发明内容

针对现有技术的上述缺点，本发明提供了一种涂覆防火涂料的钢拉索耐火极限测试装置及测试方法，用以解决大尺寸涂覆防火涂料的钢拉索构件耐火极限测试问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种涂覆防火涂料的钢拉索耐火极限测试装置，包括高温试验炉，还包括炉盖、加载系统以及加载架支撑系统；所述加载系统设置在所述高温试验炉顶部，所述加载系统顶部设置有炉盖，所述加载系统底部支撑在高温试验炉周围的加载架支撑系统上；

所述加载系统包括加载架及穿心千金顶；所述加载架为多组矩形钢质加载架组合而成；加载架中间穿设有钢拉索，钢拉索两端穿出加载架两侧并固定在所述穿心千金顶上；钢拉索表面涂覆有防火涂料；

所述加载架内设置有循环水，其表面还设置有循环水保护系统，所述循环水保护系统由加载架顶面设置的进水管、排汽管以及加载架侧面底部设置的排水管、水位观测管构成。

进一步地，所述加载架支撑系统由型钢矩形架以及四角底部设置的液压支腿构成。

进一步地，所述型钢矩形架由四根工字钢焊接而成。

进一步地，所述加载架内还设置有温度测量装置。

进一步地，所述排汽管为直角阶梯型，所述进水管以及水位观测管均为L型。

进一步地，所述排汽管为3根，进水管、排水管、水位观测管均为1根。

进一步地，3根所述排汽管分别设置在所述加载架的三个拐角，所述进水管设置在另外一个拐角；所述水位观测管与所述进水管设置在同一拐角，且上下对应；所述排水管设置在与所述进水管斜对的拐角上。

进一步地，所述钢拉索的直径为20mm—200mm。

上述涂覆防火涂料的钢拉索耐火极限测试装置的测试方法，包括如下步骤：

步骤一：计算预应力损失，获得钢拉索的张拉控制应力；

考虑到在防火涂料养护期间要发生预应力损失，根据现有的预应力损失计算理论计算养护期间的应力松弛导致的预应力损失及其穿心千金顶回缩导致的预应力损失，从而计算出张拉控制应力；

步骤二：组装钢拉索耐火极限测试装置，在加载架上张拉钢拉索至所述张拉控制应力，并锁定此时拉力；

步骤三：在钢拉索上涂覆防火涂料，并养护；

在钢拉索上涂覆薄涂型或者厚涂型钢结构防火涂料；养护期间保持钢拉索预应力不小于钢拉索工作应力；

步骤四：养护合格后重新张拉，使钢拉索应力达到工作应力；

当防火涂料养护好之后，将加载架安装在高温试验炉上，启动加载系统恢复加载，施加的拉力与钢拉索工作应力相等；

步骤五：钢拉索受工作应力的同时进行耐火极限测试试验，获得耐火极限。

进一步地，耐火极限测试时钢拉索的工作应力为3000kN。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

与现有技术相比，本技术方案首先能完成较大直径钢拉索试件的耐火极限测试。特别是，本技术方案能完成工程中广泛应用的涂覆防火涂料拉索试件的耐火极限测试任务，而现有技术方案只能完成不涂覆防火涂料的钢拉索试件的耐火极限测试，无法完成涂覆防火涂料的拉索试件的耐火极限测试。因此，本技术方案将耐火极限测试的拉索应用范围大大扩大，有效解决了工程中拉索耐火极限测试的难题。具体如下：

大尺寸拉索试件耐火极限测试系统

建立了大型火灾高温试验炉与大型加载架组成的钢拉索耐火极限测试系统，可完成较大尺寸钢拉索试件的耐火极限试验。

涂覆防火涂料钢拉索的耐火极限测试的工作原理及工作流程

防火涂料养护时间较长，涂覆防火涂料及养护期间，以及受火时钢拉索试件均需要承担预拉力。张拉拉索、涂覆防火涂料及防火涂料的养护，以及张拉后拉索预应力保持的工作原理及工作流程是本项技术的关键发明点之一。

加载系统的循环水保护方法

为了保持加载系统处于较低温度，设计了循环水保护方法保持耐火试验期间加载系统的温度不大于50℃。