Узлы экспериментальных установок для проведения испытаний бетона на ползучесть

Установки середины ХХ в. для испытаний бетона на ползучесть, как правило, имеют существенный износ и не предназначены для испытания новых бетонов. Для проведения испытаний современных высокопрочных бетонов требуется их модернизация и дооснащение. Ввиду отсутствия стандартных технических решений в рамках подготовки к испытаниям требуется проведение проектных и изыскательских работ. Целью представленного исследования явилось изучение узлов и элементов пружинных установок для определения ползучести бетона и установление возможности их использования под увеличенные нагрузки, модернизация установок для возможности испытаний образцов различной длины без полной разборки, обеспечение безопасности при проведении таких испытаний. Для определения прочностных и жесткостных параметров пружин потребовалось провести их двухэтапные испытания с разработкой специальной оснастки. Также по результатам оценки шарнирных узлов для осевой передачи нагрузки на образец потребовалась их замена с изменением конструктивных решений. По результатам экспериментальных исследований хрупко разрушились отдельные пружины и упорные шарнирные элементы, в связи с чем был разработан шарнирный узел новой конструкции, внесены изменения в конструкцию установки для обеспечения физической защиты обслуживающего персонала, разработана модульная система стальных проставок с защитой от горизонтальных перемещений, позволяющая испытывать на существующих установках образцы разной длины без изменения конфигурации самих установок. Важным результатом работы является предложенная система двойного экспериментального контроля, когда вначале проводится выборочное испытание отдельных элементов для оценки возможного уровня нагрузок на оборудование, затем осуществляется сплошной контроль уже собранных испытательных установок на бóльшие относительно планируемого эксперимента нагрузки. Только в таком случае возможно одновременно обеспечить высокую достоверность получаемых при испытании результатов, надежность и долговечность оборудования. Причем провести такую работу только численно, без испытаний, как показала практика, невозможно.

П.Д. АРЛЕНИНОВ^1,2, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.);
С.Б. КРЫЛОВ¹, д-р техн. наук;
Д.В. КОНИН³, канд. техн. наук;
В.А. НЕЩАДИМОВ², канд. техн. наук

¹ Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ) АО «НИЦ «Строительство» (109428, г. Москва, ул. 2-я Институтская, 6)
² Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
³ Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А. Кучеренко (ЦНИИСК) АО «НИЦ «Строительство» (109428, г. Москва, ул. 2-я Институтская, 6, к. 5)

1. Гайджуров П.П., Исхакова Э.Р., Савельева Н.А. Влияние ползучести бетона на выгиб предварительно напряженной мостовой балки // Железобетонные конструкции. 2023. № 3 (3). С. 3–10.
2. Тамразян А.Г. К устойчивости внецентренно сжатых железобетонных элементов с малым эксцентриситетом с учетом реологических свойств бетона // Железобетонные конструкции. 2023. № 2 (2). С. 48–57.
3. Плевков В.С., Тамразян А.Г., Кудяков К.Л. Прочность и трещиностойкость изгибаемых фибробетонных элементов с преднапряженной стеклокомпозитной арматурой при статическом и кратковременном динамическом нагружении. Томск: Томский государственный архитектурно-строительный университет, 2021. 204 с.
4. Арленинов П.Д., Крылов С.Б., Калмакова П.С., Донов А.В. Экспериментальные исследования процесса релаксации бетона в разных режимах // Вестник НИЦ «Строительство». 2023. № 1 (36). С. 86–98.
5. Ведяков И.И., Конин Д.В., Егорова А.А. Особенности применения стальных поковок в опорных конструкциях // Строительная механика и расчет сооружений. 2022. № 2 (301). С. 60–70.
6. Конин Д.В. Экспериментальные исследования моделей стыков колонн с несовершенствами между фрезерованными торцами // Строительство и реконструкция. 2010. № 1 (27). С. 29–35.
7. Травуш В.И., Конин Д.В. Численные и экспериментальные исследования моделей стыков колонн с несовершенствами между фрезерованными торцами // International Journal for Computational Civil And Structural Engineering. 2010. Т. 6. № 1–2. С. 209–211.
8. Патент № RU 2370565 C2. Сталь для винтовых пружин с диаметром прутков 27–33 мм и пружина, изготовленная из нее: № 2007132482/02. / Андреев А.П., Андреев А.А., Бочкарев В.Н., Чижов В.А., Федин В.М., Борц А.И., Ушаков Б.К., Решетников С.А., Мулюкин И.С., Мацкевич В.В. Заявл. 29.08.2007. Опубл. 20.10.2009.
9. Сорокин В.Г. Стали и сплавы. Марочник. М.: Интермет инжиниринг, 2001. С. 294–295.
10. Власенко А.К. Расчет пружины сжатия для лабораторного испытательного стенда. Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В.Г. Шухова, посвященная 160-летию со дня рождения В.Г. Шухова. 2013. № 1. С. 1064–1069.
11. Борисов М.Р., Землянушнов Н.А., Землянушнова Н.Ю., Порохня А.А. К повышению безопасности машин и механизмов при упрочнении пружин. Актуальные проблемы обеспечения безопасности в техносфере и защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: Сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 15-летию основания кафедры «Защита в чрезвычайных ситуациях». Ставрополь, 18–19 мая 2016 г. С. 198–201.
12. Землянушнова Н.Ю., Тебенко Ю.М. Классификация и испытание пружин // Вестник машиностроения. 2002. № 5. С. 8–13.
13. Авторское свидетельство № 1154348 A1 СССР, МПК C21D 9/02. Установка для восстановления упругости пружин: № 3604995 / Яворский А.А., Кобылянский В.Е., Харлап М.М. Заявитель Проектно-конструкторско-технологический институт «Молдсельхозтехпроект». Заявл. 10.06.1983. Опубл. 07.05.1985.
14. Бадиков Р.Н., Букеткин Б.В., Сорокин Ф.Д. Влияние контакта витков на упругую характеристику заделанной цилиндрической пружины, подверженной сближению краев, за пределами устойчивости // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2007. № 9. С. 3–5.
15. Шаврин О.И., Скворцов А.И., Домнин А.К. Конечно-элементный анализ работоспособности упругих элементов с наносубструктурой и прогнозирование долговечности в условиях циклического нагружения. Современные тенденции технических наук: Материалы III Международной научной конференции. Казань. Октябрь 2014 г. С. 58–62. URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/123/6202/