卡座8组成，耐火纤维4内嵌于耐火陶瓷砌体5中，耐火陶瓷砌体5内嵌于钢外壳6中，钢外壳6外表面焊有两个固定卡座8。
[0036]当本发明用于结构耐火试验时，通过可拆卸背楞10穿过固定卡座8将多个加热模块I与保温模块2连接，并设置可活动支架进行加固，组成多功能组合式结构试验高温炉，进行结构梁、柱、板、墙和节点(框架)等多种高温试验。每个加热模块I上的电源接口 7均单独连接控制器控制模块内电加热单元3实施升温控制，并从整体对结构实施可控的沿水平方向和竖直方向的不均为温度场控制。由上述可知本发明可实现多功能结构不均匀温度场耐火试验。
[0037]上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【主权项】
1.一种多功能组合式结构试验高温炉，其特征是，包括加热模块(I)和保温模块(2); 所述加热模块(I)包括多个电加热单元(3)，耐火纤维(4)，耐火陶瓷砌体(5)，钢外壳(6)，电源接口(7)，固定卡座⑶； 所述保温模块(2)包括耐火纤维(4)，耐火陶瓷砌体(5)，钢外壳￠)，固定卡座(8)。2.根据权利要求1所述的多功能组合式结构试验高温炉，其特征是，所述加热模块(I)中，多个电加热单元(3)内嵌于耐火纤维(4)中，耐火纤维(4)内嵌于耐火陶瓷砌体(5)中，耐火陶瓷砌体(5)内嵌于钢外壳(6)中，钢外壳(6)外表面设置电源接口(7)并焊有两个固定卡座⑶。3.根据权利要求1所述的多功能组合式结构试验高温炉，其特征是，所述保温模块(2)中，耐火纤维(4)内嵌于耐火陶瓷砌体(5)中，耐火陶瓷砌体(5)内嵌于钢外壳￠)中，钢外壳(6)外表面焊有两个固定卡座(8)。4.根据权利要求1所述的多功能组合式结构试验高温炉，其特征是，通过可拆卸背楞(10)穿过固定卡座⑶将多个加热模块⑴与保温模块⑵连接，并设置可活动支架进行加固，组成多功能组合式结构试验高温炉，进行结构梁、柱、板、墙和节点(框架)等多种高温试验。5.根据权利要求1所述的多功能组合式结构试验高温炉，其特征是，所述电加热单元(3)为电阻丝。6.根据权利要求1?5所述的多功能组合式结构试验高温炉，其特征是，所述加热模块(I)和保温模块(2)上的固定卡座(8)均为两个。
【专利摘要】本发明公开了一种多功能组合式结构试验高温炉，主要用于建筑结构火灾试验，包括加热模块和保温模块。加热模块包括电加热单元、耐火纤维、耐火陶瓷砌体、钢外壳、电源接口、固定卡座。保温模块包括耐火纤维、耐火陶瓷砌体、钢外壳、固定卡座。本发明通过各模块之间的可拆卸背楞连接，并设置可活动支架进行加固，组成多功能组合式结构试验高温炉，可进行结构中梁、柱、板、墙和节点(框架)等各种构件的耐火试验，并对构件实施可控的沿水平方向和竖直方向的不均匀升温，适用性强，炉体刚度大、整体性好、密封性好、不易变形，组装便捷，结构简单，试验控制简单灵活、易于操作，大大降低了结构高温试验的难度和试验成本。
【IPC分类】F27B17/02
【公开号】CN105157425
【申请号】CN201510606969
【发明人】霍静思, 周子健, 肖岩
【申请人】湖南大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月22日