CN205679521U - 用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，包括粘接钢板、位移计、底座、夹持机构及两个被粘接玻璃试件，粘接钢板竖直设置于底座上方，位移计安装于粘接钢板上。两个被粘接玻璃试件对称分布于粘接钢板左右两侧且通过结构胶与粘接钢板固定连接。夹持机构包括L型定位板，L型定位板的两块矩形面板分别为纵向水平设置的第一矩形面板和竖直设置的第二矩形面板，第一矩形面板固定于底座上。每个被粘接玻璃试件的前后两侧均设有一块L型定位板，且被粘接玻璃试件通过分布于其前后两侧的两块L型定位板夹持定位。本实用新型应用时便于准确模拟实际工程中玻璃与钢板的粘接界面剪切受力工况，进而能提升结构胶界面粘接剪切强度测试准确性。

Description

用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座

技术领域

本实用新型涉及材料力学性能测试领域，具体是用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座。

背景技术

目前在对玻璃的应用过程中，常常涉及到将玻璃与钢板粘接为一体，其中，用于粘接的玻璃通常采用普通浮法玻璃、镀膜玻璃、夹层玻璃、中空玻璃、复合结构玻璃中的一种。因结构胶本身具有较好承载能力，还具有耐老化、耐疲劳、耐腐蚀等性能，粘贴较为方便，其应用时不需要对构件本身表面进行削弱，密封性好，因此，结构胶粘结成为玻璃结构最主要的连接方法。

玻璃与钢板的粘接通常需要能长期有效抵抗风荷载、自重荷载、热胀冷缩、地震等作用的综合影响，对于结构胶与钢板之间的粘接性能要求极高。在某些结构中玻璃与钢板间的连接是玻璃端面与钢板主侧面的接触，界面结构胶不仅承受压力，还会承受玻璃和钢板在界面粘接处的剪切力作用，因此准确测试与评价结构胶的界面粘接剪切强度对于结构设计和安全可靠性评价至关重要。

目前，对于粘接剂、结构胶粘接拉伸剪切疲劳性能的测试方法主要有ISO 9664、ISO 4587等国际标准，试样多采用叠合型平板型试样或叠片试样，典型的胶层厚度为0.2mm，这种方法用于结构胶的界面剪切性能测试时存在以下几个问题：（1）胶粘层厚度较薄，而结构胶的厚度必须在强度试验的时候尽量切合工程实际中的胶层厚度；（2）试样之间使用叠合的方式粘接，当实际结构中玻璃与钢板的粘接方式为玻璃端面与钢板主侧面的粘接时，不能准确地模拟；（3）玻璃是抗拉强度较低的脆性材料，难以承受较大的拉伸荷载作用；（4）只使用特定的一个粘接长度，试验装置或试验过程并没有测试多个粘接长度下的粘接强度。此外，在剪切测试过程中使用传统夹具定位玻璃，玻璃易出现晃动，造成非剪切破坏，这会影响测试准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，其用于测试结构胶界面粘接剪切强度时可使结构胶厚度与工程实际工况一致，能对被粘接玻璃试件稳固定位，且可对粘接长度采用多个梯段进行试验测量。如此，本实用新型便于准确模拟实际工程中玻璃与钢板的粘接界面剪切受力工况，进而能提升测试准确性。

本实用新型解决上述问题主要通过以下技术方案实现：用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，包括粘接钢板、被粘接玻璃试件、位移计、底座及夹持机构，所述粘接钢板竖直设置于底座上方，所述位移计安装于粘接钢板上；所述被粘接玻璃试件竖直设置于底座上，被粘接玻璃试件的数量为两个，两个所述的被粘接玻璃试件对称分布于粘接钢板左右两侧，且两个所述的被粘接玻璃试件均通过结构胶与粘接钢板固定连接；所述夹持机构包括L型定位板，所述L型定位板的两块矩形面板分别为纵向水平设置的第一矩形面板和竖直设置的第二矩形面板，所述第一矩形面板固定于底座上；每个被粘接玻璃试件的前后两侧均设有一块L型定位板，且被粘接玻璃试件通过分布于其前后两侧的两块L型定位板的第二矩形面板夹持定位。本实用新型应用时，将粘接钢板和被粘接玻璃试件通过结构胶粘接为一体，然后再将粘接为一体的粘接钢板和被粘接玻璃试件通过夹持机构夹持定位于底座上，其中，粘接钢板与被粘接玻璃试件的粘接长度、以及结构胶的厚度均可根据工程实况进行设置，粘接钢板和被粘接玻璃试件两者的尺寸也可根据具体的需求进行设置，在做出相应设置后，可通过改变L型定位板的固定位置，使得被粘接玻璃试件得到可靠夹持。在测试结构胶界面粘接剪切强度时，通过材料力学试验机在粘接钢板上端施加压向载荷。

