При випробуванні будівельних конструкцій навантаження на них розташовують за такою схемою, якій буде відповідати максимальне значення силових факторів для окремих елементів споруди. Схема розподілу випробного навантаження залежить в основному від статичної схеми конструкції і від деяких її деталей, наприклад, розташування ребер в плитах.
Схеми завантаження плит. Залежно від того - розрізна плита або нерозрізна, вибирають схему завантаження плити.
Розрізні плити відчувають завантаженням тільки одного прольоту (рис. 4); в напрямку, перпендикулярному до прольоту, довжину завантажується смуги приймають з кожного боку перетину I-I. в якому визначаються напруги або деформації, так як вантаж, розташований за межею смуги довжиною. практично не впливає на напружений стан плити в цьому перерізі.
Малюнок 4. Схема завантажена розрізний плити
Для випробування багатопролітних нерозрізних плит слід завантажити цікавить проліт і всі інші через один, що створює найбільш несприятливі умови роботи конструкції (рис. 5).
Малюнок 5. Схема завантажена нерозрізний плити:
1 - випробовуваний елемент
Довжину завантажується смуги у напрямку, перпендикулярному до прольоту, вибирають так само, як і в попередньому випадку, рівної.
Схеми завантаження балок залежать від конструкції перекриття, кількості прольотів і пристрої опор.
1. однопролітного балка з опертими на неї розрізними плитами (рис. 6, а). При випробуванні таких балок випробувальне навантаження поміщають на плитах, що лежать праворуч і ліворуч від розглянутої балки.
Малюнок 6. Схеми завантаження однопрогоновою балки з розрізними (а) і нерозрізними (б) плитами
2. однопролітного балка з опертими на неї нерозрізними плитами (рис. 6, б). В цьому випадку завантажують прольоти, що лежать ліворуч і праворуч по відношенню до даної балці і всі інші прольоти плит через один.
3. Проміжними опорами нерозрізний балки (рис.7) є головні балки. Для визначення найбільшого прогину в цьому випадку слід завантажити плити, що примикають з двох сторін до балки в прольоті і інші через один, а також дві бічні плити балки в прольоті (рис.7, коса штриховка).
4.Промежуточнимі опорами балки є колони (рис.7). Для визначення найбільшого прогину слід завантажити плити, прилеглі до балки з двох сторін (рис. 7, горизонтальна штрихування).
Малюнок 7. Схеми завантаження нерозрізних балок
Проліт при випробуванні балки не завантажується, так як перетин балок двох напрямків створює потужну закладення балки. тому вплив завантаження прольоту на деформований стан балки незначно.
Схема завантажена колон. Існує кілька схем завантаження колон (рис. 8, колона). Для отримання максимальної поздовжньої сили завантаженість виробляють, як показано на рис. 8, a (коса штрихування). Тоді і.
Для отримання найбільшого згинального моменту в колоні по напрямку осі слід завантажити перекриття по схемі рис. 8, б.
Для отримання найбільшого згинального моменту, що діє на колону по напрямку. слід завантажити трипролітних балку, що проходить через колону. в прольотах, що примикають до стін.
Малюнок 8. Схеми завантаження колон
Схеми завантаження ферм. Залежно від завдань випробування і конструкції покриття застосовують різні схеми завантаження ферм.
У тому випадку, коли на фермах укладені розрізні прогони, які не можуть перерозподіляти навантаження від однієї ферми до іншої, ферми завантажують за схемою, показаної на рис. 6, a, т. Е. Ферму завантажують по обидва боки; в тому випадку, коли на фермах укладені нерозрізні жорсткі прогони (що має місце в окремих випадках), ферми завантажують за схемою, показаної на рис. 6, б, т. Е. Завантажують два прилеглих до ферми прольоту, а всі інші через один.
Для отримання максимальних значень поздовжніх сил в панелях верхніх і нижніх поясів ферм будь-якого обриси, для отримання максимальних значень деформацій всієї ферми необхідно завантажити весь проліт ферми як постійної, так і тимчасовим навантаженням.
У тому випадку, коли в елементах решітки ферми потрібно. визначити максимальні значення поздовжньої сили, схеми завантаження залежать від обриси ферми. Якщо точка перетину напрямків поясів не виходить за межі прольоту (як це має місце для трикутних схем, де ця точка лежить на опорі, рис.9, а), максимальне значення поздовжніх сил в елементах решітки виходить при завантаженні всього прольоту ферми тимчасової і постійної навантаженнями . Якщо точка перетину напрямків поясів виходить за межі прольоту (рис. 9, б), то в деяких елементах решітки максимум поздовжньої сили вийде при завантаженні половини прольоту ферми. Таке правило справедливо при додатку навантажень як в вузлах верхнього, так і нижнього поясів.
Малюнок 9. Схеми завантаження ферм тимчасовим навантаженням
Практично завантаженість для випробування ферми роблять у такій послідовності: спочатку завантажують лівий (правий) полупролет ферми (рис. 9, б), потім правий (лівий) полупролет (рис. 9, в) і отримують схему завантаження ферми по всьому прольоту, після цього розвантажують лівий (правий) полупролет (рис.9, г).
Схеми завантаження арок і склепінь. Обрис деформационной осі і переміщення окремих точок арок при завантаженні полупролета і повного прольоту неоднакові. Тому при випробуванні таких конструкцій спочатку завантажують одну половину прольоту (рис. 10, а), потім іншу (рис.10, б), після чого розвантажують один полупролет (рис. 10, в).
З точки зору будівельної механіки при завантаженні лівого і правого полупролетов ферм (див. Рис. 9), склепінь і арок (рис.10) в сполучених елементах ферми діючі зусилля рівні, проте необхідність завантаження полупролетов ферми, склепіння і арки обумовлена такими міркуваннями. Практика показує, що сполучаються вузли ферм з точки зору якості матеріалу і виконання не завжди однакові. Односторонній дефект для деяких ферм і арочних систем не завжди виявляється при завантаженні повного прольоту. Так, наприклад, якщо арку завантажити в межах лівого (правого) (рис. 10, а) полупролета, то в правому (лівому) полупролете виникають згинальні моменти більші, ніж в тому ж перерізі при завантаженні повного прольоту (рис. 10, б) . Якщо допустити, що дефект арки (ферми) розташований в правому полупролете, то виявити його можна завантаженням лівого полупролета (рис. 10, в), і навпаки.
Малюнок 10. Схеми завантаження арок і склепінь
Малюнок 11. Імітація горизонтальних навантажень
При випробуванні будівельних конструкцій, зокрема поперечної рами каркасного будинку, доводиться створювати як вертикальні, так і горизонтальні навантаження, моделюючи вітрове навантаження і сили поперечного гальмування візка крана.
Деякі можливі схеми здійснення горизонтальних навантажень показані на рис. 11: на рис. 11, а - схема здійснення горизонтального навантаження, прикладеної в одній точці на рівні головки підкранової рейки (сила поперечного гальмування візка крана) за допомогою лебідки, а на рис. 11, б - з використанням вагових вантажів
1. Долідзе Д.Є. Випробування конструкцій і споруд. М. «Вища школа», 1975 р. с.130-139