DD152994A1

DD152994A1 - Verfahren und vorrichtung zur probebelastung von konstruktionsteilen

Info

Publication number: DD152994A1
Application number: DD22381380A
Authority: DD
Inventors: Norbert Rohde; Siegfried Silbe; Manfred Wacker
Original assignee: Norbert Rohde; Siegfried Silbe; Manfred Wacker
Priority date: 1980-09-10
Filing date: 1980-09-10
Publication date: 1981-12-16

Abstract

Die Erfindung ist insbesondere zur Pruefung von flaechigen Bauelementen oder Bauteilen vorgesehen. Sie soll eine moeglichst ideale Flaechengleichlast bei einem minimalen manuellen, materellen und geraetetechnischen Aufwand ermoeglichen,die gleichzeitig auf die gesamte Belastungsflaeche wirksam wird. Die Probebelastung soll sowohl an einzelnen Bauelementen als auch an eingebauten Bauteilen durchfuehrbar sein. Das wird durch einen behaelterfoermigen Belastungskoerper aus biegesteifen Waenden und einer elastischen Bodenkonstruktion erreicht, der mit einem fluessigen Belastungsmedium kontinuierlich oder stufenweise gefuellt oder entleert wird. Das Verfahren ist insbesondere im Bauwesen aber auch zur Pruefung von Konstruktionsteilen in anderen Industriezweigen anwendbar.

Description

Anmelders

Dipl*~Inge Norbert Eohde Bau-Ing* Siegfried Silbe MpIe-Ing«. Manfred Wacker

Zustellungsbe vollmacht igt e r s

Pat«-Ing« Klaus Lorber

Verfahren und Vorrichtung zur Probebelastung von Konstruktionsteilen

Anwendungsgebiet der Erfindung?

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Probebelastung von Konstruktionsteilen, insbesondere von flächigen Bauelementen oder Bauteilen«

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Bekannt ist es, zur Erzeugung von idealisierten Flächongleichlaaten groß« und kleinformatige Belastungskörper zu verwenden, die auf das zu prüfende Konstruktionsteil gestapelt oder geschüttet v/erden·

Es ist auch möglich, derartige Belastungskörper an die Unterseite des zu prüfenden Konstruktionsteiles durch Verklebung, Verschraubung oder dgl_e anzuhängen? In diesem Falle wird die Belastung punktförmig, linienförmig oder idealisiert flächenhaft eingetragen» Bei diesen Verfahren ist ein hoher manueller Aufwand erforderlich und die Belastungskörper können nur zeitlich differenziert auf oder an dem su belastenden Konstruktionsteil angebracht werden, so daß zwangsläufig eine diskontinuierliche Lasteintragimg erfolgt» Dadurch können nachteilige Auswirkungen auf die Prüfergebnisse eintreten«

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Weiterhin ist das Aufbringen einer idealisierten Flächengleichlast durch synchron gesteuerte Druckzylinder bekannt, deren Kraftübertragung über Quer- und Längsjoche linienförmig oder durch einen Plattenverbund flächenhaft auf das zu belastende Konstruktionsteil erfolgt» Dieses Verfahren ist mit einem hohen geratetechnischen Aufwand verbunden und nur in Prüflaboratorien bzv/_a -hallen durchführbar©

Nachteilig bei den beschriebenen Verfahren ist es, daß durch die Starrheit und Unversehieblichkeit der Belastungskörper oder Kraftübertragungskonstruktionen bei zunehmender Verformung des belasteten Konstruktionsteiles der Kontakt mit der Belastungeflache verloren geht© Dadurch weicht die Laste.intragung immer mehr von einer idealisierten Plächengleichlast ab, was zu Fehleinschätzungen bei der Versuchsauswertung führen kanne Um eine gleichmäßige Lastverteilung zu gewährleisten wurde vorgeschlagenj eine Plächenbelastung über ein Luftkissen zu erzeugen (DD-OS 2055 616).

