УСТАНОВКА ДЛЯ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ КРУПНОМАСШТАБНЫХ МОДЕЛЕЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ПОПЕРЕЧНЫЙ ИЗГИБ

Полезная модель относится к строительству, а именно к установкам для научных и/или производственных испытаний крупномасштабных моделей и натурных образцов строительных, мостовых и тому подобных конструкций на поперечный изгиб.
Известна установка для испытания крупномасштабных моделей балочных конструкций и натурных образцов конструкций по патенту на изобретение РФ №2262698, кл. G01N 33/38, 2005 г., включающая основание, опорные стойки, нагружающее устройство. При этом нагружающее устройство выполнено с возможностью приложения знакопеременных нагрузок и снабжено реверсным механизмом. Реверсный механизм выполнен в виде двух пар вертикальных тяг, которые соединены между собой двумя траверсами, одна пара тяг жестко установлена на основании, а другая выполнена с возможностью закрепления на балочной конструкции. Траверсы установлены горизонтально одна над другой, а на нижней установлен источник дискретной нагрузки, который может быть выполнен в виде гидравлического домкрата. Причем каждая тяга снабжена регулировочными гайками для регулировки свободного хода траверс и тяг и изменения направления действия нагрузок. Недостатками этой установки являются необходимость создания специального силового пола, устраиваемого по грунту, и невозможность изменения мест приложения нагрузки по длине рамы.
Известна рычажно-рамная испытательная установка для балочных конструкций по патенту на полезную модель РФ №114154, кл. G01N 3/00, 2012 г., состоящая из замкнутой прямоугольной рамы, в вертикальной плоскости которой продольно установлен рычаг, проходящий в зазор одной из сток рамы, шарнирная опорная точка которого с помощью стержней прикреплена к нижнему ригелю и стойке рамы, при этом выше на стойках рамы закреплены опорные столики для испытываемой конструкции, с установленными над и под ней съемными траверсами и съемными тяжами, при этом между верхней съемной траверсой и верхним ригелем дополнительно установлен съемный гидравлический домкрат для создания комбинированного сложного нагружения. Недостатком установки является невозможность испытания образцов с размерами, близкими к натурным, отсутствие промежуточных опор для испытываемых образцов. Кроме того, конструкция установки не позволяет регулировать расположение образцов по высоте.
Задачей полезной модели является создание установки для статических испытаний крупномасштабных моделей строительных конструкций на поперечный изгиб с размерами близкими к натурным, с возможностью изменения положения испытываемых образцов по высоте.
Технический результат заключается в возможности испытания двух- и трехпролетных образцов и одновременного испытания двух образцов за счет введения в конструкции рамы промежуточных стоек.
Технический результат достигается тем, что установка для статических испытаний крупномасштабных моделей строительных конструкций на поперечный изгиб, включает замкнутую прямоугольную раму с двумя стойками с отверстиями и установленными в эти отверстия опорными столиками, верхним и нижним ригелями, причем в конструкцию прямоугольной рамы при испытании двух испытываемых образцов одновременно или одного образца по двух- или трехпролетной схеме вводят дополнительные стойки с отверстиями по всей высоте для установки динамометрических опор в уровне расположения опорных столиков основных стоек рамы.
Усилия в элементах замкнутой рамы, возникающие при приложении нагрузки к испытываемому образцу, снижаются благодаря, установленным на промежуточных стойках и закрепленным на ригелях рамы дополнительным опорам, которые являются необходимыми при испытании одного образца по двух и трехпролетной схемам или при испытании двух образцов одновременно,
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки для статических испытаний крупномасштабных моделей строительных конструкций на поперечный изгиб с одновременным загружением двух образцов, на фиг. 2 - с загружением образца по двухпролетной схеме.
Установка для статических испытаний крупномасштабных моделей строительных конструкций на поперечный изгиб содержит прямоугольную раму с двумя стойками 1 и 2, верхним и нижним ригелями 3 и 4 соответственно. По всей высоте стоек 1 и 2 прямоугольной рамы выполнены отверстия, в которые установлены опорные столики 5, что позволяет размещать испытываемый образец 6 в прямоугольной раме в разных уровнях по высоте. Для обеспечения устойчивости при действии сжимающих усилий стойки 1 и 2 прямоугольной рамы выполнены двухветвевыми. В образованный при этом зазор между ветвями стоек при необходимости может быть пропущен испытываемый образец 6.
Для испытания двух испытываемых образцов 6 одновременно (фиг. 1) или с загружением одного испытываемого образца 6 по двух- и трехпролетной схеме (фиг. 2) в конструкцию прямоугольной рамы вводят дополнительные стойки 7. По всей дине дополнительных стоек 7 устраивают отверстия для крепления опорных столиков 5 на одном уровне с отверстиями в стойках 1 и 2. В местах расположения дополнительных стоек 7 для обеспечения местной устойчивости стенок в верхнем и нижнем ригелях 3 и 4 устраивают ребра жесткости.
Для обеспечения проектного положения прямоугольной рамы между нижними торцами стоек 1 и 2 и основанием устанавливают горизонтальный опорный элемент, расположенный перпендикулярно плоскости прямоугольной рамы.
В месте соединения стоек 1, 2 и верхнего и нижнего ригелей 3, 4 создают рамный узел для уменьшения значений пролетных усилий. Для этого к стойкам 1 и 2 приваривают пластины, служащие упорами для верхнего ригеля 3 и нижнего ригеля 4 при приложении нагрузки любого знака и воспринимающие нагрузки любого знака и воспринимающие поперечную силу. В свою очередь, изгибающие моменты в рамном узле воспринимаются высокопрочными болтами, при помощи которых верхний ригель 3 и нижний ригель 4 соединяют со стойками 1 и 2. В уровне расположения верхних и нижних поясов ригеля в стойке устраивают ребра жесткости.
c
Установка для статических испытаний крупномасштабных моделей строительных конструкций на поперечный изгиб работает следующим образом. Испытываемый образец 6 устанавливают на опорные столики 5 стоек 1 и 2, после чего к нему прикладывают нагрузку N в соответствии с принятой схемой (фиг. 1). При испытании двух испытываемых образцов 6 одновременно в конструкцию прямоугольной рамы вводят две дополнительные стойки 7. Положение дополнительных стоек 7 определяют длиной испытываемых образцов 6. В случае испытания испытываемого образца 6 по двух- или трехпролетной схеме (фиг. 2) устанавливают одну или две промежуточные дополнительные стойки 7. В этом случае для раскрытия статической неопределимости опоры Д дополнительных стоек 7 выполняют динамометрическими.