本实用新型涉及工程现场施工技术领域，具体涉及一种用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置。
背景技术：
随着工程施工对节能和节材的要求越来越高，施工现场现浇混凝土模板也不再局限于常规矩形模板，例如出现了各类异型模板，比如带肋模板、箱型模板等，部分模板在形状上面进行创新，可能带来节省模板搭设龙骨材料等益处。由于模板为异型截面，模板惯性矩无法通过常规计算获得，无法确定模板抗弯刚度ei数值，无法确定模板搭设箍距或龙骨选材、间距等数值；施工现场常规方法通常采用经验值，但无法明确极限箍距或龙骨选材、间距等数值，或进行样板浇筑，需进行多次浇筑才能得出具体数值，非常浪费材料和时间。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其能够解决现有技术的上述问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，包括：试验架体，其底部与混凝土固定连接，试验架体包括竖直且对称设置的四根支架，其中两根支架平行且间隔设置于试验架体的左侧，另外两根支架平行且间隔设置于试验架体的右侧；两根第一工字钢，其分别固定连接在左右两侧的支架的顶部外侧，两根第一工字钢的内侧对称地设置有至少一组滑槽，滑槽沿竖直方向设置；两根第二工字钢，其平行且间隔固定在两根第一工字钢的底部，并与两根第一工字钢相垂直，两根第二工字钢的下翼缘板下部分别固定连接有第一角钢，第一角钢的尖角部竖直向下，以作为与试验模板接触的支点；至少一个施力部件，每个施力部件构造为竖直设置的矩形框架结构，框架底部为第三工字钢，第三工字钢的上翼缘板上固定连接有第二角钢，第二角钢的尖角部竖直向上，框架顶部中间设置有吊环，施力部件的框架两侧中部分别设置在一组滑槽中，施力部件用于放置试验模板，并且第二角钢作为试验模板的施力支点；以及吊挂提升机构，其上部通过设置倒链来增加外力，倒链设置于吊环的正上方，吊挂提升机构的下部与吊环相连接，并且吊挂提升机构的中部设置有传感器外置式拉力计；其中，滑槽的宽度大于框架两侧的厚度，以使施力部件能够在滑槽中沿竖直方向运动。
在一优选实施方式中，用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置还包括两根第一水平杆，其对称地固定在前后两侧的支架的中间位置，并与支架相垂直，并且两根第一水平杆上方平行且间隔地设置有两根第二水平杆，第二水平杆与第一水平杆相垂直，第一水平杆和第二水平杆用于放置施力部件，以实现完全卸载。
在一优选实施方式中，施力部件的框架顶部和框架两侧均为方钢管，框架两侧的方钢管分别竖直焊接在第三工字钢的上翼缘板的两端，并且框架顶部的方钢管分别与框架两侧的方钢管顶部焊接连接，并且框架顶部方钢管中间部位利用钢筋焊接有吊环。
在一优选实施方式中，一组滑槽对称地设置于第一工字钢的中心位置的内侧，滑槽采用两根方钢管间隔设置，两根滑槽方钢管之间的间距大于框架两侧的方钢管的厚度，以使得当吊挂提升机构提拉施力部件时，施力部件能够竖直向上升起。
在一优选实施方式中，框架两侧的方钢管外间距小于两根第一工字钢的翼缘板边间距。
在一优选实施方式中，传感器外置式拉力计竖直设置，传感器外置式拉力计的上端通过u型扣与倒链下端设置的第一挂钩连接，传感器外置式拉力计的下端通过两个u型扣与吊挂提升机构下部设置的第二挂钩连接，第二挂钩与施力部件的吊环相连接。
在一优选实施方式中，当对试验模板施加单线荷载时，设置一个施力部件，施力部件设置在位于第一工字钢的中心位置的内侧的滑槽内；当对模板施加双线荷载或三线荷载时，设置两个或三个施力部件，两个或三个施力部件的上部通过焊接方钢管连接为整体，吊环设置在位于中心位置的施力部件上。
在一优选实施方式中，四根支架的底部通过焊接钢板、膨胀螺栓与混凝土基础固定，固定方式采用钢管内打膨胀螺栓或者采用钢管外打对角螺栓的方式。
与现有技术相比，本实用新型的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的有益效果如下：本实用新型的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置设置了试验架体、第二工字钢、施力部件以及吊挂提升机构，两根第二工字钢的下翼缘板下部分别固定连接有第一角钢，第一角钢的尖角部竖直向下，以作为与试验模板接触的支点，施力部件的框架底部的第三工字钢的上翼缘板上固定连接有第二角钢，作为试验模板的施力支点，通过吊挂提升机构对试验模板施加向上的外力，接触支点在试验模板上方，施力支点在试验模板下方，通过拉力计获得挠度限值对应外力值，最终根据挠度与外力及弯曲刚度的计算公式，可获得模板的弯曲刚度。本实用新型的实验装置结构简单，测试方便，精确度高，节约了材料及时间，可适用于异性截面模板的弯曲刚度测试。