Auch bei diesem Verfahren ist der gerätetechnische Aufwand insbesondere bei großen Belastungsflächen sehr hoch» Eine derartige Probebelastung ist ebenfalls nur labormäßig durchführbar©

Ziel der Erfindung:

Ziel der Erfindung ist es, Probebelastungen für Konstruktionsteile mit einem geringen manuellen, materiellen und gerätetechnischen Aufwand zu ermöglichen, wobei eine ideale Flächengleichlast in allen Belastungszuständen aufgebracht werden soll, um Störfaktoren auszuschließen·

Darlegung des Y/esens der Erfindung:

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Probebelastung von Konstruktions-» teilen zu schaffen, mit welchem eine Flächengleichlaet gleichseitig auf die gesamte Belastungsflächo aufbringbar·

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ist₉ die kontinuierlich oder stufenweise erhöht oder verringert werden kann«.

Die Probebelastung soll ohne größere -Schwierigkeiten, sowohl bei Bauelementen in Prüflaboratorien oder -hallen, als auch bei Bauteilen in Bauwerken durchführbar sein« Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein behälterförmiger Balastungskörper entsprechend der Abmessungen des zu belastenden Konstruktionsteiles vormontiert, auf den zu belastenden Konstruktionsteil abgesetzt und mit einer Zu- und Abflußleitung verbunden wird_e Der behälterförmige Belastungskörper wird mit einem flüssigen Belastungsmedium, vorzugsweise Wasser, gefüllt und die gewünschten Prüfergebniase mit entsprechenden Meßgeräten er«= mittelt·

Danach wird der behälterförmige Belastungskörper entleert und abgebaute

Je nach dem Aufbau des Prüfprogrammes.werden die Prüfergebnisse durch ein kontinuierliches oder stufenweises Füllen oder Entleeren des behälterförmigen Belastungskörpers, deh» durch eine kontinuierliche oder stufenweise Be- oder Entlastung des zu belastenden Konstruktionsteiles, ermittelt« Der Ablauf der Belastungseintragung auf das zu belastende Konstruktionsteil entsprechend des Prüfprogrammes ist vorprogrammierbare

Die Probebelastungen können sowohl an einzelnen Bauelementen als auch an eingebauten Bauteilen erfolgen* Zur Realisierung des Verfahrens wird ein behälterförmiger Belastungskörper vorgeschlagen, der aus biegesteifen Wänden und einer elastischen Bodenkonstruktion flüssigkeitsdicht zusammengesetzt ist_e Zum Pullen und Entleeren des behälter» förnigen Belastungskörpers mit einem flüssigen Belastungsmedium ist in der Wandkonstruktion eine Ein·» und eine Auslauföffnung vorgesehen, die durch Absperrventile verschlossen v/erden»

Zweckßiäßigerweise sind die biegesteifen Wände aus einzelnen Wandelementen zusammengesetzt; damit der behälterförmige Belastungckörper den Abmessungen des zu belastenden Konstruktionsteiles angepaßt werden kann»

Bei behälterförmigen Belastungskör-pern mit größeren Abmessungen werden Zuganker oder Schottwände eingebaut, die den Seitendruck des flüssigen Belastungsmediums ohne wesentliche Verformung der biegesteifen Wände aufnehmen* Durch Verlängerungen der biegesteifen Wände über den elastischen Boden hinaus_s die vorzugsweise laschenartig ausgebildet sind₉ ist der behälterförmige Belastungskörper auf dem zu belastenden Konstruktionsteil justierbar» Eine Abstützung des behälterförmigen Belastungskörpers auf dem ZO. belastenden Konstruktionsteil erfolgt durch recht» winklig nach innen angeordneten laschenförmigen Stützelementen_s die in Höhe der elastischen Bodenkonstruktion be» festigt sind«

