Універсальний стенд для досліджень залізобетонних плит

1 Універсальний стенд для досліджень залізобетонних плит, що включає систему незалежних навантажувальних важелів консольно-балкового типу з захватами, які при роботі жорстко прикріплені до досліджуваної плити, силову установку, що виконана з можливістю дії на згадані важелі, опорну частину, засоби для вимірювань та оцінки параметрів досліджуваної плити, який відрізняється тим, що силова установка виконана у вигляді груп реверсивних домкратів, що розташовані під важелями та з'єднані з ними шарнірно, з цих реверсивних домкратів складені два незалежно керовані контури, причому реверсивні домкрати першого контуру розташовані ближче до захватів важелів, а другого - до КІНЦІВ важелів, що віддалені від досліджуваної плити 2 Стенд за п 1, який відрізняється тим, що реверсивні домкрати виконані гідравлічними, а кожний з вказаних контурів входить до складу незалежно керованої гідравлічної системи, що включає лінії прямого та зворотного навантажень, лінії сприйняття опірних реакцій від дії цих навантажень, принаймні один вентиль та манометр 3 Стенд за п 2, який відрізняється тим, що гідравлічні реверсивні домкрати встановлені в кільцеподібні опори, які в свою чергу приварено до станини опорної частини 4 Стенд за п 2 або 3, який відрізняється тим, що обидві гідравлічні системи працюють від однієї гідростанції 5 Стенд за п 4, який відрізняється тим, що гідростанція здатна одночасно підтримувати тиск до 200атм в обох вказаних незалежних гідросистемах Винахід відноситься до галузі досліджень властивостей конструкцій та споруд, а саме до стендів для досліджень залізобетонних плит Залізобетонні плити широко використовуються при зведенні сучасних монолітно-каркасних будинків, тому задача детального дослідження роботи залізобетонних плит с кожним днем становиться все більш актуальною В фундаментах, перекритті житлових та промислових будівель, стінах бункерів, мостових конструкціях тощо часто використовують залізобетонні плити, що працюють на згин в двох напрямах До останнього часу для досліджень цих плит використовували методики, які не враховують ДІЙСНІ умови роботи плит Наприклад, ВІДОМІ спосіб випробування плити на перекритті та пристрій для його здійснення /Див Патент України № 10758 А, МПК5 G01M 19/00, G01N 3/00, G01M 5/00, опублікований 25 12 1996/ Спосіб включає навантаження плити перекриття перпендикулярними її горизонтальній площині зусиллями з створенням деформацій згину, виміри цих деформацій та їх оцінку за величинами параметрів МІЦНОСТІ ПЛИТИ, причому при навантаженні плити створюють підвищення деформації посередині прогону плити та одночасно створюють протилежні за напрямом деформації в балках, що лежать нижче та вище плити Пристрій для випробування плити на перекритті включає опорну раму, силову установку, важелі, захвати та засоби для вимірювань та оцінки параметрів плити Опірна рама встановлена на опорі, до якої закріплені збудники сили Опора виконана призматичною, рама шарнірно замкнутою у вигляді встановленого на опорі з можливістю хитання важеля Архімеду з закріпленими зверху на його кінцях перпендикулярно йому розташованими стояками зі збудником сили, а на його нижньому КІНЦІ одного з стояків встановлено датчик, на його нижньому КІНЦІ другого стояка встановлено ущільнювач, паралельно стоякам встановлено компенсатор деформації, який виконаний у вигляді гнучкої тяги з цанговим захватом на верхньому КІНЦІ и реверсом на нижньому з додатково розмі (О о (О о (О 60606 щеному в ньому збудником сили Згадані спосіб та пристрій дозволяють створювати деформації згину в прогоні плити перекриття та гасити деформації на опорних ділянках перекриття, запобігати руйнуванню плити Але все це не дозволяє досліджувати плити до їх застосування в споруді та точно вимірювати реакції опор Крім того, спосіб та пристрій пристосовані тільки для певного різновиду залізобетонних плит, що працюють на згин в двох напрямах, - плит перекриття Майже всі недоліки попередніх аналогів були усунені групою винаходів, яку описано в патенті UA, 48726, 15 08 02 Винаходи "Спосіб КріпакаШинкарюка досліджень залізобетонних плит, що працюють на згин в двох напрямах та пристрій для його здійснення" дозволили підвищити точність досліджень та розширити їх діапазон Це стало можливим завдяки застосуванню нового принципу прикладання навантаження до плити та забезпечення можливості вимірювання реакцій опор плити За способом Кріпака-Шинкарюка до досліджуваної плити жорстко приєднували по її краях важелі консольно-балочного типу, потім встановлювали плиту з важелями на опори рами, а навантаження та обпирання плити здійснювали за допомогою двох ВІДПОВІДНИХ груп домкратів, якими діяли на згадані важелі в протилежних вертикальних напрямах, створюючи одночасно прикладені по краях плити рівномірно розподілені моменти Ці моменти могли бути попарно різними за інтенсивністю, що дозволяло викликати утворення тріщин різної орієнтації та в заданій ПОСЛІДОВНОСТІ ПІД час навантаження проводили виміри реакцій опор плити Вищеописаний спосіб здійснювали за допомогою ВІДПОВІДНОГО пристрою, що обраний як прототип запропонованого винаходу Стенд включає систему незалежних навантажувальних важелів консольно-балочного типу з захватами, які при роботі жорстко прикріплені до досліджуваної плити, силову установку, що виконана з можливістю дії на згадані важелі, опорну частину, засоби для вимірювань та оцінки параметрів досліджуваної плити Силова установка виконана у вигляді груп навантажувальних та опорних домкратів з приводом, причому група навантажувальних домкратів закріплена до додатково встановленої траверси та зв'язана зі згаданими важелями таким чином, що при роботі пристрою взаємодіє з верхньою горизонтальною поверхнею важелів, а група опорних домкратів закріплена до опорної рами та при роботі пристрою взаємодіє з нижньою горизонтальною поверхнею важелів За одним з варіантів виконання як домкрати використовують гідравлічні циліндри Таким чином, були створені умови дослідження дуже близькі до дійсних, з'явилася можливість контролювати зусилля в опорах, була покращена точність виміру Однак, стенд-прототип не дозволяє змінювати напрям навантаження під час експерименту, прикладати зусилля знизу до віддалених від захватів КІНЦІВОК важелів, прикладати зусилля зверху до ближчих до захватів КІНЦІВОК важелів Все це призводить до необхідності під час експерименту перевертати досліджувану плиту, що погіршує точність вимірів та робить процес дослідження дуже трудомістким Крім того, із-за такого виконання силової установки необхідна масивна просторова опорна частина Зрозуміло, що це підвищує матеріалоємність стенду та витрати на його виготовлення В основу винаходу поставлено задачу вдосконалити відомий стенд для досліджень залізобетонних плит шляхом нового виконання силової установки, що дозволить розширити його функціональні можливості та підвищити точність вимірів, зробить його зручним та зменшить його матеріаломісткість Поставлена задача вирішується тим, що у відомому стенді для досліджень залізобетонних плит, що включає систему незалежних навантажувальних важелів консольно-балочного типу з захватами, які при роботі жорстко прикріплені до досліджуваної плити, силову установку, що виконана з можливістю дії на згадані важелі, опорну частину, засоби для вимірювань та оцінки параметрів досліджуваної плити, згідно винаходу, силова установка виконана у вигляді груп реверсивних домкратів, що розташовані під важелями та з'єднані з ними шарнірно, з цих реверсивних домкратів складені два незалежно керовані контури, при цьому реверсивні домкрати першого контуру розташовані ближче до захватів важелів, а другого до КІНЦІВ важелів, що віддалені від досліджуваної плити Як відомо, реверсивні домкрати можуть змінювати напрям навантаження Розташовані під важелями і пов'язані з ними шарнірно реверсивні домкрати другого контуру не тільки функціонально замінюють встановлені на траверсі і тиснучі тільки вниз домкрати, а й дозволяють прикладати зусилля знизу до віддалених від захватів КІНЦІВОК важелів Аналогічно, застосування реверсивних домкратів у першому контурі уможливлює прикладання зусиль зверху до ближчих до