RU2324911C1 - Способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324911C1 RU2324911C1 RU2006139882/28A RU2006139882A RU2324911C1 RU 2324911 C1 RU2324911 C1 RU 2324911C1 RU 2006139882/28 A RU2006139882/28 A RU 2006139882/28A RU 2006139882 A RU2006139882 A RU 2006139882A RU 2324911 C1 RU2324911 C1 RU 2324911C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- panel
- plate
- testing
- supports
- load
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии испытания строительных конструкций и оборудованию для этих целей и может быть использовано в строительных отраслях промышленности. Техническим результатом является повышение точности определения несущей способности плиты за счет более точной имитации напряженно-деформированного состояния плиты, которую она испытывает в режиме эксплуатации, испытание одновременно соединений с соседними элементами конструкции здания и упрощение способа. Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания воздействуют на плиту, установленную на опоры, нагрузкой. Плиту снабжают имитаторами элементов каркасного здания, сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации, жестко связывают с ними, устанавливают на шарнирные опоры, воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации. После чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения. Устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания содержит имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания, связанные с плитой, и шарнирные опоры. Имитаторы выполнены в виде фрагментов соседних плит с шагом арматуры, в 1,5-2 раза меньшим, чем у испытываемой плиты. Площадь всей конструкции с имитаторами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты. Кроме того, имитаторы снабжены закладными элементами в местах расположения опор. 2 н. и 1 з.п ф-лы, 18 ил.
Description
Изобретения относится к технологии испытания строительных конструкций и оборудованию для этих целей и может быть использовано в строительных отраслях промышленности.
Наиболее близким изобретением к предлагаемому способу является способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания на стенде, заключающийся в воздействии на плиту, установленную на опоры, нагрузкой (патент РФ №2085880, опубл. 27.07.1997).
Недостатком этого способа является сложность способа, его недостаточная точность определения несущей способности плиты, поскольку напряженно-деформированное состояние плиты при испытаниях не соответствует эксплуатационному.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения точности определения несущей способности плиты за счет более точной имитации напряженно-деформированного состояния плиты, которую она испытывает в режиме эксплуатации, испытание одновременно соединений с соседними элементами конструкции здания и упрощение способа.
Для достижения указанного технического результата в способе испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания воздействуют на плиту, установленную на опоры, нагрузкой, при этом плиту снабжают имитаторами элементов каркасного здания, сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации, жестко связывают с ними, устанавливают на шарнирные опоры, воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации, после чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения.
Признаки, отличающие предлагаемый способ испытания плиты перекрытия от наиболее близкого к нему известного, характеризуют то, что плиту снабжают имитаторами элементов каркасного здания, сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации, жестко связывают с ними, устанавливают на шарнирные опоры, воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации, после чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения.
Наиболее близким к предлагаемому устройству для осуществления способа испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания является устройство, содержащее имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания (патент РФ №2073838, опубл. 20.02.1997).
Недостатком его является сложность конструкции и то, что оно не обеспечивает возможность более полной имитации эксплуатационного напряженно-деформированного состояния плиты во время испытаний, что приводит к ошибкам определения несущей способности плиты.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения точности определения несущей способности плиты за счет более точной имитации напряженно-деформированного состояния плиты, которое она испытывает в режиме эксплуатации, испытание одновременно узлов соединения плиты с элементами конструкции здания, соседних с плитой, и упрощение устройства.
Для достижения указанного технического результата устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания содержит имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания, связанные с плитой, и шарнирные опоры, причем имитаторы выполнены в виде фрагментов соседних плит с шагом арматуры, 1,5-2 раза меньшим, чем у испытываемой плиты, причем площадь всей конструкции с имитаторами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты, кроме того, имитаторы снабжены закладными элементами в местах расположения опор. Отличительными признаками предлагаемого устройства является наличие имитаторов, выполненых в виде фрагментов соседних плит с шагом арматуры, в 1,5-2 раза меньшим, чем у испытываемой плиты, причем площадь всей конструкции с имитаторами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты, кроме того, имитаторы снабжены закладными элементами в местах расположения опор.
Предлагаемый способ испытаний плиты перекрытия безригельного каркасного здания и устройство для осуществления предлагаемого способа иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема расположения плит перекрытия каркасного здания, на фиг.2 - вид сверху на устройство для испытания средней плиты перекрытия каркасного здания, на фиг.3 - разрез по А-А фиг.2, на фиг.4 - увеличенный узел 1 фиг.3, на фиг.5 - вид сверху на устройство для испытания межколонной плиты, на фиг.6 - разрез по Б-Б фиг.5, на фиг.7 - разрез по В-В фиг.5, на фиг.8 - увеличенный узел 2 фиг.7, на фиг.9 - изображено изополе перемещений средней плиты перекрытия в условиях эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.10 изображено изополе изгибающего момента Мх средней плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.11 изображено изополе изгибающего момента My средней плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.12 изображено изополе перерезывающих усилий Qx средней плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.13 изображено изополе перерезывающих усилий Qy средней плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.14 изображено изополе перемещения межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.15 изображено изополе изгибающего момента Мх межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.16 изображено изополе изгибающего момента My межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.17 изображено изополе перерезывающих усилий Qx межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.18 изображено изополе перерезывающих усилий Qy межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б).
Устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания выполнено следующим образом.
Испытываемой плитой является (фиг.1) средняя плита перекрытия 1 или межколонная плита 2, армированные сетками. Средняя плита 1 в составе перекрытия в эксплуатации расположена между четырьмя межколонными плитами 2, опираясь на них четырьмя своими сторонами. Межколонная плита 2 расположена в условиях эксплуатации между двумя средними плитами 1 перекрытия, при этом опирается по двум сторонам на надколенные плиты 3. Опирание плиты на стенде осуществляется (см. фиг.2÷8) при помощи четырех унифицированных шаровых шарнирно-неподвижных опор 4, установленных на бетонные блоки 5 или металлические жесткие балки. Устройство содержит имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания, которые выполнены в виде фрагментов соседних плит 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 (фиг.2), причем площадь всей конструкции с соседними плитами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты. Имитаторы в местах расположения опор снабжены закладными элементами 14. Устройство снабжено страховочными опорами 15 с пакетами досок. При испытании межколонной плиты во время изменения нагрузки для устойчивости используются домкраты 16, устанавливаемые по краям конструкции.
Способ испытаний плиты перекрытия заключается в следующем.
В условиях эксплуатации определяются напряженно-деформированные состояния для каждого из типов плит в отдельности, а именно для средней и межколонной плит при их работе в реальных конструкциях.
Полученные изополя силовых факторов (перемещений, изгибающих моментов и перерезывающих сил) используются для испытаний. Изополя силовых факторов в эксплуатации и на стенде могут быть получены расчетным путем методом конечных элементов с использованием програмных комплексов, например «SCAD» (см. Карпиловский B.C. SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD. Изд. Ассоциация строительных вузов. Москва, 2004, 592 с.).
Плиту снабжают имитаторами сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации элементов каркасного здания, жестко связывают с ними. Для соединения имитаторов с испытываемой плитой используются соединения, аналогичные применяемым в эксплуатации. Это позволяет испытать эти соединения при нагрузках, близких к эксплуатационным. Имитаторы усиливаются посредством уменьшения шага арматуры 1,5-2 раза и введения закладных элементов в местах расположения опор. Это позволяет избежать разрушения имитаторов, до разрушения самой испытываемой плиты. Конструкцию устанавливают на шарнирные опоры и воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации, после чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения. Поиск положения опор плиты на стенде, при котором будет максимальное совпадение напряженно-деформированного состояния плиты на стенде и в эксплуатации, может проводиться с помощью вычислительного комплекса методом конечных элементов. Нагрузку прикладывают поэтапно, долями, каждая из которых не должна превышать 10% контрольной нагрузки по прочности.
Нагружение на каждом этапе производят в направлении от опор к середине, симметрично относительно середины пролета. После приложения каждой доли нагрузки испытываемое изделие выдерживается не менее 10 минут. Во время выдержки плиты под нагрузкой производится осмотр поверхности плиты и фиксируется величина нагрузки, прогибы и ширина раскрытия трещин. Контролируемые показатели фиксируются в начале и в конце каждой выдержки. Для регистрации перемещений использовались индикаторы часового типа, а для регистрации ширины раскрытия трещин использовалась видеокамера с регистрацией видеозаписи на персональном компьютере. Полученные видеозаписи обеспечивают безопасность и удобство измерений величин раскрытия трещин.
Пример 1.
Испытывалась средняя плита с размерами в плане 3000×3000 мм, толщиной 160 мм. Площадь всей конструкции с имитаторами соседних плит составляла 2,7 площади испытываемой плиты. Опоры располагались симметрично плите. Расстояние между опорами по оси Х и Y равнялось 3612 мм. Расчетная нагрузка, соответствующая несущей способности плиты, принималась равной 700 кг/м2. Результаты испытаний приведены на фиг.9, 10, 11, 12, 13, где дана оценка эквивалентности напряженно-деформированного состояния на стенде и в эксплуатации в процентах. Значения расхождения между разницами перемещений (максимальным и минимальным) в пределах испытываемой плиты по перемещению составила 1,7%, по максимальным изгибающим моментам 0%, по максимальным перерезывающим усилиям 29%.
Пример 2.
Испытывалась межколонная плита с размерами в плане 3000×3000 мм, толщиной 160 мм. Площади всей конструкции с имитаторами соседних плит составляла 2,29 площади испытываемой плиты. Опоры располагались симметрично плите. Расстояние между опорами по оси Х равнялось 3874 мм и по оси Y равнялось 500 мм.