Zum kontinuierlichen oder stufen?/eisen Pullen oder Entleeren des behälterförmigen Belastungskörpers bzw© dessen Vorprogrammier ung sind vor den Absperrventilen für die Ein- und Auelauföffnung Dosier- und Steuerinstruaiente angeordnet^ Während die biegesteifen Seitenwände den Seitendruck des flüssigen Belastungsmediums ohne v/esentliche Verformung aufnehmen, ermöglicht die elastische Bodenkonstruktion einen ständig gleichbleibenden Lastkontakt mit der Belastungsfläche des zu belastenden Konstruktionsteiles auch unter der Bedingung einer ständig fortschreitenden Verformung derselben»

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden·

Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fige 1 einen Längsschnitt durch den behälterförmigen Belastungskörper vor dem Pullen mit einem flüssigen Belastungsmedium

Fig. 2 einen Längsschnitt wie in Fig. 1 nach dem Füllen mit einem flüssigen Belastungsmedium

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Pig» 3 eine Draufsicht auf den behälterföriaigen Bslastungskörper mit eingebauten Zugankern

Pig.· 4 einen Querschnitt A - A gemäß Figo 3

Zur Probebelastung eines Konstruktionsteiles 1 wird ein behälterförmiger Belastungskörper 2 verwendet, der aus biegeeteifen Wänden 3» die aus mehreren· Wandelementen bestehen können j, und einer elastischen Bodenkonstruktion 4 flüssigkeitsdicht zusammengesetzt ist» Die biegesteifen Wände 3 des behälterförmigen- Beiastungskörpers 2 sind mit Zugankern 5 ausgesteifte Zur lageiuäßigen Justierung des behälterförxaigon Belastungskörpers 2 auf den zu belastenden Konstruktionsteil 1 sind an den biegesteifen Wänden 3 laschenartige Verlängerungen angeordnet j die über die elastische Bodenkonstruktion 4 hinausragen* In Höhe der elastischen Bodenkonstruktion 4 ^Nsind rechtwinklig nach innen angeordnete laschenförmige 'Stützelemente 7 an den biegesteifen Wänden 3 befestigte In einer der biegesteifen V/ände 3 des behälterförmigen Belastungskörpera 2 ist in der Nähe der Oberkante eine Einlaßöffnung 8 und unmittelbar über der elastischen Bodenkonstruktion 4 eine Auslaßöffnung 9 vorgesehen, die durch Absperrventile 10 verschlossen sind» An die Absperrventile 10 ist bei der Einlaßöffnung 8 eine Zuflußleitung 11 und bei der Auelaßöffnung 9 eine Abflußleitung 12 für das flüssige Beiastungsmedium 13 anschließbare

In der Zufluß- und Abflußleitung 111 12 sind Dosier- und Steuerinatrumente 14 eingebaute

Die Probebelastung des Konstruktionsteiles 1 wird wie folgt, durchgeführt:

Entsprechend der Abmessungen des Konstruktionsteiles 1 wird ein behälterförmiger Belastungskörper 2 aus biegesteifen Wänden 3? die aus mehreren Wandelementen zusammengesetzt

13

sind, und einer elastischen Bodenkonstruktion 4 vormontierte

Der behälterförmige Belastungskörper 2 wird dann mit Hand oder mittels eines Hebezeuges auf den zu belastenden Konstruktionsteil abgesetzt, wobei dieser sich mit den Stützelementen 7 auf dem Konstruktionsteil abstützte Die genaue Lage auf dem zu belastenden Konstruktionsteil 1 wird durch die laschenartigen Verlängerungen 6 der biegesteifen Wände 3 erreicht₉ welche sich seitlich an das Konstruktionselement 1 anlegen* An den Absperrventilen 10 wird bei der Einlaßöffnung 8 die

ZuflußleituBg 11 und bei der Auslaßöffnung 9 die Abflußleitung 12 befestigt«

Danach wird der behälterförmige Belaetungskö'rper 2 durch Öffnen des Absperrventiles 10 an der Einlaßöffnung 8 kontinuierlich oder stufenweise mit einem flüssigen Belastungsmediuia 13? vorzugsweise V/asser, gefüllte Übertrieben stellt sich dann ein Belaetungsbild gemäß Fig· ein· Die Durchbiegung und die damit zur Mitte des Konstruk·» tionsteiles zunehmende Flächenbelastung ist jedoch vernachlässigbar klein _t so daß eine Flächengleichlast angenommen werden kann« Es ist jedoch auch möglich, die genauen Prüf» ergebnisee zu ermitteln*

