SU939641A1 - Стенд дл моделировани горизонтальных деформаций грунтовых оснований - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к строительству и предназначено дл  изучени  вли ни  деформаций основани  из подрабатываемых грунтов на фундаменты зданий и сооружений.

Известен стенд дл  изучени  совместной- работы оснований и фундаментов , включающий лоток с моделью оснований , модель фундамента и измерительные приспособлени  CllНедостатком известного стенда  в л етс  невозможность имитации длительности воздействи  сдвижени  грунта подрабатываемого основани  на конструкции .

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  стенд дл  моделировани  горизонтальных деформаций грунтовых оснований , включающий основание, поток с двум  отсеками и приспособление дл  создани  нагрузок 2.

Недостаток этого стенда заключаетс  в том, что имитаци  деформаций основани  осуществл етс  гopизoнтaльkыми винтами путем перемещени  отсеков вместе с грунтом и наход щихс  в них моделей кострукций. При помощи известных устройств невозможно осуществл ть сохранение неизменными заданных нагрузок дл  измерени  де- .

формаций ползучести грунта и конструкций , протекающих во времени, и тем самым исследовать вли ние длительности процесса сдвижени  основани  на величину и характер протекани  напр женно-деформированного состо ни .

Цель изобретени  - расширение диапазона с учетом длитегьности воз10 действи  основани  с конструкцией.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стенде дл  моделировани  горизонтальных деформаций грунтовых оснований,, включающем основание,

15 лоток с двум  отсеками и приспособление дл  создани  нагрузок, последнее выполнено из двух раздельных рычажных систем, одна из которых состоит из закрепленных в основании ан20 керных стоек, соединенных в верхних торцах ригелем, на котором с возможностью перемещени  закреплены рычаги с грузом, друга  - из вертикальной П-образной подвижной рамы

25 с шарнирно соединенными наклонными распорами и соединенных с подвижной рамой двух горизонтальных рамных рычагов с грузом, а каждый отсек лотка выполнен неподвижным с внутрен30 ними боковыми панел ми из наборных

плит, свободно перемещающихс  по направл ющим в горизонтальной плоскости под воздействием наклонных распорок, шарнирно соединенных с наборными плитами.

На фиг,1 изображен предлагаемый стенд, вид сверху; на фиг.2 - то же продольный разрез. нафиг.3 - то же поперечный разрез по лотку на фиг.4 - то же, поперечный разрез по iжесткой упорной раме; на фиг,5 деталь креплени  динамометра сжати  со стержн ми распорки; на фиг.6 разрез А-А на фиг.5,

Стенд выполнен в виде двух неподвижных отсеков 1 с испытуемым грунтом 2, внизу закрепленных к ,основанию (анкерной плите) 3, а вверху с наружных боковых сторон жестко соединенных между собой плитами - св зми 4 Торцовые внутренние панели отсеков 1 изготовлены из наборных пли 5, установленных на направл ющие 6, которые приварены к внутренним боковые противоположным панел м 7 отсеков 1 лотка в нескольких уровн х по высоте.

Между отсеками вмонтировано вдавливающее .устройство, состо щее из стоек 8, балок 9, вертикальных ребер 10 жесткости и составных наклонных распорок 11, изготовленных из стержней 12 и 13, одни концы которых соедин ютс  по центру втулкой 14, а другие концы шарнирно креп тс  к ребрам .LO жесткости вдавливающего устройства и к каждой наборной плите 5 по углам в четырех точках . Во втулке 14 предусмотрены пр моугольные отверсти  15, предназначенные дл  установки динамометро.в 16 сжати , и окна 17 дл  сн ти  покаЦаний по индикаторам 18. В свою очередь стержень 12 соединен с втулкой 14 резьбовым соединением, а стержень 13 пропущен в отверстие втулки 14 и может свободно перемецатьс  в продольном направлении. Примыкание стержней 12 и 13 к динамометру 16 сжати  осуществл етс  через стальные шарики 19, наход щиес  в углублени х соприкасающихс  поверхностей. Во избежение перекосов динамометры 16 сжати  поддерживаютс  уголками 20, к обушкам которых приварены шпильки 21 и 22, свободно перемещающиес  по прорез м деталей 23 и 24 и приваренных к гран м возле пр моугольных отверстий 15 в продольном и поперечном направлени х . В торцы детали 23 вкручиваютс  болты 25 дл  креплени  и регулировани  высоты опускани  или подъема уголков 20 шпильками 21, перемещающихс  по прорез м детали 2 а перемещение уголков 20 в продольном направлении осуществл етс  вращением винтов 26 путем ст гивани 

или раздвижени  шпилек 22, перемещающихс  по прорез м детали 24.

Во избежание перекосов и обеспечени  плашного перемещени  нагружающего устройства в вертикальной плоскости стойки 8 с четырех сторон зажаты шарикоподшипниками 27, которые приварены к анкерной плите 3 и плитам 4 св зи.

