空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置及检测方法，包括步骤：搭建空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置；选取斜柱横截面检测位置；获得斜柱横截面检测位置的成像结果；判定混凝土质量；补充检测。本发明专利技术的有益效果是：模块明确，传力清晰，通过防倾覆支撑架和锚固限位基础进行竖向支撑和柱脚固定限位措施，通过外围构架平台和成像检测装置实现混凝土侧向浇灌和强度分布成像检测而构成整体试验装置和检测模式，可有效提高侧向浇灌工艺和保证承载性能，实现内部混凝土侧向浇灌施工工艺模拟和混凝土密实度检测工艺模拟，达到网格斜柱及斜交节点内部混凝土的设计强度和密实度要求。实度要求。实度要求。

【技术实现步骤摘要】
空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置及检测方法


[0001]本专利技术属于结构工程
，尤其涉及一种空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置 及检测方法。

技术介绍

[0002]斜交网格体系是由双向或三向的斜柱构件交叉汇交且刚接连接组成的超高层钢结构体系， 具有自重轻、抗侧刚度大和高度高等优点，具有良好的力学性能。斜交网格体系主要通过斜 柱构件交叉形成的竖向网格来承受地震、风荷载等水平力作用。由于斜柱构件主要为轴力构 件，因而可实现极大的抗侧刚度，斜交网格体系广泛应用于商业、办公等建筑功能的超高层 大型公共建筑中。
[0003]斜柱构件一般采用箱型截面，出于空间利用和材料经济性考虑，斜柱构件和斜交节点内 部往往浇灌混凝土，以达到在保证其刚度和承载性能的同时尽量减小构件截面；此时钢管和 内部混凝土同时参与承载，内部混凝土的密实度质量是保证整体体系力学性能的一个重要因 素。
[0004]斜柱网格体系由于柱子倾斜、斜交节点构造复杂和节点内部隔板较多等原因，实际工程 中保证钢管内部混凝土的浇灌密实度主要涉及2个难点：一是混凝土浇灌工艺，二是密实度 检测布置方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验 装置及检测方法。
[0006]这种空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置，包括上半段斜交节点、下半段网格斜柱、 防倾覆支撑架、锚固限位基础、外围构架平台和成像检测装置；
[0007]所述上半段斜交节点位于上方，包括上斜柱构件端头一、上斜柱构件端头二、下斜柱构 件端头一、下斜柱构件端头二、水平钢梁牛腿一、水平钢梁牛腿二和核心区加劲板组合体； 上斜柱构件端头一、上斜柱构件端头二均与核心区加劲板组合体上方连接，下斜柱构件端头 一、下斜柱构件端头二均与核心区加劲板组合体下方连接；水平钢梁牛腿一和水平钢梁牛腿 二安装在核心区加劲板组合体上；
[0008]所述下半段网格斜柱位于下方，包括两根斜交的钢管斜柱构件一、钢管斜柱构件二和底 部固定端板；钢管斜柱构件一、钢管斜柱构件二分别与下斜柱构件端头一、下斜柱构件端头 二对接；
[0009]所述防倾覆支撑架位于后侧，包括桁架立柱、桁架水平梁和斜腹杆；桁架立柱之间由桁 架水平梁和斜腹杆连接；桁架立柱的顶部设置上端部接头，上端部接头上设置顶部支撑转换 梁；
[0010]所述锚固限位基础位于底部，包括第一底部柱脚基础、第二底部柱脚基础和限位翻边； 限位翻边设置在第一底部柱脚基础和第二底部柱脚基础的侧边；
[0011]所述外围构架平台包括竖向立杆、水平支撑杆、钢楼面板和斜钢梯；竖向立杆与水平支 撑杆垂直连接，钢楼面板和斜钢梯安装在竖向立杆与水平支撑杆之间；
[0012]所述成像检测装置包括测线布置系统和超声CT成像系统。
[0013]作为优选：上斜柱构件端头一和上斜柱构件端头二的内侧壁板上设有侧面浇灌孔；
