Файл: Шахназарян С.Х. Возведение зданий методом подъема этажей и перекрытий. Исследования, проектирование, строительство.pdf

ленным датчикам с помощью осциллографа Н-700. При записи колебаний модели на пленку фиксировались так­ же отметки времени. Для получения достоверных резуль­ татов испытания каждой модели повторялись несколько раз. Для иллюстрации на рис. V.14 приводится осцил­ лограмма свободных горизонтальных колебаний модели при действии усилий в направлении оси X.

Возбуждение свободных крутильных колебаний про­ изводилось с помощью двух последовательно соединен­ ных электромагнитов с питанием от одного и того же звукового генератора типа ЗГ-18. Для создания крутиль­ ных колебаний с достаточно большой амплитудой на верхней части модели по осям X или У крепили стержень прямоугольного сечения массой 20 г, концы которого вы­ ходили за пределы горизонтального сечения ствола мо­ дели (рис. V. 2 ,6 ). Электромагниты устанавливали про­ тив пластинок, прикрепленных к боковым поверхностям стержней. Для уменьшения влияния стержня па дина­ мические характеристики моделей его размеры выбирали таким образом, чтобы обеспечить необходимую жест­ кость при минимальной его массе. При прохождении че­ рез обмотку электромагнита переменного тока, задавае­ мого звуковым генератором, модель приводилась в кру­ тильное колебательное движение. Частоту и амплитуду колебаний модели регулировали выходным током звуко­ вого генератора. Для регистраций крутильных колебаний па конце модели были установлены три датчика: два по краям одной из стен ствола, а третий в середине сечения противоположной стены. Датчики регистрировали кру­ тильную составляющую колебаний в направлении, совпа­ дающем с направлением действия силы от электромагни­ тов. До начала записи колебаний путем увеличения и уменьшения частоты переменного тока звукового гене­ ратора визуально по экрану осциллографа выявлялась зона резонансных колебаний и велись наблюдения за из­ менениями соотношений амплитуд колебаний по датчи­ кам во всем диапазоне изменения вынужденных частот.

В исследованном диапазоне частот от 0 до 230 Гц бы­ ли выявлены две формы собственных'колебаний — пер­ вая изгибно-сдвиговая и первая крутильная. Колебания записывали только для первой крутильной формы, по­ скольку первая изгибно-сдвиговая форма ранее уже бы­ ла изучена. Включением сигнала звукового генератора на резонансной частоте первой крутильной формы воз-

187

188

буждались затухающие свободные крутильные колеба­ ния. Типичная осциллограмма свободных крутильных колебаний приводится на рис. V. 15, где первая сверху запись относится к колебаниям средней точки, а две сле­ дующие записи — к колебаниям крайних точек сечения модели шахты.

Результаты исследования первой горизонтальной и первой крутильной формы колебаний моделей без прое­ мов и с проемами представлены в табл. Ѵ.4.

По результатам испытаний моделей шахт были по­ строены упругие линии колебаний (рис. Ѵ.16).

Из приведенных данных видно, что собственная час­ тота первой формы горизонтальных колебаний моделей шахт с проемами в направлении оси Y в среднем в 1,3 раза больше, чем в направлении оси X . Это хорошо со­ гласуется с результатом, полученным ранее при изуче­ нии колебаний железобетонных шахт в натуре.

5. Определение изгибных и крутильных жесткостей шахт с учетом экспериментальных данных

Ниже по результатам проведенных исследований предлагается способ расчетной оценки изгибной и кру­ тильной жесткостей изученных железобетонных шахт.

Жесткость при изгибе. В соответствии с результата­ ми проведенных опытов расчетную схему шахт зданий № 3 и 4 можно принять в виде консольного бруса с рав­ номерно распределенной массой по высоте, работающе­

189

го на изгиб. Изгнбную жесткость шахты в обоих глав­ ных направлениях можно определить по формуле

В табл. Ѵ.5 приведены расчетные значения нзгибных жесткостей, вычисленные по формуле (Ѵ.2) с учетом опытных значений периодов свободных колебаний

Т = Т а.

Т а б л и ц а Ѵ.5

Как видно из табл. Ѵ.5, жесткости шахт зданий № 3 и 4 по соответствующим направлениям изгиба практиче­ ски имеют одинаковую величину.

Расчетные величины изгибных жесткостей цельных (без проемов) железобетонных шахт в направлениях главных осей определяются по формулам:

Сопоставляя приведенные значения изгибных жест­ костей цельных шахт (без проемов) с данными, приве­ денными в табл. Ѵ.5, можно отметить, что проемы суще­

190