К стойкам 8 через шарнирное соединение 28 крепитс  одной стороной пригрузочна  рама 29, а к другому концу подвешиваютс , т жи 30 с динамометрами 31 раст жени  и поддонами 32 дл  грузов 33. Пригрузочна  рама 29 упираетс  на два шарнира 34, приваренные к плитам-св з м 4 вблизи от сопр жени  ее со стойкой 8.

Стенд снабжен дополнительным пригрузочным приспособлением дл  приложени  вертикальной нагрузки, состо щим из рычагов 35, перемещающихс  по трубчатому ригелю 36, которые установлены на анкерных стойках 37. В последних имеютс  отверсти  38 дл  регулировани  высоты приложени  вертикальной нагрузки в зависимости от геометрических разjMepoB испытуемых конструкций или фрагментов сооружений. Поддержание рычагов в нерабочем положении осуществл етс  ригелем 39, который прикреплен к анкерным стойкам 37.

Дл  предохранени  выпадани  грунта в щели между наборными плитами 5 а также в местах примыкани  их к торцовым гран м панелей 7 предусмотрены гибкие фартуки 40.

Испытани  на стенде производ т следующим образом.

Claims (2)

1. После укладки грунта 2 в отсеки 1 и размещение в них моделей конструкций или фрагментов сооружений (например , оамы на свайном фундаменте), к ним рычагами 35 прикладываетс  сосредоточенна  вертикальна  нагрузка и при Достижении необходимой величины задаютс  ступени горизонтальных деформаций. Под воздействием грузов 33, уложенных в поддон 32, пригрузочна  рама 29 в местах опирани  на шарниры 34 поворачиваетс  и со стороны т жей 30 опускаетс  вниз, а друга  сторона в узлах Шарнирного соединени  28 ее со стойками 8 нагружающего устройства поднимаетс  вверх. Этот подъем приводит к перемещению в горизонтальной плоскости наклонных распорок, выполненных составными из стержней 12 и 13, одни концы которых соприкасаютс  с динамометрами 16 сжати  непосредственно через стальные шарики 19 и соедин ютс  втулкой 14, а вторые концы шарнирно прикреплены к ребрам 10 жесткости вдавливающего устройства и к наборным плитам 5. Усили , измер емые динамометрами 16 сжати , в результате перемещени  стержней 12и 13 распорок сдавливающего устройства передаютс  наборным плитам 5, от воздействи  которых грунт 2 перемещаетс  в горизонтальном направлении и создает давление на боковые поверхности фундаментов. Фундаменты , наход щиес  в грунте, деформируютс , а в надфундаментных конструкци х возникают дополнительные усили , дл  воспри ти  которых требуютс  конструктивные меры их за ты от этого процесса, протекающего во времени. Вдавливающее устройство в составе стоек 8, балок 9, вертикальных ребер 10 жесткости, стержней.12 и 13наклонных составл ющих распорок, а также пригрузочной рамы 29 с поддоном 32 и грузами 33 дает возможно выдерживать заданную нагрузку во времени практически любой длительности . При перемещении грунта модел основани  2 в отсеках 1 происходит некоторое опускание поддонов с грузами 33, однако давление, передаваемое грунту вдавливгиощим устройствам через наборные плиты 5, остаетс  неизменньлм из-за сохранени  посто нной массы грузов 33 в по доне 32. Это позвол ет измер ть величины протекани  горизонтальных деформаций и релаксию напр жений в размещенных в нем конструкци х фраг ментов сооружений, так как чем длительней действует внешн   нагрузка, тем больше снижаетс  напр жение. Учет этого  влени  при проектирован позвол ет снизить расчетные нагрузк ff 37 и тем самым получить экономию металла и бетона. { Формула изобретени  Стенд дл  моделировани  горизонтальных деформаций грунтовых оснований , включающий основание, лоток сдвум  отсеками и приспособление дл  создани  нагрузокj отличающ и и с   тем, что, с целью расширени  диапазона исследовани  с учетом длительности воздействи  основани  с конструкцией, приспособление дл  создани  нагрузок выполнено из двух раздельных рычажных систем, одна из которых состоит из закрепленных в основании анкерных стоек,соединенных в верхних торцах ригелем, на котором с возможностью перемещени  закреплетл рычаги с грузом, друга  - из вертикальной П-образной подвижной рамы с шарнирно соединенными наклонными распорками и соединенных с подвижной рамой двух горизонтальных рамных рычагов с грузом, а каждый отсек лотка выполнен неподвижным с внутренними боковыми панел ми из наборных плит, свободно перемещающихс  по направл ющим в горизонтальной плоскости под воздействием наклонных распорок, шарнирно-соединенных с наборными плитами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 249005, кл. G 01 L 1/04, 1967.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 640148, кл. G 01 L 1/04, 1977 (прототип ) . УЬ

   i

   К

   а fS

   -W«vJ /

   . У / /

   п

   Л т

   К

   252126 2lt 22 .f