一种试验用正截面受压构件的制作方法

本实用新型涉及土木工程领域，具体涉及一种试验用正截面受压构件。

背景技术：

受压构件指横截面上承受压力作用的构件，受压构件是建筑结构中最主要的受力构件之一，钢筋混凝土受压构件由于兼备了钢筋和混凝土两者的优点而在工程中广泛采用，钢筋混凝土受压构件的力学性能和破坏机理是建筑结构教学的重点和难点。

目前教学中常用的演示方法是浇筑足尺或缩尺的钢筋混凝土试件，然后对试件进行承载力试验。这种操作存在以下问题：

首先，试件体量大、不便演示，一般都要在结构试验室的万能试验机或反力架上进行试验，不具备试验条件的学校一般不能开展相应教学；

其次，混凝土凝结硬化时间长，混凝土试件要标准养护28天后才能进行试验，非常耗时；

最后，造价较大。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种试验用正截面受压构件，能够快速成型，降低试验成本，便于在教学中进行试验演示。

一种试验用正截面受压构件，包括：石膏或石膏砂浆浇筑的凝胶体以及预埋在凝胶体内的加强筋，所述加强筋包括纵筋以及围绕纵筋布置且呈网状的箍筋，所述箍筋的单元格形状为三角形。

石膏砂浆以半水石膏为基材，高分子聚合物为凝胶材料，与无机填料干混而成。石膏或石膏砂浆凝结固化的速度快，且不需要氧化，虽然强度比水泥低，但是能够满足模拟混凝土脆性特征的需求。

采用铁丝、竹条或木条等材料替代钢筋混凝土构件中的钢筋，铁丝、竹条、木条的强度相对钢筋较低，与石膏或石膏砂浆浇筑的凝胶体配合使用，能够制作小尺寸、低强度的构件。

本实用新型提供的正截面受压构件的横截面形状可以根据需要进行选择，例如，正方形、矩形、圆形、椭圆形、工字形、L形、T形和任意曲边形。

纵筋能够协助凝胶体承受压力，减小截面尺寸，承受可能的弯矩以及收缩和温度变化引起的凝胶体的拉应力，同时也可以防止受压构件的脆性破坏。

箍筋的作用在于固定纵筋，防止纵筋压屈，承担剪力和扭矩，并和纵筋一起对芯部的凝胶体起到围箍约束作用。

本实用新型采用网状的箍筋，并采用结构稳定的三角形单元格，能够更好地发挥围箍约束作用，防止构件的脆性破坏。

为了保证受压构件的整体强度性能，优选地，所述凝胶体的横截面为正多边形，正多边形的每个顶点对应设置一条纵筋。网状箍筋的横截面为圆形或正多边形。

凝胶体中加强筋的布置方式，对受压构件的性能有重要影响，因此，需要对加强筋的位置进行优选，本实用新型优选出以下两种方式：

第一种优选方式，凝胶体横截面为边长为A的正八边形，网状箍筋横截面为半径为B的圆形，A/B的值为1～1.5：1。

第二种优选方式，凝胶体横截面为边长为A的正八边形，网状箍筋横截面为边长为C的正八边形，A/C的值为1.2～1.5：1。

第二种优选方式中，凝胶体横截面和网状箍筋横截面的正八边形的对应边平行布置。

作为优选，网状箍筋由铁丝交错焊接或编织而成，铁丝与纵筋的直径比为1:2～4。纵筋可以采用铁丝、竹条或木条，纵筋的横截面为圆形。

作为优选，网状箍筋单元格为边长为d的正三角形，相邻纵筋的距离为D，d/D的值为1:5～10。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1、石膏或石膏砂浆可快速成型，且不需要养护，加快了受压构件的成型时间；

2、可以制作小尺寸，低强度的受压构件，节约材料，降低成本，同时使受压构件的承载力试验在没有万能试验机和反力架的条件下成为可能；

3、可以根据需要制作任意截面形状的受压构件，演示不同加强筋受压构件力学性能的区别。

附图说明

图1为实施例1试验用正截面受压构件的示意图；

图2为实施例1试验用正截面受压构件的俯视图；

图3为实施例2试验用正截面受压构件的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型试验用正截面受压构件做详细描述。

实施例1

如图1、图2所示，一种试验用正截面受压构件，包括：石膏浇筑的凝胶体1以及预埋在凝胶体1内的加强筋，加强筋包括纵筋2以及围绕纵筋2布置且呈网状的箍筋3，箍筋3的单元格形状为正三角形。图1中仅示出一个侧面的箍筋3，省略其余三个侧面的箍筋3。

如图1、图2所示，凝胶体1的横截面为正方形，正方形的每个顶点对应设置一条纵筋2。网状箍筋3的横截面也为正方形，且凝胶体1和网状箍筋3横截面的正方形的对应边相互平行。

凝胶体1横截面的边长为50mm，凝胶体1的长度为400mm，网状箍筋3横截面的边长为40mm。

网状箍筋3由铁丝交错焊接或编织而成，铁丝的直径为2mm，纵筋2采用铁丝，铁丝的直径为4mm。

网状箍筋3单元格边长为8mm，相邻纵筋2的距离为40mm。

实施例2

一种试验用正截面受压构件，包括：石膏砂浆浇筑的凝胶体1以及预埋在凝胶体1内的加强筋，加强筋包括纵筋2以及围绕纵筋2布置且呈网状的箍筋3，箍筋3的单元格形状为正三角形。

如图3所示，凝胶体1的横截面为正八边形，正八边形的每个顶点对应设置一条纵筋2。网状箍筋3的横截面为圆形。

凝胶体1横截面的边长为30mm，凝胶体1的长度为500mm，网状箍筋3横截面的直径为40mm。

网状箍筋3由铁丝交错焊接或编织而成，铁丝的直径为2mm，纵筋2采用截面圆形的木棒，纵筋2的直径为5mm。

网状箍筋3单元格边长为8mm，相邻纵筋2的距离为20mm。

实施例3

与实施例2的不同之处在于：

凝胶体横截面的边长为20mm，凝胶体的长度为400mm，网状箍筋横截面的直径为30mm。

网状箍筋由铁丝交错焊接或编织而成，铁丝的直径为2mm，纵筋采用截面圆形的竹条，纵筋的直径为5mm。

网状箍筋单元格边长为8mm，相邻纵筋的距离为15mm。