СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ БЕЗРИГЕЛЬНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2324911 (13) C1

(51) МПК
G01L 5/04 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 19.01.2009 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2006139882/28 
(22) Дата подачи заявки: 2006.11.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2006.11.10 
(45) Опубликовано: 2008.05.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2085880 C1, 27.07.1997. RU 2073838 C1, 20.02.1997. SU 489978 A1, 30.10.1975. 
(72) Автор(ы): Шардаков Игорь Николаевич (RU); Годовалов Владимир Александрович (RU); Кириенко Ольга Ивановна (RU); Клигман Евгений Петрович (RU); Созинова Елена Витальевна (RU); Шадрин Олег Александрович (RU); Субботина Екатерина Николаевна (RU); Кривелёва Эльвира Шамилевна (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Оргтехстрой" (RU) 
Адрес для переписки: 614051, г.Пермь, ул. Юрша, 64, кв.399, В.А. Степанову 

(54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ БЕЗРИГЕЛЬНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к технологии испытания строительных конструкций и оборудованию для этих целей и может быть использовано в строительных отраслях промышленности. Техническим результатом является повышение точности определения несущей способности плиты за счет более точной имитации напряженно-деформированного состояния плиты, которую она испытывает в режиме эксплуатации, испытание одновременно соединений с соседними элементами конструкции здания и упрощение способа. Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания воздействуют на плиту, установленную на опоры, нагрузкой. Плиту снабжают имитаторами элементов каркасного здания, сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации, жестко связывают с ними, устанавливают на шарнирные опоры, воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации. После чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения. Устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания содержит имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания, связанные с плитой, и шарнирные опоры. Имитаторы выполнены в виде фрагментов соседних плит с шагом арматуры, в 1,5-2 раза меньшим, чем у испытываемой плиты. Площадь всей конструкции с имитаторами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты. Кроме того, имитаторы снабжены закладными элементами в местах расположения опор. 2 н. и 1 з.п ф-лы, 18 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретения относится к технологии испытания строительных конструкций и оборудованию для этих целей и может быть использовано в строительных отраслях промышленности.

Наиболее близким изобретением к предлагаемому способу является способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания на стенде, заключающийся в воздействии на плиту, установленную на опоры, нагрузкой (патент РФ №2085880, опубл. 27.07.1997).

Недостатком этого способа является сложность способа, его недостаточная точность определения несущей способности плиты, поскольку напряженно-деформированное состояние плиты при испытаниях не соответствует эксплуатационному.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения точности определения несущей способности плиты за счет более точной имитации напряженно-деформированного состояния плиты, которую она испытывает в режиме эксплуатации, испытание одновременно соединений с соседними элементами конструкции здания и упрощение способа.

Для достижения указанного технического результата в способе испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания воздействуют на плиту, установленную на опоры, нагрузкой, при этом плиту снабжают имитаторами элементов каркасного здания, сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации, жестко связывают с ними, устанавливают на шарнирные опоры, воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации, после чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения.

Признаки, отличающие предлагаемый способ испытания плиты перекрытия от наиболее близкого к нему известного, характеризуют то, что плиту снабжают имитаторами элементов каркасного здания, сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации, жестко связывают с ними, устанавливают на шарнирные опоры, воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации, после чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения.

Наиболее близким к предлагаемому устройству для осуществления способа испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания является устройство, содержащее имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания (патент РФ №2073838, опубл. 20.02.1997).

Недостатком его является сложность конструкции и то, что оно не обеспечивает возможность более полной имитации эксплуатационного напряженно-деформированного состояния плиты во время испытаний, что приводит к ошибкам определения несущей способности плиты.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения точности определения несущей способности плиты за счет более точной имитации напряженно-деформированного состояния плиты, которое она испытывает в режиме эксплуатации, испытание одновременно узлов соединения плиты с элементами конструкции здания, соседних с плитой, и упрощение устройства.

