ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.06.2024
Просмотров: 64
Скачиваний: 0
При выборочных испытаниях образцов железобетонных изделий'' серийного изготовления ГОСТ 8829—66 предусматривает обяза тельную выдержку:
при контрольных загружениях на жесткость и трещиностой кость — не менее 30 мин\
после каждой промежуточной ступени нагружения — не менее10 мин.
Указания о длительности выдержки испытательной нагрузки имеются и ң - других нормативных документах. Так, например, при приемке стальных верти кальных цилиндрических резервуаров выдерживание их под гидростатическимдавлением осуществляется: для емкостей до 5000 м3 включительно — не менее-- 24 ч и свыше 10 000 м3 — не менее 72 ч и т. д.
ГЛАВА IV
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
§ 1. Общие данные
При статических испытаниях определяют:
основные показатели, характеризующие работу исследуемого объекта под нагрузкой, а именно — перемещения и деформации1”, усилия и напряжения в элементах исследуемых конструкций;
значения вспомогательных факторов, оказывающих влияние на результаты испытаний.
При испытаниях применяют приборы как с непосредственным отсчетом значений измеряемой величины, так и измерительные пре образователи **, позволяющие осуществлять измерения дистан ционно, что существенно расширяет возможности эксперимента. Преобразователи позволяют автоматизировать процесс измерения
ирегистрации значений контролируемых величин и выполнять из мерения в местах, не доступных для приборов с непосредственным отсчетом.
Выпускаются измерительные устройства для следующих основ ных измерений:
линейных перемещений — прогибомеры, сдвигомеры, индикаторы
ипреобразователи линейных перемещений;
угловых перемещений — клинометры, отвесы и т. д. и преобразо ватели угловых перемещений;
линейных деформаций — тензометры и преобразователи линей ных деформаций;
усилий — динамометры и преобразователи сил; напряжений — преобразователи напряжений бетона, грунта
ит, д.;
*Здесь и в дальнейшем термины «перемещение» и «деформация» трактуются так же, как это принято в настоящее время в курсах сопротивления материалов,
теории упругости и т. д., а именно: под деформацией понимается относительная величина, характеризующая изменение размеров (линейных и угловых) в окрест ностях рассматриваемой точки, в отличие от перемещения ее, выражаемого в еди ницах длины.
* * Преобразователем называется (ГОСТ 16263—70) средство измерений, пред назначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, удобной для передачи, дальнейшего преобразования, обработки и (или) хранения, но не поддающейся непосредственному восприятию наблюдателя.
В технической литературе вместо термина «преобразователь» часто приме няется термин «датчик».
83
плотности — плотномеры и преобразователи плотности; температуры и влажности — термометры, влагомеры и преобра-
зователн температуры и влажности.
При сколько-нибудь значительном количестве установленных приборов и необходимости проведения неоднократных измерений по ним наиболее целесообразным является централизованное снятиеотсчетов с помощью соответствующих регистрирующих устройств,, в том числе, и с автоматической регистрацией показаний (с выда чей результатов цнфропечатающими аппаратами, а также в виде перфолент, магнитных записей и с непосредственным вводом полу чаемых данных в ЭВМ).
Однако в целом ряде случаев — при небольшом количестве то чек измерений, несложных испытаниях или при отсутствии измери тельных устройств, приспособленных для централизованных изме рений, приходится пользоваться приборами, требующими снятия показаний непосредственно на месте.
Ниже рассматриваются различная аппаратура и методы изме рений.
§ 2. Приборы для определения линейных перемещений
2-1. Диапазон и требуемая точность измерений
При испытаниях деревянных конструкций, в особенности боль шепролетных, приходится измерять перемещения порядка многих (иногда десятков) сантиметров; перемещения точек металлических конструкций колеблются в зависимости от размеров испытываемого' объекта — от нескольких миллиметров до десятков их; наиболее жесткими являются железобетонные конструкции, где перемещения, измеряются нередко и долями миллиметра.
