Устройство для испытания строительных конструкций горизонтальной нагрузкой

 

<1>742736

Союз Советских

Социалистических

Ресттубттик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Донолннтельное к авт. свнп-ву (22) Заявлено22.02.78 (2I ) 2584706/29 33 (5l)M. Кл.

G 01 М 5/00 с присоединением заявки ¹

3Ьеударстеенвый комитет

СССР (23) Приоритет ав белеет яэебретенкй к етхемткй

Опубликовано 25.06.80. Бюллетень,%23

Дата опубликования оннсанння 27.06.80 (53} УДК 691.620. . 174(088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Казачек и Т. М. Пецольд

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (7т) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано во всех областях науки и техники при экспериментальных исследованиях конструкций из железобетона, металла, дерева, пластмасс и т.д., работающих на

5 изгиб или сжатие с изгибом.

Известно устройство для приложения гс ризонтальной нагрузки, содержащее штучные грузы, систему балок, блоков

1О и канатов )1).

Наиболее близким из известных к предлагаемому является устройство для испытания строительных конструкций горизонтальной нагрузкой, включающее опоры, установленные на силовом полу, домкрат, горизонтальную тягу с блоком иплатформой для штучных грузов и измерительные приспособления 12). . Однако указанные устройства не поэ- 20 воляют достаточно качественно производить испьггания, так как при нагрузках, близких к максимальным, начинается нарушение устойчивости процесса деформирования испытываемого элемента, При данных способах загружения это выражается в ускоренном деформировании на выдержках и при кратковременных и при длительных испытаниях. При достижении максимальной поперечной нагрузки элемент прогибается весьма быстро без вмешательства испытателей и разрушение происходит при прогибах значительно превышающих таковые в момент достижения Р

В реальных статиче"ки неопределимых конструкциях при достижении в одном иэ элементов максимальных усилий про-исходит постепенный процесс перераспределения усилий между элементами системы. Характер этого процесса во многом зависит от возможности к пластическому деформированию наиболее напряженных стержней и часто определяет собой поведение всей конструкции в процессе разрушения.

При испытаниях отдельных элементов силами тяжести в этой стадии нагруз3 7427 ка не изменяется и нет равновесия меж

ДУ ВНЕШНИМИ И ВНУТРЕННИМИ СИЛаМИ, т.Е. стержень. преврашается в механизм.

Вследствие этого отсутствует возможность контроля напряженно деформирован5 ного состояния образца. Кроме того, в случае наличия продольного сжатия для элемента в составе системы может иметь место наличие ниспадающего участка на диаграмме нагрузка-деформация, особен- 1о ности которой не могут быть выявлень известными устройства ми.

При испытаниях элементов осуществление повторных загружений очень трудоемко, так как требуется повторение цик-15 лов нагрузка-разгрузка грузового поддона штучными грузами. В то же время в случае нагружения гидравлическими домкратами при стандартном оборудовании Весьма сложно осуществлять поэтапный сброс нагрузки и зчакопеременное ее притяжение.

11ель изобретения — повышение точности приложения горизонтальной нагрузки и устранение самопроизвольного деформиро-25 вания испытываемой конструкции при максимальных нагрузках.

Достигается это тем, что устройство для испытания строительных конструкций горизонтальной нагрузкой, включающее опоры, установленные на силовом полу, домкрат, горизонтальную тягу.с блоком и платформой для штучных грузов и измерительные приспособления, снабжено силовой рамкой, дополнительной 35 горизонтальной тягой и винтовым упором, причем силовая рамка свободно охваты.вает испытываемую конструкцию, горизонтальные тяги жестко закреплены на прОтивопОПОжных стОронах .СилОВОи рамки1 40 а дополнительная тяга связана с винтовым упором, установленным на силовом полу.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство.

Оно содержит опоры 3., установлешпяе на силовом полу, домкрат 2, горизонтапьную тягу 3 с блоком 4 и платформой 5 для штучных грузов, измерительное приспособление 6, дополнительную горизонтальную тягу 7, винтовой упор 8, силовую рамку 9, динамометры 10 и 3.1.

Дополнительная горизонтальная тяга 7 соединена с винтом 3 2 упора 8 при помощи упОрнОгО пОдшипника 1 3, препятствую» 55 щего закручиванию тяги при перемещении винта в гайке 13.

Устройство работает следующим образом.

36 4

Испытываемый элемент загружают домкратом 2 продольной силой заданной величины. Далее, при необходимости приложения поперечной силы, платформу

5 загружают штучным грузом величины Р, достаточным для разрушения испытываемого элемента при заданном уровне продольной силы. При этом рамка 9 не соприкасается с испытываемым элементом и показания усилия на динамометрах

10 и 11 равны P. Далее винт 12 плавно Врашают, рамка 9 упирается в испытываемый элемент и усилие P постепенно передается ему. Показания динамометра

10 уменьшаются, а динамометра 11 равны P. Таким образом, фактическая поперечная сила, прикладываемая к испытываемому элементу при любом положении винта 12, равна разности отсчетов показаний динамометров 10 и 11.

Изменение поперечной нагрузки достигают плавным поворотом винта 12, а этапы ее приложения могут быть как угодно малы. Максимальную поперечную нагрузку Р „,, воспринятую испы1 мсяКс* тываемым элементом, при заданном уровне продольной силы фиксируют в тот момент, когда при вращении винта показания динамометра 10 перестают уменьшаться. При дальнейшем отпуске винта

12 показания динамомента 10 увеличиваются„т.е. испытываемый элемент находится в стадии неустойчивого равновесия и его отпорность начинает уменьшаться, однако, не происходит самопроизвольного быстрого деформирования. При фиксированном положении винта прогиб испытываемого . - ента остается постоянны м Отпуская Винт, мОжнО дОВОдить испытываемый элемент до физического разрушения материала в наиболее напряженном сечении.

Применение устройства позволяет заг ружать испытываемые образцы в нескольких точках по их длине, осуществлять любыми этапами циклы нагрузкаразгрузка, а также прикладывать поперечную силу в обратном направлении путем ввинчивания винта в упорную гайку

14, т.е. создавать знакопеременное поперечное загружение.

Формула изобретения

Устройство д испытания строя тельных конструкций горизонтальной нагрузкой, включающее опоры, установленные на силовом полу, домкрат, горизонтальную тягу с блоком и платформой для штучных грузов и измерительные приспособления, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности приложения горизонтальной нагрузки и устранения самопроизвольного деформирования испытываемой конструкции при максимальных нагрузках, устройство снабжено силовой рамкой, дополнительной горизонтальной тягой и винтовым упором, причем силовая рамка

742736 6 свободно охватывает испытываемую конструкцию, горизонтальные тяги жестко закреплены на противоположных сторонах силовой рамки, а дополнительная тяга связана с винтовым упором, установленным на силовом полу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

10,% 450087, кл. G 01 М 5/00 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

% 376681, кл. G 01 М 5/00, 1971.

Составитель А. Афонин

Редактор Н. Волкова Техред H. Ba6yp .Корректор;Г. Назарова

Заказ 3452/37 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4