установка для испытания балочных конструкций

Формула изобретения

1. Установка для испытания балочных конструкций, содержащая основание, опорные стойки, нагружающее устройство, отличающаяся тем, что нагружающее устройство выполнено с возможностью приложения знакопеременных нагрузок и снабжено реверсным механизмом, который 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, каждая тяга снабжена регулировочными гайками для регулировки свободного хода траверс и тяг и изменения направления действия нагрузок.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что источник дискретной нагрузки выполнен в виде гидравлического домкрата.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к испытательной технике, и может быть использовано для испытания балочных конструкций.

Известно устройство для механических испытаний бетонных изделий по авторскому свидетельству СССР №1689848, кл. G 01 N 33/38, 1991 г., поддон с торцевыми упорами и термобортами, нагрузочное приспособление с подвижными штангами и измерительное приспособление. Оно снабжено средним термобортом, неподвижными штангами и шайбами, имеющими резьбовые втулки, съемными средними упорами в виде коробочных элементов с анкерами, резьбовыми втулками и муфтами, подвижные штанги снабжены резьбовыми втулками, торцевые упоры выполнены с пазами для штанг, поддон выполнен с термоотсеком, при этом муфты соединены с резьбовыми втулками. Штанги снабжены элементами для соединения с исследуемой арматурой. Устройство снабжено комплектом съемных термобортов с конусными пазами и внутренними коническими накладками.

Однако это устройство имеет сложную конструкцию и не позволяет прикладывать знакопеременные нагрузки.

Известен стенд для испытания сборных железобетонных балок НИИ - 200 Н.Н.Аистов, Испытание сооружений, Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. М.-Л., 1960 г. стр.178-179, рис.148, принятый заявителем за прототип. Стенд включает четыре бетонных фундамента, вертикальные направляющие из двух швеллеров, забетонированных в каждом фундаменте. На верхних гранях фундаментов установлены опорные подушки из стальных листов, причем подвижные опоры испытуемых балок расположены на стальных катках. Загрузочная платформа представляет собой балочную клетку из восьми двутавровых балок и подвешена к каждой испытываемой балке в двух точках с помощью стальных хомутов, имеющих центрирующие устройства для обеспечения центральной передачи нагрузок.

Данный стенд представляет собой сложную и громоздкую конструкцию, испытания на котором проводят с приложением нагрузки только в одну сторону.

Технической задачей изобретения является создание простой и компактной по конструкции установки для испытания балочных конструкций, имеющей возможность прилагать знакопеременные нагрузки.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом техническом решении нагружающее устройство выполнено с возможностью приложения знакопеременных нагрузок и снабжено реверсным механизмом, который 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, каждая тяга снабжена регулировочными гайками для регулировки свободного хода траверс и тяг и изменения направления действия нагрузок.

Кроме того, источник дискретной нагрузки выполнен в виде гидравлического домкрата.

На фиг.1 изображена установка для испытания балочных конструкций, общий вид;

На фиг.2 - установка для испытания балочных конструкций с приложением нагрузки вниз;

На фиг.3 - установка для испытания балочных конструкций с приложением нагрузки вверх.

Установка для испытания балочных конструкций состоит из основания 1, жестко установленных на нем опорных стоек 2, нагружающего устройства, которое выполнено с возможностью приложения знакопеременных нагрузок и снабжено реверсным механизмом 3 и источником дискретной нагрузки 4. Реверсный механизм 3 выполнен в виде двух пар вертикальных тяг, которые соединены между собой двумя траверсами 5 и 6 с отверстиями под эти тяги. Одна пара тяг 7 и 8 жестко установлена на основании 1, а другая пара тяг 9 и 10 выполнена с возможностью закрепления на испытываемой балочной конструкции 11 посредством хомутов 12 рамной конструкции. При этом концы балочной конструкции 11 закреплены в опорных стойках 2 посредством элементов 13. Траверсы 5 и 6 установлены горизонтально одна над другой, а на нижней траверсе 6 установлен источник дискретной нагрузки 4, который выполнен в виде гидравлического домкрата. Каждая тяга 7 и 8, 9 и 10 снабжена регулировочными гайками: тяга 7 - гайками 14, 15, и 16, тяга 8 - гайками 17, 18 и 19, тяга 9 - гайками 20 и 21, тяга 10 - гайками 22 и 23. Регулировочные гайки 14-23 предназначены для регулировки свободного хода траверс 5, 6 и тяг 9 и 10 и изменения направления действия нагрузок, прилагаемых к испытываемой балочной конструкции 11, поскольку источник дискретной нагрузки 4 действует всегда в одном направлении. Кроме того, установка снабжена динамометром 24, фиксирующим прикладываемые к балочной конструкции 11 нагрузки.

Установка для испытания балочных конструкций работает следующим образом.

Балочную конструкцию 11 устанавливают на опорные стойки 2 и закрепляют элементами 13. Тяги 9 и 10 посредством хомутов 12 закрепляют на балочной конструкции 11, подсоединив к ней тем самым нагружающее устройство. Подав под давлением масло от насосной станции в источник дискретной нагрузки 4 - гидравлический домкрат одностороннего действия, нагрузка передается через реверсивный механизм 3. В зависимости от положения регулировочных гаек 14-23 на тягах 7 и 8 и 9 и 10 изменяют направление усилия, что дает возможность балочной конструкции 11 деформироваться в плоскости действия изгибающего момента со сменой стрелы прогиба.

Для создания прогиба вниз (Фиг.2) гайки 14 и 17 и гайки 21 и 23 отворачивают, освобождая траверсу 6, давая ей свободный ход вниз под действием источника дискретной нагрузки 4, а гайки 16 и 19 поджаты к траверсе 5 и ограничивают ее движение вверх. Траверса 6 вывешивается на гайках 20 и 22, которые ограничивают ее движение вниз. Но при приложении усилия источником 4, траверса 6, опираясь на гайки 20 и 22, начинает тянуть вниз тяги 9 и 10, подвешенные на балочной конструкции 11, которые нагружают ее, создавая определенный изгибающий момент, воздействующий на балочную конструкцию 11 в местах установки тяг 9 и 10. Таким образом осуществляют испытание балочной конструкции в одном направлении приложения изгибающего момента - положительном.

Для изменения знака приложения изгибающего момента на противоположный - отрицательный, необходимо ослабить гайки 16, 20 и 19, 22 (Фиг.3), а гайки 14, 17 и 21, 23 поджать к соответствующим траверсам. Тогда при приложении усилия источником дискретной нагрузки 4 траверса 6 остается на месте и поджимается к гайкам 14 и 17, а траверса 5, получив свободу от гаек 16, 20 и 19, 22 и поджимаясь к гайкам 21 и 23 тяг 9 и 10, двигается вверх, поднимает вверх и тяги 9 и 10, которые воздействуют на неподвижную балочную конструкцию 11, создают изгибающий момент со стрелой выгиба вверх, при этом динамометр 24 фиксирует приложенное усилие. Таким образом осуществляют испытание балочной конструкции в другом направлении приложения изгибающего момента.

Использование предлагаемого технического решения позволило создать несложную и компактную установку, позволяющую испытывать балочные конструкции без перестановки на знакопеременные нагрузки.