一种测试槽钢支吊架T型龙骨节点受弯性能的装置及方法

本发明涉及一种建筑非结构构件的力学性能测试，具体是一种测试装配式槽钢支吊架t型龙骨节点受弯性能的试验装置与方法。

背景技术：

1、建筑内部的吊顶层与楼板之间的空间往往作为各类管道系统和空调设施的布置区域。对于诸如医院、核电厂等重要性较高的基础设施，由于密集的管道布局需求，其吊顶系统的净空设计高度通常较高，当竖向地震作用较大时，吊顶的吊杆极易发生屈曲现象。为了降低净空较高吊顶系统的吊杆计算长度，通常在吊顶上方布置转换槽钢支吊架层来悬挂吊顶系统，以减小吊顶系统的吊杆悬挂高度。其中，槽钢支吊架的龙骨节点抗弯承载力对整体槽钢支吊架结构的安全性和耐久性具有决定性影响，当槽钢支吊架的龙骨节点在地震时出现抗弯承载力不足的情况时，支吊架层和吊顶系统的整体稳定性丧失甚至会出现整体垮塌的情况，为有效预防槽钢支吊架在弯曲荷载作用下出现节点连接件变形破坏的现象，必须预先准确评估槽钢支吊架t型龙骨节点的抗弯承载性能，在设计时以预防槽钢支吊架t型龙骨节点连接件出现变形破坏的可能。但由于槽钢支吊架t型龙骨节点构造比较复杂；同时，为了保证t型节点处纯弯矩状态，t型节点槽钢的端部需要进行铰接或按固定端约束。因此如何在进行槽钢龙骨t型节点弯曲性能试验时固定多个端部的同时保证节点处于纯弯矩状态成为需要解决的问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种测试装配式槽钢支吊架t型龙骨节点受弯性能的装置及方法，本发明通过使用杠杆原理的方法将加载端所施加位移或荷载的由l形板等效转换至待测装配式槽钢支吊架t型龙骨节点，在节点处纯弯状态下达到理想的试验结果。

2、本发明是通过下述技术方案来实现的。

3、根据本发明的一个方面，提供了一种测试槽钢支吊架t型龙骨节点受弯性能的装置，包括：

4、c型槽钢框架，被配置有连接待测槽钢支吊架t型龙骨节点的座式套箍和座式翼形凹槽；

5、耳板式套箍，被配置为连接待测槽钢支吊架t型龙骨节点的l形板和直形板；

6、杠杆装置，被配置有连接在c型槽钢框架上的方形长钢管，用于连接l形板和直形板，形成支吊架十字搭接节点的受弯性能测量支架；

7、通过将待测槽钢支吊架t型龙骨节点顶部分别连接座式套箍或座式翼形凹槽，两端部分别铰接l形板和直形板；试验机固定端夹头将c型槽钢框架上端夹持固定，试验机加载端夹头夹持l形板下端，并输入位移或荷载，测量装配式槽钢支吊架t型龙骨节点的受弯性能。

8、作为优选，所述c型槽钢框架由四个同规格c型槽钢焊接组成，座式套箍与顶部c型槽钢腹板固定连接，座式翼形凹槽与左右端c型槽钢腹板固定连接；c型槽钢框架顶部的c型槽钢腹板中心连接有用于试验机固定端夹头夹持的c型槽钢焊板。

9、作为优选，杠杆装置的l形板和直形板上部分别与耳板式套箍铰接；l形板和直形板下部分别通过耳板式方钢管铰接，耳板式方钢管中部铰接至c型槽钢框架底部。

10、作为优选，待测装配式槽钢支吊架t型龙骨节点包括双槽口槽钢、单槽口槽钢、槽钢底座连接件和带齿螺母，双槽口槽钢为一对上下槽口向外分布的槽钢，单槽口槽钢为只有一个槽口向外分布的槽钢，在槽钢槽口内侧设有与槽钢接触的带齿螺母，带齿螺母与槽钢螺纹相互咬合，双槽口槽钢和单槽口槽钢通过槽钢底座连接件连接组成t型节点。

