RU56617U1

RU56617U1 - BENCH FOR TESTING REINFORCED CONCRETE ELEMENTS FOR COMPRESSION WITH SHORT DYNAMIC Torsion

Info

Publication number: RU56617U1
Application number: RU2006113831/22U
Authority: RU
Inventors: Василий Сергеевич Плевков; Павел Валерьевич Стуков; Константин Викторович Калачев; Павел Николаевич Киселев
Priority date: 2006-04-24
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Полезная модель может найти применение при динамических испытаниях железобетонных элементов, в частности при испытаниях на сжатие с кратковременным динамическим кручением, возникающем при ударной нагрузке. Технический результат заключается в создании напряженно-деформированного состояния, характеризующегося одновременным действием сжимающей продольной силы и крутящего момента при кратковременном динамическом нагружении. Для достижения этого результата стенд содержит смонтированные на силовом полу опоры для размещения железобетонного элемента, на один из концов которого плотно надеты оголовник с рычагом для принятия ударной нагрузки и подшипник, а второй конец железобетонного элемента жестко закреплен в металлическом башмаке. Кроме этого, стенд содержит траверсы, установленные на дополнительных опорах с обоих концов железобетонного элемента и соединенные между собой тяжами, и гидравлический домкрат, расположенный между оголовником и траверсой. Гидравлический домкрат и металлический башмак упираются в траверсы, которые выполнены сплошными. Для центрирования усилия сжатия служит металлическая прокладка, выполненная в виде шарового сегмента и помещенная между оголовником и домкратом.The utility model can find application in dynamic tests of reinforced concrete elements, in particular, in compression tests with short-term dynamic torsion that occurs under shock loading. The technical result consists in creating a stress-strain state, characterized by the simultaneous action of compressive longitudinal force and torque during short-term dynamic loading. To achieve this result, the stand contains supports mounted on the power floor to accommodate the reinforced concrete element, on one end of which a headband with a lever for accepting shock load and a bearing are tightly mounted, and the second end of the reinforced concrete element is rigidly fixed in a metal shoe. In addition, the stand contains traverses mounted on additional supports at both ends of the reinforced concrete element and connected by strands, and a hydraulic jack located between the headband and the traverse. The hydraulic jack and the metal shoe abut against the traverses, which are solid. To center the compression force, a metal gasket is used, made in the form of a spherical segment and placed between the headband and the jack.

Description

Полезная модель относится к области динамических исследований материалов, а более конкретно - к испытательной технике, а именно - к машинам для испытания железобетонных образцов на сжатие с кручением.The utility model relates to the field of dynamic research of materials, and more specifically to testing equipment, namely, machines for testing concrete samples for compression with torsion.

Известна установка для испытания балок, представленная в журнале «Бетон и железобетон» №5, 1969 г., с.29. Установка состоит из: опорных и загрузочных седел, жестко смонтированных на силовом полу, опорных захватов, загрузочных башмаков, поворотного кронштейна, поворотной траверсы, разъемной тяги с муфтой, прижимного динамометра (силоизмерителя), роликовых подшипников, опорных шарниров, катков и загрузочной траверсы. Данная установка позволяет исследовать работу железобетонных элементов при косом изгибе, однако не позволяет создать в железобетонном элементе сжатие с кручением.Known installation for testing beams, presented in the journal "Concrete and reinforced concrete" No. 5, 1969, S. 29. The installation consists of: support and loading saddles, rigidly mounted on the power floor, supporting grips, loading shoes, swing arm, swing arm, detachable link with clutch, pressure dynamometer (force meter), roller bearings, support joints, rollers and loading cross beam. This setup allows you to study the operation of reinforced concrete elements with oblique bending, but does not allow you to create compression with torsion in the reinforced concrete element.

Наиболее близким устройством, принятым за прототип, является стенд по патенту РФ на полезную модель №48225. Это устройство содержит: опорные элементы, смонтированные на силовом полу, дополнительные опоры, расположенные по обе стороны от нагружающего устройства, дополнительные траверсы, установленные на дополнительных опорах, тяжи, концы которых закреплены в дополнительных траверсах, три металлические пластины, ролики, загружающую траверсу, силоизмеритель и домкрат. Нагружающее устройство выполнено в виде копровой установки, мачты которой снабжены ограничителем движения груза. Один ролик размещен неподвижно в вырезе одного опорного элемента, другой - в вырезе второго опорного элемента с возможностью горизонтального перемещения, две металлические пластины размещены на роликах, а третья закреплена на выпусках арматуры железобетонного элемента. Траверсы выполнены с The closest device adopted for the prototype is a stand according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 48225. This device contains: support elements mounted on the power floor, additional supports located on both sides of the loading device, additional traverses mounted on additional supports, cords, the ends of which are fixed in additional traverses, three metal plates, rollers, loading traverse, load meter and a jack. The loading device is made in the form of a pile rig, the masts of which are equipped with a load limiter. One roller is placed motionless in the cutout of one support element, the other in the cutout of the second support element with the possibility of horizontal movement, two metal plates are placed on the rollers, and the third is fixed on the outlets of the reinforced concrete element. Traverses are executed with

