ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.06.2024
Просмотров: 83
Скачиваний: 0
В качестве примера рассмотрим случай многопролетной неразрезной балки на жестких опорах. На рис. 28, б показана линия влияния изгибающего момента в середине ее среднего пролета и схема приложения равномерно распределенной нагрузки (рис. 28, в), соответствующая максимуму этого момента. Поскольку
Рис. 28. Загруженне многопролетной балки на жестких опорах:
а — схема |
балки; |
6 —линия влияния изгибающего момента |
в среднем |
сечении; |
в — схемы загружения пяти и а —трех про |
|
|
летов |
р
(— яг— *т
Рис. 29. Загруженне монолитной раз резной плиты:
1 — плиты; 2 — несущие балки; |
3 — загру |
женный участок испытуемой |
плиты |
ординаты линии влияния для крайних пролетов балки весьма малы, загруженне этих пролетов практически не отразится на показаниях приборов, установленных в среднем сечении исследуемой балки. Учитывая желательность экономии на грузки, целесообразно поэтому от загру жения крайних пролетов отказаться и принять для проведения испытания схе му по рис. 28, а.
Исходя из аналогичных соображе ний, устанавливают схемы нагрузки и в других случаях. Так, на рис. 29 показана плита, монолитная в продольном и раз резная в поперечном направлениях, под держиваемая несущими балками. Для исследования сечения AB этой плиты не обходимо загрузить ее равномерно рас пределенной нагрузкой на участке (вдоль плиты), равном трем ее пролетам. Загруженне же более отдаленных участ ков практически не отражается на рабо те сечения AB.
На рис. 30 показаны загрузочные схемы для проверки работы колонны каркасного многоэтажного здания с замоноличенными стыками, а на рис. 31 — для испытания элементов поясов и ре шетки полигональной фермы.
64
5)
Рис. 30. Схемы загруженпя при испытании колонны перекрытия:
а —на максимальное вертикальное ѵсилне; б — на наибольший момент в продольном направлении и в —в поперечном; А — испытуемая колонна (штри ховкой выделены загружаемые участки)
Ряд других рекомендуемых схем (для балок, арок, куполов и т. д.) и более подробное рассмотрение данного вопроса приводится в курсе Н. Н. Аистова «Испытание сооружении», стр. 50—62. Госстройиздат, 1960.
Уменьшение требуемой нагрузки возможно при переходе к так называемым
эквивалентным схемам загруженпя.
Для примера рассмотрим перекрытие с разрезным заполнением между бал
ками |
(рис. 32), в котором требуется проверить |
работу |
балки |
А. |
При распо |
||||
ложении нагрузки интенсивностью |
q на двух плитах пролетом |
/, |
примыкающих |
||||||
к этой |
балке (рис. 32, а), на нее |
будет |
передаваться усилие |
P — ql. |
Эффектив |
||||
ность |
использования нагрузки |
в |
данном |
случае |
будет |
равна |
0,5, |
поскольку |
|
половина силового воздействия |
воспринимается соседними балками. |
|
|||||||
3—3108 |
65 |
Рис. 31. Загружение полигональной фермы:
а —нагрузка, распределенная по всему пролету; 6 — загруження полѵпролетов:
в —расчетная схема фермы
Если распределенная нагрузка ма плиты может быть увеличена, то для получения того же давления на балку А можно к. части примыкаю щих пролетов (рис. 32, б) приложить более интенсивную нагрузку q'. Это «эквивалентное» (по действию на балку /1) загружение требует мень шего, чем в первом случае, коли чества нагрузки, поскольку на сосед ние балки будет передаваться соот ветственно меньшее давление.
Наконец, наиболее эффективна эквивалентная схема по рис. 32, в, где то же усилие P = q l передается полностью (например, путем подве шивания груза) непосредственно ис пытуемой балке.
Во всех случаях перехода к экви валентным нагрузкам необходимо предварительно убедиться в том, что этот переход не вызывает нарушений обычных условий работы исследуемой конструкции.
О)
Ж
ф
Р--Я1
1 |
L |
Ф
Рис. 32. Загружение перекрытия с разрезными заполне ниями между балками:
а — нагрузка, распределенная по всей ширине плит, примыкаю щих к балке А; б — эквивалентная распределенная нагрузка; в — эквивалентная сосредоточенная нагоѵзка, пеоедаваемая не посредственно на балку
ГЛАВА II
НАГРУЗКИ
При статических испытаниях нагрузка должна прикладываться к объекту постепенно, без рывков и ударов с тем, чтобы влиянием сил инерции, можно «было пренебречь. ■
Нагрузка и нагрузочные устройства должны удовлетворять следующим основным требованиям:
давать возможность четкого определения усилий, передаваемых испытуемому объекту;
быть (по возможности) транспортабельными и не требовать значительной затраты времени для их приложения и снятия;
при испытаниях с длительной выдержкой должна быть обеспе чена стабильность нагрузки (т. е. ее постоянство во времени).