进一步的，用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，还包括锁紧机构，每个被粘接玻璃试件前后两侧的两块L型定位板的第二矩形面板通过锁紧机构连接。本实用新型通过锁紧机构将每个被粘接玻璃试件前后两侧的两块L型定位板连接为一体，在向粘接钢板施加压向载荷时，两块L型定位板能相互限位支承，如此，能使被粘接玻璃试件定位更加稳固，能进一步提升测试的准确性。

进一步的，四块所述的L型定位板分别分布于左侧被粘接玻璃试件左前方、左侧被粘接玻璃试件左后方、右侧被粘接玻璃试件右前方及右侧被粘接玻璃试件右后方，且L型定位板的第二矩形面板均局部正对被粘接玻璃试件设置；连接夹持左侧被粘接玻璃试件的两块L型定位板的锁紧机构位于左侧被粘接玻璃试件的左侧，连接夹持右侧被粘接玻璃试件的两块L型定位板的锁紧机构位于右侧被粘接玻璃试件的右侧。如此，本实用新型的锁紧机构设于被粘接玻璃试件的外侧，能防止L型定位板的高度对被粘接玻璃试件的高度产生限制，且在连接每个被粘接玻璃试件前后两侧的两块L型定位板时操作更加便捷。

进一步的，所述L型定位板的第二矩形面板构成有贯穿其前后端面的弧形定位孔，所述锁紧机构包括穿过前后两块L型定位板的弧形定位孔的锁紧螺栓及套设于锁紧螺栓上的锁紧螺母。本实用新型的锁紧机构采用螺栓和螺母实现，锁紧螺栓与被粘接玻璃试件端面表面接触，弧形定位孔提供反力，加上螺母固定，能够防止在施加压向载荷时左侧被粘结玻璃试件向左发生移动，也能防止右侧玻璃试件向右发生移动。本发明锁紧机构设计简单实用，取材便利，弧形定位孔使螺栓固定时可以适应不同位置及长度的被粘接玻璃试件，进而使得本发明的锁紧机构更能适应多种工程实况的需求。

进一步的，所述粘接钢板和被粘接玻璃试件两者的左右侧面均为矩形平面，且粘接钢板左右侧面的宽度大于被粘接玻璃试件左右侧面的宽度。如此，本实用新型应用时便于位移计的安装和结构胶的布设。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：（1）本实用新型整体结构简单，便于实现，成本低，本实用新型用于测试结构胶界面粘接剪切强度时搭配普通力学试验机即可完成测试，测试过程简单，易操作。

（2）本实用新型的粘接钢板和被粘接玻璃试件均竖直放置，平面内刚度较大，通过夹持机构对被粘接玻璃试件进行夹持定位，可防止倾斜，能提升测试过程中的稳定性，并能避免扭转或偏心作用对测试精度造成影响。

（3）本实用新型应用时以压向载荷试验测抗剪强度，能解决玻璃试样无法承受拉伸作用的问题。

（4）本实用新型应用时对界面胶的粘接长度可以采用多个梯段进行试验测量，能进一步提升测试的准确性。

（5）本实用新型应用时可模拟结构胶厚度的影响，试件的粘接结构与工程实际工况基本一致，测试结果更具有代表性和实际意义。

（6）因玻璃与钢板之间的粘接为玻璃端面和钢板主侧面之间的胶接，本实用新型应用时能够准确模拟实际工程中钢翼缘-玻璃腹板工字梁的粘接界面剪切受力工况，通过本实用新型测试钢翼缘-玻璃腹板工字梁粘接界面剪切强度，能弥补现有粘接界面剪切强度测试技术对于钢翼缘-玻璃腹板工字梁粘接界面剪切性能评价的不足，对于准确评价钢翼缘-玻璃腹板工字梁结构粘接安全性，保障服役钢翼缘-玻璃腹板工字梁的使用安全可靠，保证人民生命财产安全以及推动结构胶新材料的发展等方面具有重要的意义。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一个具体实施例的主视结构示意图；

