Устройство для определения прочности сцепления в кирпичной кладке

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик на 951137(22) Заявлено 30. 12. 80 (21) 3260880/23-33с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 15.08,82.Бюллетень Мо 30 151) М. Кп. 0 01 й 33/38 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 15,08.82 л ,", "+" шт - , -Л,Е. Савина, Г,И. Усов и Н.П. Шакировым н р,з:-" ,(72) Авторы изобретения Ч 1,гТГХ 11 Ио",1:АЦентральная научно-исследовательская лабо аторрйЛ,1:,апо строительству "МособлстройЦНИЛ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ СЦЕПЛЕНИЯ В КИРПИЧНОЙ КЛАДКЕ Изобретение относится к исследованию механических свойств строительных материалов и может быть использовано при определении прочности нормального сцепления в кладке стен зданий, строящихся в сейсмических районах, и выполняемой из кирпича, природных и искусственных камней, а также при обследовании возведенных объектов.Известно устройство для определения прочности сцепления кирпича с раствором, содержащее основание в форме опорной балки с регулировочными винтами и уровнем, силовозбудитель в виде домкрата, силоизмеритель манометрического типа и шарнирный захват, включающий вертикальные пластинчатые тяги, шарнирно взаимодействующие с двумя парами серег, в свою очередь шарнирно связанных с двумя взаимно параллельными рифленными планками, при этом на концах серег образованы резьбы и на каждой из них помещено по две упорные гайки для возможности установки рифленых планок по размеру испытуе,мого образца 11 .Эахват известного устройства представляет собой лвойной шарнирный параллелограмм (двойной пантограф, рифленые щечки которого совершают плоско-параллельные перемещения, Однако под действием испытательной нагрузки и усилия зажимакирпича они деформируются и их взаимная параллельность нарушается,вследствие чего усилие зажима нагружает кирпич неравномерными напряжениями, что может привести какк местному разрушению кирпича, таки к ненадежному зажиму кирпича. Таким образом, недостатком данного известного устройства является недостаточная надежность захвата.Наиболее близким из известныхявляется устройство для определенияпрочности сцепления в кирпичнойкладке, содержащее корпус, силовозбудитель, захват с двумя тягами изакрепленными на них рифлеными губками, и измерительные приспособления 2) .Недостатком известного устройст ва является значительное изменениепередаточного отношения рычажношарнирного механизма, образующегозахватную систему устройства, чтоприводит к изменению соотношения 30 между усилием отрыва кирпича отраствора Р и усилием его зажима в губках захвата М. Укаэанное соотношение должно выдерживаться в определенных границах, определяемых, с одной стороны, надежностью захвата,4а с другой стороны - прочностью кирпича на сжатие, Вследствие деФормации кирпича, тяг, шпилек под действием испытательной нагрузки Р происходит изменение угла давления сферических шарниров травер сы на гнезда тяг (рычагов), что при. водит к изменению передаточного отношения рычажно-шарнирной системы захвата, т,е. к изменению соотношения между усилиями Р и Й, и, как 15 следствие,к нарушению надежностизахватной системы. Таким образом, недостатком, этого известного устройь ства также является недостаточная надежность захвата. 20Цель изобретения - повышение надежности захвата.Достигается цель тем, что устройство для определения прочности сцепления в кирпичной кладке, содержащее корпус, силовозбудитель, захват с двумя тягами и закрепленными на них рифлеными губками и измерительные приспособления, снабжено двумя кулисами, а опора тяг захвата выполнена в виде жесткого бруса, шарнирно связанного с ними, при этом каждая из кулис одним концом соединена с измерительным приспособлением, а другим - с тягами захвата, обра- зуя тупой угол, обращенный вершиной к кирпичной кладке.На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - расчетные схемы.Устройство содержит корпус 1, 40 устанавливаемый на кладке на трех стойках 2 с регулируемыми опорами 3. На корпусе 1 смонтирован силовозбудитель 4, с ходовым винтом которого шарнирно соединено измерительное 45 приспособление 5, при помощи шарнирной обоймы 6, взаимодействующей с кулисами 7 и 8, объединенными общим шарниром 9, Противоположные концы кулис 7 и 8 при помощи шарниров 10 50 и 11 взаимодействуют с плечами тяг 12 и 13, шарнирные опоры которых 14 и 15 смонтированы в жестком брусе 16. В плечах тяг 12 и 13 образованырезьбовые отверстия, в которые ввернуты сферические упоры 17, закреп- . ляемые в заданном положении контргайками 18. Сферические упоры 17 взаимодействуют с рифлеными губками 19, осуществляющими захват (зажим) испытуемого объекта 20.