Изобретение относится к строительству и предназначено для изучения влияния деформаций основания из подрабатываемых грунтов на фундаменты зданий и сооружений.
Известен стенд для изучения совместной- работы оснований и фундаментов, включающий лоток с моделью оснований, модель фундамента и измерительные приспособления CllНедостатком известного стенда яв ляется невозможность имитации длительности воздействия сдвижения грунта подрабатываемого основания на конструкции.
Наиболее близким к предлагаемому является стенд для моделирования горизонтальных деформаций грунтовых оснований, включающий основание, поток с двумя отсеками и приспособление для создания нагрузок 2.
Недостаток этого стенда заключается в том, что имитация деформаций основания осуществляется гopизoнтaльkыми винтами путем перемещения отсеков вместе с грунтом и находящихся в них моделей кострукций. При помощи известных устройств невозможно осуществлять сохранение неизменными заданных нагрузок для измерения де- .
формаций ползучести грунта и конструкций, протекающих во времени, и тем самым исследовать влияние длительности процесса сдвижения основания на величину и характер протекания напряженно-деформированного состояния.
Цель изобретения - расширение диапазона с учетом длитегьности воз10действия основания с конструкцией.
Поставленная цель достигается тем, что в стенде для моделирования горизонтальных деформаций грунтовых оснований,, включающем основание,
15 лоток с двумя отсеками и приспособление для создания нагрузок, последнее выполнено из двух раздельных рычажных систем, одна из которых состоит из закрепленных в основании ан20керных стоек, соединенных в верхних торцах ригелем, на котором с возможностью перемещения закреплены рычаги с грузом, другая - из вертикальной П-образной подвижной рамы
25 с шарнирно соединенными наклонными распорами и соединенных с подвижной рамой двух горизонтальных рамных рычагов с грузом, а каждый отсек лотка выполнен неподвижным с внутрен30ними боковыми панелями из наборных
плит, свободно перемещающихся по направляющим в горизонтальной плоскости под воздействием наклонных распорок, шарнирно соединенных с наборными плитами.
На фиг,1 изображен предлагаемый стенд, вид сверху; на фиг.2 - то же продольный разрез. нафиг.3 - то же поперечный разрез по лотку на фиг.4 - то же, поперечный разрез по iжесткой упорной раме; на фиг,5 деталь крепления динамометра сжатия со стержнями распорки; на фиг.6 разрез А-А на фиг.5,
Стенд выполнен в виде двух неподвижных отсеков 1 с испытуемым грунтом 2, внизу закрепленных к ,основанию (анкерной плите) 3, а вверху с наружных боковых сторон жестко соединенных между собой плитами - связми 4 Торцовые внутренние панели отсеков 1 изготовлены из наборных пли 5, установленных на направляющие 6, которые приварены к внутренним боковые противоположным панелям 7 отсеков 1 лотка в нескольких уровнях по высоте.
Между отсеками вмонтировано вдавливающее .устройство, состоящее из стоек 8, балок 9, вертикальных ребер 10 жесткости и составных наклонных распорок 11, изготовленных из стержней 12 и 13, одни концы которых соединяются по центру втулкой 14, а другие концы шарнирно крепятся к ребрам .LO жесткости вдавливающего устройства и к каждой наборной плите 5 по углам в четырех точках. Во втулке 14 предусмотрены прямоугольные отверстия 15, предназначенные для установки динамометро.в 16 сжатия, и окна 17 для снятия покаЦаний по индикаторам 18. В свою очередь стержень 12 соединен с втулкой 14 резьбовым соединением, а стержень 13 пропущен в отверстие втулки 14 и может свободно перемецаться в продольном направлении. Примыкание стержней 12 и 13 к динамометру 16 сжатия осуществляется через стальные шарики 19, находящиеся в углублениях соприкасающихся поверхностей. Во избежение перекосов динамометры 16 сжатия поддерживаются уголками 20, к обушкам которых приварены шпильки 21 и 22, свободно перемещающиеся по прорезям деталей 23 и 24 и приваренных к граням возле прямоугольных отверстий 15 в продольном и поперечном направлениях. В торцы детали 23 вкручиваются болты 25 для крепления и регулирования высоты опускания или подъема уголков 20 шпильками 21, перемещающихся по прорезям детали 2 а перемещение уголков 20 в продольном направлении осуществляется вращением винтов 26 путем стягивания
или раздвижения шпилек 22, перемещающихся по прорезям детали 24.
Во избежание перекосов и обеспечения плашного перемещения нагружающего устройства в вертикальной плоскости стойки 8 с четырех сторон зажаты шарикоподшипниками 27, которые приварены к анкерной плите 3 и плитам 4 связи.
