6.2. Программа испытаний

Испытание опытных конструкций производится на основании рабочей программы, в которую включаются: мето­дика испытании, рабочие чертежи конструкции и испыта­тельного стенда, схемы опирания конструкции и приложе­ния внешней нагрузки, порядок и этапы загружения и разгрузки, данные о нормативной, расчетной и контрольной нагрузках, теоретических нагрузках трещинообразования, мероприятия по технике безопасности.

В методике испытаний делается выбор измерительных приборов, рассматриваются статическая схема испытывае­мой конструкции и размещение измерительных приборов, определение испытательных нагрузок и очередность их при­ложения. В статической схеме отражаются условия опирания и закрепления конструкции при испытании. Схема загружения должна наиболее полно отражать условия работы конструкции в стадии эксплуатации при наиболее невыгодных сочетаниях нагрузок. При испытании по вы­бранной схеме должно достигаться то предельное состоя­ние, которое подлежит изучению. Обычно конструкции ис­пытывают в том положении, в котором они работают в сооружении. Однако ГОСТ 8829 допускает поворачивать конструкцию на 90 или 180° при условии, что при этом не появляются трещины.

В случае отсутствия на опорах специальных закладных частей железобетонные и деревянные конструкции опирают на металлические плиты, которые укладывают симметрич­но оси опоры. Шарнирно-подвижная опора осуществляется и виде стального катка или шара, уложенного между дву­мя плитами (рис. 6.1, а), в виде ножевой опоры, опираю­щейся на два катка (рис. 6.1,б), или в виде качающейся стойки, подвески с шарнирами на концах и листового шарнира.

Шарнирно-неподвижные опоры допускают свободный попорот, но препятствуют продольному перемещению конструкций. Такие опоры осуществляют в виде катка или шара, уложенного в гнезде металлических

Рис. 6.1. Виды опор:

а, б — шарнирно-подвижные; в, г, д — шарнирно-иеподвижпые;

1 — каток или шар; 2— стальные пластины;

3 — катки; 4 — уголок; 5 — бетон;

в — пластина с гнездом; 7 — сварной шов

пластин (рис. 6.1, в), катка или шара, приваренного к пластине (рис. 6.1, д), а также в виде ножевой опоры (рис. 6.1, г). Диаметры точеных катков составляют 50—100 мм, диамет­ры шаров — 30—50 мм.

Балочные конструкции (рис. 6.2) при испытаниях опи­рают на две опоры, одна из которых (шарнирно-подвижная)

Рис. 6.2. Схема испытания балоч­ной конструкции:

1 — подвижная опора; 2 — испытываемая конструкция;

3 — неподвижная опора; 4 —распределительная балка

Рис. 6.3. Схема испытания

консоли:1 —анкерная тяга; 2 — нижняя опора; 3 — верхняя опора;

4 —испытываемая конструкция

допускает свободное перемещение конструкции вдоль ее оси, вторая (шарнирно-неподвижная) — свободный поворот в плоскости конструкции. Консольные конструкции испытываются по схеме, приведенной на рис. 6.3. Расстояние а (см. рис. 6.2.) от центра шарнирной опоры до конца кон­струкции должно быть равно половине расчетной длины опирания. Для консоли, загруженной равномерно распреде­ленной нагрузкой (рис. 6.3.), , где — минимальная проектная длина защемления консоли. Плиты, работающие и двух направлениях, испытывают по схеме (рис. 6.4), предусматривающей возможность переме­щения и поворота в этих направлениях. В ребристых пли­тах шириной более 1,5 м продольные ребра у опор закреп­ляются для предотвращения их поворота в поперечном направлении (рис. 6.5). Затяжка имитирует приварку про­дольных ребер смонтированной плиты на опорах к заклад­ным деталям стропильной конструкции.

Измерительные приборы устанавливают в тех точках, перемещения и деформации которых наиболее полно харак­теризуют работу конструкции. Прогибы измеряют в сере­дине и в четвертях пролета, а иногда и более часто. Например, при испытании фермы — под каждым узлом нижнего пояса. Определяют осадку опор, а в железобетонных конструкциях еще и возможное проскальзывание арма­туры в зоне анкеровки.

Тензометры и тензорезисторы располагают в тех сече­ниях, в которых определяют деформации волокон, чтобы по ним установить напряжения. Обычно это расчетные, наи­более напряженные сечения. Однако в них должны отсут­ствовать концентраторы напряжений. Приборы для изме­рения деформаций желательно ставить симметрично по обеим сторонам конструкции, чтобы дублировать их показания и исключить влияние случайных факторов. Количе­ство приборов зависит от характера и целей испытаний.

Рис.6.4. Схемы опирания плиты:

а - по четырем углам; б — по контуру; 1 — неподвижная опора;

2 — каток; 3 — шар; 4 — испытываемая плита

Рис. 6.5. Опирание ребристой плиты:

1 — испытываемая плита; 2 — сварной шов; 3 — каток;

4 — затяжка из швеллера; 5 — шар '

При этом следует стремиться к наиболее целесообразной схеме расстановки приборов, используя их в минимальном количестве.

Оценку прочности, жесткости и трещиностойкости желе­зобетонных конструкций производят на основании сравне­ния опытных и контрольных нагрузок. Прочность оценивают по контрольной разрушающей нагрузке, которая равна рас­четной нагрузке с учетом собственного веса конструкции, умноженной на коэффициент С. Значение коэффициента С зависит от характера раз­рушения и вида бетона.

Контрольная нагрузка при проверке жесткости равна расчетной нагрузке, при которой вычислены прогибы кон­струкции. Контрольная нагрузка, соответствующая началу трещинообразования, принимается в зависимости от катего­рии трещиностойкости конструкции (коэффициент перегрузки n больше либо равно1).

Нагрузку прикладывают ступенями, каждая из которых не должна превышать 10 % контрольной нагрузки при про­верке прочности и трещиностойкости и 20 % контрольной нагрузки при проверке жесткости конструкции. Продолжи­тельность выдержки нагрузки на каждой ступени загружения не менее 10 мин, а после приложения контрольной на­грузки при проверке жесткости — не менее 30 мин.