JPS62162940A - Method and device for uniformly distributing force in structure experiment - Google Patents

Method and device for uniformly distributing force in structure experiment

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JPS62162940A
JPS62162940A JP468386A JP468386A JPS62162940A JP S62162940 A JPS62162940 A JP S62162940A JP 468386 A JP468386 A JP 468386A JP 468386 A JP468386 A JP 468386A JP S62162940 A JPS62162940 A JP S62162940A
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test specimen
force
uniformly distributed
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入野 一男
Yoshinori Sakai
喜則 酒井
Kazuya Oota
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Abstract

PURPOSE:To simulate the stress distribution of a fixed border slab corresponding to actual machine design by fixing the periphery of a test body on a force application base, setting a load applied on a force application point according to the relation between force application points, and applying a uniformly distributed load by a hydraulic jack. CONSTITUTION:Four sides of the test body A on the force application base 1 are fixed by a PC steel material 6, the hydraulic jack 4 is arranged by a support frame 9 closely to the center part of the test body, and the uniformly distributed load P is placed on the test body with the reaction force of a reaction beam 3 through the operation of the jack 4. The ratio of respective loads is so set that P1:P2:P3=1:2:3. The device consists of the base 1, a pole 2, and the beam 3, so the device becomes compact and a self-balancing system whose column is buried in the base does not require a reaction force floor and the periphery of the test body is fixed to set peripheral border condition and when the stress distribution at the time of multipoint force application is a uniformly distributed load corresponding to actual machine design, the stress distribution of the fixed border slab can be simulated.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はスラブなどの構造実験において、試験体に等分
布荷重を負荷させるようにした加力方法およびその装置
に関する乙のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for applying uniformly distributed loads to a test specimen in structural tests of slabs and the like.

「従来の技術」 従来一般に、この種の構造実験において、等分布荷重に
よる応力を模擬するには、次のような方法がとられてい
る。
"Prior Art" Conventionally, in this type of structural experiment, the following method has been generally used to simulate stress due to uniformly distributed loads.

(A)水圧バッグによる等分布載荷方法・・・試験体と
反力構台との間に水圧バッグを配置し、該水圧バッグに
水圧をかけることにより試験体に等分布荷重を負荷させ
る方法。
(A) Equally distributed loading method using a hydraulic bag: A method in which a hydraulic bag is placed between the test specimen and the reaction force gantry, and a uniformly distributed load is applied to the test specimen by applying water pressure to the hydraulic bag.

(I3)トーナメント載荷方式による多点加力方法・・
・加力機器から載荷梁によって多数の加力点に荷重を分
散させる方法。
(I3) Multi-point loading method using tournament loading method...
- A method of distributing the load from a force-applying device to a large number of stress points using a loading beam.

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、前記従来の方法においては、次のような解決
すべき問題点があった。
"Problems to be Solved by the Invention" However, the conventional method has the following problems to be solved.

すなわち、(A)においては、水圧バッグを試験体の全
面に接触させて等分布荷重を負荷さ仕ろようにしている
ので、試験体の大きさと同等の大きさを有する反力台が
必要であり、しかも境界条件を固定とする場合には、前
記反力台は試験体の最大耐力時の荷重に耐え得る構造を
持ち、かつ試験体をPC鋼材等で連結することのできろ
構成であることを要求されるので、反力台の大きさが大
きくなってしまう問題点がある。また、このような反力
台の代わりに反力床を適用した場合、実験場所に制約を
受けるといった不満がある。さらに、この水圧バッグで
は、水圧バッグの設置面の試験体のひび割れ進展状況を
観察することができず、また試験体の変形量が大きくな
ると、水圧バッグが試験体の変形に追従できなくなると
いった問題点も生じる。しかも、この方法では、水圧バ
ッグを試験体の形状に合わせて製作する必要性があるた
め、試験体が大型化すると、水圧バッグの素材の強度を
高強度にする必要がある等の不具合点らある。
In other words, in (A), the hydraulic bag is brought into contact with the entire surface of the test specimen to apply an evenly distributed load, so a reaction table with the same size as the test specimen is required. If yes, and the boundary condition is fixed, the reaction table has a structure that can withstand the load at the maximum proof stress of the test specimen, and has a structure that allows the test specimen to be connected using prestressing steel, etc. Therefore, there is a problem in that the size of the reaction force table becomes large. Furthermore, when a reaction floor is used instead of such a reaction table, there is a dissatisfaction with the fact that the experimental location is restricted. Furthermore, with this hydraulic bag, it is not possible to observe the progress of cracks in the test specimen on the installation surface of the hydraulic bag, and when the amount of deformation of the specimen becomes large, the hydraulic bag becomes unable to follow the deformation of the specimen. Points also occur. Moreover, with this method, it is necessary to manufacture the hydraulic bag according to the shape of the test specimen, so as the test specimen becomes larger, problems such as the need to increase the strength of the material for the hydraulic bag arise. be.