[0014]上斜柱构件端头一和上斜柱构件端头二的顶部横截面处设置横隔板，并开设第一端面流 通孔；下斜柱构件端头一和下斜柱构件端头二的底部横截面处设置横隔板，并开设第二端面 流通孔；核心区加劲板组合体的上翼缘板处设有上水平翼缘板流通孔，核心区加劲板组合体 的下翼缘板处设有下水平翼缘板流通孔；
[0015]钢管斜柱构件一和钢管斜柱构件二的顶部对接处均设置端部横隔板，并开设上端面流通 孔。
[0016]作为优选：底部固定端板通过底部预埋件，固定于第一底部柱脚基础；防倾覆支撑架的 底部设置下端部接头，通过底部预埋件，固定于第二底部柱脚基础，柱脚连接处设置加劲肋；
[0017]第一底部柱脚基础侧边设置限位翻边，且两个第一底部柱脚基础侧边的限位翻边相互垂 直；整体结构模型重心对应处的桁架立柱底部连接的第二底部柱脚基础，侧边设置两个方向 垂直的限位翻边；限位翻边的底部设置翻边植筋，并固定于刚性地面上。
[0018]作为优选：上斜柱构件端头一与上斜柱构件端头二之间的斜交夹角为20
°
～80
°
，下斜 柱构件端头一与下斜柱构件端头二之间的斜交夹角为20
°
～80
°
；钢管斜柱构件一与钢管斜 柱构件二之间的斜交夹角为20
°
～80
°
，斜柱构件的落地间距为6.0～15.0m，单组斜交节点 的覆盖楼层高度一般为1～4层；
[0019]上斜柱构件端头一、上斜柱构件端头二、下斜柱构件端头一和下斜柱构件端头二的端头 截面均为箱型截面，截面边长尺寸为500～1000mm；桁架立柱为圆管截面，截面直径为200～300mm；桁架水平梁和斜腹杆为圆管截面，截面直径为100～200mm；
[0020]侧面浇灌孔、第一端面流通孔、上水平翼缘板流通孔、下水平翼缘板流通孔、第二端面 流通孔和上端面流通孔为长圆形，直径为200～400mm；钢管斜柱构件截面为箱型截面，截面 边长尺寸为500～1000mm。
[0021]作为优选：测线布置系统包括位于钢管一组对边的排列一激发器、排列一检波器和位于 钢管另一组对边的排列二激发器、排列二检波器；每个排列包含20～40个激发点或20～40 个检波点，敲击点与接收点的间距均为50～100mm。
[0022]作为优选：所述外围构架平台位于外侧，采用脚手架钢管和成品斜钢梯，围绕空间K型 斜柱网格整体结构模型和防倾覆支撑架搭设。
[0023]一种空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置，检测方法包括以下步骤：
[0024]S1、搭建空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置：将上半段斜交节点和下半段网格斜 柱结合为空间K型斜柱网格整体结构模型，通过防倾覆支撑架和锚固限位基础进行竖向支撑 和柱脚固定限位措施，围绕空间K型斜柱网格整体结构模型和防倾覆支撑架搭建外围构架平 台；
[0025]S2、选取斜柱横截面检测位置：在斜交节点检测横截面与网格斜柱检测横截面分别设置 检测截面，并安装成像检测装置；
[0026]S3、获得斜柱横截面检测位置的成像结果：分别获得斜交节点检测横截面36与网格斜柱 检测横截面位置的波速分布示意图与强度分布示意图；
[0027]S4、判定混凝土质量：当4项判定参数均满足时即达到混凝土质量要求；当有1项不满 足时，应根据具体情况进行综合判定；当有2项及以上不满足时，即为不合格；
[0028]S5、补充检测：将试验模型切割开进行裂缝和空洞的补充检测，切割位置包括模型切割 剖断面一和模型切割剖断面二。
[0029]作为优选，步骤S2中：斜交节点检测横截面包括上半段斜交节点与下侧斜柱接头的下横 隔板下方、下翼缘板下方和上翼缘板下方这三处典型位置；网格斜柱检测横截面包括下半段 网格斜柱底部的横隔板下方和斜柱中间段的下横隔板下方这两处典型位置。
