直角扣件转动刚度试验方案.docx

钢管直角扣件转动刚度试验方案目录1.试验概况2.试验方案设计 2.1试验目的2.2试验试件的设计 2.3试验内容 2.4试验加载制度3.加载试验 3.1试验数据采集与整理 3.2弯矩-直角扣件节点区域转角关系曲线4.试验设计详图1.试验概况 现有的直角扣件刚度特性的试验结果表明，钢管脚手架架体中直角扣件连接既不是完全意义上刚接，也不是理想状态的铰接，而是介于这两种连接方式之间，即这种连接方式都具有有限的刚性。为了进一步探索这种节点的力学特性,本试验将通过构造出理想的直角扣件节点通过室内试验总结出直角扣件节点的力学规律。2.试验方案设计 2.1 试验目的 (l)了解扣件式钢管脚手架直角扣件节点的力学性能和破坏模式。 (2)验证扣件螺栓的紧固力矩对其抗扭性能的影响。 (3)通过对试验数据进行分析,得出直角扣件节点半刚性连接在不 同受力状态下的力学本构关系。 2.2 试验试件的设计试验所使用的试件主要为钢管和直角扣件。钢管规格按规范理应采用483.5,但考虑到现场,钢管外径和壁厚均很难达到规范要求,本试验所用钢材规格根据现场情况采用,具体选用见下表。试验所用钢管分为横向钢管和竖向钢管,其中横管长1.8m,竖管长1.5m。直角扣件材料为铸铁，钢管采用q235碳素结构钢。试验仪器选用如下：液压千斤顶、位移传感器、荷载传感器、扭矩扳手、游标卡尺、试验机等。表1 试验钢管选用表钢管组号123456789壁厚管径壁厚管径试验时给竖向钢管施以约束将其固定, 把竖管直接放置在己定位好的刚性垫板和试验机台座上,进行位置精确校正,横向钢管采用液压千斤顶加载,所加荷载的大小由位移传感器来进行控制,检查各仪器仪表工作正常后方可正式开始进行加载试验。试验仪器布置见试验仪器布置详图所示。 2.3试验内容 具体试验内容如下：拟将试验分成 3组，每组3个直角扣件。三组直角扣件的拧紧力矩分别为 35nm，40nm，和45nm，通过不同的拧紧力矩找出扣件刚度与其拧紧程度之间的关系。在距扣件中心0.8m处的横向钢管施加分级的集中荷载,分级荷载从100n-1000n共分10级，每级递增100n，通过压力传感器控制荷载。在不加荷载的横向钢管另一端，在横向钢管和竖向钢管上距离扣件中心150mm处分别设置一个观测点，安装位移计测量这两点的产生位移a、b，在两个位移计测点扣件中心留出 150mm主要是为了方便安放位移计和考虑到直角扣件周边可能产生的刚性区域影响使变形值测量更趋于真实,测量出这两点的位移值a、b后，按照公式= arctan (a-b) /150计算出两点的相对转角即可。 2.4试验加载制度试验采用手动控制千斤顶缓慢匀速的加载方法进行。正式加载之前先进行预加载,以检查试件接触情况，使试件、试验装置和采集系统进入工作状态。进入正式加载之后,按照预定加载方案的规定分级加载,每级荷载为100n,每级加载后及时记录变形数据，当加载至1000n后,再以位移控制多加载4-5步,位移以每一步5mm作为基准,施加位移后持荷两分钟读取对应的每级荷载值,然后进行下一级加载，重复上述步骤直至加载结束。3.加载试验