Стенд для испытания фундаментов

(51) 22 33/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Избыточное давление,создающееся при вдавливании модели,прорывает картонную пластину, и часть грунта проваливается в нижнее резервное пространство лотка, образованное двойным дном. Стенд состоит из двух половинок,соединенных болтами, что позволяет разобрать лоток после проведения испытаний по вертикальной плоскости, проходящей посередине моделируемой конструкции, обеспечивая доступ к грунтовому основанию, непосредственно находящемуся под подошвой исследуемого фундамента. Лоток имеет размеры 400400500 мм.,что обеспечивает возможность помещать его под стандартный гидравлический пресс, посредством которого вдавливаются в грунт модели фундаментов. Это конструктивное решение позволяет моделировать работу системы фундамент-грунт в условиях наиболее приближенных к естественным,встречающимся на практике, вследствие чего можно избежать или значительно сократить,дорогостоящие испытания на строительных площадках в натурных условиях, переместив акцент испытаний на модели.(72) Бровко Игорь Степанович Байболов Канат Сейтжанович Голубев Владимир Григорьевич Беседа Анатолий Олегович Финько Олеся Сергеевна(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения ЮжноКазахстанский государственный университет им. М. Ауэзова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФУНДАМЕНТОВ(57) Задача изобретения - разработка стенда для испытания моделей фундаментов. Задача решается тем, что предлагается конструкция металлического стенда в виде лотка (ящика), оснащенного двойным дном. Верхнее дно с отверстием, которое в начале опыта закрывается плотным картоном, позволяет удалить излишки грунта, образующиеся при вдавливании в лоток модели фундамента, которая вытесняет часть грунта в стороны и вниз. Изобретение относится к строительству. Известен складной ящик, содержащий днище,боковые и торцевые стенки и фиксатор стенок в собранном положении. Днище и стенки выполнены в виде единой прямоугольной заготовки из гибкого материала, в которой выполнены прорези. По периметру днища перпендикулярно к нему на стенках закреплены жесткие планки. При этом на внешних сторонах стенок прикреплены Г- образные захваты для размещения в них прямоугольной скобы в собранном положении ящика. (А.с. СССР 1611795, кл. В 65 1/16, 1989. Складной ящик. Государственное патентное ведомство СССР.1788940 3.). Недостатком такой конструкции является то, что невозможно установить загрузочное устройство и данный ящик не позволяет произвести его разборку для исследования содержимого после проведения испытаний модельных конструкций фундаментов с целью обнаружения изменений в массиве грунта. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ стендового испытания свайного фундамента. Создается модель фундамент-грунт с приложением нагрузки и измерением перемещений в виде развертки отдельных элементов, соединенных между собой механически. Патент РФ 2105102, Кл. Е 02 33/00. Способ стендового испытания свайного фундамента/ Е.В. Андронов /. Недостатком этого метода является то, что он трудоемок, зависит от правильности работы целого ряда сложных устройств (гидродомкратов, датчиков давления, регистрирующей электронной аппаратуры и т.д.). Много времени требуется на подготовку установки к испытаниям. Необходим высококвалифицированный технический персонал для выполнения стендовых испытаний. Все это вместе взятое приводит к удорожанию проводимых экспериментов. Задача изобретения - разработка стенда для испытания моделей фундаментов. Технический результат - создание конструкции стенда в виде лотка (ящика) для возможности испытания в нем моделей фундаментов с последующим изучением физических изменений в грунте основания. Задача решается тем, что предлагается конструкция металлического стенда в виде лотка(ящика), оснащенного двойным дном. В середине верхнего дна имеется квадратное отверстие,закрываемое до начала проведения опыта картонной пластиной. Стенд состоит из двух половинок, с предусмотренными по краям болтовыми соединениями, что позволяет собирать их в единую конструкцию. Это решение обеспечивает эффективность проведения стендовых испытаний моделей фундаментов, позволяя разобрать лоток после проведения испытаний по вертикальной