RU2437074C2 - Method of experimental determination of dynamic loadings in reinforced concrete frame-rod systems against sudden interruption of linear communication - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method is implemented by fixing supporting poles, rigid or hinged connection of collar beams and posts in assemblies of frame-rod system. At that, one of the posts is made telescopic by connecting two metal pipes by means of concrete key with the pre-calculated shear force. Then, loading of frame-rod system is performed with the specified design static load through loading devices, thus creating sudden brittle fracture of concrete key and telescopic post - linear communication. Then, measurement of parameters of the created dynamic loading in non-fractured posts and collar beams is made and increments of dynamic forces due to sudden disconnection of linear communication are determined.

EFFECT: increasing structural safety and survivability of structures.

3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, в частности к испытаниям пространственных и плоских железобетонных рамно-стержневых конструктивных систем.The present invention relates to the field of construction, in particular to testing spatial and flat reinforced concrete frame-rod structural systems.

Известны способы испытания рамно-стержневых систем, заключающиеся в определении предельных деформаций сжатого и растянутого бетона; приращений прогибов ригелей в пролетах рамы [1, стр.171-191]; значений нагрузок и опорных моментов, характера трещинообразования и ширины раскрытия трещин при пошаговом статическим нагружении до момента разрушения конструкции [1, стр.207-229].Known methods for testing frame-rod systems, which include determining the ultimate deformations of compressed and stretched concrete; increments of the deflection of the crossbars in the spans of the frame [1, p. 171-191]; values of loads and supporting moments, the nature of crack formation and the width of crack opening during step-by-step static loading until the structure is destroyed [1, pp. 207-229].

Недостатки известных способов заключается в том, что невозможно определить динамическое догружение в железобетонных элементах рамно-стержневых систем в запредельных состояниях, вызванных внезапным выключением линейной связи.The disadvantages of the known methods is that it is impossible to determine the dynamic loading in the reinforced concrete elements of the frame-rod systems in transcendental states caused by the sudden shutdown of the linear connection.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении конструктивной безопасности и живучести конструкций путем более строгого учета динамических догружений в запредельных состояниях от внезапных запроектных воздействий.The problem to which the invention is directed is to increase the structural safety and survivability of structures by more rigorously taking into account dynamic loading in transcendental states from sudden beyond design basis influences.

Это достигается тем, что в способе экспериментального определения динамических догружений в железобетонных рамно-стержневых системах, заключающемся в закреплении опорных сечений стоек, жесткого или шарнирного соединения ригелей и стоек в узлах рамно-стержневой системы, одна из стоек выполняется в виде телескопической конструкции, состоящей из двух металлических труб, соединенных бетонной шпонкой с заранее рассчитанным усилием на срез, загружения рамно-стержневой системы заданной проектной статической нагрузкой через нагрузочные устройства, от приложения заданной проектной статической нагрузки создают внезапное хрупкое разрушение бетонной шпонки и телескопической стойки - линейной связи, измеряют параметры созданного динамического догружения в неразрушенных стойках и ригелях пространственной рамно-стержневой системы от внезапного выключения линейной связи.This is achieved by the fact that in the method for the experimental determination of dynamic loads in reinforced concrete frame-rod systems, which consists in fixing the support sections of the struts, rigid or articulated joints of the crossbars and racks in the nodes of the frame-rod system, one of the racks is made in the form of a telescopic structure consisting of two metal pipes connected by a concrete key with a pre-calculated shear force, loading the frame-bar system with a given design static load through load from the application of a given design static load, they create a sudden brittle fracture of a concrete key and a telescopic rack - linear connection, measure the parameters of the created dynamic loading in undestroyed racks and crossbars of a spatial frame-rod system from the sudden disconnection of linear communication.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид схемы испытания пространственной рамно-стержневой системы с приложенной статической нагрузкой P через рычажную систему; на фиг.2 - вид 1-1 схемы испытания пространственной железобетонной рамно-стержневой системы и узел (узел A) соединения телескопической стойки бетонной шпонкой с заранее известным усилием на срез, изготовленной в виде металлических труб; на фиг.3 - план испытательной установки со схемой нагрузочных устройств для испытания пространственной железобетонной рамно-стержневой конструкции.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the test circuit of a spatial frame-rod system with an applied static load P through the lever system; figure 2 is a view 1-1 of a test scheme for a spatial reinforced concrete frame-rod system and a node (node A) for connecting a telescopic stand with a concrete key with a predetermined shear force made in the form of metal pipes; figure 3 is a plan of a test installation with a diagram of load devices for testing a spatial reinforced concrete frame-rod structure.