Для достижения указанного технического результата устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания содержит имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания, связанные с плитой, и шарнирные опоры, причем имитаторы выполнены в виде фрагментов соседних плит с шагом арматуры, 1,5-2 раза меньшим, чем у испытываемой плиты, причем площадь всей конструкции с имитаторами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты, кроме того, имитаторы снабжены закладными элементами в местах расположения опор. Отличительными признаками предлагаемого устройства является наличие имитаторов, выполненых в виде фрагментов соседних плит с шагом арматуры, в 1,5-2 раза меньшим, чем у испытываемой плиты, причем площадь всей конструкции с имитаторами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты, кроме того, имитаторы снабжены закладными элементами в местах расположения опор.

Предлагаемый способ испытаний плиты перекрытия безригельного каркасного здания и устройство для осуществления предлагаемого способа иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана общая схема расположения плит перекрытия каркасного здания, на фиг.2 - вид сверху на устройство для испытания средней плиты перекрытия каркасного здания, на фиг.3 - разрез по А-А фиг.2, на фиг.4 - увеличенный узел 1 фиг.3, на фиг.5 - вид сверху на устройство для испытания межколонной плиты, на фиг.6 - разрез по Б-Б фиг.5, на фиг.7 - разрез по В-В фиг.5, на фиг.8 - увеличенный узел 2 фиг.7, на фиг.9 - изображено изополе перемещений средней плиты перекрытия в условиях эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.10 изображено изополе изгибающего момента М х средней плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.11 изображено изополе изгибающего момента My средней плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.12 изображено изополе перерезывающих усилий Qx средней плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.13 изображено изополе перерезывающих усилий Q y средней плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.14 изображено изополе перемещения межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.15 изображено изополе изгибающего момента М х межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.16 изображено изополе изгибающего момента My межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.17 изображено изополе перерезывающих усилий Qx межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б), на фиг.18 изображено изополе перерезывающих усилий Qy межколонной плиты перекрытия в эксплуатации (а) и на стенде с использованием предлагаемого устройства (б).

Устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания выполнено следующим образом.

Испытываемой плитой является (фиг.1) средняя плита перекрытия 1 или межколонная плита 2, армированные сетками. Средняя плита 1 в составе перекрытия в эксплуатации расположена между четырьмя межколонными плитами 2, опираясь на них четырьмя своими сторонами. Межколонная плита 2 расположена в условиях эксплуатации между двумя средними плитами 1 перекрытия, при этом опирается по двум сторонам на надколенные плиты 3. Опирание плиты на стенде осуществляется (см. фиг.2÷8) при помощи четырех унифицированных шаровых шарнирно-неподвижных опор 4, установленных на бетонные блоки 5 или металлические жесткие балки. Устройство содержит имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания, которые выполнены в виде фрагментов соседних плит 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 (фиг.2), причем площадь всей конструкции с соседними плитами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты. Имитаторы в местах расположения опор снабжены закладными элементами 14. Устройство снабжено страховочными опорами 15 с пакетами досок. При испытании межколонной плиты во время изменения нагрузки для устойчивости используются домкраты 16, устанавливаемые по краям конструкции.

Способ испытаний плиты перекрытия заключается в следующем.

В условиях эксплуатации определяются напряженно-деформированные состояния для каждого из типов плит в отдельности, а именно для средней и межколонной плит при их работе в реальных конструкциях.

Полученные изополя силовых факторов (перемещений, изгибающих моментов и перерезывающих сил) используются для испытаний. Изополя силовых факторов в эксплуатации и на стенде могут быть получены расчетным путем методом конечных элементов с использованием програмных комплексов, например «SCAD» (см. Карпиловский B.C. SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD. Изд. Ассоциация строительных вузов. Москва, 2004, 592 с.).

Плиту снабжают имитаторами сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации элементов каркасного здания, жестко связывают с ними. Для соединения имитаторов с испытываемой плитой используются соединения, аналогичные применяемым в эксплуатации. Это позволяет испытать эти соединения при нагрузках, близких к эксплуатационным. Имитаторы усиливаются посредством уменьшения шага арматуры 1,5-2 раза и введения закладных элементов в местах расположения опор. Это позволяет избежать разрушения имитаторов, до разрушения самой испытываемой плиты. Конструкцию устанавливают на шарнирные опоры и воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации, после чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения. Поиск положения опор плиты на стенде, при котором будет максимальное совпадение напряженно-деформированного состояния плиты на стенде и в эксплуатации, может проводиться с помощью вычислительного комплекса методом конечных элементов. Нагрузку прикладывают поэтапно, долями, каждая из которых не должна превышать 10% контрольной нагрузки по прочности.

