Стенд для механических испытаний колонн Советский патент 1987 года по МПК G01M7/00 

11

Изобретение относится к строительству, в частности к испытаниям строительных конструкций.

Цель изобретения - повышение точности испытаний.

На фиг.1 изображен стенд, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А фиг,1; на. фиг.3 - узел I на фиг.2; на фиг.4- сечение Б-Б фиг.З; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.З.

Стенд содержит раму 1 с нижней обвязкой 2, установленную на основании 3, узел 4 приспособления для закрепления нижнего конца испытываемой колонны 5 в нижней обвязке 2, с которой горизонтальными шарнирами 6, расположенными на уровне защемления колонны 5, соединены две силовые тя ги 7. На свободном конце колонны 5 при помощи прижимной плиты 8 винтами 9 закреплен оголовник 10, к которому крепятся две накладки 11, в прорези 12 которых пропущены свободные концы 13 двух шарниров 14, связывающих верхние концы тяг 7 с Г1 образной жесткой поворотной рамой 15, образованной стойками 16, рычагами 17 и траверсой 18 с обоймой 19, в которую упирается домкрат 20, установленный на верхнюю плиту промежуточной опоры 21 с горизонтальным шарниром 22,расположенную на оголовнике 10. Горизонтальные оси шарнира 22 и шарниров 14 совмещены. С каждой стороны в рабоче плоскости к проушинам 23 оголовника 10 крепится канат 24, связанный чере прикрепленный к раме 1 ролик 25 с барабаном 26 лебедки 27 с ручным приводом. К барабанам 26, имеющим один диаметр по всей длине, прикреплены также канаты 28, связанные с нижними концами рычагов 17. Канаты 24 и 28 имеют стяжные муфты 29, на канатах 24 установлены динамометры 30.

Схема испытания образцов представляет защемленную одним концом стойку, обжатую постоянной вертикальной нагрузкой с поэтапным загружением свободного конца знакопеременной горизонтальной нагрузкой с сохранением эксцентриситета горизонтальной силы при горизонтальных перемещениях свободного конца стойки.

Стенд работает следующим образом. На установленную колонну 5, выверенную по вертикали при помои;и лебедок 27 и стяжных муфт 29 и закрепленную клиновыми зажимами в узле 4

92

нижней обвязки 2 рамы 1, передается вертикальным домкратом 20 при помо- щи П-образной рамы 15 и силовых тяг 7 через промежуточную опору 21 с шарниром 22 постоянная продольная сила, величина KOTOpoii контролируется манометром домкрата 20 или злектротензо- датчиками, наклеенными на силовых тягах 7.

Горизонтальное наг ружение верха колонны 5, соответствующее этапам загружения, производится оттяжкой канатом 24 лебедки 27 через ролик 25 оголовника 10 с определением величины нагружения показанием динамометра 30. С поперечным перемещением верха колонны 5 накладки 11 оголовника 10 перемещают шарниры 14 поворотом силовых тяг 7 вокруг шарниров 6 и перемещением П-образной рамы 15.

Одновременно с выбором каната 24 лебедкой выбираются на одинаковую величину канаты 28, поворачивая на угол силовой тяги 7 и перемещая нижние концы рычагов 17 вместе с П-образной рамой 15 и домкратом 20, закрепленным в обойме 19 на траверсе 18, при этом оголовник 10 поворачивается относительно горизонтальной оси шарнира 22 промежуточной опоры 21 с сохранением горизонтального положения верхней плиты, на которой установлен домкрат 20, П-образная рама 15 вместе с домкратом 20 при поперечном перемещении верха колонны всегда занимает вертикальное положение.

Знакопеременность приложения горизонтальной нагрузки создается поочередным включением в работу лебедок 27, расположенных с двух сторон колонны 5.

Совмещение продольных осей горизонтальных шарниров 14 и шарнира 22 промежуточной опоры 21, шарнирное соединение П-образной рамы 15 с силовыми тягами 7 создают возможность свободного поворота П-образной рамы 15, а зацепление концов 13 шарниров 14

через прорези 12 с накладками 11

оголовника 10 исключает выход домкрата 20 из плоскости П-образной рамы 15 при оттяжке оголовника 10. Наклон вертикальной оси домкрата 20, т.е.

выход его из плоскости П-образной рамы 15, может вызвать появление неучтенного дополнительного эксцентриситета продольной силы.

313

Сохранение вертикальности продольных осей рычагов 17 и П-обраэной рамы 15 с домкратом 20 обусловлено равной величиной выбора канатов 24 и 28, обеспечиваемой креплением этик канатов с одинаковым диаметром к одному с одинаковым диаметром барабану 26 лебедки 27. При разных диаметрах канатов 24 и 28 или при непостоянном диаметре барабана 26 должно быть соблюдено условие равенства средних диаметров витков каната 24 и 28 на одном барабане 26 лебедки 27.

Постоянная суммарная длина силовых тяг 7 и стоек 16 П-образной рамы 15 при повороте их относительно шарниров 6 и 14 обеспечивает постоянное значение вертикального пригруза на

94

колонну 5 без его снижения при поперечном перемещении верха колонны.

Формула изобретения

Стенд для механических испытаний колонн, содержащий основание с рамой, приспособление для закрепления испытываемой колонны, нагрузочное приспособление с оголовником, домкратом

и силовыми тягами, шарнирно связанными с рамой, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности испытаний, нагрузочное приспособление снабжено П-образной рамой с траверсой, стойками и рычагами, шарнирно соединенными с силовыми тягами и оголовником, и лебедками, канаты которых прикреплены к оголовнику и рычагам.

/

25

сриг.1

iW///// ///

CQUZ.2

I

CPU2.3

В-Б

сриг.

11

Редактор В.Ковтун

еоставитель В.Малышев

Техред Л.Олнйнык Корректор Е.Рошко

Заказ 2414/37 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. 5

Изобретение относится к области строительства, в частности к испытаниям строительных конструкций. Цель изобретения - повышение точности испытаний. Стенд содержит основание с рамой, приспособление для закрепления испытываемой колонны, нагрузочное приспособление с оголовником, домкратом и силовыми тягами, шарнирно связанными с рамой. Нагрузочное приспособление снабжено лебедками, П- образной рамой с траверсой, стойками и рычагами. Рычаги шарнирно соединены с силовыми тягами и оголовником. Канаты лебедок прикреплены к оголов- нику и рычагам. 5 ил. Ш (Л