Установка для нагружения строительных изделий Советский патент 1980 года по МПК G01M7/02 G01N3/313 

/54/ УСТАНОВКА ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, ......

I Изобретение относится к области I строительства, в частности к стендам для испытания строительных изделий, преимущественно на нарастающее динамическое давление, вызванное, например, сейсмическим воздействием :сейсмическим колебанием поверхности iземной коры.

Известна установка для воздействия на изделие ударной нагрузкой /1/, состоящая из рамы с опорным контуром, служащим для размещения строительного iизделия, и камеры давления, вьшолнен1НОЙ в виде раструба, внутренняя по-. ;лость которого заполнена рабочей жидSкостью, причем у вершины раструба рас:положен аккумулятор давления, который fnpH подрыве запального устройства создает динамическое воздействие на испытуемое изделие.

Недостатком этого устройства является то, что для создания во внутренней полости раструба высоких давлений, имитирующих ударную волну, вызванную

/ /

землетрясением, требуется значительная толщина стенок раструба.

Изготовление толстостенного раструба для модельных установок /служащих 6 для испытания модельных фундаментных плит/, а тем более натурных установок /служащих для испытания натурных фундаментных плит/ является очень сложным и трудоемким процессом.

Наиболее близкой из известных является установка для нагружения строительных изделий /2/, включающая корпус с опорным контуром, камеру давления, приспособление для регулировки сброса давления из камеры и взрывное устройство.

Недостатком этой установки является сложность создания корпуса камеры давления из-за значительной толщины ее стенок, и невозможность изменения ее формы и размеров в различных экспериментах.

Целью изобретения является моделирование различных видов сейсмического 25 I воздействия за счет изменения формы и размеров камеры давления, Поставленная цель достигается тем, что в известной установке для нагружения строительных изделий, включающей корпус с опорным контуром, камеру давления, приспособление для регулировки сброса давления из камеры и взрывное устройство, корпус установки выполнен в виде двух соединенных между собой не сущих плит, между которыми расположена камера давления, причем камера давления ампгюнана, в виде набора колец, и снабжена внутренней тонкостенной обечайкой. На чертеже приведена схема установ:ки. Установка для нагружения строительного изделия сострит из рамы 1, представляющей собой нижнюю плиту, на которой смонтирован опорный контур 2, служащий для установки испытуемого строительного изделия, например, фундаментной плиты 3. Над плитой 3 образована камера давления 4 в виде цилнП дра 5, выполненного из набора колец 6 с центрирующими выступами 7 и облицованного с внутренней поверхности тонкостенной обечайкой 8, служащей для уплотнения возможных зазоров между стенками колец. При этом- толщина уплот нянщего облицовочного листа может колебаться от 0,1 до 3 мм, в зависимости от внутреннего размера цилиндра, величины зазора между сопряженными кольцами и давления газа в камере. Сверху цилиндр 5 закрыт плитой 9, имеющей отверстие 10 для сброса давления из камеры 4, Приспособление для регулировки- сброса давления из камеры состоит из конической иглы 11, входящей в отверстие 10, и оснащенной резьбовым участком 12, который расположен в резь бовой втулке 13, закрепленной при помощи ребер 14 к фланцу 15, присоединенному к плите 9, Игла 11 зафиксирована в заданном положении во втулке 12 при помощи контргайки 16, Внутри иглы 11 выполнено отверстие /на чертеже не показано/, служащее для прохода детонирующего шнура 17 и крепления электро запала или пиропатрона 18. Плиты I и 9 совместно с цилиндром 5 соединены между собой болтами или шпильками 19 с гайками 20 и шайбами 21 Внутри камеры давления 4 установлен заряд твердого топлива 22, состоящий из винтовочного пороха 23 и чешуйчатого тротила 24, расположенного внутри пороха или перемешанного вместе с ним /соотношение их количества подбирается pac4eTONf и отрабатывается в дальнейшем/ Заряд 22 установлен над испытуемым . строительным издели,ем 3 на определенГной высоте, которая создается проклад:кой 25 из материала, практически исключающего инерционность воздействия газов на испытуемое изделие и обеспе- , чивающего равномерное распределение ;нагрузки, например поролона, монтируемого на тонкостенной эластичной мембране 26, например из резины или металла, создающей уплотнение зазора 27, образованного одним из колец и испыту екдлм издел}1ем t- ) В зависимости заданного объема камера давления 4 может быть набрана из соответствуняцего этому объему числа колец 6, кроме того, форма внутренней: поверхности камеры давления может быть та,кже различной, в зависимости от постановки задачи /внутренние стенки камеры давления 4 могут как сужаться, так и расширяться/. Работа описанной установки осуществляется следувсщим образом, - После установки строительного изделия 3, например, фундаментной плиты на опорный контур 2, его закрывают юнкостекной; эластичной мембраной 26, j и На раму 1 монтируют цилиндр 5, собирая его из колец 6, которые центрируются выступами 7, и облицовки 8, Затем устанавливают прокладку 25 необходимой толщины, на которую укладывают заряд твердого топлива 22. После монтажа заряда твердого топлива 22. монтируют плиту 9 совместно с заранее установленной в надлежащее положение иглой 11, устанавливают шайбы 21 и затягивают гайки 20, монтируют в игле 11 электрозапал или пиропатрон 18 совместно с детонирукщим шнуром 17, В момент воспламенения электрозапала или пиропатрона от подрывного | устройства /на чертеже не показано/ происходит Горение твердого топлива 22, которое вместе с поролоновой прокладкой 23 создает равномерное распределение газа по всей поверхности тонкостенной эластичной мембраны 26, передающей усилие на строительное изделие 3. При этом нарастание давления на строительное изделие соответствует нарастанию давления во фронте ударной волны, вызванной землетрясением, а спад давления обеспечивается через отверстие 10, образованное плитой 9 и иглой 11, Регулируя величину проходно- i

го-сечения, можно получить практичес-ки любой закон спада давления.

Увеличивая или уменьшая массу твердого топлива, а также соотношение масс пороха и тротила, можно получить практически любой закон нагружения на испытуемое строительное изделие. Одновременно нарастающее давление газа в камере давления 4 прижимает тонкостенную обечайку 8 к внутренней поверхнйсти колец 6 и обеспечивает герметичность камеры давления.

Использование высокопрочной листовсй легированной стали для создания корпугса камеры давления, изготовленного из колец с последующей облицовкой тонкостенной обечайкой позволяет создать крупногабаритные установки с дайлением. внутри камеры,. соответствующем ; 12-ти баллам по шкале Рихтера.

Формула иЭОбретения,

Установка для нагружения строительных изделий, включающая корпус с опорным контуром, камеру давления, прнспо собление для регулировки сброса давления из камеры и взрывное устройство, отличающая с я тем, что, с целью моделирования различных видов сейсмического воздействия за счет из,менения формы и размеров камеры давления , корпус установки выполнен в виде двух соединенных между собой несущих плит, между которыми расположена камера давления, причем камера давления выполнена в виде набора колец и снабжена внутренней тонкостенной обечайкой.

Источники информации, принятые во

внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР № 531061, кл. G- С 01 -3/10, 1975. 2. Авторское свидетельство СССР .Ж.608440, кл. G. 01 3/32, 1977. 76 8