отверстиями для пропуска выпусков арматуры железобетонного элемента. Домкрат установлен между третьей металлической пластиной и дополнительной траверсой. Опоры для дополнительных траверс выполнены с возможностью регулирования их высоты. Данная установка позволяет испытывать железобетонные элементы на косое внецентренное кратковременное динамическое растяжение, но не позволяет исследовать работу железобетонного элемента при возникновении крутящего момента и действии продольной сжимающей силы, которые, как показали теоретические исследования, в некоторых случаях одновременно возникают при эксплуатации железобетонных конструкций, например железобетонных колонн промышленных зданий.openings for the passage of releases reinforcement of a reinforced concrete element. A jack is installed between the third metal plate and the additional traverse. Supports for additional traverses are made with the possibility of adjusting their height. This setup allows testing reinforced concrete elements for oblique eccentric short-term dynamic tension, but it does not allow investigating the operation of a reinforced concrete element in the event of a torque and the action of longitudinal compressive force, which, as shown by theoretical studies, in some cases simultaneously occur during the operation of reinforced concrete structures, such as reinforced concrete columns industrial buildings.

Задача полезной модели - расширить диапазон динамических исследований. Технический результат, на достижение которого направлена решаемая задача, заключается в создании напряженно-деформированного состояния, характеризующегося одновременным действием сжимающей продольной силы и крутящего момента, возникающего при кратковременном динамическом нагружении.The objective of the utility model is to expand the range of dynamic research. The technical result, the achievement of which the problem is aimed at, is to create a stress-strain state characterized by the simultaneous action of compressive longitudinal force and torque arising from short-term dynamic loading.

Задача решена следующим образом.The problem is solved as follows.

Общим с прототипом является то, что заявляемое устройство содержит: опоры для размещения железобетонного элемента, смонтированные на силовом полу, траверсы, установленные на дополнительных опорах с обоих концов железобетонного элемента и соединенные между собой тяжами, гидравлический домкрат, нагружающее устройство и силоизмеритель.In common with the prototype is that the claimed device contains: supports for placing a reinforced concrete element mounted on a power floor, traverses mounted on additional supports on both ends of the reinforced concrete element and connected by strands, a hydraulic jack, a loading device and a force meter.

В отличие от прототипа стенд имеет: закрепленный на опоре подшипник, плотно надетый на один из концов железобетонного элемента, для обеспечения поворота при кручении и сохранения горизонтального положения, закрепленный на соответствующей опоре и упирающийся в траверсу металлический башмак для жесткого защемления второго конца железобетонного элемента, плотно надетый на конец железобетонного элемента между подшипником и гидравлическим домкратом оголовник с Unlike the prototype, the stand has: a bearing mounted on a support, tightly worn on one of the ends of a reinforced concrete element, to ensure rotation during torsion and to maintain a horizontal position, mounted on an appropriate support and resting on a traverse metal shoe for hard pinching of the second end of a reinforced concrete element, put on the end of the reinforced concrete element between the bearing and the hydraulic jack

рычагом для передачи крутящего момента, возникающего от действия приложенной ударной нагрузки, металлическую прокладку с шаровым сегментом. В то же время траверсы выполнены сплошными, при этом домкрат расположен между второй траверсой и оголовником, упираясь в эту траверсу.a lever for transmitting torque arising from the action of the applied shock load, a metal gasket with a spherical segment. At the same time, the traverses are made continuous, while the jack is located between the second traverse and the headband, abutting against this traverse.

В качестве статически нагружающего устройства используется гидравлический домкрат. Усилие сжатия центрируется при помощи вспомогательного элемента - металлической прокладки, выполненной в виде шарового сегмента и расположенной между оголовником и домкратом. Динамически нагружающее устройство выполнено в виде рычага, прикрепленного к оголовнику.As a static loading device, a hydraulic jack is used. The compression force is centered using an auxiliary element - a metal gasket, made in the form of a spherical segment and located between the headband and the jack. Dynamically loading device is made in the form of a lever attached to the headband.

