RU2530470C2 - Способ испытания конструкций и установка для его осуществления - Google Patents
Способ испытания конструкций и установка для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2530470C2 RU2530470C2 RU2013100372/28A RU2013100372A RU2530470C2 RU 2530470 C2 RU2530470 C2 RU 2530470C2 RU 2013100372/28 A RU2013100372/28 A RU 2013100372/28A RU 2013100372 A RU2013100372 A RU 2013100372A RU 2530470 C2 RU2530470 C2 RU 2530470C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- loading device
- loading
- lever
- load
- test
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, а именно к механическим испытаниям материалов, в частности к способам испытания строительных конструкций, и может быть использовано для испытания балочных конструкций на изгиб. Сущность: на образец прикладывают регулируемую циклическую нагрузку и по скорости нагружения или скорости разгружения, и по ее величине, выбранные параметры нагрузки выдерживают на заданном промежутке времени. Диапазон и место приложения нагрузок регулируют устройством нагружения и силовым устройством, а прочностные и деформационные параметры испытываемой конструкции измеряют в заданном интервале времени. Установка содержит закрепленные в силовом полу опоры для размещения испытываемого образца, устройство нагружения с силовым устройством. Устройство нагружения выполняют в виде, по меньшей мере, одного рычага, а силовое устройство выполняют в виде грузовой емкости, которую размещают на каждом рычаге устройства нагружения и выполняют с возможностью заполнения ее жидкостью. Технический результат: возможность оценить прочностные и эксплуатационные параметры изгибаемых строительных конструкций в реальных режимах изменения нагрузок при эксплуатации после полной и частичной разгрузки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к механическим испытаниям материалов, в частности к способам испытания строительных конструкций, и может быть использовано для испытания балочных конструкций на изгиб.
Известен способ испытания образцов по авторскому свидетельству СССР №684391, кл. G01N 3/20, 1979 г, по которому образец размещают на опорах, прикладывают поперечную нагрузку и регистрируют деформацию, участки образца, находящиеся в контакте с опорами, подвергают поверхностному упрочнению, а поверхностное упрочнение осуществляют химико-термической обработкой.
Недостатком этого способа является низкая точность испытания и малая эффективность оценки прочности железобетонных элементов.
Известен способ испытания элементов строительных конструкций по авторскому свидетельству СССР №1101709, кл. G01N 9/00, 1984 г., принятый заявителем за прототип и включающий ступенчатое нагружение элемента нагрузкой, частичное снятие действующей на него нагрузки, измерение деформаций и оценку уровня напряжений, производят снятие действующей нагрузки на величину 5-10% от проектного предела прочности, выдерживают элемент под этой нагрузкой 4-10 мин, восстанавливают первоначальную нагрузку с одновременным измерением скорости нагружения, измеряют деформацию ползучести в течение 2 мин и определяют скорость деформации ползучести, соответствующую моменту времени 2-4 сек после восстановления нагрузки, а оценку уровня напряжений осуществляют по найденным ранее зависимостям скорости деформации ползучести от уровня напряженного состояния.
Недостатком данного способа является низкая точность испытания и малая эффективность оценки прочности испытуемых железобетонных конструкций по наклонным сечениям.
Известно устройство для испытания на изгиб бетонных и железобетонных плит и балок с применением для этой цели гидравлического пресса по авторскому свидетельству СССР №82653, кл. G01N 3/20, 1949 г. Оно выполнено в виде установленной на катках подвижной опорной рамы из швеллерных или иных балок, предназначенной для крепления на ней гидравлического пресса и снабженной боковыми опорными подвижными стойками, перемещаемыми вдоль рамы по направляющим и фиксируемыми зажимами в требуемом положении, определяемом длиной испытываемого бетонного элемента.
Процесс испытания заключается в том, что испытуемую балку или плиту устанавливают на полки между боковыми стойками-траверсами, в прорези стоек закладывают брусья с призменными ребрами (или иного требуемого сечения), служащими в качестве опор. На рабочую плиту поршня гидропресса устанавливают двутавровую балку, через которую давление передается от поршня на нижнюю поверхность изгибаемой бетонной плиты или балки.