附图说明
图1为本实用新型的优选实施方式的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的装配示意图。
图2为本实用新型的优选实施方式的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的左视图（吊挂提升机构未示出）。
图3为本实用新型的优选实施方式的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的俯视图（吊挂提升机构未示出）。
图4为本实用新型的一实施方式的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的左视图（施力部件和吊挂提升机构未示出）。
图5为本实用新型的一实施方式的施力部件的主视图。
图6为本实用新型的一实施方式的施力部件的左视图。
图7为本实用新型的另一实施方式的吊挂提升机构的结构图。
图8为本实用新型的另一实施方式的用于多点加荷的施力部件的布置示意图。
图9为本实用新型的另一实施方式的支撑钢管布置示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
实施例1
如图1-9所示，根据本实用新型一优选实施方式的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，包括：试验架体1、第一工字钢2、第二工字钢3、施力部件4以及吊挂提升机构5。试验架体1的底部与混凝土基础6固定连接，试验架体1包括竖直且对称设置的四根支架11，其中，其中两根支架11平行且间隔设置于试验架体1的左侧，另外两根支架11平行且间隔设置于试验架体1的右侧。两根第一工字钢2分别固定连接在左右两侧的支架11的顶部外侧，两根第一工字钢2的内侧对称地设置有至少一组滑槽21，滑槽21沿竖直方向设置。两根第一工字钢2的作用一是固定试验架体稳定，二是固定支点部件。两根第二工字钢3平行且间隔固定在两根第一工字钢2的底部，并与两根第一工字钢2相垂直，两根第二工字钢3的下翼缘板下部分别固定连接有第一角钢31，第一角钢31的尖角部竖直向下，以作为与试验模板接触的支点。施力部件4至少设置一个，每个施力部件4构造为竖直设置的矩形框架结构，框架底部为第三工字钢41，第三工字钢41的上翼缘板上固定连接有第二角钢42，第二角钢42的尖角部竖直向上，作为试验模板的施力支点。框架顶部43中间设置有吊环45，施力部件的框架两侧44的中部分别设置在一组滑槽中，施力部件4用于放置试验模板。吊挂提升机构5的上部通过设置倒链51来增加外力，倒链51设置于吊环45的正上方，吊挂提升机构5的下部与吊环45相连接，并且吊挂提升机构5的中部设置有传感器外置式拉力计52。
在一优选实施方式中，用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置还包括两根第一水平杆7，其对称地固定在前后两侧的支架11的中间位置，并与支架11相垂直，并且两根第一水平杆7上方平行且间隔地设置有两根第二水平杆8，第二水平杆8与第一水平杆7相垂直。第一水平杆7和第二水平杆8用于放置施力部件4，以实现完全卸载。
在一优选实施方式中，如图5-6所示，施力部件4的框架顶部43和框架两侧44均为方钢管，框架两侧44的方钢管分别竖直焊接在第三工字钢41的上翼缘板的两端，并且框架顶部45的方钢管分别与框架两侧44的方钢管顶部焊接连接，并且框架顶部方钢管中间部位利用钢筋焊接有吊环45。框架两侧44的方钢管外间距略小于两根第一工字钢的翼缘板边间距，且无摩擦。
在一优选实施方式中，当对试验模板施加单线荷载时，设置一个施力部件4，施力部件4设置在位于第一工字钢2的中心位置的内侧的滑槽21内。滑槽21采用两根方钢管间隔设置。两根滑槽方钢管之间的间距略大于框架两侧44的方钢管的厚度，施力部件4与滑槽方钢管形成的滑槽21间无摩擦，以使得当吊挂提升机构5提拉施力部件4时，施力部件4能够竖直向上升起。滑槽焊接前，施力部件4就已在装置中就位。
