Устройство для испытания узлов каркасных зданий Советский патент 1993 года по МПК G01M19/00 

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

Известно устройство для испытания колонн с поперечными консолями, включающее приспособления для продольного нагружений колонны и бокового нагружения колонны и консолей.

Недостаток этого устройства заключается в его сложности и громоздкости.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для испытания узлов каркасных зданий,содержащее приспособление для бокового нагружения в виде тяг с домкратами и шарнирных стоек.

Основным недостатком этого устройства является то, MVQ крестовый узел каркаса можно загружать лишь кососимметричной нагрузкой, тогда как в процессе исследований узлов бывает необходимо загружать оба ригеля симметричной нагрузкой в виде сосредоточенных сил, приложенных к концам

ригелей, причем этисилы могут быть одинаковой или различной величины.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства.

Достигается цель тем, что устройство для испытания узлов каркасных зданий, содержащее приспособление для бокового нагружения в виде тяг с домкратами и шарнирных стоек, снабжено горизонтальной траверсой, цилиндрическими шарнирами и шарнирно-повЪротными головками, выполненными из неподвижной и подвижной частей, соединенных болтом с возможностью вращения подвижной части вокруг оси болта, при этом неподвижная часть головки с помощью болтов закреплена на траверсе, тяги домкратов закреплены с подвижной частью головок, а цилиндрические шарниры установлены перпендикулярно боковым граням траверсы.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на

ел

с

XI О

J

ю

фиг.4 - разрез В-В на фиг.З: на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.4; на фиг.б - вариант устройства при испытании крайних узлов каркасов..

Устройство содержит вертикальные стойки 1, которые через шарниры 2 одним концом опираются на ригели 3 узла, а другим концом при помощи шарниров 4 связаны с траверсой 5. Вдоль боковых граней траверсы 5 расположены шарнирио-пово- ротные головки 6, сквозь которые проходят параллельные тяги 7, связанные с двумя домкратами 8, Соединенными с колонной 9 узла при помощи шарнира 10 и хомута 11. Шарнирно-поворотная головка 6 состоит из неподвижной части 12, которая при помощи болтов 13 фиксируется в отверстиях 14 на боковых гранях 15 траверсы 5 и поворотной части в виде головки 16 с отверстием для прохождения тяги 7, которая закреплена с неподвижной частью 12 при помощи болта

17. головка которого расположена в нише

18. при этом головка 16 может свободно вращаться вокруг оси болта 17. Для передачи горизонтальных усилий на колонну 9 узла траверса 5 имеет два цилиндрических шарнира 19. Вертикальная нагрузка на узел пе- редается через плиты пресса 20 и катковыё опоры 21. :.

Устройство работает следующим образом. . - . :

Испытуемый узел устанавливают в рабочее положение (вертикально), после чего на чинают монтаж устройства. Для этого траверсу 5 со стойками 1 спускают сверху на шарниры 2, заранее установленные на верхние Поверхности, ригелей 3 узла, при этом колонна 9 узла должна проходить между боковыми гранями 15 траверсы 5. Далее при помощи цилиндрических шарниров 19 траверсу 5 фиксируют в рабочем (горизонтальном) положении таким образом, чтобы она при загруженйи и деформирований ригелей 3 имела возможность перемещения только по вертикали, Далее шарнирно-по- воротную головку 6 фиксируют в середине траверсы 5 (см. фиг.1), в головках 6 монтируют и закрепляют тяги 7, связанные с домкратами 8.

Нормальную нагрузку N передают гидравлическим прессом, а для загрузки ригелей 3 узла по имеющимся величинам изгибающих моментов М вычисляют усилия

Р в одном домкрате 8 по формуле: Р 2 Ml, где I - длина траверсы 5 в осях шарниров 4. Устройство дает возможность неравномерного загружения ригелей. Так, если на концах ригелей 3 узла необходимо приложить изгибающие моменты, например , то для получения этих величин моментов необходимо шарнирно-поворот- ную головку б переметить в такую точку траверсы 5, чтобы соблюдалось следующее

условие: Мпр/Млев а/b; где а и b - расстояние от вертикальной составляющей Pi усилия Р домкрата 8 до осей левой и правой стоек 1. Это положение головки б показано на фиг.1 пунктиром.

Горизонтальная составляющая Ра усилия Р через шарнир 19 передается на колонну 9 узла. Момент от этого усилия по сравнению с величинами моментов Млев и Мпр невелик и существенно не влияет не

несущую способность узла в целом. Кроме того, в узлах реальных каркасных зданий этот реактивный момент неизбежно возникает, исходя из известного в механике условия равновесия узла,

.... : . . . .

Формула изобретения

Устройство для испытания узлов каркасных зданий, содержащее приспособление для бокового нагружения в виде тяг с домкратами и шарнирных стоек, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей устройства, оно снабжено горизонтальной траверсой,

цилиндрическими шарнирами и шарнирно- поворотными головками, выполненными из нёподвижШи и подвижной частей, соединенных болтом с возможностью вращения подвижной части вокруг оси болта, при этом

неподвижная часть головки с помощью болтов закреплена на траверсе, тяги домкратов закреплены с подвижной частью головок, а цилиндрические шарниры установлены перпендикулярно боковым граням траверсы.

I

Использование: строительство, испытание конструкций. Сущность изобретения: устройство имеет вертикальные шарнирные стойки, траверсу. В доль боковых граней траверсы расположены щарнйрно-поворбтные головки, сквозь которые пропущены параллельные тяги домкратов. Перпендикулярно боковыми граням траверсы установлены цилиндрические шарниры, 6 ил. .

Фие.Г