一方、(B)の場合にあっては、多数の加力点を必要と
する際に、加力フレームの高さが高くなり、また載荷粱
等の組み立てら難しく、不安定であるといった問題点が
ある。しかも、このものでは、戦荷粱の配置に制限があ
るため、必然的に載荷粱に対する応力に対して反力の取
れる位置が制限されてしまうといった不具合点もあり、
また加力機器により負荷する荷重は、等分布荷重を複数
の集中荷重に置き換えたものであるため、等分布荷重を
十分に模擬することができず、局部的な応力の特異点は
発生しないものの、反曲点位置が等分布荷重時に近似し
ないといった問題点らある。
On the other hand, in case (B), when a large number of applying points are required, the height of the applying frame becomes high, and there are problems such as it is difficult and unstable to assemble the loaded rice cake etc. be. Moreover, since there is a limit to the placement of the load, the position where a reaction force can be exerted against the stress on the load is inevitably limited.
In addition, the load applied by a force-applying device replaces a uniformly distributed load with multiple concentrated loads, so it is not possible to sufficiently simulate a uniformly distributed load, and although local stress singularities do not occur, , there is a problem that the position of the recursion point is not approximated when a uniformly distributed load is applied.

本発明は、このような従来の問題点を有効に解決するも
ので、その目的とするところは、多点加力時の試験体の
応力分布が、実機設計に対応した等分布荷重時固定境界
スラブの応力分布を模擬できるようにした加力方法およ
び装置を提供することにある。
The present invention effectively solves these conventional problems.The purpose of the present invention is to ensure that the stress distribution of the test specimen under multi-point application has a fixed boundary during uniformly distributed loading corresponding to the design of the actual machine. An object of the present invention is to provide a method and device for applying force that can simulate the stress distribution of a slab.

「問題点を解決するための手段」 本発明では、試験体を加力基礎台に載せ、PC鋼材によ
りこの加力基礎台に試験体を固定し、前記試験体に多数
の加力点から油圧ジャッキにより荷重をかけて、試験体
に等分布荷重と同等な応力を生じさせる加力方法であっ
て、予め前記加力点の位置を設定するとともに、該加力
点にかける荷重を加力点相互の関係においてそれぞれ設
定しておき、前記加力点にその設定荷重を負荷させるよ
うにしたものである。
"Means for Solving the Problems" In the present invention, a test specimen is placed on a load-bearing foundation, the test specimen is fixed to the load-bearing foundation using PC steel, and a hydraulic jack is applied to the test specimen from a number of load points. This is a method of applying stress that is equivalent to a uniformly distributed load on a test specimen by applying a load to the test specimen, and in which the position of the application point is set in advance, and the load applied to the application point is adjusted in relation to each other. Each load is set in advance, and the set load is applied to the force application point.

ここで、試験体に等分布荷重を作用させろ手段として、
試験体を載置する加力基礎台と、該加力基礎台から上方
に延出しかつ加力基礎台の周囲に沿って複数配置された
支持柱と、該支持柱に格子状に架け渡された反力梁と、
該反力梁と試験体との間に配置され試験体に対して荷重
を負荷する多数の油圧ジャッキとを具備し、かつ前記加
力基礎台に、試験体をこの加力基礎台に固定するPC鋼
材を配設する如くし、PC鋼材により試験体を加力基礎
台に固定し、多数の油圧ジャッキによって、試験体に荷
重を負荷させるようにした。
Here, as a means to apply a uniformly distributed load to the test specimen,
A load-bearing base on which the test specimen is placed, a plurality of support columns extending upward from the load-bearing base and arranged around the load-bearing base; a reaction beam,
A large number of hydraulic jacks are arranged between the reaction beam and the test specimen to apply a load to the test specimen, and the test specimen is fixed to the loading foundation. The test specimen was fixed to a loading foundation using the PC steel material, and a load was applied to the test specimen using a large number of hydraulic jacks.

