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BCJ-2000结构力学组合实验装置

日期: 2018-10-09
浏览次数: 12

BCJ-2000


结构力学组合实验装置


技术方案


编号:BCJ2000170916-V1.0


山 东 邦 测 试 验 机 有 限 公 司


Shandong Bangce Testing Machine Co.,Ltd


中国•济南


BCJ-2000结构力学组合实验装置


技 术 方 案


一、产品使用范围


结构力学实验:


杆件结构基本构件及测试原理认识实验;


典型杆件结构内力及结点位移验证实验;


杆件结构计算方法验证实验;


杆件结构特例实验;


工程实际中的问题模拟实验。


钢筋混凝土结构设计:


不同配筋足尺钢筋混凝土简支梁正、斜截面破坏性实验;


足尺钢筋混凝土短柱偏心压缩实验;


高承载力大跨度足尺钢筋混凝土梁多点加载抗弯性能;


剪力墙、梁柱结点压剪实验。


钢结构设计:


H型钢梁弯曲实验;


焊接钢架内力分布测试实验;


球节点桁架内力分布测试实验;


结构次应力测试分析实验;


二、产品介绍


1.实验系统介绍:


BCJ-2000结构力学组合实验装置主要应用于结构力学、钢结构、钢筋混凝土等实验项目。加载架主体采用组合式空间框架结构形式,主加载横梁可沿立柱移动,调整加载点位置,方便不同类型实验的开展。整套加载架固定在实验室的反力地槽上。


整套外观图如下:


BCJ-2000结构力学组合实验装置


2.主要技术参数及性能指标


最大垂向负荷:    垂向跨中最大承载力2000kN;


整机外形尺寸:    6000mm×3000mm×6500mm(长×宽×高)


加载类型:        单点加载、多点加载


有效试验空间:    4500mm×6000mm(宽×高)


主框架机加工后表面粗糙度:不大于Ra3.2


喷漆处理:           喷漆前进行喷砂去锈处理


三、产品分项描述


加载架为组合式空间框架结构形式,主体采用Q345钢板焊接结构。由纵向钢梁(截面尺寸640mm×420mmx5520mm,翼缘厚度30mm,腹板厚度20mm)、立柱(截面尺寸480mm×360mmx6100mm,翼缘厚度30mm,腹板厚度20mm)、横向钢梁(截面尺寸600mm×500mmx2800mm,翼缘厚度30mm,腹板厚度30mm)、连接梁(截面尺寸480mm×320mmx1500mm,翼缘厚度20mm,腹板厚度20mm)等组成。


1.横向钢梁


横向钢梁采用Ⅱ型焊接结构,用于安装纵向钢梁,位置可任意调节。钢梁截面尺寸600mm×500mmx2800mm,翼缘厚度30mm,腹板厚度30mm;主框架构件工作面均进行机加工,粗糙度不大于R3.2,喷漆前进行喷砂去锈;


纵向钢梁与横向钢梁连接,悬挂并承受作动器的反力。


纵向钢梁采用II型焊接,焊接牢固可靠;


纵向钢梁设置有纵向加劲肋、横向加劲肋、翼缘、连接板件及螺栓孔等,设计、制作与计算相符并符合现行钢结构设计规范及现行制作、验收规范;


在跨中2000kN集中力作用下,梁及连接处于弹性状态且最大变形为1.5mm,最大挠度不大于跨度的1/1000;


采用Q345-B钢板焊接,焊后经过时效处理,并进行疲劳验算,焊接质量等级不低于1级;高强度螺栓孔为精制螺栓孔,质量等级A级,


精度不低于H12,孔壁粗糙度不低于12.5μm。


此钢梁能与横向钢梁和作动器配套,连接方便,位置灵活可调;配套附件包含配套连接钢板、连接螺栓及其他连接件等;


我方免费运输及安装;


纵向钢梁有限元分析结果如下:


BCJ-2000结构力学组合实验装置


纵向钢梁外观图


BCJ-2000结构力学组合实验装置

          

纵向钢梁变形分布图,最大变形1.5mm


BCJ-2000结构力学组合实验装置


纵向钢梁应力分布图,最大应力112MPa(应力集中)


1.2.立柱


立柱与横向钢梁、纵向钢梁及底板连接形成加载系统,承受梁传来的拉压力(梁承受千斤顶或作动器的反力)并对试件起稳定支撑作用。


力柱高度6100米,4根;


每侧翼缘沿竖向预留M24螺栓孔两排,间距100mm,以方便与横梁连接;


柱脚通过螺栓与底座相连,位置可调;


单柱在顶部50吨拉、压力作用下,构件处于弹性状态,顶部最大变形量为1.5mm,不超过长度的1/1000;