Недостаток таких устройств, обычно применяемых на месте производства бетонных строительных элементов, заключается в том, что они не обеспечивают требуемой точности показаний в процессе испытания и требуют для проведения испытаний значительных затрат времени и труда, а использование гидравлического пресса не позволяет обеспечивать длительное время заданный уровень загружения с развитием трещин.
Известен стенд для испытания сборных железобетонных балок НИИ - 2000 Н.Н. Аистов. Испытание сооружений. - Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. - М.Л., 1960 г.стр.,178-179, рис.148, принятый заявителем за прототип. Стенд включает четыре бетонных фундамента, вертикальные направляющие из двух швеллеров, забетонированных в каждом фундаменте. На верхних гранях фундаментов установлены опорные подушки из стальных листов, причем подвижные опоры испытуемых балок расположены на стальных катках. Загрузочная платформа представляет собой балочную клетку из восьми двутавровых балок и подвешена к каждой испытываемой балке в двух точках с помощью стальных хомутов, имеющие центрирующие устройства для обеспечения центральной передачи нагрузок.
Данный стенд представляет собой сложную и громоздкую конструкцию, испытание на котором проводят с применением материалоемкой нагрузки, которую нельзя снять или заменить в короткий период времени. На нем нельзя создать нагрузки, изменяющиеся по циклическим закономерностям, с постоянной составляющей и регулируемыми временными параметрами.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание универсального технологического процесса испытания строительных конструкций и мобильной, легко перестраиваемой, в плане проведения испытаний установки, универсальной в создании циклических нагрузок и изменений схем испытания.
Предлагаемый способ должен быть основан на реальных физических представлениях о характере деформирования и разрушения элементов, определение внутренних усилий, например, в бетоне и арматуре исходя из напряженно-деформированного поперечного элемента сечения, а также совместном решении уравнения равновесия продольных сил, поперечных сил и изгибающих моментов, действующих в наклонном сечении.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении диапазон и место приложения нагрузок регулируют устройством нагружения и силовым устройством, а прочностные и деформационные параметры испытываемой конструкции измеряют в заданном интервале времени, причем устройство нагружения выполняют в виде одного рычага, а силовое устройство выполняют в виде грузовой емкости, которую размещают на каждом рычаге устройства нагружения и выполняют с возможностью заполнения ее жидкостью.
Кроме того, величину нагрузки и время нагружения изменяют объемом заполняемой жидкости, а скоростью заполнения грузовой емкости жидкостью и положением самой грузовой емкости на рычаге устройства нагружения.
Кроме того, место приложения нагрузок на испытываемый образец задают, для чего перемещают рычаги устройства нагружения вдоль оси испытываемой конструкции.
Кроме того, устройство нагружения в установке для испытания конструкций выполнено в виде, по меньшей мере, одного рычага, а силовое устройство выполнено в виде грузовой емкости, причем каждый рычаг устройства нагружения установлен на силовом полу с возможностью перемещения вдоль оси испытываемой конструкции, а грузовая емкость размещена на каждом рычаге устройства нагружения и выполнена с возможностью заполнения жидкостью.
Кроме того, установка снабжена страховочным домкратом, который выполнен с возможностью установки под каждый рычаг устройства нагружения во время испытания, а грузовая емкость снабжена регулятором объема и скорости наполнения и слива жидкости.
Технический результат от использования предлагаемого решения заключается в том, что предложенный способ позволяет оценивать прочностные и эксплуатационные параметры изгибаемых строительных конструкций в реальных режимах изменения нагрузок при эксплуатации после полной и частичной разгрузки (например, в конструкциях мостов). Дальнейшее развитие деформационной модели с учетом диаграмм деформирования материалов при повторных нагрузках открывает возможность проведения количественной оценки снижения жесткости строительной конструкции после однократного или не многократного нагружения, а также прогнозировать работу конструкции и изменения напряженно-деформированного состояния нормальных сечений при последующей эксплуатации.