К стойкам 8 через шарнирное соединение 28 крепится одной стороной пригрузочная рама 29, а к другому концу подвешиваются, тяжи 30 с динамометрами 31 растяжения и поддонами 32 для грузов 33. Пригрузочная рама 29 упирается на два шарнира 34, приваренные к плитам-связям 4 вблизи от сопряжения ее со стойкой 8.
Стенд снабжен дополнительным пригрузочным приспособлением для приложения вертикальной нагрузки, состоящим из рычагов 35, перемещающихся по трубчатому ригелю 36, которые установлены на анкерных стойках 37. В последних имеются отверстия 38 для регулирования высоты приложения вертикальной нагрузки в зависимости от геометрических разjMepoB испытуемых конструкций или фрагментов сооружений. Поддержание рычагов в нерабочем положении осуществляется ригелем 39, который прикреплен к анкерным стойкам 37.
Для предохранения выпадания грунта в щели между наборными плитами 5 а также в местах примыкания их к торцовым граням панелей 7 предусмотрены гибкие фартуки 40.
Испытания на стенде производят следующим образом.
После укладки грунта 2 в отсеки 1 и размещение в них моделей конструкций или фрагментов сооружений (например, оамы на свайном фундаменте), к ним рычагами 35 прикладывается сосредоточенная вертикальная нагрузка и при Достижении необходимой величины задаются ступени горизонтальных деформаций. Под воздействием грузов 33, уложенных в поддон 32, пригрузочная рама 29 в местах опирания на шарниры 34 поворачивается и со стороны тяжей 30 опускается вниз, а другая сторона в узлах Шарнирного соединения 28 ее со стойками 8 нагружающего устройства поднимается вверх. Этот подъем приводит к перемещению в горизонтальной плоскости наклонных распорок, выполненных составными из стержней 12 и 13, одни концы которых соприкасаются с динамометрами 16 сжатия непосредственно через стальные шарики 19 и соединяются втулкой 14, а вторые концы шарнирно прикреплены к ребрам 10 жесткости вдавливающего устройства и к наборным плитам 5. Усилия, измеряемые динамометрами 16 сжатия, в результате перемещения стержней 12и 13 распорок сдавливающего устройства передаются наборным плитам 5, от воздействия которых грунт 2 перемещается в горизонтальном направлении и создает давление на боковые поверхности фундаментов. Фундаменты, находящиеся в грунте, деформируются, а в надфундаментных конструкциях возникают дополнительные усилия, для восприятия которых требуются конструктивные меры их за ты от этого процесса, протекающего во времени. Вдавливающее устройство в составе стоек 8, балок 9, вертикальных ребер 10 жесткости, стержней.12 и 13наклонных составляющих распорок, а также пригрузочной рамы 29 с поддоном 32 и грузами 33 дает возможно выдерживать заданную нагрузку во времени практически любой длительности. При перемещении грунта модел основания 2 в отсеках 1 происходит некоторое опускание поддонов с грузами 33, однако давление, передаваемое грунту вдавливгиощим устройствам через наборные плиты 5, остается неизменньлм из-за сохранения постоянной массы грузов 33 в по доне 32. Это позволяет измерять величины протекания горизонтальных деформаций и релаксию напряжений в размещенных в нем конструкциях фраг ментов сооружений, так как чем длительней действует внешняя нагрузка, тем больше снижается напряжение. Учет этого явления при проектирован позволяет снизить расчетные нагрузк ff 37 и тем самым получить экономию металла и бетона. { Формула изобретения Стенд для моделирования горизонтальных деформаций грунтовых оснований, включающий основание, лоток сдвумя отсеками и приспособление для создания нагрузокj отличающ и и с я тем, что, с целью расширения диапазона исследования с учетом длительности воздействия основания с конструкцией, приспособление для создания нагрузок выполнено из двух раздельных рычажных систем, одна из которых состоит из закрепленных в основании анкерных стоек,соединенных в верхних торцах ригелем, на котором с возможностью перемещения закреплетл рычаги с грузом, другая - из вертикальной П-образной подвижной рамы с шарнирно соединенными наклонными распорками и соединенных с подвижной рамой двух горизонтальных рамных рычагов с грузом, а каждый отсек лотка выполнен неподвижным с внутренними боковыми панелями из наборных плит, свободно перемещающихся по направляющим в горизонтальной плоскости под воздействием наклонных распорок, шарнирно-соединенных с наборными плитами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 249005, кл. G 01 L 1/04, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР 640148, кл. G 01 L 1/04, 1977 (прототип) . УЬ
i
К
а fS
-W«vJ /
. У / /
п
Л т
К
252126 2lt 22 .f