Результаты испытаний приведены на фиг.14, 15, 16, 17, 18, где дана оценка эквивалентности напряженно-деформированного состояния на стенде и в эксплуатации в процентах. Относительные значения расхождений в замерах по разнице между максимальными и минимальными значениями по перемещению составили 6,2%, по максимальным изгибающим моментам Мх 2,76%, My 0,93%, по максимальным перерезывающим усилиям Qx 12,2%, Qy 16,7%.
Таким образом, предлагаемым изобретением решается задача повышения точности определения несущей способности плиты за счет более точной имитации напряженно-деформированного состояния плиты, которую она испытывает в режиме эксплуатации. Кроме того, изобретение позволяет проводить испытание узлов соединения плиты с элементами конструкции здания, соседними с плитой, и упрощает конструкцию стенда для испытаний.
Claims (3)
1. Способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания на стенде, заключающийся в воздействии на плиту, установленную на опоры, нагрузкой, отличающийся тем, что плиту снабжают имитаторами сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации элементов каркасного здания, жестко связывают с ними, устанавливают на шарнирные опоры, воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации, после чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения.
2. Устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания, содержащее имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания, связанные с плитой, и шарнирные опоры, отличающееся тем, что имитаторы выполнены в виде фрагментов соседних плит с шагом арматуры в 1,5-2 раза меньшим, чем у испытываемой плиты, причем площадь всей конструкции с имитаторами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты, при этом для регистрации перемещений используются индикаторы часового типа, а для регистрации ширины раскрытия трещин используется видеокамера с регистрацией видеозаписи на персональном компьютере.
3. Устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания по п.2, отличающееся тем, что имитаторы снабжены закладными элементами в местах расположения опор.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006139882/28A RU2324911C1 (ru) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | Способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006139882/28A RU2324911C1 (ru) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | Способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания и устройство для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2324911C1 true RU2324911C1 (ru) | 2008-05-20 |
Family
ID=39798877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006139882/28A RU2324911C1 (ru) | 2006-11-10 | 2006-11-10 | Способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2324911C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112729625A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 厦门大学 | 一种激光织构仿生电容式柔性压力传感器及其制备方法 |
-
2006
- 2006-11-10 RU RU2006139882/28A patent/RU2324911C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112729625A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-30 | 厦门大学 | 一种激光织构仿生电容式柔性压力传感器及其制备方法 |
| CN112729625B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-02-08 | 厦门大学 | 一种激光织构仿生电容式柔性压力传感器及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Experimental and numerical study of unstiffened steel plate shear wall structures | |
| Chen et al. | Experimental study on fatigue performance of UHPC-orthotropic steel composite deck | |
| Drakatos et al. | Internal slab-column connections under monotonic and cyclic imposed rotations | |
| KR100729994B1 (ko) | 터널 라이닝에 대한 섹션 시험장치 및 시험방법 | |
| Cimellaro et al. | Stability analysis of different types of steel scaffolds | |
| RU134646U1 (ru) | Стенд для статических испытаний усиленных железобетонных элементов | |
| Bonopera et al. | Experimental study on the fundamental frequency of prestressed concrete bridge beams with parabolic unbonded tendons | |
| Nakashima et al. | Instability and complete failure of steel columns subjected to cyclic loading | |
| Hou et al. | Steel plate–restraining panel interaction behavior in buckling-restrained steel plate shear walls | |
| CN111982677B (zh) | 一种预应力混凝土框架结构初始有效预压力现场检测方法 | |
| Nakashima et al. | Test on full‐scale three‐storey steel moment frame and assessment of ability of numerical simulation to trace cyclic inelastic behaviour | |
| RU2324911C1 (ru) | Способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания и устройство для его осуществления | |
| CN111175068A (zh) | 一种用于斜拉桥典型损伤模拟的装置和方法 | |
| CN106353054A (zh) | 一种多跨梁结构实验模型和实验方法 | |
| CN109142069B (zh) | 一种轻钢灌浆墙体检测装置及其使用方法 | |
| Kumar et al. | Ultimate strength of stiffened plates with a square opening under axial and out-of-plane loads | |
| RU2331863C1 (ru) | Способ испытания надколонной плиты перекрытия безригельного каркасного здания | |
| Kwan et al. | Effects of traffic vibration on curing concrete stitch: Part I—Test method and control program | |
| Shafieifar et al. | A numerical investigation on behavior of column base plates with different configurations | |
| Zheng et al. | The significance of continuity in a multi-panel composite floor | |
| Ramos et al. | Damage identification in masonry structures with vibration measurements | |
| Mašović et al. | Research of long-term behaviour of non-prestressed precast concrete beams made continuous | |
| Embaby et al. | Experimental and numerical investigation for steel shear panels of modular bridge | |
| Fan et al. | Experimental study of self-tightening high-strength single-side bolted joints under low cyclic loading | |
| Ndambi et al. | Dynamic characterisation of an IPC pedestrian bridge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20100326 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20120406 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20121214 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141111 |