图2为本实用新型一个具体实施例的俯视结构示意图；

图3为本实用新型一个具体实施例的侧视结构示意图。

附图中标记所对应的零部件名称：1、粘接钢板，2、被粘接玻璃试件，3、位移计，4、L型定位板，5、锁紧机构，6、底座，7、结构胶，8、弧形定位孔，9、加强筋板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1～图3所示，用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，包括粘接钢板1、被粘接玻璃试件2、位移计3、底座6及夹持机构，其中，粘接钢板1竖直设置于底座6上方，位移计3安装于粘接钢板1上。本实施例的被粘接玻璃试件2竖直设置且其底部与底座6上端面接触，被粘接玻璃试件2的数量为两个，两个被粘接玻璃试件2对称分布于粘接钢板1左右两侧，且两个被粘接玻璃试件2均通过结构胶7与粘接钢板1固定连接。本实施例的结构胶7将粘接钢板1和被粘接玻璃试件2粘接后，其形成固化的胶层结构。

本实施例的夹持机构包括L型定位板4，L型定位板4包括第一矩形面板及与第一矩形面板垂直连接的第二矩形面板，本实施例中L型定位板4的第一矩形面板纵向水平设置，第二矩形面板竖直设置，第一矩形面板通过螺栓固定于底座6上。本实施例中每个被粘接玻璃试件2的前后两侧均设有一块L型定位板4，且被粘接玻璃试件2通过分布于其前后两侧的两块L型定位板4的第二矩形面板夹持定位。为了加强L型定位板4的结构强度，本实施例的L型定位板4还包括加强筋板9，加强筋板9倾斜设置且其两端分别与L型定位板4的第一矩形面板和第二矩形面板固定连接。

本实施例测试结构胶界面粘接剪切强度时，具体包括以下步骤：步骤1、根据工程实况预设结构胶7的厚度值，并将底座6固定于材料力学试验机上；步骤2、根据预设的结构胶7厚度值布设两个被粘接玻璃试件2，再将粘接钢板1下端嵌入两个被粘接玻璃试件2中央，然后将粘接钢板1与两个被粘接玻璃试件2通过结构胶7粘接为一体；步骤3、将两个被粘接玻璃试件2通过夹持机构夹持定位于底座6上；步骤4、采用材料力学试验机在粘接钢板1顶端施加竖直向下的压向载荷，持续增加该压向载荷，并记录粘接界面破坏时的压力值；步骤5、利用粘接界面破坏时的压力值与粘接界面的面积来计算结构胶粘接界面的粘接剪切强度，其中，计算结构胶粘接界面的粘接剪切强度的公式为：σc＝P/A，式中，σc为结构胶界面粘接剪切强度，P为结构胶粘接界面破坏时的压力值，A为结构胶粘接界面的面积之和；步骤6、重复步骤2～步骤5，多次测量结构胶界面粘接剪切强度并求取平均值，其中，重复测试时粘接钢板1下端嵌入两个被粘接玻璃试件2之间区域的长度和结构胶7的长度按预设的值递增。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：本实施例还包括锁紧机构5，每个被粘接玻璃试件2前后两侧的两块L型定位板4的第二矩形面板通过锁紧机构5连接。本实施例通过锁紧机构5连接每个被粘接玻璃试件2前后两侧的两块L型定位板4，使得本实施例结构更加稳固，在对粘接钢板1施加压向载荷时，本实施例的被粘接玻璃试件2更不易出现向前或向后的侧向偏移。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上做出了如下进一步限定：本实施例在具体设置时，四块L型定位板4分别分布于左侧被粘接玻璃试件2左前方、左侧被粘接玻璃试件2左后方、右侧被粘接玻璃试件2右前方及右侧被粘接玻璃试件2右后方，且L型定位板4的第二矩形面板均局部正对被粘接玻璃试件2设置。连接夹持左侧被粘接玻璃试件2的两块L型定位板4的锁紧机构5位于左侧被粘接玻璃试件2的左侧，连接夹持右侧被粘接玻璃试件2的两块L型定位板4的锁紧机构5位于右侧被粘接玻璃试件2的右侧。本实施例的L型定位板4部分超出被粘接玻璃试件2外边缘，锁紧机构5具体连接L型定位板4超出被粘接玻璃试件2的部分，如此，本实施例应用时能降低锁紧机构5对被粘接玻璃试件2布设造成的影响。