захватів КІНЦІВОК важелів Таке виконання силової установки також звільняє від необхідності наявності в пристрої складної та масивної рами Опірна частина складається тільки зі станини з кріпильними засобами та самих реверсивних домкратів Реверсивні домкрати можуть бути виконані гідравлічними, пневматичними або механічними Але для забезпечення плавності навантаження, контролювання зусиль в опорах та точного вимірювання прикладених до плити зусиль найбільш доцільно використовувати гідравлічні реверсивні домкрати (ГРД) Кожний з утворених ними контурів входить до складу незалежно керованої гідравлічної системи, що включає лінії прямого та зворотного навантажень, лінії сприйняття опірних реакцій від дії цих навантажень, принаймні один вентиль та манометр Для підвищення надійності ГРД встановлені в кільцеподібні опори, які в свою чергу приварено до станини опорної частини 3 економічних міркувань доцільно, коли обидві гідравлічні системи працюють від однієї гідростанції Переважно гідростанція здатна одночасно підтримувати тиск до 200атм в обох вказаних неза 60606 лежних гідросистемах Це надає додаткову можпо всіх и краях захватами 5 важелі 4 Встановлюливість навантаження плити різними по величині і ють плиту 6 з важелями 4 на перший та другий за знаком рівномірно-розподіленими моментами контури За допомогою ГРД 3 створюють вертикапо чотирьох боках льне навантаження у різних напрямах, причому під час навантаження проводять виміри реакцій опор Сутність винаходу пояснюється кресленням, плити 6 Регулювання, відкриття та закриття ВІДде на фіг 1 показаний загальний вигляд одного з ПОВІДНИХ ЛІНІЙ здійснюють за допомогою вентилів варіантів виконання стенду, а на фіг 2 - його ви14 Вимірюють параметри МІЦНОСТІ ПЛИТИ за допогляд збоку могою манометрів 15 Навантаження плит 6 проОпірною частиною стенду є станина 1 За доводять до утворення на їх поверхнях тріщин та до помогою кільцевих опор 2 гідравлічні реверсивні повного їх руйнування, потім проводять виміри домкрати 3 жорстко прикріплені до станини 1 При тріщин та їх оцінку за величинами параметрів МІЦцьому ГРД 3 групами розташовані під важелями 4 НОСТІ плити таким чином, що ГРД 3 складені два незалежно керовані контури У захватах 5 важелів 4 закріплеШляхом комбінацій величин та напрямів навана досліджувана плита 6 Важелі 4 разом з плитою нтажень плита 6 завантажується по краях згинаю6 обперті на утворені з ГРД 3 контури ГРД 3 перчими моментами різної інтенсивності Погонна шого контуру розташовані ближче до захватів 5 величина згинаючого моменту визначається відоважелів 4, а другого - до КІНЦІВ важелів 4, що відмим чином далені від досліджуваної плити 6 З'єднання важеЗастосування гідростанції 20, що здатна однолів 4 та ГРД 3 виконано за допомогою шарнірних часно підтримувати тиск до 200атм в двох незаз'єднань 7 лежних гідросистемах 8, 9 дає змогу проводити випробування залізобетонних плит, що згинаються Кожний із контурів з ГРД 3 входить до складу у двох напрямах не тільки однаковими, але і різвідповідної незалежно керованої гідросистеми 8, ними по величині і за знаком рівномірно9 Перший контур сполучений з ЛІНІЄЮ 10 прямого розподіленими моментами по чотирьох боках плита ЛІНІЄЮ 11 зворотного навантажень, ЛІНІЯМИ 12, ти 6 Це дозволяє максимально приблизите умови 13 сприйняття опірних реакцій від дії цих навантаДОСЛІДІВ до дійсних умов плит та більш глибоко жень, вентилем 14 та манометром 15 Другий конвивчити їх характеристики тур сполучений з ЛІНІЄЮ 16 прямого та ЛІНІЄЮ 17 зворотного навантажень, ЛІНІЯМИ 18, 19 сприйнятЗавдяки застосуванню винаходу можливо тя опірних реакцій від дії цих навантажень, вентипроводити не тільки прості дослідження - випробулем 14 та манометром 15 Обидві гідросистеми вання якості плит, а й комплексне глибоке досліпрацюють від гідростанції 20, що забезпечує тиск дження властивостей залізобетонних плит, що до 200атм дозволить в подальшому покращити їх характеристики та зменшити собівартість До досліджуваної плити 6 жорстко приєднують >ІГ. 1 60606 Комп'ютерна верстка С Волобусв Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119