Испытание моделей балок, усиленных полосой на болтовом соединении | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 11 апреля, печатный экземпляр отправим 15 апреля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №23 (157) июнь 2017 г.

Дата публикации: 11.06.2017

Статья просмотрена: 178 раз

Библиографическое описание:

Хузеева А. Р. Испытание моделей балок, усиленных полосой на болтовом соединении // Молодой ученый. — 2017. — №23. — С. 177-180. — URL https://moluch.ru/archive/157/44429/ (дата обращения: 29.03.2020).



Встатье представлены результаты испытаний моделей балок, усиленных полосой на болтовом соединении.

Ключевые слова: экспериментальное исследование, металлическая балка, модель балки, усиление, усиление полосой, болтовое соединение, нагрузки, прогиб

На сегодняшний день обследования и испытания конструкций зданий являются неотъемлемой задачей, помогающей обеспечить безопасность сооружений при новом строительстве, или усилить конструкции получившие дефекты или повреждения в процессе эксплуатации, соответственно, предотвратить их разрушение.

Испытания натурных объектов динамической нагрузкой трудоемки и дорогостоящи, и как правило не предоставляют возможности решить многие теоретические задачи, связанные со строительством зданий, их реконструкцией или усилением конструкций.

Как показывает практика, испытания на моделях могут заменить натурные испытания и во многих случаях являются более эффективными. Принципиально на моделях можно решать любые задачи, возникающие на практике, при соответствующем техническом и экономическом обеспечении.

Целью испытания является получение информации о действительной работе усиленной балки перекрытия подвального помещения, требующей усиления по результатам обследования.

Было испытано две модели балок. Модели — это образцы из стальных швеллеров. Геометрическая длина образцов составляет 1600 мм (рис.1). Материал швеллеров — сталь класса С245 и марки 10П по ГОСТ 8240–89 [1].

В качестве элементов усиления применялась пластина 45х5 из стали соответствующая по прочности основной балке, длинной 800 мм. Пластина закреплялась к балке 4 болтами М10 [3] (рис.1).

Рис. 1. Схемы образцов для испытания балок

Испытание моделей проводилась на установке для испытания балочных конструкций [2].

Рис. 2. Экспериментальная установка для испытания балочных конструкций

Установка для испытания балочных конструкций состоит из основания 1, жестко установленных на нем опорных стоек 2, нагружающего устройства, которое выполнено с возможностью приложения знакопеременных нагрузок и снабжено реверсным механизмом 3 и источником дискретной нагрузки 4. Реверсный механизм 3 выполнен в виде двух пар вертикальных тяг, которые соединены между собой двумя траверсами 5 и 6 с отверстиями под эти тяги. Одна пара тяг 7 и 8 жестко установлена на основании 1, а другая пара тяг 9 и 10 выполнена с возможностью закрепления на испытываемой балочной конструкции 11 посредством хомутов 12 рамной конструкции. При этом концы балочной конструкции 11 закреплены в опорных стойках 2 посредством элементов 13. Траверсы 5 и 6 установлены горизонтально одна над другой, а на нижней траверсе 6 установлен источник дискретной нагрузки 4, который выполнен в виде гидравлического домкрата. Каждая тяга 7 и 8, 9 и 10 снабжена регулировочными гайками: тяга 7 — гайками 14, 15, и 16, тяга 8 — гайками 17, 18 и 19, тяга 9 — гайками 20 и 21, тяга 10 — гайками 22 и 23. Регулировочные гайки 14–23 предназначены для регулировки свободного хода траверс 5, 6 и тяг 9 и 10 и изменения направления действия нагрузок, прилагаемых к испытываемой балочной конструкции 11, поскольку источник дискретной нагрузки 4 действует всегда в одном направлении. Кроме того, установка снабжена динамометром 24, фиксирующим прикладываемые к балочной конструкции 11 нагрузки [2] (рис. 2).

Испытание балок проводилось в следующем порядке: балка устанавливалась на опорные стойки и закреплялась, после чего гидравлическим домкратом производилось нагружение ступенями по 3Мпа.

Схема нагружения показана на рис. 3. Наблюдения за нагрузками осуществлялись с помощью динамометра. Опытное определение величин прогибов производилось с помощью прогибомера Аистова — Овчинникова с ценой деления большой шкалы 0,01 мм.

Рис. 3. Схема нагружения балок

Результаты испытаний были обработаны и внесены в таблицу 1:

Таблица 1

1 образец (без усиления)

2 образец (с усилением)

P, MПа

F,т

f, мм

Δf

P, MПа

F, т

f, мм

Δf

0

0

37,98

0

0

0

38,58

0

3

0,1

35,49

2,49

2,5

0,1

38,53

0,05

5

0,2

33,57

4,41

5

0,2

37,42

1,16

7,5

0,5

31,65

6,33

7,5

1

34,21

4,37

10

1,1

29,59

8,39

10

2,1

30,75

7,83

12,5

1,9

26,95

11,03

12,5

3,08

24,70

13,88

15

2,98

20,20

17,78

15

4,08

21,90

16,68

17,5

5,07

20,68

17,9

Рис. 4. Зависимость прогиба от нагрузки

Проведя данные испытания моделей приходит к следующему:

‒ При одинаковых нагрузках прогибы балки с усилением значительно меньше, чем балки без усиления.