实施例4：

本实施例在实施例3的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的L型定位板4的第二矩形面板构成有贯穿其前后端面的弧形定位孔8，本实施例的锁紧机构5包括锁紧螺栓和锁紧螺母，本实施例锁紧机构5具体通过锁紧螺栓穿过前后两块L型定位板4的弧形定位孔8并在锁紧螺栓上套设锁紧螺母，进而实现前后两块L型定位板4的固定连接。本实施例的锁紧螺栓与被粘接玻璃试件2端面表面接触，弧形定位孔8提供反力，加上螺母固定，能够防止在施加压向载荷时左侧被粘结玻璃试件2向左发生移动，也防止右侧被粘结玻璃试件2向右发生移动。

实施例5：

本实施例在实施例1～实施例4中任意一个实施例的基础上做出了如下进一步限定：本实施例的粘接钢板1和被粘接玻璃试件2两者的左右侧面均为矩形平面，且粘接钢板1左右侧面的宽度大于被粘接玻璃试件2左右侧面的宽度。本实施例应用时，位移计3具体安装于粘接钢板1下端位于两个被粘接玻璃试件2之间区域外的部位上。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，其特征在于，包括粘接钢板（1）、被粘接玻璃试件（2）、位移计（3）、底座（6）及夹持机构，所述粘接钢板（1）竖直设置于底座（6）上方，所述位移计（3）安装于粘接钢板（1）上；所述被粘接玻璃试件（2）竖直设置于底座（6）上，被粘接玻璃试件（2）的数量为两个，两个所述的被粘接玻璃试件（2）对称分布于粘接钢板（1）左右两侧，且两个所述的被粘接玻璃试件（2）均通过结构胶（7）与粘接钢板（1）固定连接；所述夹持机构包括L型定位板（4），所述L型定位板（4）的两块矩形面板分别为纵向水平设置的第一矩形面板和竖直设置的第二矩形面板，所述第一矩形面板固定于底座（6）上；每个被粘接玻璃试件（2）的前后两侧均设有一块L型定位板（4），且被粘接玻璃试件（2）通过分布于其前后两侧的两块L型定位板（4）的第二矩形面板夹持定位。

2.根据权利要求1所述的用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，其特征在于，还包括锁紧机构（5），每个被粘接玻璃试件（2）前后两侧的两块L型定位板（4）的第二矩形面板通过锁紧机构（5）连接。

3.根据权利要求2所述的用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，其特征在于，四块所述的L型定位板（4）分别分布于左侧被粘接玻璃试件（2）左前方、左侧被粘接玻璃试件（2）左后方、右侧被粘接玻璃试件（2）右前方及右侧被粘接玻璃试件（2）右后方，且L型定位板（4）的第二矩形面板均局部正对被粘接玻璃试件（2）设置；连接夹持左侧被粘接玻璃试件（2）的两块L型定位板（4）的锁紧机构（5）位于左侧被粘接玻璃试件（2）的左侧，连接夹持右侧被粘接玻璃试件（2）的两块L型定位板（4）的锁紧机构（5）位于右侧被粘接玻璃试件（2）的右侧。

4.根据权利要求3所述的用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，其特征在于，所述L型定位板（4）的第二矩形面板构成有贯穿其前后端面的弧形定位孔（8），所述锁紧机构（5）包括穿过前后两块L型定位板（4）的弧形定位孔（8）的锁紧螺栓及套设于锁紧螺栓上的锁紧螺母。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的用于测试钢板与玻璃粘胶强度的台座，其特征在于，所述粘接钢板（1）和被粘接玻璃试件（2）两者的左右侧面均为矩形平面，且粘接钢板（1）左右侧面的宽度大于被粘接玻璃试件（2）左右侧面的宽度。