На фиг.1 изображена установка для испытания строительных конструкций на изгиб, общий вид;
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, вид сбоку.
Для создания нагрузок, изменяющихся по циклическим закономерностям, с постоянной составляющей и регулируемыми временными параметрами, необходимы специальные установки, мобильные к изменению схем испытания. Гидравлические силовые установки не позволяют обеспечивать длительное время заданный уровень загружения с развитием трещин, штучные грузы - материалоемки и не позволяют снять нагрузку в короткий период времени.
Исходя из требуемых условий для испытаний балок на изгиб спроектирована рычажная установка, позволяющая получать регулируемую неизменную на каждой ступени нагрузку. Такая установка позволяет реализовывать нагрузки, приближенные к реальным.
Установка для испытания строительных конструкций, например железобетонных или металлических и других балок, состоит из двух опор 1, жестко закрепленных в силовом полу 2. Опоры 1 предназначены для размещения и закрепления на них испытываемого образца, например балки 3.
В конструкцию установки входят устройство нагружения и силовое устройство.
Устройство нагружения выполнено в виде, по меньшей мере, одного рычага, на фиг.1 изображены два рычага 4, которые шарнирно закреплены на опорных стойках 5. Причем каждая опорная стойка 5 каждого рычага 4 устройства нагружения установлена на силовом полу 2 с возможностью перемещения вдоль оси испытываемой строительной конструкции, например, балки 3.
А силовое устройство выполнено в виде грузовой емкости 6, которая размещена на каждом рычаге 4 устройства нагружения и выполнена с возможностью заполнения жидкостью. Кроме того, грузовая емкость 6 выполнена с возможностью перестановки на рычаге 4, изменяя тем самым плечо прикладываемой нагрузки, и снабжена регулятором 7 объема и скорости наполнения и слива жидкости.
А также установка снабжена страховочным домкратом 8, который выполнен с возможностью установки под каждый рычаг 4 устройства нагружения во время испытания.
Кроме того, каждый рычаг 4 устройства нагружения установлен на силовом полу 2 с возможность перемещения вдоль оси испытываемой строительной конструкции.
Установка для испытания строительных конструкций работает следующим образом.
На опоры 1 укладывают испытываемый образец, например, длинномерную однопролетную балку 3. Устройство нагружения выставляют по местам приложения нагрузок, которые задают, для чего опорные стойки 5 с рычагами 4 перемещают по силовому полу 2 вдоль оси испытываемой строительной конструкции и устанавливают на балку 3 в выбранных для испытания сечениях.
Затем на каждый рычаг 4 навешивают грузовую емкость 6, являющуюся силовым устройством, в место, определяющее плечо рычага 4 и выбранную заданную нагрузку. Для чего заполняют ее жидкостью, а регулятор 7 объема и скорости наполнения и слива жидкости отслеживает поступающий в грузовую емкость 6 объем жидкости.
Для соблюдения техники безопасности и исключения непредвиденных ситуаций под каждый рычаг 4 устанавливают страховочный домкрат 8.
После наполнения жидкостью грузовой емкости 6 начинают испытание балки 3 на изгиб.
Испытание, например, длинномерной однопролетной балки на изгиб проводят следующим образом.
На испытываемый образец - балку 3 прикладывают регулируемую нагрузку и по скорости нагружения, и по ее величине, а выбранные параметры нагрузки выдерживают на каждом промежутке времени.
Диапазон и место приложения нагрузок регулируют устройством нагружения и силовым устройством, а именно каждую опорную стойку 5 с рычагами 4, перемещая по силовому полу 2 вдоль оси испытываемой строительной конструкции, устанавливают в выбранном для испытания месте, а установкой грузовой емкости 6 в выбранном месте на рычаге 4, определяя плечо приложения нагрузки, и заполняя ее заданным объемом жидкости, определяют диапазон и продолжительность действия прилагаемых нагрузок.
