Нагрузки, режим и оценка результатов испытаний

Принимаемая схема загружения должна отвечать поставленной задаче и максимально соответствовать действительной схеме работы конструкций. В качестве нагрузки можно использовать сыпучие материалы, мелкие и крупные штучные грузы, воду, дав
ление сжатого воздуха, сосредоточенные грузы с применением распределительных устройств, подвешивание грузов, натяжные устройства, домкраты и пр. Испытания проводят на стендах или непосредственно на сооружении.

При проверке на прочность контрольная нагрузка обычно равна расчетной, умноженной на коэффициент с, принимаемый в пределах 1,4—2 в зависимости от типа конструкции, вида материала, характера ожидаемого разрушения. При проверке на жесткость контрольная нагрузка обычно равна наиболее невыгодной нормативной. Для облегченных железобетонных и армоцементных конструкций при проверке на трещиностойкость контрольная нагрузка для изделий первой категории трещиностой- кости принимается равной 1,05 расчетной, а второй категории — 1,5    нормативной.

В процессе испытания нагружение следует вести ступенями. Величину ступени нагрузки и разгрузки целесообразно принимать равной 10% контрольного (максимального) значения нагрузки. При повторных (циклических) загружениях нагрузка после каждого цикла снимается не полностью, а доводится до уровня первой (начальной) ступени.

После каждой промежуточной ступени выдержка дается не менее 10 мин, а при контрольных загружениях на жесткость и трещиностойкость соответствующих конструкций — не менее 30 мин. Если при постоянной нагрузке перемещения и деформации в приведенные выше сроки не затухают, то время ее действия удлиняют. Если и тогда перемещения и деформации продолжают нарастать, то испытываемый объект признают не годным для эксплуатации в данных условиях.

Для легких слоистых конструкций, состоящих из обшивочных листовых асбестоцементных, стеклопластиковых, древесно-волокнистых и др. материалов, а также среднего слоя из полимерных материалов с деревянными, металлическими, стеклопластиковыми, асбестоцементными или иными ребрами или без них, особое значение имеет испытание на прочность и податливость соединений. При испытаниях необходимо соблюдать правила техники безопасности.

Для измерения деформаций и перемещений при статических испытаниях применяют прогибомеры, индикаторы, тензометры, тензодатчики, сдвигомеры, а для измерения углов поворота — клинометры. При динамических испытаниях используют виброметры, акселерометры, осциллографы и другую аппаратуру. Основные виды динамических нагрузок:
ударная, действующая мгновенно в какой-либо точке испытываемого объекта через правильные или неправильные промежутки времени;
вибрационная, действующая постоянно или периодически в какой-либо точке объекта и меняющая величину и частоту по определенному закону;
комбинированная, представляющая собой сочетание ударной и вибрационной нагрузок.

При испытании строительных конструкций на динамические нагрузки колебания могут быть свободными или вынужденными. В процессе таких испытаний можно решать такие задачи: определение напряжений; определение частот собственных колебаний конструкций для выяснения возможности установки на ней без создания резонанса какого-либо агрегата, имеющего свою частоту возмущающей силы; определение логарифмического декремента колебаний; определение динамического коэффициента; определение частот и амплитуд колебаний с целью выяснения физиологического воздействия колебаний на живые организмы и технологические процессы; определение характера работы конструкций при воздействии ударной воздушной волны, при передаче колебаний через грунт (подземные взрывы, работа компрессора, молота, копра и т. п.), при сейсмических воздействиях; изучение динамического воздействия на конструкцию при низкой температуре воздуха и др. Опытные данные обрабатывают аналитическими и графическими методами. Если имеются результаты испытаний не менее десяти однотипных конструкций в одинаковых условиях, то следует пользоваться методами математической статистики, позволяющими получить более достоверные усредненные результаты.

Результаты испытаний оценивают на основании их анализа и сопоставления с данными теоретических расчетов, уточненных в соответствии с фактическими размерами, характеристиками материала и состоянием проверяемой конструкции. Наиболее полная оценка конструкции может быть получена при испытании ее до исчерпания несущей способности. Следует выяснять причину потери конструкцией несущей способности: разрушение материала, потеря устойчивости, нарушение работы связей, соединений и др. Необходимо устанавливать соответствие опытной разрушающей нагрузки, а также измеренных деформаций и перемещений значениям, вычисленным теоретически.

Если отобранные для испытания панели серийного производства разрушаются при нагрузке меньше 100%, но не меньше 85% контрольной, то необходимо повторно загрузить такое же количество образцов. Проверяемую партию считают выдержавшей испытание, если при повторном опробовании ни один образец не разрушился при нагрузке меньше 85% контрольной. В противном случае партию бракуют. Измеренные прогибы панелей не должны превышать контрольных более чем на 10%. При испытании армоцементных конструкций остаточные прогибы не должны быть более 1/3 прогиба, измеренного при нормативной нагрузке. Отсутствие явного затухания перемещений после снятия нагрузки свидетельствует о неудовлетворительном состоянии конструкции.

При оценке результатов динамических испытаний следует обращать внимание на аналогичные факторы: сопоставление опытных значений частот колебаний, перемещений, деформаций и других параметров вибрации с соответствующими теоретическими величинами или нормативными требованиями.