Повышенные требования предъявляются при наблюдениях за характером затухания приращения перемещений во времени при выдерживании нагрузки. В большинстве случаев при этом измере ния оказываются необходимыми с точностью: порядка миллиметра для деревянных конструкций; десятых и сотых миллиметра — для металлических и, наконец, сотых и даже тысячных миллиметра (т. е. порядка микронов) — для железобетонных.
Для удовлетворения этих требований и обеспечения стабильно сти показаний необходимы приборы с высокими метрологическими: характеристиками.
2-2. Основные типы применяемой аппаратуры
Для определения перемещений применяют обычно прогибомерье
или индикаторы (подразумевается индикатор перемещений).
2-3. Прогибомеры с проволочной связью
Приборы данного типа применяются для измерения перемещений порядка сантиметров и более.
84
Схема одного |
из' наиболее распространенных прогибомеров |
|
(Н. Н. Максимова) |
приведена на рис. 44. Неподвижная ось 1 при |
|
бора при помощи струбцинки, на схеме не |
показанной, прикреп |
|
ляется или к испытываемому объекту, или |
к неподвижной точке. |
Вокруг шкива 2 'прогибомера, івращающегося на оси 1, перекидыва ется гибкая соединительная проволока 3, натягиваемая гирей 4. При изменении расстояния между испытываемым объектом и не подвижной точкой шкив 2 приводится в движение охватывающей его праволокой 3. С помощью системы передач этот поворот приво дит к смещению стрелки 5. Отсчет берется по круговой шкале на диске 7, неподвижно соединенном с осью 1. Вращая эту ось (при установке прогибомера), можно ориентировать диск со шкалой в любом положении — вертикальном, как показано на рис. 44, гори зонтальном или наклонном, выбирая наиболее удобное для взятия отсчетов.
Рис. 44. Схема прогибомера Н. Н. Максимова:
а — вид со стороны циферблата; |
б — вид сбоку; о — охват втулки |
проволо |
|
кой; 1 — неподвижная ось; |
2 — втулка; о — натянутая проволока; |
4 — гиря; |
|
5 —стрелка; 6 — круговая |
шкала; |
7 — диск; 8 — видная в прорези |
диска 7 |
шкала барабанчика для учета числа полных оборотов стрелки 5
Цена деления шкалы — 0,01 мм или (в других вариантах выпол нения) 0,1 мм.
Ход прибора не ограничен и лимитируется лишь возможностью» беспрепятственного подъема или опускания груза, натягивающего» проволоку. Полное число оборотов стрелки отсчитывается по шкале барабанчика 8, видного в прорези диска 7 *.
* Здесь и далее не останавливаемся на различных конструктивных модифи кациях рассматриваемых и аналогичных им приборов, с которыми подробно мож но ознакомиться в рекомендуемой литературе.
85»
т
Схемы установок. При измерениях вертикальных перемещений возможны следующие основные варианты.
1 При наличии доступной неподвижной точки — схема рис. 45, а (прибор внизу) и рис. 45, б (прибор наверху). Для учета влияния осадок опор требуется установка дополнительных прогибомеров в опорных сечениях.
При испытаниях конструкций, расположенных над водой, при не слишком быстром ее течении, на дно может быть опущен тяжелый груз (рис. 45, е), к которому предварительно прикрепляется ниж ний конец соединительной проволоки.