「実施例」 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。"Example" An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図および第2図は、本発明の加力装置の一実施例を
示すもので、図中符号Iは試験体Aを載置する加力基礎
台、符号2はこの加力基礎台lに基端が埋め込まれこの
基礎台1よりら自由端が上方に延出する支持柱、符号3
はこれら支持柱2に格子状に架け渡された反力梁、符号
4はこの反力梁3と試験体Aとの間に多数(実施例では
9個)配置された油圧ジャッキであり、これら符号1な
いし4により、本実施例の主要部材を構成している。
FIGS. 1 and 2 show an embodiment of the force applying device of the present invention. In the figures, reference numeral I indicates a force base on which the test specimen A is placed, and numeral 2 indicates this force base L. A support column, reference numeral 3, whose base end is embedded in and whose free end extends upward from the foundation 1;
denotes a reaction beam spanned over these support columns 2 in a grid pattern, and 4 denotes a number of hydraulic jacks (nine in the example) placed between the reaction beam 3 and the test specimen A. Reference numerals 1 to 4 constitute the main members of this embodiment.

前記加力基礎台lは、地盤Gの上に突設された4 1i
I枠状の鉄筋コンクリート製壁部5を主体として構成さ
れ、該壁部5の上面に試験体Aの載置面5aが設けられ
るとともに、この壁部5には、上下方向(第2図上下方
向)に延びるPCI材挿通挿通孔部5の長さ方向に沿っ
て等間隔に形成されている。なお、図面ではこの挿通孔
にはP(J4材6が配置された状態が示されている。ま
た、前記壁部5にはpca材挿通挿通孔端が開口する貫
通ロアが設けられるとともに、壁部5の内側に入るため
の進入口8が形成されている。
The force-applying foundation l is 4 1i protruding above the ground G.
It is mainly composed of an I-frame-shaped reinforced concrete wall 5, and a mounting surface 5a for the test specimen A is provided on the upper surface of the wall 5. ) are formed at regular intervals along the length direction of the PCI material insertion hole portion 5 extending in the length direction. Note that the drawing shows a state in which a P (J4 material 6) is placed in this insertion hole. Also, the wall portion 5 is provided with a through lower opening at the end of the PCA material insertion hole, and An entrance 8 for entering the inside of the section 5 is formed.

一方、前記支持柱2および反力梁3はHjli[Iによ
り構成されており、この支持柱2は本実施例では、壁部
5の周囲にフランジ面2aを壁部5に向けた状態で2個
づづ等間隔に設けられている。また、面記反力粱3は、
前記フランジ面2aが対向する支持柱2にボルト、ナツ
ト等の固定手段により着脱自在に架け渡されており、し
かもこれら反力梁3の内航後方向(第1図上下方向)に
延びる反力梁3は、左右方向に延びる反力梁3の下側に
位置して段違いに組み立てられている。
On the other hand, the support column 2 and the reaction beam 3 are constructed of Hjli[I, and in this embodiment, the support column 2 is arranged around the wall 5 with the flange surface 2a facing the wall 5. They are placed at equal intervals. In addition, Menki reaction force 3 is
The flange surface 2a is removably spanned over the opposing support column 2 by fixing means such as bolts and nuts, and the reaction force of these reaction beams 3 extending in the inward direction (vertical direction in FIG. 1) The beams 3 are located below the reaction beams 3 extending in the left-right direction, and are assembled at different levels.

そして、この下側に位置する反力梁3には、H鋼からな
る4角枠状でかつ真中にもHiiliが架け渡された支
持枠9が一体に取り付けられるとともに、該支持枠9に
は前記油圧ジャッキ4が固定されている。
A support frame 9 made of H steel in the form of a rectangular frame with a Hiili spanned across the middle is integrally attached to the reaction beam 3 located on the lower side. The hydraulic jack 4 is fixed.

この油圧ジャッキ4は、実施例では、支持枠9の4隅、
各辺の中央部および支持枠9の中心部に合計9個が固定
されており、また、各油圧ジャッキ4のロッド4aには
ロードセルlOと試験体Aの上面に接するユニバーサル
ヘッド11が取り付けられている。
In the embodiment, this hydraulic jack 4 includes four corners of the support frame 9,
A total of nine heads are fixed at the center of each side and at the center of the support frame 9, and a universal head 11 is attached to the rod 4a of each hydraulic jack 4 so as to be in contact with the load cell lO and the upper surface of the test specimen A. There is.

次に、この装置によって、試験体Aの構造実験を行う場
合について説明する。
Next, a case will be described in which a structural experiment of test specimen A is performed using this apparatus.

