7 Классификация силовых нагрузок, используемых при исследовании несущей способности строительных конструкций.

Методы приложения силовых нагрузок зависят от тех задач, которые

ставятся при проведении испытаний. Испытания проводят как на реальных конструкциях, так и на их макетах и моделях. Цель проводимых испытаний заключается в выявлении несущей способности, жесткости и трещиностойкости конструкций, зданий и сооружений.

Макет для испытаний представляет собой изделие, которое упрощенно воспроизводит объект испытаний или его часть.

Модель — это изделие, представляющее воспроизведение объекта испытаний или его части, также выполненное в определенном масштабе. Основное отличие макета от модели заключается в степени упрощения воспроизведения испытаний.

Испытательная нагрузка не должна превышать контрольных пределов, устанавливаемых предварительной оценкой тех усилий и перемещений, которые присущи объекту. Под контрольной нагрузкой понимают заранее назначенную нагрузку, которую должны выдерживать образцы конструкций и изделий серийного изготовления при выборочном их испытании.

Различают два типа нагружения: статическое и динамическое.

Статические нагрузки в основном различают по характеру их расположения на конструкциях: сосредоточенные, распределенные по линии, распределенные по площади.

Динамические нагрузки могут быть детерминированными (неслучайными) и случайными. Детерминированные нагрузки могут быть полностью описаны законом их изменения во времени. Такие нагрузки возникают при работе механизмов с неуравновешенными массами, электродвигателей и генераторов, вентиляторов и молотов, кривошипношатунных механизмов и пр. Для случайных нагрузок до проведения испытаний нельзя предсказать их конкретный характер, хотя при наборе представительной статистической информации можно выявить их определенные вероятностные характеристики.

Динамическая нагрузка может быть неподвижной и подвижной. К неподвижной — относятся воздействия на сооружения стационарно установленного оборудования, подвижной — воздействия на строительные конструкции кранов, электрокаров, подвижного состава, а также перемещение людей.

По характеру изменения нагрузок во времени различают:

- непериодические:

-импульсные

-периодические

-гармонические

Особый характер носит ударная нагрузка. Под ударной нагрузкой понимается воздействие на строительную конструкцию другой массы, когда необходимо учитывать взаимодействие двух, а иногда и более, соударяемых тел.

8 Методы приложения динамических нагрузок при испытании строительных конструкций.

Для создания нагрузок при испытаниях используют штучные грузы; сыпучие материалы; емкости, наполненные водой; пневматические подушки; гидравлические и винтовые домкраты. В качестве штучных грузов используются гири, металлические отливки и поковки, бетонные и железобетонные блоки, которые перед испытаниями взвешиваются и маркируются. Для передачи усилий используются также тали, полиспасты, лебедки при включении их в цепь динамометров. Основным требованием, предъявляемым к внешним воздействиям, является их стабильность во времени и возможность надежного контроля их значений.

В лабораторных условиях при испытании моделей и образцов материалов

применяется стандартное прессовое оборудование и испытательные машины, которые разделяются на два типа: машины с жесткимнагружением, где задается режим деформирования, и машины с мягким загружением, где задается закон изменения силовой нагрузки.

Подвешивание грузов является самым простым способом создания сосредоточенных нагрузок, причем его преимуществом по сравнению с другими способами является то, что при подвеске грузов действующее усилие не зависит от прогибов испытуемой конструкции.

Системы с натяжными устройствами по принципу работы являются

механизмами с жестким загружением, тогда как системы с подвешенными грузами представляют механизм с мягким нагружением.

Равномерно распределенную нагрузку можно создать, используя давление воздуха. Для этого на поверхность конструкции укладываются воздухонепроницаемые мешки, помещенные в защитные брезентовые чехлы. Над мешками создается жесткий навес, а затем с помощью сжатого воздуха в мешках обеспечивается необходимое давление. При испытании сосудов применение сжатого воздуха запрещено, так как в случае разрушения сосуда возможно разрушение окружающих конструкций и гибель людей. Допускается использовать сжатый воздух в том случае, когда испытания проводятся в замкнутых боксах.

Распределенная нагрузка может также имитироваться по схеме сосредоточенных нагрузок. Число необходимых сил существенно снижается, если считать их приложенными на некотором малом конечном участке.