‒ Выполненные исследования показали эффективность применения данного вида усиления.

Исходя из результатов испытания делаем вывод что усиление балки металлической полосой на болтах не дает развитие дальнейших прогибов, что в свою очередь влияет на повышение устойчивости здания в целом.

Литература:

  1. ГОСТ 8240–89 «Швеллеры стальные горячекатаные. Сортамент»
  2. Установка для испытания балочных конструкций findpatent.ru //URL: http://www.findpatent.ru/patent/226/2262698.html (дата обращения: 05.06.2017).
  3. СНиП II-23–81* Стальные конструкции (с Изменениями, с Поправкой)
Основные термины (генерируются автоматически): тяг, дискретная нагрузка, балочная конструкция, пар тяг, нагрузка, испытываемая балочная конструкция, испытание моделей, испытание балок, испытание, гидравлический домкрат, гайка, болтовое соединение, усиление.


Похожие статьи

Испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой

испытуемая свая, испытание свай, процесс испытания, испытание, свая, ступень нагрузки, реперная система, опытная свая, максимальное значение, опорная конструкция. Ключевые слова.

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Применение разработанных методик определения мощности для уточнения математической модели процесса испытаний асинхронных тяговых двигателей методом взаимной нагрузки и формирования алгоритмов выбора коммутационного оборудования и схемы испытаний.

Анализ несущей способности лестничного марша при нагрузках...

Для удобства расчета перейдем к балочной расчетной схеме, где длина балки соответствует длине марша; схема расположения нагрузки принята

Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52–01–2003.

О передаче напряжений через трещины железобетонных элементах

В существующих программах МКЭ учет трещинообразования производится различными моделями дискретной трещины

Расчеты несущей способности балок при поперечном изгибе показали удовлетворительное соответствие с данными испытания опытных балок.

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом | Статья в журнале...

Соединения несущих балок с колонной осуществлено по шарнирной схеме.

Схема проведения испытаний по восстановлению работоспособности консолей колонн с применением трубобетонных конструкций.

Расчет прочности шатунных болтов | Статья в журнале...

Осевые нагрузки являются основными нагрузками, для восприятия которых предназначены болтовые соединения.

— Двигатели внутреннего сгорания. Конструкции и расчет. (том 2). М.: Машгиз, 1955.

Построение конструкции одежды для спортсменов с учетом...

Библиографическое описание: Моськина Е. Л., Прокопова Е. В. Построение конструкции

Серьезная нагрузка ложится и на ахиллово сухожилие.

Форма пробы подготавливалась по стрип-методу. Испытания проводились на разрывной машине типа РТ-250-М.

Исследование работы железобетонных балок с пролетом среза...

Схема и общий вид установки для испытаний показаны на рис. 1. Нагружение балок производилось гидравлическим домкратом ДГ-200 через систему распределительных траверс поэтапно: по 2000 кг до образования исследуемых трещин и далее, до разрушения, по 5000 кг.

Безаварийность боевых ЛА и их испытания | Статья в сборнике...

На этапе наземной отработки конструкцию ЛА испытывают в специальных лабораториях на действие статических и динамических нагрузок. Основными видами наземных испытаний являются

Испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой

испытуемая свая, испытание свай, процесс испытания, испытание, свая, ступень нагрузки, реперная система, опытная свая, максимальное значение, опорная конструкция. Ключевые слова.

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Применение разработанных методик определения мощности для уточнения математической модели процесса испытаний асинхронных тяговых двигателей методом взаимной нагрузки и формирования алгоритмов выбора коммутационного оборудования и схемы испытаний.

Анализ несущей способности лестничного марша при нагрузках...

Для удобства расчета перейдем к балочной расчетной схеме, где длина балки соответствует длине марша; схема расположения нагрузки принята

Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52–01–2003.

О передаче напряжений через трещины железобетонных элементах

В существующих программах МКЭ учет трещинообразования производится различными моделями дискретной трещины

Расчеты несущей способности балок при поперечном изгибе показали удовлетворительное соответствие с данными испытания опытных балок.

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом | Статья в журнале...

Соединения несущих балок с колонной осуществлено по шарнирной схеме.

Схема проведения испытаний по восстановлению работоспособности консолей колонн с применением трубобетонных конструкций.

Расчет прочности шатунных болтов | Статья в журнале...

Осевые нагрузки являются основными нагрузками, для восприятия которых предназначены болтовые соединения.

— Двигатели внутреннего сгорания. Конструкции и расчет. (том 2). М.: Машгиз, 1955.

Построение конструкции одежды для спортсменов с учетом...

Библиографическое описание: Моськина Е. Л., Прокопова Е. В. Построение конструкции

Серьезная нагрузка ложится и на ахиллово сухожилие.

Форма пробы подготавливалась по стрип-методу. Испытания проводились на разрывной машине типа РТ-250-М.

Исследование работы железобетонных балок с пролетом среза...