まず、加力装置を第1図などに示すように、組み立てら
れた状態とするには、装置全体と試験体Aとを合わせた
全重量を支持できる設置場所を設定しておき、この設置
場所の所定位置に支持柱2を配置するとともに反力梁3
を架け渡して、これら支持柱2および反力梁3からなる
加力フレームを先組みした状態とする。次いで、前記支
持柱2を基準として、壁部5を成形するための型枠をセ
ットし、この型枠の中にPC鋼材挿通孔を構成するシー
ス管(エンビ管)を固定する一方、加力基礎台lに必要
な鉄筋を、必要かぶり厚を確保した状態でセットする。
First, as shown in Fig. 1, in order to bring the force applying device into the assembled state, set an installation location that can support the total weight of the entire device and test specimen A, and set this location. The support column 2 is placed at a predetermined position, and the reaction beam 3
The load-applying frame consisting of these support columns 2 and reaction beams 3 is pre-assembled. Next, a formwork for forming the wall portion 5 is set using the support column 2 as a reference, and a sheath pipe (embedded pipe) constituting the PC steel insertion hole is fixed in this formwork, while applying force. Set the necessary reinforcing bars for the foundation l while ensuring the required cover thickness.

なお、この型枠内にセットずろ鉄筋は、予め工場等にお
いて鉄筋の必要量を鉄筋かごとしてユニット化しておく
Note that the set staggered reinforcing bars are set in this formwork in advance by unitizing the necessary amount of reinforcing bars into a reinforcing bar basket at a factory or the like.

鉄筋かご等のセットが終了したならば、型枠の中にコン
クリートを打設して、壁部5を作り、このコンクリート
の所定強度が得られた状態で、反力梁3を外して試験体
へをセットし、この試験体Aの上に油圧ジャッキ4など
を配置すれば、第1図などに示した装置が完成する。
Once the reinforcing cages, etc. have been set, concrete is poured into the formwork to create the wall section 5, and once the specified strength of the concrete has been achieved, the reaction beam 3 is removed and the test specimen is constructed. If the hydraulic jack 4 and the like are placed on top of the test specimen A, the apparatus shown in FIG. 1 is completed.

なお、前記において、加力装置を設置する場所は、装置
を設置して試験体Aの構造実験を実施できる場所であれ
ば、屋内および屋外を問わず、任意に設定することがで
きる。
In the above, the location where the force applying device is installed can be arbitrarily set, regardless of whether it is indoors or outdoors, as long as the device can be installed and a structural experiment of the test specimen A can be carried out.

また、前記試験体Aをセットする手順についてここで説
明を補足しておくと、これは、先組みした加力フレーム
から、反力梁3を取り外し、加ツノ基礎台lの上から試
験体Aを載置する乙のであるが、試験体Aを載置した後
、さらにPC鋼材6によって、加力基礎台lに固定ずろ
手順が加わり、またこのPC鋼材6は、実験中に試験体
Aと加力ttfkk  7+   l   lA=’r
=  Llシ 八 11 ノ、j  Ilr+  よ、
 と−― 、 +J  1.LIT%  ?ff  1
   →1 ノー与えておくものである。
Also, to add a supplementary explanation here about the procedure for setting the test specimen A, this is done by removing the reaction beam 3 from the pre-assembled load-bearing frame, and placing the test specimen A on the Katsuno foundation l. However, after placing the test specimen A, a fixing and shifting procedure is added to the loading foundation l using the PC steel material 6, and this PC steel material 6 was also placed on the test specimen A during the experiment. Applied force ttfkk 7+ l lA='r
= Ll shi 8 11 ノ, j Ilr+ yo,
and --, +J 1. LIT%? ff 1
→1 No, it is something to be given.

そして、構造実験を行うには、全部のセットが完了した
時点すなわち試験体AをPC′g4材6により加力基礎
台lに固定し、9個の油圧ジャッキ4を支持枠9によっ
て試験体Aの中心部に寄った設定位置に配置した時点で
、各油圧ジャッキ・1をそれぞれの設定荷重で動作させ
て、ロッド4aを伸張させていく。
Then, in order to carry out the structural experiment, when all the sets are completed, that is, the test specimen A is fixed to the loading foundation l by the PC'g4 material 6, and the nine hydraulic jacks 4 are attached to the test specimen A by the support frame 9. When the rod 4a is placed at a set position near the center of the rod 4a, each hydraulic jack 1 is operated with its respective set load to extend the rod 4a.

この油圧ジャッキ4の設定荷重は、油圧ジャッキ4が配
置された位置(加力点の位置)相互の関係において予め
設定しておくもので、この設定荷重を考慮することによ
って、試験体Aに等分布荷重を負荷させるものである。
The set load of this hydraulic jack 4 is set in advance in relation to the positions where the hydraulic jacks 4 are arranged (positions of applied points), and by taking this set load into consideration, it is evenly distributed on the test specimen A. It applies a load.

