При испытании металлических конструкций пробной нагрузкой (если конструкции не находятся в аварийном состоянии) желательно делать перегрузку на 20—25%, так как испытание реальной расчетной нагрузкой не дает гарантии прочности. В отдельных случаях, если существует опасение, что конструкция находится в аварийном состоянии или близком к нему и действующие на конструкцию нагрузки велики, то пробная нагрузка может составлять незначительную часть от всей испытательной нагрузки или даже быть вовсе противопоказана. В этом случае испытание может вы¬полняться путем приложения «отрицательной» пробной нагрузки, т. е. пробную нагрузку использовать для разгрузки конструкции, применив приемы регулирования напряжений: постановку затяжек, оттяжек, поддомкрачивание, подъем—опускание опор в неразрезных системах и др.

 

При натурных испытаниях следует прежде всего обеспечить надлежащую передачу на конструкцию пробной нагрузки. При выборе точек приложения «отрицательной» нагрузки надо следить за тем, чтобы работающие в нормальных условиях растянутые элементы при приложении к ним «отрицательной» — сжимающей нагрузки — не потеряли устойчивости.

Из сопротивления материалов известно, что упругие свойства материала полнее проявляются при освобождении от нагрузки; деформации при разгрузке следуют нормальному модулю упругости, поэтому желательно пробную нагрузку прикладывать и разгружать ступенями, замеряя каждый раз деформации. Если в конструкции в процессе испытания возникли пластические деформации, то ступенчатое приложение нагрузки дает возможность найти суммарное отклонение нарастания деформаций от линейного закона.

При испытании пробной нагрузкой получают данные о приращении напряжений, вызываемых пробной нагрузкой. Действующие напряжения определяются расчетом, предполагая, что закон распределения усилий от действующей нагрузки аналогичен схеме и закону распределения усилий от пробной нагрузки. В особо ответственных случаях может быть сделана конструкция (чаще всего это делается при испытании отдельных элементов), аналогичная исследуемой, и проведено испытание аналогов вплоть до их разрушения или же изготовлена модель исследуемой конструкции и проведено ее испытание.

 

Испытание обычно выполняется при действии на конструкцию только постоянных и пробных нагрузок. Временная нагрузка (снег, ветер, производственная пыль и т. п.) отсутствуют.

Прежде чем приступить к составлению проекта натурных испытаний, конструкции должны быть тщательно обследованы, а металл испытан. Для взятия пробы выпиливают ножовкой или высверливают по контуру кусок металла длиной 50—60 мм и шириной 10—12 мм, из которого делают образец для испытания на разрыв. Кусок металла должен свободно отделяться от конструкции. Запрещено отбивать его молотком, вырезать при помощи газовой или электродуговой резки. Если все же образцы вырезаны газовой резкой, то перед испытанием нужно обрезанные края строгать.

При определении действующих к моменту испытания постоянных нагрузок ни в коем случае при их подсчете нельзя пользоваться данными из справочников — их нужно измерять в натуре.

Собственный вес почти всех элементов покрытия в действительности превосходит величину, определяемую в соответствии со СНиПом как произведение нормативной нагрузки на коэффициент перегрузки. Объемный вес пенобетона вместо 600 кГ/м3 достигает 800—1000 кГ/м3, а толщина его превышает проектную. В условиях строительной площадки даже в летнее время трудно сделать асфальтовую стяжку толщиной 10—20 мм. Фактическая нагрузка на конструкции покрытия составляет: при тяжелых покрытиях — 643 кГ/м2 вместо 557 кГ/м2, а при легких — 247 вместо 217 кГ/м2, определяемых по СНиПу. Аналогичная картина имеет место и при определении временной нагрузки.

При испытании конструкций нужно стремиться создать в первую очередь механизированные методы нагружения (домкраты, лебедки и др.).

Испытание конструкций и сооружений может выполняться статической пробной и динамической нагрузками, В первом случае применяются любые грузы, имеющиеся на месте испытания, однако к этой нагрузке предъявляется и ряд требований. Она не должна образовывать самостоятельные несущие конструкции (во избежание неравномерной передачи давления на испытываемую конструкцию). С этой точки зрения не годятся в качестве пробной нагрузки, располагаемой непосредственно на испытываемой конструкции, железобетонные плиты, балки, бревна, кирпич, сложенный в виде стенки с перевязкой швов и т. п.

При укладке грузов следует обращать внимание на то, чтобы нагрузка на испытываемую конструкцию правильно распределялась. Если в качестве нагрузки применяется кирпич, то он должен быть уложен в виде отдельных столбиков с перевязкой швов в пределах столбика, но отдельные столбики надо укладывать с зазорами 3—5 см. Нагрузка в виде мешков с песком или другими сыпучими материалами также укладывается клетками с перевязкой . внутри клетки и с зазором между клетками 5—10 см. При испытаниях в открытых помещениях не рекоменуется для нагрузки применять песок или другие гигроскопичные грузы. Хорошими материалами служат вода, кирпич, одинаковые по размерам чугунные или стальные болванки и другие различные полуфабрикаты и сырье предприятий, на которых производится испытание. Грузы должны быть транспортабельны, и вес их должен легко определяться. С этой точки зрения идеальным грузом является вода (слой воды высотой 1 см дает нагрузку 10 кГ/м2).

В практике ЛИСИ при использовании обыкновенных брезентов для резервуара и поддона, куда наливалась вода, осуществлялась нагрузка до 1500 кГ/м2 (слой воды 1,5 м) . Естественно, что "каркас резервуара, обычно дощатого, должен проверяться расчетом на прочность. Наполнение резервуара водой из водопровода делается при помощи гибких шлангов. Дешевизна такого способа создания пробной нагрузки, легкость загружения и снятия груза при помощи сифона с гибким шлангом и спиральной арматурой дают возможность рекомендовать при испытаниях этот вид пробной нагрузки.