Устройство для испытания строительных конструкций горизонтальной нагрузкой Советский патент 1980 года по МПК G01M5/00 

Изобретение относится к области стр ительства и может быть использовано во всех областях науки и техники при экспериментальных исследовшшях конструкций КЗ железобетона, металла, дерева, пластмасс и т.д., .работающих на изгиб или сжатие с изгибом. Известно устройство для приложения гс изонтальной нагрузки, содержащее штучные грузы, систему балок, блоков и канатов l. Наиболее близким из известных к пр лагаемому является устройство для исп тания строительных конструкций горизонтальной нагрузкой, включающее опоры, установленные на силовом полу, до крат, горизонтальную тягу с блоком и платформой для штучных грузов и измерительные приспособления 21. указанные устройства не поз воляют достаточно качественно производить испытания, так как при нагрузках , близких к максимальным, начинается нарушение устойчивости процесса д формирования испытываемого элемента. При данных способах загружения это вьфажается в ускоренном деформировании на вьщержках и при кратковременных и при длительных испытаниях. При достижении максимальной поперечной нагрузки элемент прогибается весьма быстро без вмешательства испытателей и разрушение происходит при прогибах {р значительно превышающих таковые в мо- мент достижения Р . В реальных статически неопределимых конструкциях при достижении в одном из элементов максимальных усилий про- исходит пос;гепенный процесс перераспределения усилий между элементами системы. Характер этого процесса во многом зависит от возможности к пластическому деформированию наиболее напряженных стержней и часто определяет собой поведение всей конструкции в процессе разрушения. При испытаниях отделькьях элементов силами тяжести в этой стадии нагруока не изменяется и нет равновесия между внешними и внутренними силами, т.е, стержень преврашается в механизм, Вследствие этадч отсутствует возможность контроля напряженно деформиров«1Нного состояния образца. Кроме того, в случав наличия продольного сжатия для элемента в составе системы может имет место наличие ниспадающего участка на диаграмме нагруака-деформация, особенности которой не могут быть выявлены известными устройствами. При испытаниях элементов ocyiuecTtwi ние повторных аагружений очень трудоемко, так как требуется повторение цкж лов нагрузка-разгрузка грузового поддона штучными грузами. В то же время в случае нагружения гидравлическими домкратами при стандартном оборудовании весьма сложено осуществлять поэтапный сброс нагрузки и знакопеременное ее притяжение. Цель изобретения - повышение точнос ти приложения горизонтальной нагрузк1г и устранение самопроизвольного дефорьш вания испытываемой конструкции при ма симальных нагрузках. Достигается это тем, что устройство для испытания строительных конструкций горизонтальной нагрузкой, включак щее опоры, установленные на силовом полу, домкрат, горизонтальную тягу, с блоком и платформой для штучных грузов и измерительные приспособления, снабжено силовой рамкой, дополнительно горизонтальной тягой и винтовым упором причем силовая рамка свободно охватывает испытываемую конструкцию, горизонтальные тяги жестко закреплены на противоположных сторонах силовой а дополнительная тяга связана с винтовым упором, установленным на сияово полу. На чертеже схематично показано пред лагаемое устройство. Оно содержит опоры 1, установлешпзш на силовом полу, домкрат 2, горизонтальную тягу 3 с блоком 4 и платформой 5 для штучных грузов, измерительное приспособление б, дополннтельрую горизонтальную тягу 7, винтовой упор 8, силовую рамку 9, динамометры 10 и 11. Дополнительная горизонтальная тяга 7 сое динена с винтом 12 упора 8 при помощи упорного подшипника 13, препятствующего закручиванию тяги при перемещении винта в гайке 13. Устройство работает следуюшям образом. Испытываемый элемент загружают домкратом 2 продольной силой заданной величины. Далее, при необходимости приложения поперечной силы, платформу 5 загружают штучным грузом величины Р, достаточным, для разрушения испытываемого элемента при уровне продольной силы. При этом рамка 9 не соприкасается с испытываемым элементом и йоказания усилия на динамометрах 1О и 11 равны Р. Далее винт 12 плавно вращают, рамка 9 упирается в испытываемый элемент и усилие Р постепенно передается ему. Показания динамометра 1О уменьшаются, а динамометра 11 ра&ны Р, Таким образом, фактическая поперечная сила, прикладываемая к испытываемому элементу при любом положении винта 12, равна разности отсчетов показаний динамометров Ю и 11. Изменение поперечной нагрузки достигают плавным поворотом винта 12, а этапы ее приложения могут быть как угодно малы. Максимальную поперечную нагрузку Р воспринятую испытываемым элементом, при заданном уровне продольной сипы фиксируют в тот момент, когда при вращении винта показания динамометра 1О перестают уменьшаться. При дальнейшем отпуске винта 12 показания динамомента 10 увеличиваются, т.е. испытываемый элемент находится в стадии неустойчивого равновесия и его огпорность начш1ает уменьшаться, однако, не происходит самопроизвольного быстрого деформирования. При фиксированном положении винта прогиб испытываемого чента остается постоянным. Отпуская винт, можно доводить испытываемый элемент до физического разрушения материала в наиболее напря- . женном сечении. Применение устройства позволяет заг ужать испытываемые образцы в некольких точках по их длине, осущестлять любыми этапами циклы нагрузкаазгрузка, а также прикладывать попеечную силу в обратном направлении путем ввинчивания винта в упорную гайку 14, т.е. со здавать знакопеременное поперечное загружение. Формула изобретения Устройство для испытания строи.тельных конструкций горизонтальной ;нагрузкой, включающее опоры, установленные на силовом полу, домкрат, горизонтальную тягу с блоком и платформой для штучных грузов и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности приложения г ризонтальной нагрузки и устранения самопроизвольного деформирования испытываемой конструкции при максимальных нагрузках устройство снабжено силовой рамкой, дополнительной горизонтальной тягой и ВИ1ГГОВЫМ упором, причем силовая рамка 66 свободно охватывает испытываемую конструкцию, гс иэокгальные тяги жестко закреплены на противоположных сторонах силовой рамки, а дополшггельная тяга связава с винтовым упором, установленным на силовом полу. Источники информации, принятые во внимание при экспертнэе 1. Авторское свндетвльство СССР ,№ 45ОО87, кл. G О1 М 5/ОО, 197О. 2. Авт(чэсков свидетельство СССР № 376681, кл. Q 01 М 5/00, 1971.