そして、本実施例にあっては、各荷重の比を二方向板の
場合(イ)式で、また一方向板の場合(ロ)式で示すよ
うに設定した。
In this embodiment, the ratio of each load was set as shown in equation (a) for the two-way plate and as shown in equation (b) for the one-way plate.

P 、:P 、:P 3= 1 :2 :3    ・
・(イ)P 、:P 5” l :2        
 ・・(ロ)なお、(イ)式において、符号P、は、第
3図に示すように、試験体Aの中心に位置する油圧ツヤ
・ソキ4の加力点を、P2は試験体Aの中心線X−X線
、Y−Y線上に位置する油圧ジャッキ4の加力点を、ま
たP、は試験体Aの対角線上に位置する油圧ジャッキ4
の加力点を示し、また(口)式において、符号P4は、
第4図に示すように、試験体Aの中心線Y−Y線上に位
置する油圧ジャッキ4の加力点を、P、はこの中心線X
−X線の左右対象位置にある油圧ジャッキ4の加力点を
示している。
P , :P , :P 3= 1 :2 :3 ・
・(I) P , :P 5”l :2
(b) In equation (a), the symbol P is the point of application of the hydraulic polisher 4 located at the center of the specimen A, as shown in Fig. 3, and P2 is the point of application of the hydraulic polisher 4 on the specimen A. P is the applying point of the hydraulic jack 4 located on the center line
In the expression (Kuchi), the symbol P4 is
As shown in FIG. 4, P is the point of application of the hydraulic jack 4 located on the center line Y-Y of the test specimen A.
- Shows the points of application of the hydraulic jack 4 at symmetrical positions on the X-ray.

なお、このような油圧ジャッキ4の設定荷重については
、後述する検討方法を行って決定した。
The set load of the hydraulic jack 4 was determined using a study method described later.

1作用」 しかして、曲記した設定荷重により、油圧ジャッキ4を
動作させて、油圧ジャッキ4のロッド4aを伸張させる
と、油圧ジャッキ4は反力梁3から反力を受け、試験体
Aに等分布荷重が作用する。そして、等分布荷重が試験
体Aに作用すると、試験体Aは次第に変形して湾曲して
いくが、本実施例では、油圧ジャッキ4により試験体A
を変形させているので、試験体Aの最大耐力時の荷重と
変形に対して追従することができ、また試験体Aの上面
のひび割れら観察することができる。なお、試験体への
下面については、加力基礎台1の壁部5に形成した進入
口8から観察することができる。
1 action.'' Then, when the hydraulic jack 4 is operated and the rod 4a of the hydraulic jack 4 is extended by the predetermined set load, the hydraulic jack 4 receives a reaction force from the reaction beam 3, and the test specimen A receives a reaction force. A uniformly distributed load acts. Then, when a uniformly distributed load is applied to the test piece A, the test piece A gradually deforms and curves, but in this example, the test piece A is
Since the specimen A is deformed, it is possible to follow the load and deformation of the specimen A at its maximum yield strength, and it is also possible to observe cracks on the upper surface of the specimen A. Note that the lower surface of the test specimen can be observed through the entrance 8 formed in the wall 5 of the loading foundation 1.

また、面記試験体Aと加力基礎台lとをPC閏材6によ
り強固に固定しているので、スラブ周辺境界条件をでき
るだけ固定の状態にすることができ、しかし加力フレー
ムの支持性2を加力基礎台!に埋め込む構成としている
ので、自己釣合系にすることができる利点もある。
In addition, since the surface test specimen A and the load-bearing foundation l are firmly fixed by the PC studs 6, the boundary conditions around the slab can be kept as fixed as possible, but the support of the load-bearing frame is 2 as a base for applying force! Since it is configured to be embedded in the system, it has the advantage that it can be made into a self-balancing system.

なお、本実施例では、支持枠9に設けた9個の油圧ジャ
ッキ4により、試験体Aに荷重を負荷させる構成として
いるが、他の形状を持った試験体の構造実験をする場合
には、その試験体について、加力点の位置および設定荷
重を検討し、等分布荷重を作用させるようにする。そし
て、このような際に、油圧ジャッキ4の位置などを変更
するようなことが生じた場合、本実施例では、反力梁3
を段違い構造とすることで、組み立てを簡単にしている
ので、反力梁3に作用する応力に対して、反力の取れる
位置を任意に設定することができる利点がある。
In this example, the load is applied to the test specimen A using nine hydraulic jacks 4 installed on the support frame 9. However, when performing structural experiments on test specimens with other shapes, For the test specimen, consider the location of the loading point and the set load, and apply a uniformly distributed load. In this case, if the position of the hydraulic jack 4 or the like is changed, in this embodiment, the reaction beam 3
By having a structure with different levels, assembly is simplified, and there is an advantage that the position where the reaction force can be taken against the stress acting on the reaction beam 3 can be arbitrarily set.

