Способ и устройство для определения механических характеристик бетонного основания Советский патент 1982 года по МПК G01N3/10 

Изобретение относится к испытаниям строительных материалов и может быть применено при испытании бетонов различных марок.

Известны способ и устройство №пя .испытания бетона на сжатие, содержащее пресс и измерительное приспо|говление {1J .

Недостатком известного способа и устройства является невозможность его использования для определения механических характеристик бётонй непосредственно в теле сооружения.

Наиболее близким к предлагаез ялу по технической сущности является способ определения .механических характеристик бетонного основания путем нагружекия образца .бетона, раэмещенного в теле основания, и замера возникающих напряжений и устройство для определения механических характеристик бетонного основания, содержащее закладнь1е элементы, размещенные в теле основания, нагружающее и измерительные приспособления 12 .

Недостатком известных способа и устройства является невозможность определения с их помощью коэффициента податливости бетонного основания.

Цель изобретения - определение коэффициента податливости бетонного основания.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения механических характеристик бетонного основания путем нагружения образца бетона, размещенного в теле основания, и замера возникакядих напряже10ний, в образце бетона в процессе бетонирования размещают закладные элементы с наклеенными на них тензодатчиками, нагружают образец посредством закладных.элементов одинаковы15ми по величинеt но разнонаправленными силами, регистрируют напряжения, возникающие в сечениях закладных элементов, по глубине бетонирования по которьо4 рассчитывают коэффициент

20 податливости бетонного основания.

Кроме того, достигается цель тем, что в -устройстве для определения.механических характеристик бетонного основания, содержащем закладные

25 элементы, размещенные в теле основания, нагружакяаее и измерительные приспособления, закладные элементы выполнены в виде двух одинаковых балок,с коническими отверстиями на их

30 свободных концах измерительные приспособления размещены на балках, а нагружающее приспособление выполнено в виде гаек, шаровых опор и винто вых тяг, пропущенных через конические отверстия. Коэффициент податливости бетонного основания определяют из трансцендентного уравнения jrai . /. VSET v«rtv. - if r-afet }l i коэффициент податливост бетонного основания; расстояние в глубину бе тонирования , при которо достигав 1C я пер8ь й мак симум воперечтгх Чзил, в эаиладвой делали; ширина noaotasH axKvt- дпийа иеэабетши| овайно части закладное (балки) детали; жесткость на яэгягб б«шк Для осущесталения cnoco0li ойрвде ления механических хлрак-зикркс ик бе тона применяют сиеииаяыюе во, которое моделирует tmrpys y полубесконечной балки, на j nругом по Вииклеру оснСФаияк посте янным моментом и снлсМ и позволяет с большей ТОЧЧОС-ГЬЮ {КШОЛ| ЭОВ8ТЬ известные формулы сопротивления мйстериалов для косвенного расчете коэффициентов яодатлиаост deTOttitoro основания. На фиг. I и 2 схеиатйчйо яяо&раже ны модели двух закладных деталей (балок), заеетош{{юда«11 |{ в зец бетонного осяо&анйя, с накле ань и на них по бетсюйро ания тензодатчикам хотоЕ«ые эакре1ты коробочками из тбикого листового материала; на фиг. Э поперечных сил, jEteftcT63«oet K & (ях заклс1дной (балки) t va фиг. 4 - устроцвтввг, | еали9ую $« е спо соб определеная меха«|ич«ек|вх хара«теристик бетонно1ч спрковаиия На фиг. 1 и 2 показаны направления воздействующих с япозык факторов моментов Мд.М-/ и поперечных йил . dyi /f ./ -..Xo На фиг. 3 числа 7, 7i ) Ts 6 f 7-f.t 7g , мера тензодатчи ов закладной детали изображенной на фиг. 1,.а 8, 8, , б о jr 8|,, oj , g о / тензодатчики закладной детали, изо раженной на фиг. 2,,с,- расстояние при котором достигается первый максимум поперечных сил в закладных деталях. Используя .формулу для поперечных сил для балок на упругом основании, находят расстояние от места заделки закладной детали в глубину бетонирования, при котором достигается, первый максимум поперечных сил. С учетом знаков имеют Q(x) (созвх-з1пйх) + ). (2) Продифференцируем это выражение по X и приравняем производную нулю Q/(х) , ( 1+4) О (3) где М Ppfo - момент; ц/ (f 4 - коэффициент. Vat л Сделав преобразование в выражении (3), получим трансцендентное уравнение {) для определения коэффициента податливости бетонного основанияМ 1..--Я1 ( эт, Это уравнение решается графически и находится коэффициент k. Устройство реализукадее способ,содержит закладные элементы 1, динамс штр 2 для регистрации усилий, tifgtpugtats опсфы 3 f винтовые тяги 4, основание 5, гайки б с помощью которввх производят нагружение, тензометры 7 и 8, металлические коробки 9 з тонкого листового материала, {«вреклккчатели 10 И 11 на десять на- праапеиий, |едлли9Мйермет 1ял 12 и 13. В процессе бетонирования в обра-, эев исследув1 к го основания 5 закладеяваят иа одинаковую глубину, при котор пр жсх6дит затухание ординат кривой иа фиг. 3, две йдентич Hta QeuiicM 1. аа которые наклеены т взорезйстсф, гер сетично эак иытые от л хжккиоввиия влаги метаяличесК1ша ко{Юбками 9 на листстого мате Жала Они же «тужат для исключения сшш бжатия бетона. Установка Я&УУ1- балок с одинаковыми характерисгжк& увеличивает число контрольн1а1х точек, яри прочих раеиых условиях/ вдвое Завинчивая тайки б, нагружают оба закладных элемента одинаковыми по величине, но раэнонаправлеиШАШ сшшми и мсментами, регистрируют напряже ния, возникакяцие в сечениях эакладн{з1Х «элементов по глубине бетонирования. Формула изобретения I. Способ определения механических характеристик бетонного основания , путем нагружения образца бетона, размещенного в теле основаГния, и замера возникающих напряжений, о т -, личающийся тем, что, с целью определения коэффициента .податливости бетонного основания, в образце бетона в Процессе бетонирования размещают закладные элементы

С наклеенными на них тензодатчикали, . нагружают образец через закладные элементы одинаковыми по величине, но разнонаправленными силг1ми, регистрируют напряжения, возникакхцие в сечениях закладных элементов по глуОине бетонирования, по котором расчитывают коэффициент податливости бетонного основания.

2. Устройство для определения механических ха| актеристик бетонноfo основания, содержащее закладные элементы, нагружающее и измеритель- ныв приспособления, о т яи ч а ю- те е t: я тем, что, с целью е деления коэффициента .податливости,

каждый закладной элемент выполнен в виде балки с коническим отверстием на ее конце, измерител- ные приспособления размещены на балках, а нагружающее приспособление выполнено в виде гаек, шаровых опор и винтовых .тяг, пропущенных через конические отверстия в балках.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Испытание матеоигшов. Справочник под ред. Х.Влюменауэр М., Ч еталлуррия , 1979, с. 47.

2. Авторское свидетельство СССР «669259, кл.5 01 N 3/10, 1979.

Ы