11、作为优选，座式翼形凹槽包括底座板、翼形凹槽和压板，压板为带有螺栓孔的条形板，翼形凹槽为弓形板，翼形凹槽与压板通过螺栓连接，侧面共同焊接在底座板的侧壁上。

12、作为优选，座式套箍、耳板式套箍均包括连接t型龙骨的套箍，耳板式套箍的套箍上还包括铰接l形板或直形板的耳板。

13、作为优选，l形板的下方连接一凹形嵌合板，凹形嵌合板的中心轴与c型槽钢框架上端的c型槽钢焊板中心轴在一条轴线上。

14、根据本发明的一个方面，提供了一种所述装置的测试槽钢支吊架t型龙骨节点受弯性能的方法，包括x轴方向受弯测试：

15、将待测装配式槽钢支吊架t型龙骨节点的带齿螺母与槽钢螺纹相互咬合，通过带齿螺母与螺栓在双槽口槽钢内侧共同施加预紧力；

16、将双槽口槽钢与座式翼形凹槽连接，将座式翼形凹槽与c型槽钢框架侧向一端的侧壁连接；

17、将单槽口槽钢两端的槽口齿纹与带齿螺母之间的凹齿槽齿纹相互咬合，通过带齿螺母与螺栓在单槽口槽钢内侧共同施加预紧力；

18、分别通过耳板式套箍将单槽口槽钢两端连接直形板和l形板，耳板式套箍与l形板和直形板之间铰接；l形板和直形板下方铰接耳板式方钢管，耳板式方钢管与c型槽钢框架下端耳板铰接，形成杠杆装置；

19、试验机固定端夹头将c型槽钢框架上端的焊接加载板夹持固定，试验机加载端夹头夹持l形板下端的凹形嵌合板，并输入位移或荷载，通过位移或荷载的等效传递以测量装配式槽钢支吊架t型龙骨节点的受弯性能。

20、根据本发明的另一个方面，提供了一种所述装置的测试槽钢支吊架t型龙骨节点受弯性能的方法，包括y轴方向受弯测试：

21、将待测装配式槽钢支吊架t型龙骨节点的带齿螺母与槽钢螺纹相互咬合，通过带齿螺母与螺栓在双槽口槽钢内侧共同施加预紧力；

22、将双槽口槽钢与c型槽钢框架1上侧的座式套箍连接，将座式套箍与c型槽钢框架顶壁连接；

23、将单槽口槽钢两端的槽口齿纹与带齿螺母之间的凹齿槽齿纹相互咬合，通过带齿螺母与螺栓在单槽口槽钢内侧共同施加预紧力；

24、分别通过耳板式套箍将单槽口槽钢两端连接直形板和l形板，耳板式套箍与l形板和直形板之间铰接；l形板和直形板下方铰接耳板式方钢管，耳板式方钢管与c型槽钢框架下端耳板铰接，形成杠杆装置；

25、试验机固定端夹头将c型槽钢框架上端的焊接加载板夹持固定，试验机加载端夹头夹持l形板下端的凹形嵌合板，并输入位移或荷载，通过位移或荷载的等效传递以测量装配式槽钢支吊架t型龙骨节点的受弯性能。

26、根据本发明的再一个方面，提供了一种所述装置的测试槽钢支吊架t型龙骨节点受弯性能的方法，包括z轴方向受弯测试：

27、将待测装配式槽钢支吊架t型龙骨节点的带齿螺母与槽钢螺纹相互咬合，通过带齿螺母与螺栓在双槽口槽钢内侧共同施加预紧力；

28、将双槽口槽钢通过耳板式套箍与l形板铰接；

29、将单槽口槽钢两端的槽口齿纹与带齿螺母之间的凹齿槽齿纹相互咬合，通过带齿螺母与螺栓在单槽口槽钢内侧共同施加预紧力；

30、将单槽口槽钢两端分别与座式翼形凹槽连接，将座式翼形凹槽与c型槽钢框架侧向两端的侧壁连接；

31、通过耳板式套箍将双槽口槽钢端连接l形板，耳板式套箍与l形板之间铰接；l形板下方铰接耳板式方钢管，耳板式方钢管与c型槽钢框架下端耳板铰接，形成杠杆装置；

32、试验机固定端夹头将c型槽钢框架上端的焊接加载板夹持固定，试验机加载端夹头夹持l形板下端的凹形嵌合板，并输入位移或荷载，通过位移或荷载的等效传递以测量装配式槽钢支吊架t型龙骨节点的受弯性能。

33、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

34、1.该试验装置的龙骨节点通过螺栓将槽钢加固在耳板式套箍、座式套箍和座式翼形凹槽上，运用杠杠原理，一种由l形板、直形板、耳板式套箍和耳板式方钢管组成的杠杆装置，通过销轴穿孔进行连接，实现铰接形式，可以将l形板加载端所施加的位移或荷载等效传递至待测槽钢龙骨之间t型节点处，实现节点处纯弯矩状态，测量出槽钢支吊架t型龙骨节点的转角-弯矩曲线。

35、2.本发明为一种装配式槽钢支吊架t型龙骨节点受弯性能的试验装置与方法，节点形式根据坐标轴受弯方向的不同分为x、y、z轴，不同坐标轴受弯的槽钢支吊架t型龙骨节点端部所需的不同固定位置及方式可以采用可拆卸座式套箍和座式翼形凹槽解决。

36、3.整个装置的各构件之间通过螺栓连接与焊缝连接的方式进行组合，无需复杂的安装工艺和工具，安装过程简单快捷，造价低廉，适用于试验中测量槽钢支吊架龙骨节点的抗弯承载能力，有良好的应用前景。