А также величину нагрузки и время нагружения изменяют объемом заполняемой жидкости, скоростью заполнения грузовой емкости 6 жидкостью и положением самой грузовой емкости 6 на рычаге 4 устройства нагружения.
Прочностные и деформационные параметры испытываемой конструкции измеряют в заданном интервале времени.
Такой способ загружения позволяет механизировать процесс нагружения и разгрузки, а также получить заданные и контролируемые величины сил с высокой точностью. Предусмотрено соотношение плеч рычага 4, соответствующее, как минимум, многократному увеличению нагрузки, прикладываемой к балке 3, по отношению к весу грузовой емкости 6.
Использование предлагаемого технического решения позволило создать универсальный технологический процесс испытания строительных конструкций и мобильную, легко перестраиваемую, в плане проведения испытаний установку, универсальную в создании сочетания циклических нагрузок и изменении схем нагружения во время проведения испытаний конструкций.
Claims (5)
1. Способ испытания конструкций, включающий ступенчатое нагружение образца нагрузкой, частичное снятие действующей на него нагрузки, измерение деформаций и оценку уровня напряжений, выдерживание образца под этой нагрузкой, восстановление первоначальной нагрузки, испытание образца конструкции на изгиб при повторных нагрузках производят без перестановки образца на испытательном стенде, для чего на образец прикладывают регулируемую циклическую нагрузку и по скорости нагружения или скорости разгружения, и по ее величине, выбранные параметры нагрузки выдерживают на заданном промежутке времени, отличающийся тем, что диапазон и место приложения нагрузок регулируют устройством нагружения и силовым устройством, а прочностные и деформационные параметры испытываемой конструкции измеряют в заданном интервале времени, причем устройство нагружения выполняют в виде, по меньшей мере, одного рычага, а силовое устройство выполняют в виде грузовой емкости, которую размещают на каждом рычаге устройства нагружения и выполняют с возможностью заполнения ее жидкостью.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину нагрузки и время нагружения изменяют объемом заполняемой жидкости, скоростью заполнения грузовой емкости жидкостью и положением самой грузовой емкости на рычаге устройства нагружения.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что место приложения нагрузок на испытываемый образец задают, для чего перемещают рычаги устройства нагружения вдоль оси испытываемой конструкции.
4. Установка для испытания конструкций, содержащая закрепленные в силовом полу опоры для размещения испытываемого образца, устройство нагружения с силовым устройством, отличающаяся тем, что устройство нагружения выполнено в виде, по меньшей мере, одного рычага, а силовое устройство выполнено в виде грузовой емкости, причем каждый рычаг устройства нагружения установлен на силовом полу с возможностью перемещения вдоль оси испытываемой конструкции, а грузовая емкость размещена на каждом рычаге устройства нагружения и выполнена с возможностью заполнения жидкостью.