在一优选实施方式中，试验模板水平放置在施力部件中（第一角钢与第二角钢之间），与混凝土接触面向下，通过倒链51增加外力，拉动倒链51带动施力部件4上升，第二角钢42对试验模板施加均匀线荷载，倒链51下部挂钩与施力部件上的吊环45之间连接的传感器外置式拉力计52用于显示外力数值。可通过设置三部搭、水平杆等方式用于悬挂倒链51，倒链51需在施力部件吊环45正上方。悬挂倒链51的支撑结构可与试验装置间焊接固定。
在一优选实施方式中，如图7所示，传感器外置式拉力计52竖直设置，传感器外置式拉力计52的上端通过u型扣53与倒链51下端设置的第一挂钩连接，传感器外置式拉力计52的下端通过两个u型扣53与吊挂提升机构的下部设置的第二挂钩54连接，吊挂提升机构5下部的第二挂钩54与施力部件4的吊环45相连接。
实施例2
在一优选实施方式中，当对模板施加双线荷载或三线荷载时，设置两个或三个施力部件。如图8所示，对模板施加三线荷载时，设置三个施力部件4，施力部件4的上部通过焊接连接方钢管9连接为整体，吊环45依旧设置在中心处。
在一优选实施方式中，如图9所示，对于试验模板自重过大，无法通过人工把扶时，可在试验装置中增加两根支撑钢管10，用于试验模板放置。两根支撑钢管10与支架11相连接，支撑钢管10的上表面高于未试验时第二角钢42上部，且支撑钢管10的上表面与第一角钢31间距大于试验模板放置在装置中时的高度。
实施例3
在一优选实施方式中，支架11均为48钢管，48钢管底部通过焊接钢板、膨胀螺栓与混凝土基础固定，固定方式采用钢管内打膨胀螺栓或者采用钢管外打对角螺栓的方式。
实施例4
本实用新型的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的测试方法，包括如下步骤：进行试验模板和用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的组装和校验准备工作；将待测试验模板放在施力部件中，使施力部件的第二角钢作为试验模板的施力支点，并将施力部件设置于第一工字钢的中心位置的内侧的滑槽内；通过测量或水平尺保证试验模板平置，稍微施加外力，使施力部件悬空，此时测量人员将拉力计显示屏上数值置零（清除掉施力部件与模板自重）；测量人员将传感器外置式拉力计的显示屏上数值置零，微调试验模板位置，使施力点与试验模板侧面竖向中心线对齐；使待测模板与第一角钢接触，此时试验模板无明显移动空间、传感器外置式拉力计数值显示为零，并由测量单位监测，找到基准点；由测量人员发出指令，由操作人员开始拉动倒链，对试验模板施加外力，记录人员查看传感器外置式拉力计的显示屏；当试验模板变形至挠度限值时，停止施加外力，校核后记录此时显示屏上的外力数值；以及模板变形试验结束后，将外力撤去，并保证模板平置，由测量人员检测试验模板是否存在残余变形，对于存在残余变形的试验模板，将试验模板静置一小时后，由测量人员再次检测试验模板的残余变形，并记录相关数据。如果有其他试验模板则重复以上步骤。
在一优选实施方式中，进行试验模板和用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的组装和校验准备工作包括如下步骤：根据试验模板的种类，对每块试验模板进行编号；同时在模板长边侧面均划出中心竖线，由测量中心单位根据一侧的中心竖线粘贴测量控制点位；组装用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，根据试验模板强度预测，计算装置各部件受力，保证受力满足。由人员通过仪器及水平尺对装置精度进行校核，包括部件水平情况、支点角钢间距、施力角钢位置等。当条件满足时，开始试验。每块待测试验模板在试验前，试验模板平整度，并由记录人员记录数值，对于有变形的，要记录变形位置及尺寸。
本实用新型的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置的原理为：根据国标验收规范，对现浇混凝土模板变形（挠度）限值有所规定，将挠度限值作为控制量，对试验模板施加集中线荷载，由精密水准仪监控试验模板挠度值，到达挠度限值时停止施加外力，通过拉力计获得此时挠度限值对应外力值，多组试验模板试验，最终根据挠度与外力及弯曲刚度的计算公式，可获得试验模板的弯曲刚度。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其特征在于：该用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置包括：