采用Q345-B钢板焊接,焊后经过时效处理,并进行疲劳验算,焊接质量等级不低于1级;高强度螺栓孔为精制螺栓孔,质量等级A级,精度不低于H12,孔壁粗糙度不低于12.5μm。粗糙度R6.3,平行度误差0.4mm,垂直误差0.6mm。喷漆前需喷砂除锈。


配套附件:配套螺栓等连接件,能满足与反力底座和反力梁的连接和正常使用;


我方免费运输及安装;


有限元分析结果如下:


BCJ-2000结构力学组合实验装置


反力柱外观图


BCJ-2000结构力学组合实验装置


反力柱变形分布图,最大变形1.2mm


BCJ-2000结构力学组合实验装置


反力柱应力分布图,最大变形55.1MPa


1.3.纵向钢梁  


纵向钢梁两端与立柱相连接形成龙门架,中部与纵向钢梁连接,承受纵向钢梁的反力并将纵梁的力传递给立柱。钢梁截面尺寸640mm×420mmx5520mm,翼缘厚度30mm,腹板厚度20mm。


长度5.52米,2根。


箱型截面:箱体截面尺寸640mm×420mm。


跨中承受100吨竖向力时变形0.8mm。


横向钢梁与立柱的竖向连接位置可调,与纵向钢梁的水平位置可调。


横向钢梁设有加劲肋,设计、制作与计算相符,并符合现行钢结构设计规范及现行制作、验收规范。


采用Q345-B钢板焊接,焊后经过时效处理,并进行疲劳验算,焊接质量等级不低于1级;高强度螺栓孔为精制螺栓孔,质量等级A级,精度不低于H12,孔壁粗糙度不低于12.5μm。所有工作面均进行机加工,包括所有梁端面,主梁、副梁均可直接与柱相连接,以方便搭建空间加载架。粗糙度R6.3,平行度误差0.4mm,垂直误差0.6mm。喷漆前喷砂除锈。


配套附件:反力钢架中钢梁、钢柱、反力墙、反力台座等之间的连接钢板,地脚锚栓、螺杆、螺栓、螺帽、垫圈等;


我方免费运输及安装;


横向钢梁有限元分析结果如下:


BCJ-2000结构力学组合实验装置


 横向钢梁外观图


BCJ-2000结构力学组合实验装置


横向钢梁变形分布图,最大变形0.8mm


BCJ-2000结构力学组合实验装置


横向钢梁应力分布图,最大应力180MPa


3、大加筋腋、小加筋腋


BCJ-2000结构力学组合实验装置BCJ-2000结构力学组合实验装置


大加筋腋                                   小加筋腋


大加筋腋外形尺寸500mm×500mmx1200mm,板厚30mm,材质Q345-B;


小加筋腋外形尺寸500mm×500mmx500mm,板厚30mm,材质Q345-B;


加工工艺:


工作面均进行机加工,粗糙度不大于R3.2,喷漆前进行喷砂去锈; 采用Q345-B钢板焊接,焊后经过时效处理,消除焊接应力。并进行疲劳验算,焊接质量等级不低于1级;高强度螺栓孔为精制螺栓孔,质量等级A级,精度不低于H12,孔壁粗糙度不低于12.5μm,平行度误差0.4mm,垂直误差0.6mm。喷漆前需喷砂除锈。


四、产品配置清单


序号

名称

规格/mm

数量

1

横向钢梁

外形尺寸680mm×500mmx4500mm,固定板厚度(钻孔板)40mm,肋板厚度40mm,加劲肋厚度30mm,材质Q345-B

1件

2

立柱

外形尺寸600mm×500mmx7310mm,翼缘厚度(钻孔板)40mm,肋板厚度30mm,底板厚度50mm,加劲肋厚度30mm,材质Q345-B

2件

3

大加筋腋

外形尺寸500mm×500mmx1200mm,板厚30mm,材质Q345-B

2件

4

小加筋腋

外形尺寸500mm×500mmx500mm,板厚30mm,材质Q345-B

2件

5

上下拉板

外形尺寸需要与作动器沟通确定,板厚30mm,材质Q345-B

2件

6

作动器拉杆

长1000mm,螺纹M30,材质40Cr

8件

7

地基拉杆

长1100mm,螺纹M42,材质40Cr

16件


五、安装条件


电源:380V,50Hz,三相五线;


使用现场须有起吊装置,如行车、吊车等吊装设备以方便设备安装;


设备安装基础由需方完成,提前按照供方提供的基础图进行施工;


设备到达时,需方负责设备的卸车及就位工作;


设备周围至少留1米的空间以方便安装和日常维修;


设备应放置在上方没有高压电线等影响设备安全使用的其它装置,或者根据实验机的具体高度建设实验室。


六、技术情报和资料的保密


1.本技术方案属于我公司技术资料,用户应对我方提供的技术情报和资料承担保密义务,不论本方案是否采用,本条款长期有效;


2.我方对用户提供的技术情报和资料亦应承担保密义务。


七、供货期:详见商务合同


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