2. При недоступности или большом расстоянии до неподвижных точек (а также для исключения влияния осадок опор) применяют системы шпренгелей. На рис. 46, а подвешенный проволочный
/
Рис. |
45. Установка прогибомеров с |
про |
Рис. 46. Установка прогибомеров с про |
|||||||||
|
|
волочной связью: |
|
волочной связью с креплением проволоки |
||||||||
|
|
|
|
|
к шпреигелю: |
|
|
|||||
а. —прогнбомеры внизу, верх проволок укреп |
о — натяжение |
|
б — |
|||||||||
лен |
на |
пролетном строении; |
б — прогибомеры |
шлреигеля |
пружиной; |
|||||||
«а пролетном строении, низ проволоки закреп |
шпренгедь |
с грузом; |
в — подтяжка шпренгеля |
|||||||||
лен |
у грунта; в — прикрепление низа прово |
пружиной |
к |
верхнему |
поясу; |
1 — пролетное |
||||||
локи |
к тяжелому грузу, опущенному на |
дно; |
строение; |
2 —опоры; |
3 — прогибомер; 4 — сое |
|||||||
1 — пролетное строение; 2 —опоры; 3 — проги |
динительная |
проволока; |
5 — шпренгсль |
из |
||||||||
бомеры; |
4 — соединительные |
проволоки; |
5 — |
толстой проволоки |
или |
троса; |
б —пружина, |
|||||
сван |
или столбы, закрепленные в грунте; в —натягивающая |
шпренгель 5; |
7 — подвешенный |
|||||||||
' |
|
груз, опущенный на дно реки |
|
|
|
груз |
|
|
|
|
86
F
шпренгель оттягивается вниз вертикальной проволокой с пружи ной, обеспечивающей практически постоянство натяжения шпренгеля и тем самым требуемую неподвижность точки крепления прово локи прогибомера. На рис. 46, б показан шпренгель, оттягиваемый
подвешенным грузом. На |
|
|
|
|
|
|||||||
конец, на рис. 46, в посто |
|
|
|
|
|
|||||||
янство натяжения шпрен- |
|
|
|
|
|
|||||||
геля обеспечивается пру |
|
|
|
|
|
|||||||
жинами, |
соединяющими |
|
|
|
|
|
||||||
его вершину |
|
с |
поясами |
|
|
|
|
|
||||
испытываемой |
фермы |
(и |
|
|
|
|
|
|||||
в этом случае |
небольшие |
|
|
|
|
|
||||||
перемещения точек креп |
|
|
|
|
|
|||||||
ления |
пружин |
к |
|
поясам |
|
|
|
|
|
|||
практически не влияют на |
|
|
|
|
|
|||||||
усилия, |
передаваемые |
от |
|
|
|
|
|
|||||
пружин |
раскосам |
|
ширен- |
|
|
|
|
|
||||
геля). |
|
|
|
установки |
|
|
|
|
|
|||
Пример |
|
|
|
|
|
|
||||||
прогибомеров |
для |
изме |
|
|
|
|
|
|||||
рения |
горизонтальных пе |
|
|
|
|
|
||||||
ремещений |
приведен |
на |
|
|
|
|
|
|||||
рис. 47. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На. |
результаты |
изме |
Рис. 47. Установка прогибомеров с прово |
|||||||||
рений значительное влия |
||||||||||||
ние оказывает |
изменение |
лочной связью для измерения горизонталь |
||||||||||
ных перемещений: |
|
|
||||||||||
длины |
проволоки |
в зави |
|
|
||||||||
/ —вертикальная стенка резервуара; |
2 — непод |
|||||||||||
симости |
от |
температуры |
вижно заделанный |
металлический столб; |
5 — вы |
|||||||
нос для крепления |
прогибомера; |
4 — прогибомео; |
||||||||||
воздуха |
и нагрева |
ее лу |
5 — соединительная |
проволока; |
6 — гоуз, |
натяги |
||||||
чами |
солнца1 |
(стальная |
вающий проволоку; |
7 —приваренный |
к |
стенке |
||||||
резервуара стерженек для крепления |
проволоки |
|||||||||||
проволока длиной 1 м при |
|
|
|
|
|
|||||||
повышении |
температуры ■ |
|
|
|
|
|
всего на 10°С удлиняется более чем на 1 мм), что должно тща тельно учитываться при обработке результатов испытаний.
Если |
прогибомеры, установленные |
для исключения влияния осадок опор |
(см. рис. |
45), находятся в таких же |
температурных условиях, как и прибор |
по середине пролета, то одновременно при этом вводятся и температурные по правки.
V 2-4. Индикаторы
Индикаторы * представляют собой стрелочные контактные при боры, т. е. действующие при упоре штифта.
В наиболее распространенных индикаторах массового изготов ления цена деления шкалы 0,01 мм, с диапазоном показаний (ходом штифта) до' 10 мм. Индикаторы специального изготовления выпус
• Применяемое довольно часто наименование «мессура» не является удач ным. В переводе (с нем.) этот термин означает «измерительные часы».
87