Нагружение на каждом этапе производят в направлении от опор к середине, симметрично относительно середины пролета. После приложения каждой доли нагрузки испытываемое изделие выдерживается не менее 10 минут. Во время выдержки плиты под нагрузкой производится осмотр поверхности плиты и фиксируется величина нагрузки, прогибы и ширина раскрытия трещин. Контролируемые показатели фиксируются в начале и в конце каждой выдержки. Для регистрации перемещений использовались индикаторы часового типа, а для регистрации ширины раскрытия трещин использовалась видеокамера с регистрацией видеозаписи на персональном компьютере. Полученные видеозаписи обеспечивают безопасность и удобство измерений величин раскрытия трещин.

Пример 1.

Испытывалась средняя плита с размерами в плане 3000×3000 мм, толщиной 160 мм. Площадь всей конструкции с имитаторами соседних плит составляла 2,7 площади испытываемой плиты. Опоры располагались симметрично плите. Расстояние между опорами по оси Х и Y равнялось 3612 мм. Расчетная нагрузка, соответствующая несущей способности плиты, принималась равной 700 кг/м 2. Результаты испытаний приведены на фиг.9, 10, 11, 12, 13, где дана оценка эквивалентности напряженно-деформированного состояния на стенде и в эксплуатации в процентах. Значения расхождения между разницами перемещений (максимальным и минимальным) в пределах испытываемой плиты по перемещению составила 1,7%, по максимальным изгибающим моментам 0%, по максимальным перерезывающим усилиям 29%.

Пример 2.

Испытывалась межколонная плита с размерами в плане 3000×3000 мм, толщиной 160 мм. Площади всей конструкции с имитаторами соседних плит составляла 2,29 площади испытываемой плиты. Опоры располагались симметрично плите. Расстояние между опорами по оси Х равнялось 3874 мм и по оси Y равнялось 500 мм.

Результаты испытаний приведены на фиг.14, 15, 16, 17, 18, где дана оценка эквивалентности напряженно-деформированного состояния на стенде и в эксплуатации в процентах. Относительные значения расхождений в замерах по разнице между максимальными и минимальными значениями по перемещению составили 6,2%, по максимальным изгибающим моментам Мх 2,76%, My 0,93%, по максимальным перерезывающим усилиям Q x 12,2%, Qy 16,7%.

Таким образом, предлагаемым изобретением решается задача повышения точности определения несущей способности плиты за счет более точной имитации напряженно-деформированного состояния плиты, которую она испытывает в режиме эксплуатации. Кроме того, изобретение позволяет проводить испытание узлов соединения плиты с элементами конструкции здания, соседними с плитой, и упрощает конструкцию стенда для испытаний.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания на стенде, заключающийся в воздействии на плиту, установленную на опоры, нагрузкой, отличающийся тем, что плиту снабжают имитаторами сопряженных с испытываемой плитой в эксплуатации элементов каркасного здания, жестко связывают с ними, устанавливают на шарнирные опоры, воздействуют равномерно распределенной нагрузкой, равной расчетной нагрузке в эксплуатации, изменяют положения опор до максимального совпадения напряженно-деформированного состояния испытываемой плиты с напряженно-деформированным состоянием плиты в эксплуатации, после чего продолжают увеличивать нагрузку до момента разрушения.

2. Устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания, содержащее имитаторы соседних с испытываемой плитой элементов каркасного здания, связанные с плитой, и шарнирные опоры, отличающееся тем, что имитаторы выполнены в виде фрагментов соседних плит с шагом арматуры в 1,5-2 раза меньшим, чем у испытываемой плиты, причем площадь всей конструкции с имитаторами составляет 2÷3 площади испытываемой плиты, при этом для регистрации перемещений используются индикаторы часового типа, а для регистрации ширины раскрытия трещин используется видеокамера с регистрацией видеозаписи на персональном компьютере.

3. Устройство для испытания плиты перекрытия безригельного каркасного здания по п.2, отличающееся тем, что имитаторы снабжены закладными элементами в местах расположения опор.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru