СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ НЕРАЗРЕЗНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА КРАТКОВРЕМЕННУЮ ДИНАМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ

Полезная модель относится к испытательной технике, а именно к установкам для проведения испытаний неразрезных железобетонных балок на кратковременную динамическую нагрузку.
Аналогом заявляемого устройства является стенд для проведения испытаний железобетонных ригелей на статическую нагрузку (Комар А.Г., Дубровин Е.Н., Кержнеренко Б.С., Заленский B.C. Испытания сборных железобетонных конструкций. М.: Высш. Школа, 1980. С.172). содержащий: экспериментальный образец, опорные элементы для его установки, смонтированные на силовом полу, нагружающее устройство в виде четырех гидравлических домкратов, две загрузочные траверсы, устанавливаемые на железобетонном элементе, опорные элементы колонн, металлические пластины и анкерные устройства, а также два консольных элемента для создания опорных изгибающих моментов.
Данный стенд позволяет испытывать неразрезные железобетонные элементы при статическом нагружении, но при этом достаточно сложен и требует большого колличества элементов, а также не позволяет производить испытания неразрезных железобетонных элементов при кратковременных динамических воздействиях.
За прототип принят стенд по патенту РФ на полезную модель №53776, содержащий: опорные элементы для железобетонного элемента, смонтированные на силовом полу, нагружающее устройство, загрузочную траверсу, устанавливаемую на железобетонном элементе, ролики, две металлические пластины для размещения концов железобетонного элемента, силоизмеритель, дополнительные опоры, расположенные по обе стороны от нагружающего устройства, дополнительные траверсы, установленные на этих опорах, тяжи, концы которых закреплены в дополнительных траверсах, и домкрат. Нагружающее устройство выполнено в виде копровой установки, две мачты которой снабжены ограничителем хода груза, при этом один ролик расположен в вырезе одного из опорных элементов неподвижно, а второй - в вырезе второго опорного элемента с возможностью горизонтального перемещения, причем одна металлическая пластина установлена на неподвижном ролике, другая - на подвижном. При этом домкрат расположен между дополнительной траверсой и самим железобетонным элементом и упирается в траверсу, а для обработки данных испытаний используется комплекс измерительных приборов и измерительная система.
Данная установка позволяет испытывать железобетонные элементы при косом внецентренном кратковременном динамическом сжатии, но не позволяет производить испытания неразрезных железобетонных элементов с заданным соотношением опорных и пролетного изгибающих моментов.
Задача полезной модели - расширить диапазон динамических исследований железобетонных элементов. Технический результат, на достижение которого направлена решаемая задача, заключается в создании напряженно-деформированного состояния, характеризующего работу неразрезного железобетонного элемента при кратковременном динамическом нагружении, при различных отношениях опорного изгибающего момента к пролетному моменту, полученных путем изменения расстояний между опорными элементами.
Задача решена следующим образом.
Общим с прототипом является то, что заявляемое устройство: стенд для испытания неразрезных железобетонных элементов на кратковременную динамическую нагрузку содержит смонтированные на силовом полу нагружающее устройство в виде копровой установки и опоры, расположенные по обе стороны от копровой установки, загрузочную траверсу с силоизмерителем, установленную через металлическую пластину на железобетонном элементе, металлические пластины для размещения концов железобетонного элемента и ограничитель хода груза, закрепленный на мачтах копровой установки.
В отличие от прототипа стенд дополнительно содержит L-образные элементы, установленные на опорах, а вертикальная полка каждого L-образного элемента в нижней части имеет выступ для металлических пластин, предназначенных для размещения концов железобетонного элемента, при этом концы железобетонного элемента жестко соединены с L-образными элементами при помощи анкерных тяжей, а опоры, установлены на силовом полу с возможностью горизонтального перемещения вдоль оси железобетонного элемента. Горизонтальная полка каждого L-образного элемента может быть скошена в направлении к центру стенда, это исключает соприкосновение L-образного элемента и испытуемого железобетонного элемента при изгибе.
В связи с тем, что L-образные элементы установлены на опорах, смонтированных с возможностью горизонтального перемещения их опорных элементов вдоль продольной оси железобетонного элемента, который закреплен при помощи анкерных тяжей, становится возможным произвести испытание неразрезной конструкции с заданным соотношением пролетного и опорных моментов. Это в свою очередь расширяет диапазон динамических исследований.
Полезная модель пояснена чертежом, на котором приведен общий вид установки.
Экспериментальный образец 1, через металлические пластины 2, 3 установлен на L-образных элементах 4, 5 и крепится к ним при помощи анкерных тяжей 6, 7, 8, 9 и сварки 10, 11. L-образные элементы 4, 5 установлены на опорах 12, 13, при этом, обе опоры выполнены с возможностью перемещения в горизонтальном направлении. Опоры 12, 13 крепятся к опорной станине 14, которая закреплена на силовом полу 15.
Нагружающее устройство выполнено в виде копровой установки 16, на которой закреплен экспериментальный груз 17, а основание копровой установки 18 жестко закреплено к силовому полу 15. Загрузочная траверса 19, через металлические пластины 20, 21 установлена на экспериментальном образце 1, кроме того на загрузочной траверсе 19 смонтирован силоизмеритель 22, а на штангах 23 копровой установки 16 имеются ограничители хода 24 экспериментального груза 17.
Работа стенда заключается в следующем: сначала опорные элементы выставляют на определенном расчетом расстоянии, чтобы получить необходимое соотношение опорных и пролетных изгибающих моментов. Затем при помощи тяжей, металлических пластин и сварки испытываемый железобетонный элемент 1 крепится к L-образным элементам 5. После этого экспериментальный груз 17 отпускают с копровой установки 18 и происходит удар по экспериментальному образцу 1.
Экспериментальный груз 17 падает на загрузочную траверсу 19 через силоизмеритель 22 и передает нагрузку на экспериментальный образец 1, посредством металлических пластин 20, 21. В работу включаются анкерные тяжи 6, 7, 8, 9 и L-образные элементы 4, 5, при этом выставленные на заданном расстоянии опоры 12, 13 обеспечат необходимые по величине пролетные и опорные изгибающие моменты.
Данные о работе железобетонного элемента 1 фиксируются при помощи комплекса измерительных приборов и измерительной системы. После разрушения экспериментального образца 1 в работу вступают ограничители хода груза 17.