Устройство работает следующим образом.Устройство выставляется на кладКе в месте испытания таким образом, чтобы ось измерительного приспособления 65 5 и ось шарнира 10 совпадали с осью симметрии испытуемого объекта 20, после чего вращением маховика силовоэбудителя 4 измерительному приспособлению 5 и захватной системе сообщают перемещение, при этом движении (Фиг. 2) шарнир 9 перемещает общую точку кулис 7 и 8 и расклинивает их между тягами 12 и 13, которые, поворачиваясь относительно шарнирных опор 14 и 15, помещенных в жестком брусе 1 б, через упоры 17 и губки 19 зажимают испытуемый объект 20.При этом в захватной системе действуют следующие соотношения силовых факторов. Усилия, сжимающие (распирающие) кулисы равныР2 соьс(1)где 5 - усилия, распирающие кулисы;Р - испытательное усилие;с - угол наклона.оси кулисы ктяге .,Нормальное к оси тяги усилие наприемном плече равно(2)где й - нормальное к оси тяги усилиена приемном плече.Нормальное к оси тяги усилие наплече зажима равногде М - усилие на плече зажима;а и Ь - размеры плеч тяги.Из выражения (3) получаем передаточное отношение рычажной системыи,кгде 1 - передаточное отношение рыРчажной системы.Усилия М создают на торцах образца две силы тренияРт (5) где Г - сила трения на торце киртрпича;коэффициент трения кирпича по стали, равный 0,2.При этом должно быть обеспечено условие2 Рт (6) откуда получаем первое ограничение, передаточного отношения, наложенного условием надежногр захватаН 1(7)Второе ограничение накладывается условием, что при нагрузках вплоть до разрушения растворной подушки кирпич не должен разрушаться от действия сжимающей нагрузки М (т.е, от условия зажима).Известно соотношение между прочностью сцепления.в кирпичной кладке и прочностью раствора на сжатие к,сВ.- р.сж0,9 Вгде В - прочность кирпича на сжак.сж.тие.Для указанных условий Вз 100 кгс/смф,Силовые факторы й и Р могут быть определены по выражениям.(9 а) (9 б) 116 В.ВНР)В 1. Вгде , В и Н - соответственно длина,ширина и высота кир-,пича.Из выражений (9) получаем,к сНы . ( 1 О 11 р р- РсВ 1-4 Всцздесь принято 1. = 4 В.После подстановки значений, входящих в выражение (10), получаемвторое ограничение передаточного отношения рычажной системы по условиюпрочности кирпича18,68,Таким образом, условие ограничения реального передаточного отношения захватной системы Имеет вид2, 5 ( 1 р= - с 9 ск, (8,68 (11)Значение выражения (11) заключается в следующем.Фактическое передаточное отношение захватной системы, рассчитываемое по выражению (4), в процессе ис. 3,6сц; 1 Га+ Ярсугде В - прочность сцепления кирпичной кладки;В ,к - прочность раствора на сжа-,р,сЧ,тие.Наиболее тяжелые условия работызахватной системы действуют приВ .= вах, т.е. Рр = 200 кгс/см2тогда Вц = 2,88 кгс/сгл, при этомобычно выдерживается соотношение пытания не остается постоянным вследствие деформации от изгиба тяг 12 и13 усилиями Я и М, кирпича 20 (сжатие усилием Н), а также (в меньшейстепени) от деформации кулис 7 и 8и бруса 16, что приводит к изменениюв процессе испытания углаоС . Захватная система обеспечивает надежнуюработу устройства, если в процессе.испытания изменения угла 6 под действием укаэанных силовых Факторовне приводит к нарушенМо условия(11),В предлагаемом устройстве вследствие значительной длины кулис, атакже вследствие жесткой конструкции15 опорного бруса (по сравнению с резьбовой шпилькой) изменения в процессе испытания угла Ф не нарушаетусловия (11). Это обеспечивает высокую надежность захватной системы,20 что и является положительным эффектом .от его применения.Формула изобретения26Устройство для определения прочности сцепления в кирпичной кладке,содержащее корпус, силовозбудитель,захват с двумя тягами и закрепленными на них рифлеными губками, и измерительные приспособления, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности захвата, устройство снабжено двумя кулисами, а опора тяг захвата выполнена в виде жесткого бруса, шарнирно связанного сними, при этом каждая из кулис одним концом соединена с измерительнымприспособлением, а другим - с тягами захвата, образуя тупой угол, об ращенный вершиной к кирпичной кладке.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР45 Р 233274, кл. С 01 й 33/38, 1967.2, Авторское свидетельство СССРФ 389420, кл. С 01 й 33/38, 19719511377 У 7 ИИПИ Заказ 5934/47 Тираж 887 Подписи лиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная