Выбор схемы загружения

Нагрузочная схема уточняется одновременно с выбором элементов для испытания, поскольку эти задачи взаимосвязаны.

Выбранная схема распределения нагрузок должна обеспечить по­явление в исследуемых элементах необходимых напряжений и деформаций, достаточных для выявления определяемых характеристик, но при этом сле­дует учитывать имеющиеся реальные возможности (наличие определенных видов загрузочных приспособлений) и стоимость испытания. Последнее очень существенно, поскольку уменьшение требуемой нагрузки упрощает и удешевляет процесс проведения испытании и позволяет укладываться в более короткие сроки при нагружении и разгрузке.

В качестве отдельных примеров ниже приведены схемы испытания разрезной плиты (рис. 1), неразрезной балки (рис. 2) и полигональной фермы (рис. 3) с соответственно равномерно распределенной и сосредо­точенной нагрузками.

а

б

в

Рис. 1. Схема испытания монолитной разрезной плиты: а - фактическая нагрузка, в натурных условиях; б - эквивалентная распределенная нагрузка (I вариант испытания); а - эквивалентная сосредоточенная нагрузка (II вариант испытания)

Рис. 2. Схема испытания многопролётной неразрезной балки: а - схема балки; б - линия влияния изгибающего момента при нагружении балки в полевых условиях; в, г - эквивалентное загружение пяти и трех пролетов распределенной нагрузкой; д, е - эквивалентное загружение сосредоточенной на­грузкой трех и одного пролета

Рис. 3. Схема испытания полигональной фермы: а, б, а - фактическое загружение в натурных условиях; г, д, е - эквивалентное загружение фермы сосредоточенной нагрузкой по нижнему поясу

Нагрузка и ее разновидности при статических испытаниях

При статических испытаниях нагрузка должна прикладываться к объекту постепенно, без рывков и ударов, с тем чтобы влиянием сил инер­ции можно было бы пренебречь. Нагрузки и нагрузочные устройства долж­ны удовлетворять следующим основным требованиям:

• давать возможность четкого определения усилий в испытуемом объекте;

• быть по возможности транспортабельными и не требовать значительной затраты времени для их приложения и снятия;

• при испытаниях с длительной выдержкой должна быть обеспече­на стабильность нагрузок, т. е. ее постоянство во времени.

На практике все нагрузки при статических испытаниях можно ус­ловно разделить на распределенные и сосредоточенные.

Распределенную нагрузку любой интенсивности можно реализо­вать на практике на основе применения:

а) сыпучих материалов (песок, щебень, гравий, керамзит);

б)мелкоштучных грузов;

в) крупноштучных грузов;

г) системы загружения водой;

д)системы загружения воздухом.

Сосредоточенную нагружу можно обеспечить в полевых и в ла­бораторных условиях на основе использования:

а) подвешивания грузов;

б) системы распределительных устройств;

в) системы натяжных устройств (талей, лебедок, полиспастов и тал­репов);

г) гидравлических и винтовых домкратов.

При этом, в зависимости от задач испытаний (заводские испыта­ния, приемочные, эксплуатационные, аварийные) и вида конструкции, ис­пытательная нагрузка по величине может быть:

• частью нормативной нагрузки (при уточнении расчетной модели несущего элемента);

• полной временной нагрузкой в одном из сочетаний (испытания конструкций I и II категорий трещиностойкости для проверки условий их наступления);

• суммой нормативной временной нагрузки и веса недостающих частей здания (испытания в период возведения здания);

• расчетной временной нагрузкой (приемочные испытания уни­кальных конструкций особого назначения);

• больше расчетной (приемочные испытания с нагрузкой, большей проектной);

• разрушающей (заводские испытания серийно выпускаемой кон­струкции).

Схема загружения конструкции должна обеспечить возникновение в исследуемых элементах необходимых напряжений и деформаций. Однако при этом следует учитывать реальные возможности и планируемую стои­мость испытаний. Стоимость, трудоемкость и продолжительность испыта­ний могут быть существенно уменьшены при расположении нагрузки соб­ственно на сооружении.

ЛЕКЦИЯ 16. Режим испытания при статических испытаниях

При выборе режима испытания устанавливают: 1) требуемую интенсивность нагружения; 2) ступени приложения и снятия нагрузки; 3) продолжительность ее выдерживания на испытываемом объекте.