Измерительные приборы для проведения статических испытаний конструкций
Федеральное агентство по образованию
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра МКиИС
Реферат
Измерительные приборы для проведения статических испытаний конструкций
Выполнил:
студент гр. 03-52 ПГС,
Гурьянов В.В.
З/К №11-04-040.
Принял:
преп. Хусаинов Д.М.
Казань 2011 г.
Содержание
Введение
. Испытания строительных конструкций статической нагрузкой
. Измерительные приборы для статических и динамических испытаний
. Обработка измеренных с помощью приборов величин
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Исследование деформаций в сооружении или его элементах позволяет составить верное представление о действительной работе конструкции и степени приближения методики расчета к реальному ее состоянию под воздействием нагрузок, о достоверности применяемых расчетных схем, расчетных сопротивлений материала и т.д.
Испытания сооружений имеют многовековую историю. Сооружения древности возводились в эпоху, когда отсутствовала наука о конструкциях и материалах. Поэтому единственным критерием оценки надежности сооружения был опыт его строительства и эксплуатации. Сооружения в сущности испытывались собственным весом в течение длительного времени их существования, так как временные нагрузки в сооружениях древности имели очень малые величины по отношению к собственному весу сооружения. Аварии по существу были примером испытаний сооружений разрушающей нагрузкой.
Экспериментальные исследования строительных конструкций и материалов, опирающиеся на научную основу, появились одновременно с созданием начал строительной механики в XVIII веке. В дальнейшем испытание стало неотъемлемой частью разработки новых конструкций. Опыты позволили изучить действительную работу сооружений, сравнивать результаты теоретических расчетов с экспериментальными и дали возможность совершенствовать методику расчета сооружений.
Методика экспериментальных работ и измерительная техника за последние годы значительно усовершенствовались. При современных исследованиях используются электрическая, оптическая и электронная измерительная аппаратура и компьютерная техника. Наиболее широкое распространение получили электротензометрические, индуктивные, струнные, пьезоэлектрические датчики. Применение этих датчиков облегчило измерения, дало возможность получать большее количество данных, вести измерения с автоматической записью результатов, вынести записывающую аппаратуру из зоны, находящейся в непосредственной близости от объекта измерений.
Широкое развитие получили дефектоскопия и определение внутренних напряжений без разрушений исследуемого образца или конструкции (электромагнитные методы, ультразвук, радиометрия).
Параллельно активно развивались и теоретические методы строительной механики, базирующиеся на опыте эксплуатации сооружений.
В нормативных документах предусмотрено проведение испытаний целого ряда сооружений и их элементов в процессе изготовления, строительства и эксплуатации. Сюда входят приемочные испытания конструкций и деталей на заводе, приемочные испытания сооружений, испытания опытных конструкций, испытания перед реконструкцией сооружений, перед решением об усилении конструкций и т.д.
Необходимость испытаний диктуется несовершенством расчетов, неоднородностью материалов и т.д., вследствие чего не удается учесть все факторы, влияющие на работу конструкции в процессе ее изготовления, строительства и эксплуатации. Достоверно оценить действительные свойства материалов, определить степень заделки элементов в узлах, выявить пространственную работу конструкции можно лишь с помощью вероятностных методов, т.е. путем эксперимента. При проектировании пространственных конструкций сложных очертаний теоретические приемы решения задач тем более не совершенны.
Введение в расчет различных допущений упрощает решение задачи, но снижает точность определения напряженного состояния и не дает уверенности в достаточном совпадении результатов расчета с одноименными характеристиками действительной конструкции. Это особенно касается конструкций из железобетона - комплексного материала, который работает часто при наличии трещин в растянутой зоне. К тому же качество железобетона во многом зависит от выполнения технологических требований во время изготовления конструкции.
Значение испытаний еще более возрастает в тех случаях, когда появляется необходимость в усилении конструкции из-за роста нагрузок или реконструкции технологического цикла.
Таким образом, экспериментальные методы исследования работы материалов, конструкций и сооружений, приемочных испытаний на заводе, испытания перед реконструкцией и т. д. является завершающим этапом проверки всех применяемых в расчетах предпосылок. Они имеют важное значение для теории и практики современного строительства.
1. Испытания строительных конструкций статической нагрузкой
Экспериментальные исследования сводятся к измерению деформаций, возникающих при приложении нагрузки. Конструкция деформируется в зависимости от схемы приложения и величины внешних сил, технических характеристик строительного материала и геометрических характеристик рассматриваемой конструкции.
Исследования проводятся в соответствии с программой испытаний, которая, как это отмечалось выше, регламентирует рабочую схему испытаний конструкций, величины испытательных нагрузок, схемы и порядок их приложения, размещение и тип измерительных приборов, а также содержит указания по проведению испытаний.
Рабочая схема испытываемой конструкции
Рабочей схемой называют статическую схему, которая принимается при испытании конструкции. В ней отражаются: условия опирания и закрепления испытываемой конструкции на опорах, схема приложения нагрузок. Чаще всего рабочая схема та же, которая была принята при составлении проекта конструкции. Не исключено принятие иной схемы, если это вызвано изменениями работы конструкции при ееусилении или другим причинам.
Схема расположения нагрузок должна вызвать такое напряженное и деформативное состояние в конструкции, которое наиболее полно отвечает действительной ее работе при наиболее невыгодных сочетаниях нагрузки.
В рабочей схеме должно быть уделено особое внимание устойчивости элементов конструкции. Неверное приложение нагрузки может вызвать потерю устойчивости этих элементов, не отражающую действительную работу элемента в расчетной схеме.
Схема загружения при испытании однопролетных разрезных плит показана на рис. 1. По этой схеме плиты загружают на участке, равном трем длинам плиты.
Схемы загружения при испытании многопролетной (неразрезной) плиты изображены на рис. 2.