Способ определения осевого усилия в предварительно нагруженном стержневом элементе
Изобретение предназначено для испытаний строительных конструкций. Цель изобретения - возможность измерения осевых усилий стержневых элементов произвольной жесткости при произвольном закреплении концов. Способ осуществляется следующим образом. К участку стержня прикладывают самоуравновешенную систему из пяти поперечных сил заданной величины, измеряют перемещения сечений в точках приложения сил. При отсутствии осевой нагрузки в стержне воздействие указанной системы будет локализованным в пределах загруженного участка, что определяется по отсутствию угловых и линейных перемещений концов этого участка. Если стержень несет осевую нагрузку, то локализации не достигается . Тогда к стержню прикладывают добавочную самоуравновешенную систему из четырех равных поперечных сил Г, изменяя которые достигают локализации . Затем измеряют величины добавочных сил и перемещения стержня в точках их приложения. Искомое продольное усилие в стержне определяют по формуле, 2 нл.
„,Я0„„164? 301 А I щр G 01 L 5/04
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4690280/10 (22) 30.03,89 (46) 07.05.91 . Бюл. Ф 17 (72) В.И.Вудынков, С.М,Шашков и Ю.А.Камендровский (53) 531 .781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 509798, кл. G О! L 1/10, 1974.
Авторское свидетельство СССР
Р 853439, кл, G 01 L 5/04, 4 980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСЕВОГО УСИЛИЯ В ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАГРУЖЕННОМ
СТЕРЖНЕВОМ ЭЛЕМЕНТЕ (57) Изобретение предназначено для испытаний строительных конструкций.
Цель изобретения — возможность измерения осевых усилий стержневых элементов произвольной жесткости при произвольном закреплении концов. Способ осуществляется следующим образом.
Изобретение относится к области механических испытаний элементов конструкций, а именно к способам определения усилий в предварительно нагруженных стержневых элементах.
Цель изобретения — измерение в стержневых элементах произвольной жесткости и с произвольным закреплением концов.
На фиг.1 показана схема приложе> иия к стержневому элементу дополнительных поперечных сил; на фиг.2 схема приложения добавочных поперечных сил.
К участку стержня прикладывают самоуравновешенную систему из пяти поперечных сил заданной величины, измеряют перемещения сечений в точках приложения сил. При отсутствии осевой нагрузки в стержне воздействие указанной системы будет локализованным в пределах загруженного участка, что определяется по отсутствию угловых и линейных перемещений концов этого участка. Если стержень несет осевую нагрузку, то локализации не достигается. Тогда к стержню прикладывают добавочную самоуравновешенную систему иэ четырех равных поперечных сил
Г, изменяя которые достигают локали- g зации. Затем измеряют величины добавочных сил и перемещения стержня в точках их приложения. Искомое продольное. усилие в стержне определяют по формуле, 2 ил.
Способ реализуется следующим образом.
К нагруженному стержневому элементу 1 прикладывают заданную силу 6Р, измеряют поперечное перемещение в точке D ее приложения, прикладывают еще четыре поперечные силы на выбранном участке стержневого элемен-,. та. в точках А, С, Е, В, которые вместе с заданной поперечной силой 6Р образуют уравновешенную систему сил. Проверяют наличие или отсутствие локализации внутренних усилий и пе- ремещений на загруженном участке пуl 647303 тем измерения линейных н угловых перемещений концов загруженного участка в точках А, В. Наличие локализации, т.е. отсутствие перемещения
Ц>р, (, Р, Р концов выбранного участка, свидетельствует об отсутствии искомого осевого усилия в стержне. При отсутствии локализации к стержню в тех же точках прикладывают обавочно четыре добавочных равных поперечных силы Р, также образующих уравновешенную систему сил, изменяя которые, достигают локализации. Из,меряют величины добавочных сил Г ,и линейные перемещения Р< Р, Р стержня в точках С, О, Е. Затем определяют искомое продольное усилие по формуле а
Р с О где М вЂ” искомое осевое усилие, Н; а — расстояние между точками приложения, поперечных сил, мм 9 25
Р— величина добавочной поперечной сиды, Н;
P,,Р, F — поперечные перемещения сечений стержневого элемента, 30
Формула изобретения
Способ определения осевого усилия в предварительно нагруженном 35 стержневом элементе, заключаюшийся в том, что к выбранному участку стержневого элемента прикладывают заданную,поперечную силу, измеряют поперечное перемещение стержневого эле-, 40 мента н определяют по этим значениям : осевое усилие, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью обеспечения измерения в стержневых элементах произвольной жесткости н с произволь" ным закреплением концов, к выбранному участку стержня прикладывают четы ре дополнителъных поперечных силы в точкай, расположенных попарно симметрично в граничных точках выбранного участка относнтелъно точки приложения заданной поперечной силы, две из которых приложены на равных расстояниях одна от другой, и образующих самоуравновешенную систему, измеряют линейные и угловые перемещения выбранного .участка стержневого элемента в граничных точках, затем прикладывают к точкам приложения дополнительных поперечных сил еще четыре добавочных поперечных силы, равных по абсолютной величине, к образующих самоуравновешенную систему, и измеряют абсолютное значение этих добавочных сил до тех пор, пока линейные и угловые перемещения концов. выбранного участка стержневого элемента ие станут равными нулю, а затем измеряют величины добавочных сил и определяют искомое осевое усилие по формуле
N -=37 а
Р у, Р + Р. где Б - осевое усилие ; а — рассто яиие между точками приложения поперечных сил;
Р— величина каждой добавочной поперечной силы;
Р,Р, Р - линейные перемещения стержневого элемента в точ, ках приложения заданной поперечной силы и в ближайших к ией точках приложения добавочных поперечных сил соответственно.
1647302
Составитель В.Годзиковский
Техред С.Мигунова, Корректор А.Обручар
Редактор Л.Гратилло
Заказ 1391 .Тираж 361 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент",. г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
