Нагружение железобетонных конструкций при их испытаниях осуществляется с помощью различных загрузочных устройств, машин и приспособлений в зависимости от вида испытуемой конструкции и целей испытания.
При испытании плит настилов и панелей, которое производится равномерно распределенной нагрузкой, загружение конструкции осуществляется штучными грузами, водой, сыпучими материалами, а также сжатым воздухом.
В качестве штучных грузов используют чугунные, железобетонные либо кирпичные блоки, которые укладываются симметрично с вертикальными зазорами на всю высоту (черт. № 92). Размеры штучных грузов не должны превышать 1/6 пролета испытываемых изделий. Грузы обычно имеют стандартный вес и снабжаются захватными приспособлениями. Укладка грузов производится с помощью кранов без ударов, толчков и сотрясений, с соблюдением всех мероприятий, обеспечивающих безопасность работы и предотвращающих обрушение уложенных грузов.
При загрузке изделий сыпучими материалами, песком, песчано-гравийными смесями и т.д. последние засыпаются в специальные ящики, которые устанавливаются поверх изделия. В пролете испытываемого изделия обычно устанавливают четыре ящика с зазором на всю высоту в середине пролета шириной не менее 0,1 пролета и не менее 250 мм. Загрузка ящиков производится равномерными слоями с помощью ленточного транспортера либо краном, оборудованным грейферным ковшом.
При загрузке изделий водой для нее приспосабливают имеющиеся в наличии емкости либо изготовляют специальные металлические ящики, которые устанавливают поверх конструкций. В качестве емкостей для воды могут быть использованы и деревянные ящики-каркасы, выложенные внутри брезентом, прорезиненной тканью или другими водонепроницаемыми пленочными материалами. Загружение конструкций водой по сравнению с использованием сыпучих и штучных грузов осуществляется более равномерно.
Однако использование воды имеет и некоторые недостатки. Нежелательно увлажнение испытываемой конструкции при разливах и просачивании воды из емкостей, не всегда удается использовать воду для загружения конструкций с наклонными плоскостями и т.д.
Загружение конструкций водой, штучными грузами и сыпучими материалами является трудоемким и мало производительным процессом, трудно поддается механизации и не всегда обеспечивает необходимую точность при проведении испытаний.
Рычажные устройства. Для уменьшения количества штучных грузов часто для загружения конструкции используют рычажные устройства и приспособления. Рычажные устройства состоят из рычагов и подвесных платформ для размещения на них испытательных грузов (черт. № 93). Рычаги выполняются из жестких стальных балок с соотношением плечей от 1 : 3 до 1:8.
черт. № 92. Схема расположения штучных грузов при испытании плит:
1 — теоретическая схема нагрузки; 2 — штучные грузы; 3 — расположение штучных грузов в плане
черт. № 93. Схема рычажного устройства для испытания конструкций:
1 — стойка; 2 -шарнир; 3 — рычаг; 4 — испытуемая конструкция; 5 — платформа с грузам
При монтаже рычажной установки следует, чтобы обе точки опирания и точка подвешивания платформы с грузом находились на одной прямой. Передача давления от рычага на изделие осуществляется через каток либо через специальную центрирующую подкладку.
Подвесные платформы выполняются из дерева в виде жестких дощатых щитов либо из металла в виде сварного металлического каркаса, обшитого листовым железом. Размер платформы выбирается в зависимости от вида штучных грузов и максимальной испытательной нагрузки и колеблется в плане от 1×1 до 2×2 м. Загружение платформ чаще всего осуществляется штучными грузами.
Применение рычажных устройств для испытания конструкций хотя и уменьшает вес загрузочного материала, однако не исключает трудоемкий процесс загрузки и разгрузки платформ. В связи с этим рычажные устройства используются в полевых условиях для испытания небольших конструкций и при отсутствии специального испытательного оборудования.
Гидравлические домкраты. Широкое распространение для нагружения конструкций получили гидравлические домкраты. Они, обладая большой грузоподъемностью, обеспечивают плавность нагружения конструкций и непрерывный контроль за нарастанием нагрузки. Гидравлические домкраты выбираются с учетом необходимой разрушающей нагрузки и максимально возможных прогибов конструкции при испытании. Грузоподъемность принятого для испытаний домкрата не должна превышать двойного усилия, вызывающего разрушение конструкции, а ход поршня должен быть достаточен для доведения конструкции до разрушения.
Если величина ожидаемых прогибов превышает полный ход поршня, он может быть увеличен перестановкой домкрата на подкладки.
Для обеспечения необходимого давления в домкратах используются насосы, смонтированные на домкратах, либо насосные станции типа НСР-400, НСП-400 и др. Контроль за давлением в домкратах осуществляется с помощью манометров.
Перед проведением испытаний гидравлические домкраты совместно с насосами и манометрами должны быть протарированы.