Mit Hilfe des Dosier- und Steuerinstrumentes 14 kann der Belastungsablauf vorprogrammiert und die Belastungsgrößen ermittelt werden·

Durch das öffnen des Absperrventiles 10 an der Auslaßöffnung 9 kann der behälterförmige Belastungskörper 2 vollständig entleert werden* Es ist jedoch auch möglich, eine kontinuierliche oder stufenweise Entlastung des Konstruktionsteiles 1 vorzunehmen und diese Prüfergebnisse zu ermitteln·

Claims

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Erfindungsansprüche:

1* Verfahren zur Probebelastung von Konstruktionsteilen_s ißsbesondere von flächigen Bauelementen oder Bautei» len, gekennzeichnet dadurch_s daß ein behälterförmiger Belastungskörper (2) entsprechend der Abmessungen des zu belastenden Konstruktionsteiles (1) vormontiert, auf den zu belastenden Konstruktionsteil (1) abgesetzt und mit einer Zufluß- bzw β Abflußleitung (11 j 1.2) verbunden wird j daß der behalterförmige Belastungskörper (2) mit.einem flüssigen Belastungsmedium (13) ₉ vorzugsweise Y/asser* gefüllt wird, die gewünschten Prüfefgebnisse ermittelt werden und danach das flüssig© Belastungsraedium (13) wieder entleert und der behälterförmige Belastungskörper (2) abgebaut wird«

2« Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das zu belastende KoBstruktionsteil (1) durch ein kontinuierliches oder stufenförmiges Füllen oder Entleeren des behälterförinigen Belasturigskörpers (2) mit dem flüssigen Belastungsmedium (13) be- oder entlastet wird·

3« Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Belastungsablauf vorpr-ogrammierbar ist«

4β Verfaiiren nach Punkt 1 bis 3» gekennzeichnet dadurch, daß die Probebelastungen sowohl an einzelnen Bauelementen als auch an eingebauten Bauteilen erfolgte

5e Vorrichtung zur Probebelastung von Konstruktionsteilen gekennzeichnet dadurch, daß ein behälterförmiger Belastungskörper (2) aus biegesteifen V/änden (3) und einer elastischen Bodenkonstruktion (4) flüssigkeitsdicht zu«· saminengesetzt und sum Füllen mit einer Einlaßöffnung (8) und εum Entleeren mit einer Auslaßöffnung (9) für ein flüssiges Beiastungemedium (13) versehen ist, die durch Absperrventile (10) verschließbar sind».

6β Vorrichtung nach Punkt 5* gekennzeichnet dadurch, daß . die biegesteifen Wände (3) des behälterförmigen Belastungskörpers (2) aus einzelnen Yteinde lementen zusammensetzbar sind»

7e Vorrichtung nach Punkt 5 und 6, gekennzeichnet dadurch, daß die biegesteifen Wände (3) des behälterförmigen Be«- lastungskörpers (2) durch Schottwände oder Zuganker (5) ausgesteift sind«

8« Vorrichtung nach Punkt 5 bis 7» gekennzeichnet dadurch, daß vorzugsweise laschenartige Verlängerungen (6) über die elastische Bodenkonstruktion (4) hinaus an den biegesteifen V/änden (3) befestigt sind·

9© Vorrichtung nach Punkt 5 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß rechtwinklig nach innen angeordnete laschenförmige Stützelemente (7) in Höhe der elastischen Bodenkonstruktion (4) an den biegesteifen Wänden (3) befestigt sind«

1Oe Vorrichtung nach Punkt 5 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß in der Zuflußleitung (11) und der Abflußleitung (12) Dosier«=· und Steuerinstrumente (14) angeordnet sind·

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