Схема и общий вид установки для испытаний показаны на рис. 1. Нагружение балок производилось гидравлическим домкратом ДГ-200 через систему распределительных траверс поэтапно: по 2000 кг до образования исследуемых трещин и далее, до разрушения, по 5000 кг.

Безаварийность боевых ЛА и их испытания | Статья в сборнике...

На этапе наземной отработки конструкцию ЛА испытывают в специальных лабораториях на действие статических и динамических нагрузок. Основными видами наземных испытаний являются

Похожие статьи

Испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой

испытуемая свая, испытание свай, процесс испытания, испытание, свая, ступень нагрузки, реперная система, опытная свая, максимальное значение, опорная конструкция. Ключевые слова.

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Применение разработанных методик определения мощности для уточнения математической модели процесса испытаний асинхронных тяговых двигателей методом взаимной нагрузки и формирования алгоритмов выбора коммутационного оборудования и схемы испытаний.

Анализ несущей способности лестничного марша при нагрузках...

Для удобства расчета перейдем к балочной расчетной схеме, где длина балки соответствует длине марша; схема расположения нагрузки принята

Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52–01–2003.

О передаче напряжений через трещины железобетонных элементах

В существующих программах МКЭ учет трещинообразования производится различными моделями дискретной трещины

Расчеты несущей способности балок при поперечном изгибе показали удовлетворительное соответствие с данными испытания опытных балок.

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом | Статья в журнале...

Соединения несущих балок с колонной осуществлено по шарнирной схеме.

Схема проведения испытаний по восстановлению работоспособности консолей колонн с применением трубобетонных конструкций.

Расчет прочности шатунных болтов | Статья в журнале...

Осевые нагрузки являются основными нагрузками, для восприятия которых предназначены болтовые соединения.

— Двигатели внутреннего сгорания. Конструкции и расчет. (том 2). М.: Машгиз, 1955.

Построение конструкции одежды для спортсменов с учетом...

Библиографическое описание: Моськина Е. Л., Прокопова Е. В. Построение конструкции

Серьезная нагрузка ложится и на ахиллово сухожилие.

Форма пробы подготавливалась по стрип-методу. Испытания проводились на разрывной машине типа РТ-250-М.

Исследование работы железобетонных балок с пролетом среза...

Схема и общий вид установки для испытаний показаны на рис. 1. Нагружение балок производилось гидравлическим домкратом ДГ-200 через систему распределительных траверс поэтапно: по 2000 кг до образования исследуемых трещин и далее, до разрушения, по 5000 кг.

Безаварийность боевых ЛА и их испытания | Статья в сборнике...

На этапе наземной отработки конструкцию ЛА испытывают в специальных лабораториях на действие статических и динамических нагрузок. Основными видами наземных испытаний являются

Испытаний свай статической вдавливающей нагрузкой

испытуемая свая, испытание свай, процесс испытания, испытание, свая, ступень нагрузки, реперная система, опытная свая, максимальное значение, опорная конструкция. Ключевые слова.

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Применение разработанных методик определения мощности для уточнения математической модели процесса испытаний асинхронных тяговых двигателей методом взаимной нагрузки и формирования алгоритмов выбора коммутационного оборудования и схемы испытаний.

Анализ несущей способности лестничного марша при нагрузках...

Для удобства расчета перейдем к балочной расчетной схеме, где длина балки соответствует длине марша; схема расположения нагрузки принята

Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52–01–2003.

О передаче напряжений через трещины железобетонных элементах

В существующих программах МКЭ учет трещинообразования производится различными моделями дискретной трещины

Расчеты несущей способности балок при поперечном изгибе показали удовлетворительное соответствие с данными испытания опытных балок.

Расчёт узла сопряжения колонн с фундаментом | Статья в журнале...

Соединения несущих балок с колонной осуществлено по шарнирной схеме.

Схема проведения испытаний по восстановлению работоспособности консолей колонн с применением трубобетонных конструкций.

Расчет прочности шатунных болтов | Статья в журнале...

Осевые нагрузки являются основными нагрузками, для восприятия которых предназначены болтовые соединения.

— Двигатели внутреннего сгорания. Конструкции и расчет. (том 2). М.: Машгиз, 1955.

Построение конструкции одежды для спортсменов с учетом...

Библиографическое описание: Моськина Е. Л., Прокопова Е. В. Построение конструкции

Серьезная нагрузка ложится и на ахиллово сухожилие.

Форма пробы подготавливалась по стрип-методу. Испытания проводились на разрывной машине типа РТ-250-М.

Исследование работы железобетонных балок с пролетом среза...

Схема и общий вид установки для испытаний показаны на рис. 1. Нагружение балок производилось гидравлическим домкратом ДГ-200 через систему распределительных траверс поэтапно: по 2000 кг до образования исследуемых трещин и далее, до разрушения, по 5000 кг.

Безаварийность боевых ЛА и их испытания | Статья в сборнике...

На этапе наземной отработки конструкцию ЛА испытывают в специальных лабораториях на действие статических и динамических нагрузок. Основными видами наземных испытаний являются

Задать вопрос