次に、設定荷重の検討方法について説明をする。Next, we will explain how to consider the set load.

検討方法 本検討は、多点加力時の試験体Aの応力分布が、実機ス
ラブの応力分布を模擬できるように、加力点位置および
荷重値に関して、パラメトリックな検討を行い、加力方
法を決定することにある。
Study method: In this study, we conducted a parametric study of the force point positions and load values, and determined the force application method so that the stress distribution of test specimen A during multi-point force could simulate the stress distribution of the actual slab. It's about doing.

多点加力実験の試験体応力を、実機設計に対応した等分
布荷重時固定境界スラブの応力分布に、近似させる方法
として、次の2つの場合を考えた。
The following two cases were considered as a method for approximating the test specimen stress in the multi-point loading experiment to the stress distribution of a fixed boundary slab under uniformly distributed loads corresponding to the actual machine design.

なお、加力点は、加力装置等を考慮して、9点としであ
る。
Note that the number of applying points is nine, taking into consideration the applying device and the like.

(1)第5図および第6図に示すように、試験体へを等
分に分割し、それぞれの部分の中心点Oに加力する方法
(1) As shown in FIGS. 5 and 6, a method of dividing the test specimen into equal parts and applying force to the center point O of each part.

なお、この方法は、等分布荷重時梁実験で一般的である
Note that this method is common in beam experiments with uniformly distributed loads.

(11)加力点位置および荷重値を適切に選ぶことにさ
せる方法(すなわち本考案の方法)。
(11) A method for appropriately selecting a force point position and a load value (ie, the method of the present invention).

この方法では、9個の加力点位置を変え、それぞれの加
力点位置に順次単位荷重を加え、試験体Aの応力を求め
る。加力点位置ごとの単位荷重に、それぞれの試験体A
の応力を係数倍し、加え合わせることにより等分布荷重
時固定境界スラブの応力分布に近似させる。
In this method, the stress of the test specimen A is determined by changing the positions of nine stress points and sequentially applying a unit load to each stress point position. Each test piece A is applied to the unit load for each force point position.
By multiplying the stress by a factor and adding them together, the stress distribution of a fixed boundary slab under uniformly distributed load can be approximated.

以上(i)、(11)の方法で、加力点位置および荷重
値を決定するために、第1表に示すように二方向仮スラ
ブ試験体と、一方向板スラブ試験体とに分けて、それぞ
れ解析ケースを行ない、有限要素法を用いて解析をした
In order to determine the force point position and load value using the methods (i) and (11) above, separate the two-way temporary slab test specimen and the one-way plate slab test specimen as shown in Table 1. Each case was analyzed using the finite element method.

検討結果 加力点位置および荷重値を変えパラメトリックに検討す
る解析ケースについては、応力分布を検討した結果最も
等分布荷重時固定境界スラブの応力分布に近似できたも
のについて、図示するものとする。
Study results For analysis cases in which the stress distribution is examined parametrically by changing the load point position and load value, the one that most closely approximates the stress distribution of a fixed boundary slab under uniformly distributed loading shall be illustrated.

第1表に示すように、各加力方法について、これら各方
法の武力分布)−箋分吉藷雷眺博1常漬虎スラブの応力
分布とを比較検討するために、各解析ケースについて得
たスラブ中心線上および端部近傍の曲げモーメント並び
にせん断力の結果を、第7図ないし第1θ図に示す。
As shown in Table 1, in order to compare and examine the force distribution of each of these methods with the stress distribution of the Tokozuke Tora Slab 1. The results of the bending moments and shear forces on the slab centerline and near the edges are shown in FIGS. 7 to 1θ.

第1表 またその評価結果を第2表に示す。Table 1 The evaluation results are shown in Table 2.

これら評価表および応力分布の比較から、CASE  
X2、CASEY  2の加力点位置および荷重比が、
等分布荷重時固定境界スラブの応力分布を良く近似でき
るものと判断される。
From these evaluation tables and comparison of stress distribution, CASE
The force point position and load ratio of X2 and CASEY 2 are
It is judged that the stress distribution of a fixed boundary slab can be well approximated under uniformly distributed loads.

また、評価は、(i)、(ii)の方法を比較し、その
優劣を決定し、それをO(優)、△(劣)で表した。
In addition, for evaluation, methods (i) and (ii) were compared to determine their superiority or inferiority, which was expressed as O (excellent) or △ (poor).

第2表 「実験例」 次に、本発明にかかる加力方法の作用効果を確認するた
めに行った実験結果を紹介する。
Table 2 "Experimental Examples" Next, the results of experiments conducted to confirm the effects of the force applying method according to the present invention will be introduced.

この実験においては、第1図および第2図に示す装置を
使用し、各油圧ジャッキ4の設定位置およびその設定荷
重の比などの設定条件は前述した実施例に従っている。
In this experiment, the apparatus shown in FIGS. 1 and 2 was used, and the setting conditions such as the set position of each hydraulic jack 4 and the ratio of the set loads were in accordance with the embodiment described above.

第1I図および第12図は二方向板における実験結果を
示し、また第13図および第14図は一方向板における
実験結果を示すものである。
FIGS. 1I and 12 show experimental results for two-way plates, and FIGS. 13 and 14 show experimental results for unidirectional plates.

なお、第11図および第13図においては、(1)試験
体Aの中心線X−X線上の曲げモーメントを実線で示し
た。
In addition, in FIG. 11 and FIG. 13, (1) the bending moment on the center line XX line of test specimen A is shown by a solid line.

(2)試験体Aの中心線Y−Y線上の曲げモーメントを
破線で示した。
(2) The bending moment on the center line YY of the test specimen A is shown by a broken line.

一方、第12図および第14図においては、(1)試験
体Aの中心線X−X線上の軸力を実線で示した。
On the other hand, in FIGS. 12 and 14, (1) the axial force on the center line XX of the test piece A is shown by a solid line.

(2)試験体への中心線Y−Y線上の軸力を破線で示し
た。
(2) The axial force on the center line YY to the test specimen is shown by a broken line.

以上4つの実験例から明らかなように、本発明にかかる
加力方法では、モーメント形状から見て十分に等分布荷
重を模擬できているものと推定することができる。
As is clear from the above four experimental examples, it can be estimated that the force applying method according to the present invention can sufficiently simulate a uniformly distributed load in terms of the moment shape.

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、次のような優れ
た効果を奏することができる。
"Effects of the Invention" As explained above, according to the present invention, the following excellent effects can be achieved.

(a)加力装置の基礎を、試験体を載置する加力基礎台
と、この加力基礎台から上方に延出する支持柱および反
力梁とにより構成したから、装置全体をコンパクトにま
とめることができる。
(a) Since the foundation of the force-applying device is composed of a force-applying base on which the test specimen is placed, and support columns and reaction beams extending upward from this force-applying base, the entire device can be made compact. Can be summarized.

(b)等分布荷重時の応力に、できるだけ近似した荷重
状態を模擬することができる。
(b) It is possible to simulate a load state that is as close as possible to the stress at the time of uniformly distributed load.

(c)試験体をPC鋼材によって加力基礎台に固定する
ようにしたので、試験体の周辺境界条件をできるだけ固
定の状態にすることができる。
(c) Since the test specimen was fixed to the load-applying foundation using prestressed steel, the boundary conditions around the test specimen could be kept as fixed as possible.

(d)反力梁を段違いの格子状に組むことによって、そ
の組み立てを簡単にすることができ、またこの反力梁お
よび支持梁からなる加力フレームに作用する応力に対し
て、反力の取れる位置を1千意に設定することができる
(d) By assembling the reaction beams in a lattice shape with different levels, the assembly can be simplified, and the reaction force can be reduced against the stress acting on the loading frame consisting of the reaction beams and the support beams. You can set up to 1,000 possible positions.

(e)装置全体を自己釣合系とすることにより、反力床
を必要と仕ず、実験場所に制約されることがない。
(e) By making the entire apparatus a self-balancing system, a reaction floor is not required and there are no restrictions on the experimental location.