При сжатии с кручением в железобетонном образце возникают продольная сжимающая сила и крутящий момент. Продольная сжимающая сила создается гидравлическим домкратом за счет того, что он упирается в траверсу и оголовник испытываемого образца, другой конец образца через металлический башмак упирается во вторую траверсу, а траверсы при этом соединены между собой металлическими тяжами. Крутящий момент создается падением груза определенной массы с заданной высоты на рычаг, прикрепленный к оголовнику.During compression with torsion in a reinforced concrete specimen, longitudinal compressive force and torque arise. The longitudinal compressive force is created by the hydraulic jack due to the fact that it abuts against the traverse and the headband of the test specimen, the other end of the specimen rests against the second traverse through the metal shoe, and the traverses are interconnected by metal bands. Torque is created by dropping a load of a certain mass from a given height onto a lever attached to the headband.

Полезная модель пояснена чертежами. На фиг.1 приведен общий вид, на фиг.2 - вид спереди, на фиг.3 - вид сверху, на фиг.4 - вид сбоку.The utility model is illustrated by drawings. Figure 1 shows a General view, figure 2 is a front view, figure 3 is a top view, figure 4 is a side view.

Конструкция стенда установлена на опорах 1, которые закреплены анкерами 2 на силовом полу 3 для обеспечения жесткого закрепления испытываемого образца. Экспериментальный образец 4 закреплен жестко в металлическом башмаке 5 и подшипнике 6, которые смонтированы к опорам 1. Центрирование испытываемого образца 4 в подшипнике 6 осуществляется при помощи деревянных прокладок. Расчетная схема - консоль с дополнительным шарниром. Для передачи сжимающей нагрузки на экспериментальный образец 4 предусмотрен металлический оголовник 7. Центральное приложение продольной сжимающей силы осуществляется при The design of the stand is installed on the supports 1, which are fixed by anchors 2 on the power floor 3 to ensure rigid fastening of the test sample. Experimental sample 4 is fixed rigidly in a metal shoe 5 and bearing 6, which are mounted to the supports 1. The centering of the test sample 4 in the bearing 6 is carried out using wooden gaskets. The design scheme is a console with an additional hinge. To transfer the compressive load to the experimental sample 4, a metal ogolovin 7 is provided. The central application of longitudinal compressive force is carried out at

помощи металлической прокладки с шаровым сегментом, который помещают между гидравлическим домкратом 8 и оголовником 7. Гидравлический домкрат 8 упирают в траверсу 9, которая тяжами 10 соединена со второй траверсой 11. Для создания крутящей нагрузки в экспериментальном образце 4 использован рычаг 12, прикрепленный к оголовнику 7.using a metal gasket with a spherical segment, which is placed between the hydraulic jack 8 and the headband 7. The hydraulic jack 8 is abutted in the crosshead 9, which is connected by a strand 10 to the second traverse 11. To create a torque load in the experimental sample 4, a lever 12 attached to the headband 7 is used .

Вначале при помощи домкрата 8 в экспериментальном образце 4 создается продольная сжимающая нагрузка. Затем испытываемый образец 4 выдерживают под этой нагрузкой приблизительно десять минут. По истечении этого времени прикладывается ударная нагрузка на рычаг 12. Ударная нагрузка создается массой падающего груза. При этом в железобетонном образце 4 действуют продольная сжимающая сила и крутящий момент. Силу удара можно регулировать увеличением или уменьшением высоты падения груза, а также изменением массы груза.First, using a jack 8 in the experimental sample 4 creates a longitudinal compressive load. Test sample 4 is then held under this load for approximately ten minutes. After this time, an impact load is applied to the arm 12. The impact load is created by the mass of the falling load. In this case, a longitudinal compressive force and torque act in the reinforced concrete sample 4. The force of impact can be adjusted by increasing or decreasing the height of the load, as well as by changing the mass of the cargo.

Для получения данных о напряженно-деформированном состоянии экспериментального образца используется комплекс стандартных измерительных приборов.To obtain data on the stress-strain state of the experimental sample, a set of standard measuring instruments is used.

Claims

1. A test bench for testing reinforced concrete elements for compression with short-term dynamic torsion, containing supports for placing the reinforced concrete element mounted on the force floor, traverses mounted on additional supports on both ends of the reinforced concrete element and connected by strands, a hydraulic jack, a loading device and a load meter , characterized in that it further comprises a bearing mounted on a support, tightly worn on one end of a reinforced concrete element, mounted on a joint a supporting support and a metal shoe abutting against the traverse, in which the second end of the reinforced concrete element is rigidly fixed, while the loading device is made in the form of a headband with a lever for applying an impact load tightly worn on the end of the reinforced concrete element between the bearing and the hydraulic jack, which abuts against the second traverse In addition, the stand is equipped with a metal gasket made in the form of a spherical segment and located between the headband and the jack.

2. The stand according to claim 1, characterized in that the traverses are solid.