Наглядное пособие по строительным конструкциям

 

Использование: в учебном процессе для демонстрации особенностей изгиба балочно-разрезной статически определимой и рамной статически неопределимой систем автодорожных мостов под действием временных подвижных нагрузок. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем иллюстрации конструкций и работы автодорожных балочных мостов. Сущность изобретения: наглядное пособие, состоящее из модели балок, на боковой поверхности которой нанесена клетчатая сетка, средств нагружения и регистрации деформаций балки, содержит модеИзобретение относится к учебным устройствам для демонстрации особенностей изгиба балочно-разрезной статически определимой и рамной статически неопределимой систем автодорожных мостов под действием временных подвижных нагрузок и может быть использовано в учебном процессе в высших и средних специальных учебных заведениях. Известна установка для исследования работы тонкостенного криволинейного брули двух балок различных профилей, клетчатые сетки демонстрационных боковых поверхностей выполнены в виде глухих конусных углублений в теле балки, оси которых соединены горизонтальными и вертикальными рисками, иллюстрирующими зоны растяжения и сжатия, причем число горизонтальных рисок зон растяжения и сжатия волокон каждой балки одинаковы, а одна риска совпадает с линией нейтрального слоя, и три опоры с возможностью монтажа балочно-разрезного, статически определимого или рамного статически неопределимого мостов, с моделями их технологических и эксплуатационных дефектов. Крепления различных профилей мостов выполнены в виде магнитных застежек, а средства нагружения выполнены в виде моделей автомобилей, дно каждого из которых снабжено крючком с навешанным на него грузом, имитирующим вес автомобиля. Модели автомобилей установлены с одинаковым шагом на крайней части балки. Конструктивные элементы имеют цветовую индикацию. 5 ил. са, состоящая из бруса, опоры и подвижного груза в виде тележки, имитирующей временную подвижную нагрузку, рычажных тензометров. Недостатком этой установки является то, что она не позволяет продемонстрировать конструкцию и работу автодорожных мостов. Известно устройство демонстрс ции изгиба стержня, состоящее из стержня, консольно закрепленного на оснопании и у fe %1 О Ю 3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК () 9) ()!) (s))s G 09 В 23/08

ГОСУДДРСТИЕННЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2 I 4896633/12 (22) 26,12,90 (46) 23.10.92. Бюл, N 39 (71) Горловский филиал Донецкого политехнического института (72) N.H.Màòûñåê. В.B.Ïàðõîìåíêî, Л.Ф.Мусиенко и С.Ю,Попов (56) Авторское свидетельство СССР й. 117637, кл. 6 09 В 23/10, 1984. (54) НАГЛЯДНОЕ ПОСОБИЕ ПО СТРОИТЕЛЬНЫМ КОНСТРУКЦИЯМ (57) Использование: в учебном процессе для демонстрации особенностей изгиба балочно-разрезной статически определимой и рамной статически неопределимой систем автодорожных мостов под действием временных подвижных нагрузок. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем иллюстрации конструкций и работы автодорожных балочных мостов. Сущность изобретения; наглядное пособие, состоящее из модели балок, на боковой поверхности которой нанесена клетчатая сетка, средств нагружения и регистрации деформаций балки, содержит модеИзобретение относится к учебным устройствам для демонстрации особенностей иэглба балочно-разрезной статически определимой и рамной статически неопределимой систем автодорожных мостов под действием временных подвижных нагрузок и может быть использовано в учебном процессе в высших и средних специальных учебных заведениях.

Известна установка для исследования работы тонкостенного криволинейного брули двух балок различных профилей, клетчатые сетки демонстрационных боковых поверхностей выполнены в виде глухих .конусных углублений в теле балки. оси которых соединены горизонтальными и вертикальными рисками, иллюстрирующими зоны растяжения и сжатия, причем число горизонтальных рисок зон растяжения и сжатия волокон каждой балки одинаковы, а . одна риска совпадает с линией нейтрального слоя, и три опоры с возможность о монтажа балочно-разрезного, статически определимого или рамного статически неопределимого мостов, с моделями их технологических и эксплуатационных дефектов.

Крепления различных профилей мостов выполнены в виде магнитных застежек, а средства нагружения выполнены в виде моделей автомобилей, дно каждого из которых снабжено крючком с навешанным на него грузом, имитирующим вес автомобиля.

Модели автомобилей установлены с одинаковым шагом на крайней части балки, Конструктивные элементы имеют цветовую индикацию. 5 ил. 4 са, состоящая. из бруса, опоры и подвижного груза в виде тележки, имитирующей временную подвижную нагрузку. рычажных тензометров.

Недостатком этой установки является то, что она не позвс ает продемо)-стрировать конструкцию и работу автодорожных мостов.

Известно устройство демонстрации изгиба стержня. состоящее из стер ня, консольно закрепленного на основании и

1770970 расположенным горизонтально. блока регистрации перемещения свободного конца стержня и средства для корректировки показаний индукционного и тензометрического датчиков.

Недостатком этого устройства является также невозможность продемонстрировать работу и конструкцию автодорожных балочных мостов.

Наиболее близким по своей технической сущности является устройство для демонстрации деформаций железобетонной балки, состоящее иэ модели балки с нанесенной на ней клетчатой сеткой, модели арматуры, средства нагружения и регистрации деформации балки, имеющие световые индикаторы с подпружиненными контактами.

Недостатком этого устройства является то, что элементы строительных конструкций оперты по концам, что не отражает системным образом работу автодорожного моста.

Предлагаемое наглядное пособие позволит повысить демонстрационный и дидактический эффект в учебном процессе, дает возможность проиллюстрировать конструкцию и работу автодорожных мостов.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей путем модификации конструкции балки и работы автодорожных балочных мостов, Поставленная цель достигается тем, что наглядное пособие по строительным конструкциям, содержащее модель балки с нанесенной на ней клетчатой сеткой. средство нагружения и регистрации деформации балки, оно имеет дополнительную модель балки с профилем, отличным от профиля первой модели опоры для монтажа балочноразрезной, статически определимой и рамной статически непреодолимой модели мостов, и средство для соединения модели балок между собой и со стойками, выполненное в виде магнитных затяжек, при этом на боковых поверхностях моделей выполнены сетки в виде углублений и риски, иллюстрирующие зсчы растяжения, сжатия и нейтральный слой, а средство нагружения выполнено в виде моделей автомобилей, дно каждого из которых имеет крючок для навешивания груза.

На фиг.1 изображена модель балочной статически определимой системы моста в сборе; на фиг.2 — модель рамной статически неопределимой конструкции моста в сборе; на фиг.З вЂ” модель пролетного строения в статике; на фиг.4 — модель пролетного строения под нагрузкой; на фиг,5 — блок-схема информационного обеспечения.

Наглядное пособие по строительным конструкциям состоит из модели балок 1, выполненных из эластичногс светопрозрачного материала, элементов опор 2 и стоек 3, выполненных из жестких светопрозрачных материалов, гирь 4, установленных или подвешенных к балкам 1, Сетка на демонстрационных боковых поверхностях балок 1 нанесена в виде горизонтальных 5 и вертикальных 6 цветных рисок, иллюстрирующих сжатие волокон балки при изгиае в верхней и растяжение их в нижней зонах, На крючках 7 подвешивают гири 4, На фасадную панель пролетного строения нанесены риски 8 нейтрального слоя, которые являются осями углублений для иллюстрации перемещений отдельных точек, Балки 1 соединяют с опорами 2 магнитными затяжками 9, Наглядное пособие используют следующим образом. Показывают сборку опор моста из вертикальных стоек 3 и элементов опор 2, на которые горизонтально монтируют балки 1 и фиксируют между собой при помощи магнитных затяжек 9. Для иллюстрации схемы балочного моста балки 1 устанавливают с зазором, -располагая на промежуточной опоре 2 две смежных балки.

Для демонстрации рамной системы моста балки 1 соединяют между собой магнитными затяжками 9, В обоих случаях показывают два варианта работы: без нагрузки и с нагрузкой. Вертикальные риски б являются осями углублений, расположенных на демонстрационных боковых поверхностях балок 1 с шагом I, который при прило кении к балке 1нагрузки 4 изменяется и,становится равным I> в верхней сжатой зоне и Iz в нижней растянутой зоне. Обучающиеся видят, что без нагрузки длины всех волокон балки равны, а после приложения нагрузки видят растяжение нижних и сжатие верхних волокон балки при сохранении длины нейтрального слоя.

Далее используют информационное обеспечение. Сначала включают тензостанцию и замеряют напряжения и прогиб в данных точках. Затем включают блок голографии и получают пространственную эпюру прогибов перемещения нагрузки 4. Этим иллюстрируют изменения поля напряжений. На основе показаний тензостанции блок закона Гука показывает пропорциональность деформаций и напряжеьий. Последовательно включают блок конфэрмных отображений и блок статистической обработки, причем поля напряжений профиля в виде теоретической эпюры выводится на дисплей. Т.о. показывают. что поля напряжений приближенно качественно и количественно совпадают с полями напряжений

1770970 блока голограФии одноименных профилей, и их численные значения используют в качестве входных данных блока статистической обработки опытных данных, который

Р выводит на печать математическое ожидание и дисперсию, а также среднее квадратическое отклонение деформаций и напряжений при статическом моделировании нагрузки 4, с учетом уровней удобства движения транспортного потока.

Формула изобретения

Наглядное пособие по строительным конструкциям. содержащее модель балки с нанесенной на ней клетчатой сеткой, средство нагружения и регистрации деформации балки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем модификации конструкции балки и работы автодорожных балочных мостов, оно имеет дополнительную модель балки с профилем, отличным от профиля

5 первой модели опоры для монтажа балочноразрезной, статически определимой и рамной статически неопределимой моделей мостов, и средство для соединения моделей балок между собой и со стойками, выпол10 ненное в виде магнитных затяжек, при этом на боковых поверхностях моделей выполнены сетки в виде углублений и риски, иллюстрирующие зоны растяжения, сжатия и нейтральный слой, а средство нагружения

15 выполнено в виде моделей автомобилей, дно каждого из которых имеет крючок для навешивания груза.

1770970

Составитель Л,Мусиенко

Техред M.Ìîðãåèòàë Корректор А.Ворович

Редактор Т.Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3743 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5