Весовые нагрузки

В качестве груза при испытании строительных конструкций можно применить любые весовые нагрузки, которые удовлетворяют следующим требованиям.

1. Испытательная нагрузка не должна создавать самостоятельную несущую конструкцию, так как в пределах пролета испытываемой конструкции может иметь место перераспределение нагрузок, т. е. некоторые участки пролета окажутся перегруженными, а некоторые недогруженными. Например, балка, лежащая на двух опорах, загружена кирпичной сухой кладкой с перевязкой рядов (рис. 1,а) В этом случае в нижней части кирпичной кладки образуется разгружающий свод 1, вследствие чего вместо равномерно распределенной нагрузки всей кладки в пределах пролета балки на нее будет передаваться вес части кладки, находящейся ниже разгружающего свода. Вес кирпичной кладки, расположенной выше разгружающего свода; будет передаваться на опоры балки. Во избежание этого необходимо кирпичную кладку осуществлять без перевязки рядов, в виде отдельных столбиков с расстоянием между ними 3—5 см (рис. 1,б).

Рисунок 1. Загружение балки кирпичной кладкой:

1 – разгружающий свод

2. Сравнительно легко должна определяться масса или объемная масса испытательной нагрузки. С этой точки зрения целесообразно в качестве испытательной нагрузки применять штучные грузы, масса которых более или менее постоянна, например, кирпич, бетонные блоки, металлические чушки и др. Менее рациональным видом груза является песок, объемная масса которого зависит от его гранулометрического состава и содержания влаги в нем. Песок рекомендуется использовать в мешках, взвешивая каждый мешок перед испытанием.

3. Материал испытательных грузов должен быть удобным для перевозки и давать возможность механизировать процесс загрузки и разгрузки конструкции. С этой точки зрения удачным видом груза являются малоразмерные и маловесные штучные материалы, а также вода.

При нагружении конструкций водой легко осуществляется равномерность их загружения, что особенно эффективно в том случае, когда поверхность испытываемой конструкции горизонтальна. В этом случае предельно упрощается загрузка и разгрузка, однако использование воды в качестве испытательной нагрузки требует специальных емкостей (рис. 2).

Рисунок 2. Схема загружения водой

Конструктивное решение емкости для воды сравнительно просто: изготовляется деревянный ящик, внутреннюю поверхность которого покрывают прорезиненным с двух сторон брезентом или синтетическими пленками. В такой емкости можно создать нагрузку интенсивностью до 1500 кГ/м². Использование воды в качестве испытательной нагрузки требует меньших затрат по сравнению с другими видами весовых нагрузок.

4. Испытательная нагрузка должна требовать минимальное количество времени как для загрузки, так и для разгрузки.

5. Для полевых испытаний, которые выполняются под открытым небом, испытательная нагрузка не должна быть гигроскопичной, иначе в случае дождя груз будет впитывать воду и менять свою массу. С этой точки зрения наиболее рациональным видом испытательной нагрузки являются металлические чушки.

По данным Н. И. Аистова, в Ленинграде при испьітании одного из объектов, после интенсивного дождя масса испытательной нагрузки (песка) увеличилась на 25%.