[0030]作为优选，步骤S3中：内部混凝土检测采用超声CT成像检测方法，检测的参数包括平 均波速、波速离散度、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置，其特征在于，包括：上半段斜交节点、下半段网格斜柱、防倾覆支撑架、锚固限位基础、外围构架平台和成像检测装置；所述上半段斜交节点位于上方，包括上斜柱构件端头一(1)、上斜柱构件端头二(2)、下斜柱构件端头一(3)、下斜柱构件端头二(4)、水平钢梁牛腿一(5)、水平钢梁牛腿二(6)和核心区加劲板组合体(7)；上斜柱构件端头一(1)、上斜柱构件端头二(2)均与核心区加劲板组合体(7)上方连接，下斜柱构件端头一(3)、下斜柱构件端头二(4)均与核心区加劲板组合体(7)下方连接；水平钢梁牛腿一(5)和水平钢梁牛腿二(6)安装在核心区加劲板组合体(7)上；所述下半段网格斜柱位于下方，包括两根斜交的钢管斜柱构件一(13)、钢管斜柱构件二(14)和底部固定端板(16)；钢管斜柱构件一(13)、钢管斜柱构件二(14)分别与下斜柱构件端头一(3)、下斜柱构件端头二(4)对接；所述防倾覆支撑架位于后侧，包括桁架立柱(19)、桁架水平梁(20)和斜腹杆(21)；桁架立柱(19)之间由桁架水平梁(20)和斜腹杆(21)连接；桁架立柱(19)的顶部设置上端部接头(17)，上端部接头(17)上设置顶部支撑转换梁(22)；所述锚固限位基础位于底部，包括第一底部柱脚基础(23)、第二底部柱脚基础(24)和限位翻边(26)；限位翻边(26)设置在第一底部柱脚基础(23)和第二底部柱脚基础(24)的侧边；所述外围构架平台包括竖向立杆(28)、水平支撑杆(29)、钢楼面板(30)和斜钢梯(31)；竖向立杆(28)与水平支撑杆(29)垂直连接，钢楼面板(30)和斜钢梯(31)安装在竖向立杆(28)与水平支撑杆(29)之间；所述成像检测装置包括测线布置系统(38)和超声CT成像系统(39)。2.根据权利要求1所述空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置，其特征在于：上斜柱构件端头一(1)和上斜柱构件端头二(2)的内侧壁板上设有侧面浇灌孔(8)；上斜柱构件端头一(1)和上斜柱构件端头二(2)的顶部横截面处设置横隔板，并开设第一端面流通孔(9)；下斜柱构件端头一(3)和下斜柱构件端头二(4)的底部横截面处设置横隔板，并开设第二端面流通孔(12)；核心区加劲板组合体(7)的上翼缘板处设有上水平翼缘板流通孔(10)，核心区加劲板组合体(7)的下翼缘板处设有下水平翼缘板流通孔(11)；钢管斜柱构件一(13)和钢管斜柱构件二(14)的顶部对接处均设置端部横隔板，并开设上端面流通孔(15)。3.根据权利要求1所述空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置，其特征在于：底部固定端板(16)通过底部预埋件(25)，固定于第一底部柱脚基础(23)；防倾覆支撑架的底部设置下端部接头(18)，通过底部预埋件(25)，固定于第二底部柱脚基础(24)，柱脚连接处设置加劲肋；第一底部柱脚基础(23)侧边设置限位翻边(26)，且两个第一底部柱脚基础(23)侧边的限位翻边(26)相互垂直；整体结构模型重心对应处的桁架立柱(19)底部连接的第二底部柱脚基础(24)，侧边设置两个方向垂直的限位翻边(26)；限位翻边(26)的底部设置翻边植筋(27)，并固定于刚性地面上。4.根据权利要求2所述空间K型斜柱网格内部侧向浇灌试验装置，其特征在于：上斜柱构件端头一(1)与上斜柱构件端头二(2)之间的斜交夹角为20
°
～80
°
，下斜柱构件端头一
(3)与下斜柱构件端头二(4)之间的斜交夹角为20
°
～80
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震，程俊婷，赵阳，丁智，杨学林，吴梦琴，朱凯昱，瞿浩川，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：