试验架体，其底部与混凝土固定连接，所述试验架体包括竖直且对称设置的四根支架，其中两根所述支架平行且间隔设置于所述试验架体的左侧，另外两根所述支架平行且间隔设置于所述试验架体的右侧；
两根第一工字钢，其分别固定连接在左右两侧的支架的顶部外侧，两根第一工字钢的内侧对称地设置有至少一组滑槽，所述滑槽沿竖直方向设置；
两根第二工字钢，其平行且间隔固定在两根所述第一工字钢的底部，并与两根所述第一工字钢相垂直，两根所述第二工字钢的下翼缘板下部分别固定连接有第一角钢，所述第一角钢的尖角部竖直向下，以作为与试验模板接触的支点；
至少一个施力部件，每个所述施力部件构造为竖直设置的矩形框架结构，框架底部为第三工字钢，所述第三工字钢的上翼缘板上固定连接有第二角钢，所述第二角钢的尖角部竖直向上，所述框架顶部中间设置有吊环，所述施力部件的框架两侧中部分别设置在一组所述滑槽中，所述施力部件用于放置试验模板，并且所述第二角钢作为试验模板的施力支点；以及
吊挂提升机构，其上部通过设置倒链来增加外力，所述倒链设置于所述吊环的正上方，所述吊挂提升机构的下部与所述吊环相连接，并且所述吊挂提升机构的中部设置有传感器外置式拉力计；
其中，所述滑槽的宽度大于所述框架两侧的厚度，以使所述施力部件能够在所述滑槽中沿竖直方向运动。
2.根据权利要求1所述的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其特征在于：所述用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置还包括两根第一水平杆，其对称地固定在前后两侧的支架的中间位置，并与所述支架相垂直，并且两根所述第一水平杆上方平行且间隔地设置有两根第二水平杆，所述第二水平杆与所述第一水平杆相垂直，所述第一水平杆和所述第二水平杆用于放置所述施力部件，以实现完全卸载。
3.根据权利要求1所述的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其特征在于：所述施力部件的框架顶部和框架两侧均为方钢管，框架两侧的方钢管分别竖直焊接在所述第三工字钢的上翼缘板的两端，并且框架顶部的方钢管分别与框架两侧的方钢管顶部焊接连接，并且框架顶部方钢管中间部位利用钢筋焊接有所述吊环。
4.根据权利要求3所述的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其特征在于：一组所述滑槽对称地设置于所述第一工字钢的中心位置的内侧，所述滑槽采用两根方钢管间隔设置，两根滑槽方钢管之间的间距大于框架两侧的方钢管的厚度，以使得当吊挂提升机构提拉所述施力部件时，所述施力部件能够竖直向上升起。
5.根据权利要求4所述的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其特征在于：框架两侧的方钢管外间距小于两根所述第一工字钢的翼缘板边间距。
6.根据权利要求1所述的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其特征在于：所述传感器外置式拉力计竖直设置，所述传感器外置式拉力计的上端通过u型扣与所述倒链下端设置的第一挂钩连接，所述传感器外置式拉力计的下端通过两个u型扣与所述吊挂提升机构下部设置的第二挂钩连接，所述第二挂钩与施力部件的吊环相连接。
7.根据权利要求4所述的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其特征在于：当对试验模板施加单线荷载时，设置一个所述施力部件，所述施力部件设置在位于所述第一工字钢的中心位置的内侧的滑槽内；当对模板施加双线荷载或三线荷载时，设置两个或三个所述施力部件，两个或三个所述施力部件的上部通过焊接方钢管连接为整体，所述吊环设置在位于中心位置的施力部件上。
8.根据权利要求1所述的用于施工现场拼装的异型截面模板弯曲刚度试验装置，其特征在于：四根所述支架的底部通过焊接钢板、膨胀螺栓与混凝土基础固定，固定方式采用钢管内打膨胀螺栓或者采用钢管外打对角螺栓的方式。
技术总结