(D反力梁を格子梁としてコンパクト化しているので、
支持柱との接合部の固定手段(例えばボルト、ナツトな
ど)を取り外し、吊り上げることで、試験体のセット、
リセットが容易になる。
(Since the D reaction beam is compacted as a lattice beam,
The test specimen can be set,
Easier to reset.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は本発明の加力装置の一実施例を示
すもので、第1図は平面図、第2図は第1図■−■線に
沿う矢視断面図、第3図は二方向板における各加力点の
設定荷重を説明するために示した概略図、第4図は一方
向板における各加力点の設定荷重を説明するために示し
た概略図、第5図および第6図は本発明の加力方法と比
較するために示した他の加力方法の加力点を示すもので
、それぞれ第3図および第4図と同様の概略図、第7図
および第8図は二方向板の解析ケースにおける試験体中
心線上の応力分布を説明するために示したらので、第7
図は曲げモーメントを比較したグラフ、第8図はせん断
力を比較したグラフ、第9図および第1O図は一方向板
における応力分布を説明するために示したちので、第9
図は曲げモーメントを比較したグラフ、第1O図はせん
断力を比較したグラフ、第11図および第12図は二方
向板における実験の結果を示すもので、第11図は曲げ
モーメント分布を示すグラフ、第12図は軸力分布を示
すグラフ、第13図および第14図は一方向板における
実験結果を示すもので、第13図は曲げモーメント分布
を示すグラフ、第14図は軸力分布を示すグラフである
。 1・・加力基礎台、2・・支持柱、2a・・フランジ面
、3・・反力はり、4・・油圧ジャッキ、5・・壁部、
6・・PC鋼材、8・・進入口、9・・支持枠、10・
・ロードセル。
1 and 2 show an embodiment of the force applying device of the present invention, in which FIG. 1 is a plan view, FIG. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. The figure is a schematic diagram shown to explain the set load at each applying point on the two-way plate, Figure 4 is a schematic diagram shown to explain the set load at each applying point on the one-way plate, Figure 5 and Figure 6 shows the application points of other application methods shown for comparison with the application method of the present invention, and is a schematic diagram similar to Figures 3 and 4, and Figures 7 and 8, respectively. The figure is shown to explain the stress distribution on the center line of the specimen in the analysis case of a bidirectional plate, so the
Figure 8 is a graph comparing bending moments, Figure 8 is a graph comparing shear forces, and Figures 9 and 10 are shown to explain the stress distribution in a unidirectional plate.
Figure 1 is a graph comparing bending moments, Figure 1O is a graph comparing shear forces, Figures 11 and 12 are results of experiments on bidirectional plates, and Figure 11 is a graph showing bending moment distribution. , Figure 12 is a graph showing the axial force distribution, Figures 13 and 14 are the experimental results for a unidirectional plate, Figure 13 is a graph showing the bending moment distribution, and Figure 14 is the graph showing the axial force distribution. This is a graph showing. 1. Loading foundation, 2. Support column, 2a. Flange surface, 3. Reaction beam, 4. Hydraulic jack, 5. Wall,
6. PC steel material, 8. Entrance port, 9. Support frame, 10.
・Load cell.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)試験体を加力基礎台に載せ、PC鋼材によりこの
加力基礎台に試験体を固定し、前記試験体に多数の加力
点から油圧ジャッキにより荷重をかけて、試験体に等分
布荷重と同等な応力を生じさせる加力方法であって、予
め前記加力点の位置を設定するとともに、該加力点にか
ける荷重を加力点相互の関係においてそれぞれ設定して
おき、前記加力点にその設定荷重を負荷させることを特
徴とする構造実験における等分布加力方法。
(1) Place the test specimen on a load-bearing foundation, fix the test specimen to this load-bearing foundation using PC steel, and apply loads to the test specimen using hydraulic jacks from a number of stress points, evenly distributing the load on the test specimen. A force applying method that generates stress equivalent to a load, in which the position of the force point is set in advance, the load to be applied to the force point is set in relation to each other, and the force applied to the force point is set in advance. A uniformly distributed force application method in structural experiments characterized by applying a set load.
(2)試験体を載置する加力基礎台と、該加力基礎台か
ら上方に延出しかつ加力基礎台の周囲に沿って複数配置
された支持柱と、該支持柱に格子状に架け渡された反力
梁と、該反力梁と試験体との間に配置され試験体に対し
て荷重を負荷する多数の油圧ジャッキとを有し、かつ前
記加力基礎台には、試験体をこの加力基礎台に固定する
PC鋼材が配設されていることを特徴とする構造実験に
おける等分布加力装置。
(2) A load-bearing base on which the test specimen is placed, a plurality of support columns extending upward from the load-bearing base and arranged along the circumference of the load-loading base; It has a reaction beam spanned across the structure, and a number of hydraulic jacks placed between the reaction beam and the test specimen to apply a load to the test specimen. A uniformly distributed force applying device for structural experiments, characterized in that a PC steel material is provided to fix the body to this force applying foundation.
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