плоскости,проходящей посередине моделируемой конструкции за счет наличия фланцевых соединений и,обеспечивая доступ к грунтовому основанию,2 непосредственно находящемуся под подошвой исследуемого фундамента. Верхнее дно с отверстием, которое в начале опыта закрывается плотным картоном, позволяет удалить излишки грунта, образующиеся при вдавливании в лоток модели фундамента, которая вытесняет часть грунта в стороны и в низ. Избыточное давление,создающееся при вдавливании модели, прорывает картонную пластину, и часть грунта проваливается в нижнее резервное пространство лотка, образованное двойным дном. Лоток имеет размеры 400400500 мм., что позволяет его помещать под стандартный гидравлический пресс, посредством которого модели фундаментов вдавливаются в грунт. На фиг.1. представлен план металлического стенда в виде лотка, на фиг.2 - его разрез. Предлагаемая конструкция состоит из двух сборных элементов - коробчатых металлических емкостей 1., которые монтируются в единый лоток путем соединения болтами через фланцы 2. Затем,перед проведением испытаний на упоры 3 устанавливается верхнее дно 4,имеющее прямоугольное отверстие 5., закрываемое картонной пластиной 7. Тем самым создается не заполняемое грунтом пространство 6. Модель фундамента 9. погружается в грунт 8. и устанавливается под гидравлический пресс. Предлагаемая конструкция используется следующим образом. Две коробчатые металлические конструкции соединяются между собой на болтах через предусмотренные для этого фланцы. На упоры,расположенные в нижней части лотка,устанавливается металлическая пластина с отверстием посередине,что обеспечивает образование двойного дна. Перед началом опыта отверстие в пластине закрывается плотным картоном. Затем в лоток насыпается грунт с требуемой плотностью. Лоток, заполненный грунтом, помещается под гидравлический пресс, с помощью которого осуществляется вдавливание в грунт моделей фундаментов до полного их погружения. В результате вдавливания грунт вытесняется в стороны и вниз, создается избыточное давление в грунте, которое прорывает картонную пластину. Тем самым наличие двойного дна обеспечивает сохранность формы лотка и его пригодность для следующих испытаний. После завершения погружения моделей фундаментов в грунт, лоток вынимается из под пресса, и разбирается на две половины по вертикальной плоскости, проходящей через середину модели. Это позволяет получить непосредственный доступ к грунтам основания модельных фундаментов и исследовать изменение физических параметров,произошедших в основании в процессе проведения испытаний. Эффективность использования предлагаемой конструкции стенда обусловливает получение несоизмеримо больше ценной научной информации- непосредственно из опытов установить картину распределения плотности грунта под подошвой исследуемой фундаментной конструкции в радиальном и горизонтальном направлении, изучить с помощью глубинных марок перемещения грунта в основании в зависимости от разных влияющих факторов. Наличие двойного дна позволяет исключить реактивный отпор снизу при испытании моделей, так как избыточное давление продавливает лишнийгрунт в резервную емкость,образованную между двумя днищами лотка. Становится возможным использовать в опытах те же материалы конструкций, которые применяются в реальной практике строительства - грунт модели и натуры один и тот же, а материал модели фундамента и реальных фундаментных конструкций- железобетон. Использование предлагаемой конструкции стенда позволяет моделировать работу системы фундамент-грунт в условиях наиболее приближенных к естественным, встречающимся на практике, вследствие чего можно избежать или значительно сократить дорогостоящие испытания на строительных площадках в натурных условиях,переместив акцент испытаний на модели. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Стенд для испытания моделей фундаментов,содержащий устройство для приложения нагрузки и измерения перемещений, отличающийся тем, что в его нижней части устраивается двойное дно для вмещения излишков грунта, образующихся при вдавливании модельного фундамента, кроме того,предусмотрены болтовые соединения, позволяющие разобрать лоток после проведения испытаний по вертикальной плоскости, проходящей по середине моделируемой конструкции.