Способ осуществляют следующим образом. Закрепляют опорные стойки (2) с помощью опорной балки или силового пола (1). Соединяют ригели (3) и стойки (2) в узлах рамно-стержневой системы с использованием соединительных элементов (4). Одну из стоек, на чертеже - центральную (узел A), выполняют в виде телескопической конструкции из двух металлических труб (6, 7), соединенных бетонной шпонкой (5) с заранее рассчитанным усилием среза от приложения заданной проектной статической нагрузки. Загружают железобетонную рамно-стержневую систему и соответственно ее стойки заданной проектной статической нагрузкой через рычажную систему (8) и грузовую платформу (9).The method is as follows. Fix the support posts (2) using the support beam or power floor (1). Crossbars (3) and racks (2) are connected in the nodes of the frame-rod system using connecting elements (4). One of the racks, in the drawing, the central (node A), is made in the form of a telescopic structure made of two metal pipes (6, 7) connected by a concrete key (5) with a pre-calculated shear force from the application of a given design static load. The reinforced concrete frame-rod system and, accordingly, its racks are loaded with the specified design static load through the lever system (8) and the loading platform (9).

В результате внезапного хрупкого разрушения бетонной шпонки (5) и телескопической стойки - линейной связи и последовавших при этом внезапных структурных изменений в пространственной рамно-стержневой системе возникает динамическое догружение в оставшихся неразрушенных стойках и ригелях железобетонной рамно-стержневой системы.As a result of the sudden brittle fracture of the concrete key (5) and the telescopic stand - a linear connection and the subsequent sudden structural changes in the spatial frame-rod system, dynamic loading occurs in the remaining undamaged racks and crossbars of the reinforced concrete frame-rod system.

В процессе внезапного возникновения динамического догружения от указанных загружений на первой (максимальной) полуволне колебаний определяют необходимые динамические параметры напряженно-деформируемого состояния системы и характер разрушения конструкции.In the process of the sudden occurrence of dynamic loading from the indicated loads on the first (maximum) half-wave of oscillations, the necessary dynamic parameters of the stress-strain state of the system and the nature of structural failure are determined.

Замеряя параметры деформаций и перемещений в оставшихся неразрушенных элементах конструктивной системы, определяют приращения динамических усилий от внезапной структурной перестройки в пространственной конструкции, вызванной внезапным выключением линейной связи.Measuring the parameters of deformations and displacements in the remaining undisturbed elements of the structural system, the increments of the dynamic forces from the sudden structural adjustment in the spatial structure caused by the sudden shutdown of linear communication are determined.

Данный способ позволяет проводить экспериментальные исследования деформирования и разрушения железобетонных рамно-стержневых систем в запредельных состояниях от внезапных структурных изменений, вызванных внезапным выключением линейной связи, что позволит повысить конструктивную безопасность и живучесть конструкций путем более строгого учета динамических догружений в запредельных состояниях.This method allows experimental studies of the deformation and fracture of reinforced concrete frame-rod systems in transcendental states from sudden structural changes caused by the sudden shutdown of the linear connection, which will increase the structural safety and survivability of structures by a more rigorous consideration of dynamic loading in transcendental states.

Источники информацииInformation sources

1. Комар А.Г. Испытания сборных железобетонных конструкций: учеб. пособие для студентов ВУЗов / А.Г.Комар, Е.Н.Дубровин, Б.С.Кержнеренко, B.C.Заленский. - М.: Высш. Школа, 1980. - 269 с.1. Komar A.G. Tests of prefabricated reinforced concrete structures: textbook. manual for university students / A.G. Komar, E.N.Dubrovin, B.S. Kerzhnerenko, B.C. Zalensky. - M .: Higher. School, 1980 .-- 269 p.

Claims (1)

Способ экспериментального определения динамических догружений в железобетонных рамно-стержневых системах от внезапного выключения линейной связи, характеризующийся тем, что закрепляют опорные стойки, соединяют их с ригелями в узлах рамно-стержневой системы, при этом одну из стоек изготавливают телескопической путем соединения двух металлических труб с помощью бетонной шпонки с заранее рассчитанным усилием на срез, загружают рамно-стержневую систему заданной проектной статической нагрузкой, создавая тем самым внезапное хрупкое разрушение бетонной шпонки и телескопической стойки - линейной связи, после чего измеряют параметры созданного динамического догружения в неразрушенных стойках и ригелях и определяют приращения динамических усилий в железобетонной рамно-стержневой системе, вызванные внезапным выключением линейной связи. The method of experimental determination of dynamic loading in reinforced concrete frame-rod systems from the sudden shutdown of linear communication, characterized in that the support posts are fixed, connected to the crossbars in the nodes of the frame-rod system, while one of the posts is made telescopic by connecting two metal pipes using concrete keys with a pre-calculated shear force, load the frame-rod system with a given design static load, thereby creating a sudden brittle time ushenie concrete dowel and strut - a linear relation, after which the measured parameters are dynamically created in unbroken dogruzheniya uprights and cross-bars and determine the increment dynamic forces in reinforced concrete frame-core system, caused by the sudden switching off of the linear link.

Images