Способ испытания на прочность строительной конструкции

 

Изобретение относится к строительству, а именно - к способам испытаний железобетонных конструкций. Изобретение позволяет упростить испытания и снизить их трудоемкость путем исключения традиционных дополнительных силовых воздействий. Способ предусматривает предварительную установку панели в вертикальное положение на опорные торцевые башмаки. Затем осуществляют непрерывный поворот панели, в результате чего возникает составляющая P₂ собственного веса панели P₁ действующая из плоскости панели. В процессе испытания непрерывно измеряют угол наклона строительной конструкции, и если достигается без исчерпания прочности угол наклона, больший или равный контрольному углу, строительную конструкцию считают выдержавшей испытание на прочность. 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам испытаний строительных конструкций, преимущественно железобетонных однослойных стеновых панелей.

Известен способ испытания строительных конструкций, включающий установку конструкций на стенде с последующим ее нагружением [1].

Наиболее близким к изобретению является способ испытания на прочность строительной конструкции, заключающийся в последовательной установке конструкции в различные положения, ее нагружении и контроле за исчерпанием несущей способности [2].

Существенными недостатками известного решения являются сложность проведения испытаний, значительная их трудоемкость, обусловленные необходимостью дополнительных силовых воздействий.

Целью изобретения является упрощение испытаний и снижение их трудоемкости путем исключения дополнительных силовых воздействий.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе испытания на прочность строительной конструкции, преимущественно железобетонной однослойной стеновой панели, заключающемся в последовательной установке конструкции в различные положения, ее нагружении и контроле за исчерпанием несущей способности, предварительно конструкцию устанавливают вертикально, а затем осуществляют ее нагружение увеличивающейся нагрузкой из плоскости конструкции посредством непрерывного ее поворота, увеличивая угол наклона относительно вертикального положения, при этом непосредственно в процессе поворота одновременно производят контроль за исчерпанием несущей способности конструкции, по достижении которого поворот прекращают.

По сравнению с прототипом [2] предлагаемое решение содержит новые признаки, заключающиеся в том, что предварительно конструкцию устанавливают вертикально, а затем осуществляют ее нагружение увеличивающейся нагрузкой из плоскости конструкций посредством непрерывного ее поворота, увеличивая угол наклона относительно вертикального положения, при этом непосредственно в процессе поворота одновременно производят контроль за исчерпанием несущей способности конструкции, по достижении которого поворот прекращают.

Как следует из вышеизложенного, предлагаемое изобретение является новым, поскольку оно не известно из существующего уровня техники, и, кроме того, оно имеет изобретательский уровень, так как явным образом не следует из него.

Изобретение также является также промышленно применимым, так как оно может быть использовано при испытании строительных конструкций, преимущественно железобетонных однослойных стеновых панелей.

На фиг. 1 изображена панель на испытательном стенде, вид с фасада; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Способ осуществляется следующим образом.

Панель 1 вывешивают на крюке крана на динамометрической стропе и определяют ее вес. Затем в торцевых зонах панели прикрепляют нижние опорные части 2 и 3, имеющие соответственно полуцилиндрическую и полусферическую формы, и верхние захваты 4. Устанавливают панель 1 вертикально на опорные башмаки 5, имеющие полуцилиндрические углубления. Захваты 4 прикрепляют к специальному устройству (не показано) в точке А посредством шарнира 6 и расстроповывают панель 1. После того, как панель 1 установлена вертикально, осуществляют ее нагружение увеличивающейся нагрузкой из плоскости панели. Для этого панель 1 непрерывно поворачивают, увеличивая угол наклона ϕ относительно вертикального положения панели 1 (фиг. 2). Как показано на фиг. 2, при повороте панели 1 возникает составляющая Р₂ ее собственного веса, которая и будет нагрузкой, действующей из плоскости, увеличивающейся при увеличении угла ϕ . При этом непосредственно в процессе поворота одновременно производят контроль исчерпания несущей способности панели 1, которое фиксируется по исчерпанию несущей способности наиболее напряженного продольного стержня 7, расположенного в арматурной сетке 8 со стороны, растянутой от действия нагрузки Р₂ из плоскости панели 1, и одновременного исчерпания несущей способности сжатой зоны бетона 9 и продольного стержня 7, а также исчерпания несущей способности только сжатой зоны бетона 9. Изменение угла ϕ производят с помощью указанного выше специального устройства, обеспечивающего поворот панели 1 по дуге окружности с радиусом ОА (фиг. 2).

Панель считается выдерживающей испытание по прочности, если угол ϕ, при котором зафиксированы или текучесть продольной арматуры в нижней зоне панели, или раздробление сжатого бетона в верхней зоне, оказывается больше или равен контрольному углу ϕ_x , который определяется расчетом по фактическим характеристикам бетона и арматуры с учетом фактического веса панели, измеряемого с помощью динамометра.

Изобретение предназначено в основном для железобетонных однослойных стеновых панелей, армированных сетками с одинаковыми продольными стержнями, т. е. для обычных в практике строительства панелей. Поскольку прочность бетона может быть измерена неразрушающими методами, нагрузки Р₁ и Р₂ (фиг. 2) определяются по величине измеренного угла (Р₁ =Р₁₀ ˙cosϕ ; P₂ = P₁₀ ˙sin ϕ , где Р₁₀ - усилие Р₁ при ϕ= 0, т.е. при вертикальном положении панели, когда величина Р₁₀ измеряется с помощью динамометрического стропа), то коэффициент запаса при испытании по прочности определяется без особых затруднений.

При проведении испытаний контролируемой величиной является угол ϕ_х, при котором достигается исчерпание несущей способности панели (угол ϕ_х не превышает 30^о).

Работоспособность изобретения обусловлена следующим.

Для стеновых панелей горизонтальные нагрузки от ветра относительно малы по сравнению с собственным весом панели, приходящимся на единицу боковой поверхности, поэтому при ϕ= 90^о (горизонтальное положение панели) панель разрушается от собственного веса.

При угле ϕ= 0^о (вертикальное положение панели) уровень ее напряженно-деформированного состояния ниже, чем в случае контролируемого по прочности при действии реальных горизонтальных и вертикальных нагрузок. Таким образом, при ϕ= 0^о уровень напряженного состояния меньше контролируемого, а при ϕ= 90^о в несколько раз больше. При некоторой промежуточной величине ϕ достигается исчерпание несущей способности панели.

Изобретение позволяет значительно упростить испытания, снизить энергетические и трудовые затраты ввиду отсутствия необходимости в приложении дополнительных вертикальных и горизонтальных нагрузок и использования только собственного веса панели.

Формула изобретения

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ, преимущественно железобетонной однослойной стеновой панели, включающий нагружение конструкции, контроль за исчерпанием несущей способности, отличающийся тем, что предварительно строительную конструкцию устанавливают вертикально, нагружают ее путем непрерывного поворота, увеличивая угол наклона относительно вертикального положения, непрерывно в процессе испытания измеряют угол наклона строительной конструкции, сравнивают угол наклона с контрольным углом, при этом при угле наклона, большем или равном контрольному углу, строительную конструкцию считают выдержавшей испытание на прочность.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2