\, § 1. Распределенные нагрузки
1-1. Сыпучие материалы
Сыпучие материалы (песок, щебень и др.) ранее широко при менялись в строительстве в качестве распределенной нагрузки для статических испытаний. В настоящее время пользоваться такой нагрузкой не рекомендуется, поскольку при этом не обеспечивается выполнение рассмотренных выше требований к испытательной на грузке, а именно:
недостаточна точность оценки приложенного усилия, .поскольку объемный вес сыпучих тел меняется в зависимости от трудно ре гулируемой плотности засылки; укладка же с применением мерных, ящиков или с засыпкой в мешки е их предварительным взвешива нием крайне трудоемка;
объемный вес сыпучих тел меняется при их высыхании и увлажнении;
приложение и снятие нагрузки требует значительной затраты времени.
Кроме того, при перемещениях сыпучих масс подымается пыль, от которой приходится защищать измерительные приборы.
1-2. Мелкие штучные грузы
В настоящее время при отсутствии более совершенных и удобА ных средств загружения часто приходится применять и .мелкие.
3* |
. |
67 |
штучные грузы (кирпич, бетонные камни небольших размеров и
т.п.). Этот вид нагрузки имеет ряд недостатков:
1)вес мелких штучных грузов определяется обычно пробным взвешиванием одной или нескольких партий (например, сотни кирпича). Действующие нагрузки определяются, таким образом, усредненно. Взвешивание же всего груза при испытании практи
чески возможно лишь при небольших загружениях; 2) вес кирпича, бетонных камней и других аналогичных ма
териалов возрастает при насыщении их пор водой. При необходи мости выдерживания нагрузки на открытом воздухе приходится поэтому защищать ее от атмосферных осадков или производить повторное взвешивание;
3) хотя при транспортировании и укладке мелких штучных грузов можно применять соответствующие механизмы, весь про цесс в большинстве случаев оказывается все же трудоемким и требует значительной затраты времени.
И в этом случае, осо бенно при применении кирпича, также приходит ся считаться с мелкой, всюду проникающей пылью, от которой необ ходимо тщательно защи щать приборы.
Существенным пре имуществом данного ви да нагрузки является удобство ее укладки на опытный объект, что осо бенно важно при прове дении испытаний в . стес ненных условиях.
Следует обращать вни мание на укладку кирпи ча и бетонных камней от дельными, не соприкаса ющимися столбиками (рис. 33, а). При несоб людении этого и, в осо
бенности, при кладке вперевязку, равномерность передачи нагруз ки может быть нарушена за 'счет образования самонесущих сво-
диков (рис. 33, б).
1-3. Крупные штучные грузы
Крупные штучные грузы (металлические балки и отливки, бе тонные и железобетонные детали и т. д.) могут быть точно взве шены и замаркированы. Укладка и снятие их о объекта1 могут быть механизированы и не требуют в этом случае чрезмерных за трат труда и времени. Но для создания распределенной нагрузки
68
ное значение имеет обыч
но положение лишь цент |
Рис. 34. Схема загружения жесткими ^паке |
||
ра |
тяжести уложенных |
тами и эпюра передаваемых усилий: |
|
/ —испытываемый элемент; 2 — тот же элемент |
|||
грузов; |
|
в деформированном состоянии после загружения; |
|
|
б) получения |
погон |
3 —нагрузка жестким пакетом; 4 — подкладки; |
ной |
5 —огибающая передаваемых усилий; Р —усилия, |
||
распределенной на |
передаваемые через подкладки на испытуемый |
||
грузки, например, |
уклад |
элемент |
|
|
|||
ка таких грузов поперек проезжей части мостовой конструкции для ■создания нагрузки, распределенной вдоль пролета;
в) в качестве материала для получения сосредоточенных уси лий (что рассмотрено ниже).
1-4. Нагружение водой
Этот вид загружения является наиболее совершенным при необходимости приложения значительных по величине 'равномер но распределенных нагрузок.
При загружении' плоских горизонтальных поверхностей на них устанавливаются легкие ограждения (рис. 35), воспринимающие распор заливаемой воды. В эти ограждения помещаются и закреп ляются водонепроницаемые оболочки. Под оболочки, непосредст венно на поверхность испытываемого объектаукладывают обычно
.защитные полотнища (например, брезент), края которых также загибаются и крепятся у ограждения.
Воду заливают при помощи шлангов от водопроводной напор ной сети или подают насосом. Быстрый спуск осуществляется с помощью сифона (рис. 35) или откачкой.
Преимущества нагружения водой:' а) возможность точно определять величины загружения по из
меренному уровню воды; гарантия равномерного распределения нагрузки;
69