Устройство для механических испытаний на устойчивость моделей свободных рам

 

Устройство предназначено для механических испытаний на устойчивость и предельное состояние моделей строительных конструкций в виде плоских свободных одно- и двухпролетных многоэтажных рам. Область применения - строительство. Устройство является универсальным, так как позволяет нагружать испытываемую модель как вертикальной, так и горизонтальной нагрузками. Устройство позволяет испытывать модели рамных систем как на устойчивость при узловой передаче нагрузки, так и на предельное состояние при одновременном действии вертикальной и горизонтальной нагрузок. При использовании устройства достигается полное фактическое подобие работы испытываемой модели под нагрузкой с работой реальной строительной конструкции. Устройство состоит из основания, приспособления для закрепления модели, нагрузочных и измерительных средств. Средство для создания горизонтальной нагрузки выполнено в виде грузов на натяжных тросах через блоки, а средство для вертикального нагружения - в виде подвешенных грузов, установленных с возможностью перемещения по горизонтальным участкам модели. Измерительные средства в виде тензометров-прогибомеров позволяют непосредственно измерять горизонтальные перемещения узлов в плоскости рамы. В целом устройство позволяет исследовать схему деформации рамы и определять предельную (критическую) нагрузку. 1 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к испытаниям на устойчивость и предельное состояние строительных конструкций в виде плоских свободных рам.

Прототипом изобретения является устройство для механических испытаний на устойчивость моделей строительных конструкций (заявка N 93-029579/33, пол. реш. от 28.11.95).

В известном устройстве, как и в заявляемом, имеется основание, приспособления для закрепления модели и для обеспечения жестких узлов, а также нагрузочные и измерительные средства. Известное устройство позволяет испытывать модели многоэтажных стоек и рамных систем на устойчивость под действием вертикальной узловой нагрузки. Заявляемое устройство отличается от известного возможностью испытывать модели строительных конструкций в виде свободных рам на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок. Кроме того, известное устройство не позволяло определять горизонтальные смещения узлов и частей стоек.

При разработке нового устройства ставилась задача получить возможность испытывать на устойчивость модели строительных конструкций в виде свободных рам на действие вертикальной и горизонтальной нагрузок. Данное устройство наиболее точно моделирует работу свободных рам под нагрузкой, по характеру близкой к реальной.

Существенными признаками, характеризующими изобретение, является возможность варьирования вертикальных и горизонтальных нагрузок, а также определение горизонтальных смещений узлов рамы.

Существенными отличиями данного изобретения от прототипа является наличие нагрузочных устройств, создающих горизонтальное и вертикальное нагружение, дающих возможность наблюдать за схемой деформации путем непосредственного снятия отсчетов по измерительным механическим приборам. Конструкция устройства предусматривает возможность испытаний двухпролетной рамы.

Схема устройства спереди изображена на чертеже.

В предлагаемом устройстве имеется основание 1, каркас, состоящий из двух вертикальных стоек 2, горизонтального ригеля 3 и наклонной стойки 4. Все элементы 2-4 каркаса выполнены из уголков, объединенных в тавровое сечение с помощью распорок 5, и соединены в каркас с помощью болтов 6. К основанию 1 прикреплены уголки 7 для закрепления модели. К вертикальной стойке каркаса 2 при помощи струбции 8 прикреплены тензометры-прогибомеры 9. В наклонной стойке 4 имеются блоки 10 для натяжных тросов 11 с грузовыми платформами 12. Испытываемая модель состоит из вертикальных стоек 13 и горизонтальных участков (ригелей) 14, объединенных в жесткие узлы при помощи втулок 15. Грузовые платформы 12 для вертикального нагружения могут перемещаться на горизонтальных ригелях 14. Вертикальное и горизонтальное нагружение создается при помощи наборных грузов 16. При этом все элементы устройства выполнены в одной плоскости.

Формула изобретения

Устройство для механических испытаний на устойчивость моделей строительных конструкций в виде свободных рам, содержащее основание, приспособления для закрепления модели, нагрузочные и измерительные средства, отличающееся тем, что средство для создания горизонтальной нагрузки выполнено в виде грузов на натяжных тросах через блоки, а средство для вертикального нагружения выполнено в виде подвижных грузов, установленных с возможностью перемещения по горизонтальным участкам модели, при этом все элементы устройства выполнены в одной плоскости.

РИСУНКИ

Рисунок 1