Установка для визначення несучої здатності залізобетонних колон в умовах високотемпературного нагріву

Установка для визначення несучої здатності залізобетонних колон в умовах високотемпературного нагріву, яка містить основну раму зі стойками і траверсами для закріплення і навантаження дією гідроциліндра досліджуваної колони, нижній кінець якої жорстко защемлений, піч з вогневою камерою, контрольно-вимірювальні пристрої, яка відрізняється тим, що верхній кінець колони жорстко з'єднаний з рухомою траверсою, яка з обох боків навантажена двома гідроциліндрами, які мають можливість як одночасної дії, так і окремого переміщення. Винахід відноситься до галузі дослідження вогнестійкості будівельних монолітно-каркасних конструкцій та їх несучої здатності при нормальних умовах роботи. Відома установка для випробування залізобетонних колон в умовах комбінованої дії високотемпературного нагріву та механічного стискального навантаження. Дана установка містить нагрівальну піч та гідравлічний прес, в якому колона з обох кінців закріплюється шарнірно (див. Бушев В.П., Пчелинцев В.Α., Федоренко B.C., Яковлев А.И. Огнестойкость зданий / Под общ. ред. В.А. Пчелинцева. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Стройиздат, 1970. - 262 с.). Недоліком відомої установки є невідповідність умов закріплення і навантаження умовам, які існують у монолітно-каркасних спорудах, де з'єднання у вузлах жорстке, а стискальна сила діє разом із згинальним моментом. Метою винаходу є наближення умов закріплення та навантаження колони до умов, які реалізуються у розрахункових схемах монолітнокаркасних споруд багатоповерхових будівель. Суть винаходу полягає у заміні у прототипові установки шарнірного спирання нижнього кінця колони на жорстке защемлення, а верхнього шар ніру - на жорстке з'єднання з рухомою траверсою, яка з обох боків навантажуються двома гідроциліндрами. Стискальне навантаження досягається однаковим переміщенням обох гідроциліндрів, а відповідний згинальний момент досягається додатковим переміщенням одного з гідроциліндрів. Кожна з вказаних відмінних ознак є необхідною, а всі разом - достатніми для досягнення технічного результату. Технічним результатом винаходу є те, що установка може бути використана для визначення вогнестійкості залізобетонних колон із значними згинальними моментами, наприклад, залізобетонних колон монолітно-каркасних споруд. Винахід пояснюється кресленням на фіг.1, де схематично представлена установка для визначення несучої здатності залізобетонних колон з великими значеннями згинальних моментів в умовах високотемпературного нагріву. На схемі показана колона 1, жорстко з'єднана з траверсою 3, яка навантажується двома гідроциліндрами 4 з приводами 5, реалізуючії при цьому згинальний момент з одночасним прикладанням до колони стискального навантаження. Для надання траверсі необхідної рухомості при зберіганні жорсткості конструкції, її обладнують роликами 6 (19) UA (11) 87295 (13) C2 (21) a200607814 (22) 12.07.2006 (24) 10.07.2009 (46) 10.07.2009, Бюл.№ 13, 2009 р. (72) ПОЗДЄЄВ СЕРГІЙ ВАЛЕРІЙОВИЧ, НЕКОРА ОЛЬГА ВАЛЕРІЇВНА, ПОКЛОНСЬКИЙ ВІКТОР ГРИГОРОВИЧ, ПОЗДЄЄВ АНДРІЙ ВАЛЕРІЙОВИЧ, ТИЩЕНКО ЄВГЕНІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ (73) ПОЗДЄЄВ СЕРГІЙ ВАЛЕРІЙОВИЧ, ЧЕРКАСЬКИЙ ІНСТИТУТ ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ ІМ. ГЕРОЇВ ЧОРНОБИЛЯ МНС УКРАЇНИ (56) RU 2262698 C1, 20.10.2005 JP 2004093298 A, 25.03.2004 3 87295 4 на кінцях, які упираються у стойки основної рами 2 N⋅L М ⋅ l2 (1) установки. Нагрів колони здійснюється у вогневій , − ∆x 1 = E б ⋅ Fкол 3E cm ⋅ Jcm камері пічи 7 установки. Установка устатковується необхідними контрольно-вимірювальними приде Ест, Еб - модуль пружності сталі та початкостроями: індикаторами 8, що фіксують переміщенвий модуль пружності бетону, L - максимальна ня траверси 3, переміщення колони 1 у поздовждовжина колони; l - половина довжини траверси; N ньому та поперечному напрямках, а також - діюча стискальна сила; Μ - максимальний приветермопарами 9, розташованими у різних точках дений згинальний момент; Jmax - максимальний перерізу для вимірювання температури прогріву момент інерції перерізу траверси. колони 1. Тиск у гідроциліндрах вимірюється маПотім один з гідроциліндрів 4 надає відповіднометрами 10. ному кінцю траверси 3 переміщення, що визначаРобота установки здійснюється таким чином. ється за формулою (2): Залізобетонна колона 1, виготовлена з матеріалу, що відповідає матеріалові реальної консМ ⋅ l2 (2) трукції, із дотриманням всіх вимог до стандартних , ∆x 2 = 3E cm ⋅ Jcm натурних вогневих випробувань на вогнестійкість, Після цього колона нагрівається в пічи 7, у вовстановлюється у захватах і відповідним чином гневій камері якої реалізується тепловий режим закріплюється. Колона 1 повинна бути встановленагріву за стандартною температурною кривою на таким чином, щоб згин відбувався перпендикупожежі. лярно до Осі, відносно якої осьовий момент інерції Граничний стан, при якому відбувається втраперерізу колони є мінімальним. та несучої здатності стійки має визначатися за Механічне навантаження колони відбувається критичними поперечними та поздовжніми дефору два етапи. маціями серединного поперечного перерізу колони Спочатку дією обох гідроциліндрів 4 при одна1, або за критичними швидкостями нарощування ковому тискові, що контролюється манометрами деформацій вказаного перерізу за даними індика10 надається переміщення, яке визначається за торів 8. формулою (1): Комп’ютерна верстка І. Скворцова Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601