Устройство для измерения сил пучения грунта Советский патент 1988 года по МПК E02D1/00 

гл.

00

с со со ее

Изобретение относится к строительству, в частности к определению нормальных и касательных сил морозного пучения.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точ:ности измерений.

: На чертеже изображен общий вид уст|ройства.

I Устройство включает фундамент 1, жест кую упорную балку 2, которая крепится на

ределить действуюшие на фундамент касательные силы пучения Tzi

7Г

Do-VD.-d 12i JtUoMe ();

где DO - диаметр шарика, мм;

Ни - сопротивление (давлению) вдавливанию, кH/мм ; d; - диаметр отпечатка, мм. Таким образом, при В-. суммарные анкерные сваи 3, в теле фундамента 1 уста- 10 касательные силы определяют по формуле

навливаются металлические трубы 4, черезп /п2 jT

с -г т т г п / - о-A/UO-dj. которые проходят вертикальные марки 5, -T..LT-пгП„н./ JL -1

приваренные к подвижному штампу 6, между которым и нижней опорной плитой 7 фундамента устанавливают пружины 8, изолированные от грунта защитным чехлом 9 из резины или гофра.

На верхней части фундамента 1 устанавливают опорную плиту 7, на которой по центру располагают регистрирующую пластину 10. Шарик 11 устанавливают между 20 (с помощью мессур 15) определяют нор- верхней (с лункой) 12 и нижней 10 пластина- мальные силы, действующие на фундалтент 1.

15

Т,,-+Т2,- яОоНв() +

, АХ|+ДХ2. т (-2

При дальнейшем промерзании грунта, когда Нг.п.Нф, появляются нормальные силы пучения, действующие на щтамп 6.

Штамп 6 перемещается, вызывая сжатие пружин 8. Зная перемещения штампа 6

25

ми с помощью винтового домкрата 13, кото- эый закрепляется гайками 14. На трубах 4 вертикальных марках 5 устанавливают мессуры 15. В теле фундамента 1 устанавливают трубу 16, которая сверху тепло- и идроизолируется с помощью крышки 17, для установки мерзлотомера и гирлянды термометров. Штамп 6 снизу снабжен датчиками |1авления 18 и температуры 19. : Устройство работает следующим обра- ,,. ом.

I При промерзании грунта до глубины заложения штампа 6 на фундамент 1 действуют касательные силы морозного пучения. Фундамент 1 подвергается деформации, в ре- : ультате чего пружины 8 частично разгружаются. Перемещения фундамента 1 относи- фельно штампа измеряют с помощью мес- ityp 15, что дает возможность определить йасть нагрузки Tii, которую берут на себя касательные силы пучения, разгружая пруN,,

где G - вес фундамента.

Давление от нормальных сил через щтамп 6, пружины 8, фундамент 1 и касательных сил через фундамент 1 передается шариковому индикатору, с помощью которого измеряют общие силы пучения, по формуле

35

п П Н гDo-л/D d, Qj nDoHe () +Cj,

Вычитая из общих сил морозного пучения нормальн-ые силы, можно получить величину касательных сил пучения T,Q,-N,-.

Применение винтового домкрата в качестве ограничителя деформации фундамента позволяет определить касательные силы в зависимости от глубины промерзания, что

:(кины. Эту силу можно определить по фор- 40 очень важно для установления закономерности их распределения по боковой поверхности фундамента.

|Цуле

„ „,АХ,+АХ2. 1 i,(2)

где

С - суммарная жесткость пружин,

кН/мм;

AXi, ДХ2 - перемещения фундамента относительно щтампа, измеряемые с помощью нессур, мм, AXi |X o-Xy|; ,(1)

Где X 1,0, Х; - отсчеты мессур (исходные); Ху, Xg, - текущие отсчеты мессур. Давление касательных сил через фундамент 1, опорную плиту и шарик передается })егистрирующей пластине 10. Зная диаметр фтпечатка на регистрирующей пластине, для чего откручивается винтовой домкрат 13, Снимается регистрирующая пластина 10 и с йомощью микроскопа измеряется диаметр отпечатка с точностью до 0,1 мм, можно оп

ределить действуюшие на фундамент тельные силы пучения Tzi

7Г

Do-VD.-d 12i JtUoMe ();

п /п2 jT

-г т т г п / - о-A/UO-dj. -T..LT-пгП„н./ JL -1

(с помощью мессур 15) определяют нор- мальные силы, действующие на фундалтент 1.

Т,,-+Т2,- яОоНв() +

, АХ|+ДХ2. т (-2

При дальнейшем промерзании грунта, когда Нг.п.Нф, появляются нормальные силы пучения, действующие на щтамп 6.

Штамп 6 перемещается, вызывая сжатие пружин 8. Зная перемещения штампа 6

N,,

где G - вес фундамента.

Давление от нормальных сил через щтамп 6, пружины 8, фундамент 1 и касательных сил через фундамент 1 передается шариковому индикатору, с помощью которого измеряют общие силы пучения, по формуле

п П Н гDo-л/D d, Qj nDoHe () +Cj,

Вычитая из общих сил морозного пучения нормальн-ые силы, можно получить величину касательных сил пучения T,Q,-N,-.

Применение винтового домкрата в качестве ограничителя деформации фундамента позволяет определить касательные силы в зависимости от глубины промерзания, что

очень важно для установления закономер

ности их распределения по боковой поверхности фундамента.

Предлагаемое устройство /Сает возможность в любой момент периода промерзания грунта определить касательные и нормальные силы морозного пучения с учетом деформаций фундамента, что имеет большое значение при расчете фундаментов по деформациям пучения.

Формула изобретения

Устройство для измерения сил пучения грунта, включающее фундамент с опорной плитой и вертикальными отверстиями, анкерные сваи- с ограничителем перемещения фундамента в виде жесткой упорной балки, измерительно-регистрирующее приспособление в виде пластинок с шариковым индикатором и датчика температуры грунта, от1399391

34.

личающееся тем, что, с целью расширениявой домкрат установлен на упорной балке

функциональных возможностей и повыше-и оперт на фундамент, штамп размещен

ния точности измерений, оно снабл ено на-под фундаментом с зазором и пружинами

грузочным приспособлением в виде винто-оперт на опорную плиту фундамента, а вервого домкрата, подпружиненным штампом с тикальные марки пропущены в отверстия

вертикальными марками и защитным чехлом,фундамента с возможностью взаимодействия

датчиком давления и приборами для изме-с приборами для измерения перемещений

рения перемещения штампа, при этом винто-штампа, укрепленными на упорной балке.

Изобретение относится к области строительства. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности измерений. Устройство содержит .фундамент 1, жесткую упорную балку 2, которая крепится на анкерные сваи 3. В теле фундамента установлены металлические трубы 4, через которые пропу- шены вертикальные марки 5, приваренные к подвижному штампу 6, между которым и нижней опорной плитой 7 фундамента 1 раз- меш,ены пружины 8, изолированные от грунта зашитным чехлом 9 из резины или гофра. По центру ве зхней опорной плиты 7 фундамента 1 расположена регистрирующая пластина 10, между которой и верхней пластиной 12 с помощью винтового домкрата 13 помещен шарик 11. На трубах 4 и вертикальных марках 5 установлены мессуры 15. Уст юйство-дает возможность определить касательные и нормальные силы морозного пучения в любой момент периода промер- За.ния грунта с учетом деформаций фундамента. 1 ил. i (Л