Предлагаемое изобретение относится к области строительства и предназначено для испытаний рамно-стержневых конструктивных систем на живучесть, в частности для воссоздания явления прогрессирующего обрушения путем мгновенного динамического догружения сложнонапряженных узловых сопряжений железобетонных монолитных конструкций.
Известен способ определения динамических догружений в железобетонных рамно-стержневых каркасах, реализуемый путем закрепления опорных стоек, жесткого или шарнирного соединения ригелей и стоек в узлах рамно-стержневой системы, важной особенностью которого является одна из стоек, выполненная из двух металлических труб, соединенных с собой бетонной шпонкой (Патент РФ на изобретение №2437074 С2, дата приоритета 07.12.2009, опубл. 20.12.2011, авторы Клюева Н.В., Бухтиярова А.С, RU). Данный способ позволяет проанализировать характер изменения напряженно-динамического состояния конструкции при прогрессирующем обрушении только для полноценной рамно-стержневой системы, рассматривая локально вырезанный узловой элемент будет несколько трудозатратно, так как в данном решении стойка, выполненная из двух металлических труб, заменяет полноценный элемент, а при определении прочностных характеристик узлового сопряжения выделяют лишь некоторую долю несущего элемента.
Известен способ экспериментального определения динамических догружений в железобетонных рамно-стержневых системах, который основан на внезапном хрупком разрушении одного из соединительных элементов (Патент РФ на изобретение №2380672 С1, дата приоритета 23.12.2008, опубл. 27.01.2010, авторы Клюева Н.В., Андросова Н.Б. RU). При разрушении происходит внезапное перераспределение внутренних силовых потоков на соседние элементы конструкции. Данный способ справедлив для определения догружения, но в качестве испытуемого образца должна фигурировать рама как минимум с двумя пролетами, что делает этот способ невозможным при исследовании узловых элементов.
Известен способ экспериментального определения динамических догружений в монолитных железобетонных конструктивной системы, ключевым элементом которого служит специальная разработанная деталь "выключающейся связи", она имитирует внезапное выключение из работы одного из несущих элементов (Патент РФ на изобретение №2798131 С1, дата приоритета 21.02.2022, опубл. 15.06.2023, авторы Кореньков П.А., Ковальчук А.М., Кайдас П.A., RU). Динамического догружение в данном способе осуществляется путем действительного удаления элемента, вследствие которого происходит эффект прогрессирующего обрушения, анализ узловых элементов в этом случае возможен только при испытании полноценного рамного каркаса, что несет за собой дополнительные финансовые и трудовые затраты.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в создании способа определения динамических догружений в несущих конструктивных элементах монолитных железобетонных каркасов, позволяющего создать динамическое догружение в несущих конструктивных элементах монолитного железобетонного каркаса путем мгновенного увеличения нагрузочных параметров, имитируя явление прогрессирующего обрушения.
Технический результат достигается тем, что для испытаний используется экспериментальная установка, состоящая из силового каркаса, в который помещается опытный образец, установки копрового типа и насосной станции гидравлической системы.
Опытный образец в силовом каркасе фиксируется посредством фиксирующих захватов и гидравлического домкрата, установленного между образцом и силовым каркасом, после чего в местах передачи нагрузочных параметров устанавливают плоские домкраты, подсоединенные к общей с установкой копрового типа гидравлической системе.
Далее в общую гидравлическую систему насосной станцией нагнетается давление, соответствующее статической нагрузке, контроль давления осуществляется с помощью манометров.
Затем в установке копрового типа с помощью подъемного механизма копровой установки, осуществляется подъем и сбрасывание догружающего элемента, который соударяясь с резиновой прокладкой, размещенной на штоке поршня копровой установки, передает энергию удара поршню копровой установки, создавая во всей гидравлической системе мгновенный скачок давления и эффект динамического догружения.
Варьируя сечение поршня и вес догружающего элемента, подбирается необходимая величина догружения.
Сущность заявляемого патента поясняется фиг. 1.
На данной фигуре показаны:
1 - силовой каркас;
2 - фиксирующие захваты;
3 - гидравлический домкрат;
4 - опытный образец;
5 - распределительные узлы "Звездочки";
6 - плоские домкраты;
7 - манометры;
8 - насосная станция;
9 - шланги;
10 - блоки;
11 - лебедка;
12 - поршень копровой установки;
13 - резиновая прокладка;
14 - направляющие стержни;
15 - трос;
16 -установка копрового типа;
17 - догружающий элемент.