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что она снабжена страховочным домкратом, который выполнен с возможностью установки под каждый рычаг устройства нагружения во время испытания, а грузовая емкость снабжена регулятором объема и скорости наполнения и слива жидкости.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100372/28A RU2530470C2 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ испытания конструкций и установка для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100372/28A RU2530470C2 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ испытания конструкций и установка для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013100372A RU2013100372A (ru) | 2014-07-20 |
RU2530470C2 true RU2530470C2 (ru) | 2014-10-10 |
Family
ID=51214936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013100372/28A RU2530470C2 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Способ испытания конструкций и установка для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2530470C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641015C2 (ru) * | 2016-01-21 | 2018-01-15 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Способ испытания балок на действие сосредоточенного изгибающего момента |
RU2820494C1 (ru) * | 2023-09-21 | 2024-06-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ статического испытания нагружением стенового кольца смотрового колодца |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106940233B (zh) * | 2017-04-01 | 2023-03-17 | 合肥工业大学 | 一种地下结构防水测试综合试验平台及其试验方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1101709A1 (ru) * | 1982-12-22 | 1984-07-07 | Новополоцкий Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Белоруссии | Способ испытани элементов строительных конструкций |
SU1619120A1 (ru) * | 1989-01-04 | 1991-01-07 | Киевский Автомобильно-Дорожный Институт Им.60-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Способ определени предела выносливости материала |
RU2082146C1 (ru) * | 1994-10-11 | 1997-06-20 | Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете | Способ определения предела выносливости металлических материалов |
US20110054840A1 (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-03 | Hively Lee M | Failure prediction of complex structures under arbitrary time-serial loading condition |
-
2013
- 2013-01-09 RU RU2013100372/28A patent/RU2530470C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1101709A1 (ru) * | 1982-12-22 | 1984-07-07 | Новополоцкий Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола Белоруссии | Способ испытани элементов строительных конструкций |
SU1619120A1 (ru) * | 1989-01-04 | 1991-01-07 | Киевский Автомобильно-Дорожный Институт Им.60-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Способ определени предела выносливости материала |
RU2082146C1 (ru) * | 1994-10-11 | 1997-06-20 | Сибирский физико-технический институт при Томском государственном университете | Способ определения предела выносливости металлических материалов |
US20110054840A1 (en) * | 2009-08-26 | 2011-03-03 | Hively Lee M | Failure prediction of complex structures under arbitrary time-serial loading condition |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2641015C2 (ru) * | 2016-01-21 | 2018-01-15 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Способ испытания балок на действие сосредоточенного изгибающего момента |
RU2820494C1 (ru) * | 2023-09-21 | 2024-06-04 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ статического испытания нагружением стенового кольца смотрового колодца |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013100372A (ru) | 2014-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Saiidi et al. | Prestress force effect on vibration frequency of concrete bridges | |
KR101170898B1 (ko) | 변위 측정장치 | |
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 | |
CN107238568A (zh) | 基于锈蚀与疲劳荷载耦合影响的钢筋混凝土粘结滑移性能的测试方法及加载装置 | |
KR101202190B1 (ko) | 변위 측정장치 | |
Staquet et al. | Design of a revisited TSTM system for testing concrete since setting time under free and restraint conditions | |
CN108824210B (zh) | 桥梁支架的预压方法 | |
RU2530470C2 (ru) | Способ испытания конструкций и установка для его осуществления | |
Cajka et al. | Experimetal measurement of soil-prestressed foundation interaction | |
CN102914470A (zh) | 一种用于混凝土试件梁刚度试验装置及其试验方法 | |
Alvarado et al. | An experimental study into the evolution of loads on shores and slabs during construction of multistory buildings using partial striking | |
CN109440843B (zh) | 一种模型桩室内试验组合荷载施加装置及方法 | |
RU152733U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на изгиб при статическом нагружении | |
RU131182U1 (ru) | Установка для испытания конструкций | |
CN109142069B (zh) | 一种轻钢灌浆墙体检测装置及其使用方法 | |
RU135804U1 (ru) | Установка для испытания строительных конструкций | |
Guo et al. | Model tests on single piles in sand subjected to lateral soil movement | |
RU148401U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов с фиксированной степенью горизонтального обжатия на статический изгиб | |
CN102854125A (zh) | 测定钢筋沿长度方向锈蚀率的装置及测定方法 | |
RU138372U1 (ru) | Автоматизированный стенд для испытания моделей железобетонных оболочек и плит | |
RU185718U1 (ru) | Испытательный стенд для строительных конструкций | |
CN109142060A (zh) | 对类岩材料实现轴向梯度静应力的加载实验方法及装置 | |
RU2473878C2 (ru) | Способ экспериментального определения градиента длительной прочности нагруженного и корродирующего бетона и устройство для его осуществления | |
RU100255U1 (ru) | Стенд для испытания железобетонных элементов на поперечный изгиб при статическом нагружении |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190110 |