Силовой каркас (1) имеет регулируемые габариты под размер опытного образца. В него с помощью гидравлического домкрата (3) и фиксирующих захватов (2), состоящих из шпилек, пластин и гаек, устанавливается опытный образец (4). После этого в местах передачи нагрузочных параметров устанавливают плоские домкраты (6) и в них насосной станцией (8) нагнетается давление, соответствующее статической нагрузке, контроль давления осуществляется с помощью манометров (7), при этом плоские домкраты имеют общую с установкой копрового типа гидравлическую систему.
Для создания эффекта динамического догружения используется разработанная экспериментальная установка копрового типа (16).
Принцип работы следующий: с помощью подъемного механизма, состоящего из блоков (10), троса (15) и лебедки (11), по направляющим стержням (14) осуществляется подъем догружающего элемента (17) на заданную высоту, при сбрасывании догружающий элемент (17), соударяясь с резиновой прокладкой (13), размещенной на штоке поршня (12) копровой установки, передает энергию удара поршню (12), создавая во всей гидравлической системе мгновенный скачок давления.
Вследствие мгновенного изменения давления в общей гидравлической системе плоские домкраты, расположенные в местах передачи нагрузочных параметров, получают приращение давления, численное значение которого определяется манометрами, тем самым создавая дополнительное динамическое догружение на опытный образец.
Таким образом, разработанный способ позволяет создать динамическое догружение на несущие конструктивные элементы монолитного железобетонного каркаса путем мгновенного увеличения нагрузочных параметров, так же приведенный способ позволяет проводить экспериментальные исследования не только для полноценных конструкций, но и для локально вырезанных элементов, что позволяет ему быть универсальным.
Результаты подобного эксперимента могут использоваться в различных целях, в том числе для определения динамического догружения сложнонапряженных узловых сопряжений железобетонных монолитных конструкций.
Изобретение относится к области строительства и предназначено для испытаний рамно-стержневых конструктивных систем на живучесть, в частности для воссоздания явления прогрессирующего обрушения путем мгновенного динамического догружения сложнонапряженных узловых сопряжений железобетонных монолитных конструкций. Способ реализуется следующим образом. В силовой каркас с помощью гидравлического домкрата и фиксирующих захватов устанавливается опытный образец. После в местах передачи нагрузочных параметров устанавливают плоские домкраты. В гидравлическую систему насосной станции нагнетается давление, соответствующее статической нагрузке. Для создания эффекта динамического догружения используется разработанная экспериментальная установка копрового типа, которая изначально подключена к общей гидравлической системе. Принцип работы следующий: с помощью подъемного механизма, состоящего из блоков, троса и лебедки, осуществляется подъем догружающего элемента на заданную высоту, при сбрасывании догружающий элемент, соударяясь с резиновой прокладкой, передает энергию удара поршню, создавая во всей гидравлической системе мгновенный скачок давления, тем самым имитируя эффект динамического догружения. Технический результат заключается в создании способа определения динамических догружений в несущих конструктивных элементах монолитных железобетонных каркасов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 
1. Способ испытания рамно-стержневых конструктивных систем, включающий догружение образца до проектной нагрузки и определение параметров напряженно-деформированного состояния, отличающийся тем, что
для испытаний используется экспериментальная установка, состоящая из силового каркаса, в который помещается опытный образец, установки копрового типа и насосной станции гидравлической системы,
опытный образец в силовом каркасе фиксируется посредством фиксирующих захватов и гидравлического домкрата, установленного между образцом и силовым каркасом,
после чего в местах передачи нагрузочных параметров устанавливают плоские домкраты, подсоединенные к общей с установкой копрового типа гидравлической системе;
далее в общую гидравлическую систему насосной станцией нагнетается давление, соответствующее статической нагрузке, контроль давления осуществляется с помощью манометров;
затем в установке копрового типа с помощью подъемного механизма копровой установки осуществляется подъем и сбрасывание догружающего элемента, который, соударяясь с резиновой прокладкой, размещенной на штоке поршня копровой установки, передает энергию удара поршню копровой установки, создавая во всей гидравлической системе мгновенный скачок давления и эффект динамического догружения;
варьируя сечение поршня и вес догружающего элемента, подбирается необходимая величина догружения.
2. Способ испытания рамно-стержневых конструктивных систем по п. 1, отличающийся тем, что силовой каркас экспериментальной установки имеет регулируемые габариты под размер опытного образца.
