Файл: Аронов Р.И. Испытание сооружений учеб. пособие.pdf

ГЛАВА VI

О Б Р А Б О Т К А Р Е З У Л Ь Т А Т О В С Т А Т И Ч Е С К И Х И С П Ы Т А Н И Й

§ 1. Графическая обработка

Первым этапом обработки является тщательный контроль до­ стоверности полученных экспериментальных данных. Различного ро­ да отклонения в правильности хода приборов (переломы графиков, резкие «выпады» отдельных точек и т. д.) оценивают при этом с точки зрения возможности их появления по условиям работы кон­ струкции и сравнивают с одновременно отмеченными показаниями других приборов, а также записями в журналах испытаний.

В ряде случаев отклонения показаний приборов, совпадающие с моментами образования трещин в нагружаемых конструкциях, сдвигами элементов и т. д., могут быть объяснены влиянием этих

перемещений. Изменения его показаний вносят поэтому как поправ­ ки при вычерчивании графика 3, который и принимается в качестве исходного для дальнейшей обработки *.

124

Примеры построения графиков. На рис. 83 показана совмещен­ ная схема «время — нагрузка — деформация». Эта схема дает на­ глядное представление как о режиме приложения, выдерживания и снятия нагрузки, так и о соответствующих деформациях и разви­ тии их во времени.

Рис. 83. Совмещенный график «время — нагрузка— деформа­ ция»:

I - нагружение; II — выдерживание под нагрузкой; /// — разгрузка;

IV — наблюдения после снятия нагрузки

Другой характерный при­ мер приведен на рис. 84, где показан график осадок. По оси абсцисс отложены значения нагрузки, по оси ординат — из­ меренные перемещения (отло- „ женные в данном случае вниз). | Вертикальные отрезки графика, соответствующие выдержи- і. ванию нагрузки, расшифровы- ^ вают рядом на вспомогатель­ ных кривых «осадка — время».

Рис. 84. .График измерения осадок:

ция»; 2 и 3 — возрастание деформации по

времени при выдерживании приложенных ступеней нагрузки

§ 2. Обработка результатов измерения перемещений

2-1. Подсчеты прогибов при загружении простой балки

уде у 1 и уз — осадки в опорных сечениях, а г/г— перемещение сред­ него сечения.

При крайних положениях приборов, симметрично смещенных внутрь пролета (см. рис. 77, б),

I' между сдвинутыми прогибомерами. Путем аналогичных вычисле­ ний определяют соответствующее значение f' и при несимметричном расположении приборов по пролету балки.

Переход от f' к полному значению прогиба f производится с учетом очертания упругой линии изогнутой балки. В таблице приве­ дены данные соответствующего пересчета, исходя из теоретическо­ го очертания упругой линии для двух практически важных случаев: сплошной равномерно распределенной нагрузки и сосредоточенно­ го груза, приложенного по середине пролета. Расположение прибо­

где коэффициент к зависит от отношения а/1 (см. таблицу).

Т а б л и ц а

Значения переходного коэффициента к

126

Данные таблицы подсчитаны для балок постоянного сечения. Аналогичным путем могут быть получены значения переходных коэффициентов и при других схемах загружения, для балок пере­ менного сечения и при произвольном (несимметричном) располо­ жении прогибомеров по длине пролета.

2-2. Определение опорных моментов и изгибной жесткости балок по измеренным прогибам и углам наклона

На рис. 85, а показана балка постоянного сечения с располо­ женной по ее пролету нагрузкой любого вида, обозначаемой далее индексом «Р». На балку действуют также опорные моменты МА и Мв, значения которых чаще всего (например, в ригелях рам, в не­ разрезных балках и т. д.) неизвестны и должны быть определены экспериментальным путем. Будем считать, что уточнению подле­ жит также фактическое значение изгибной жесткости балки ЕІ.

Для определения трех неизвестных (МА, Мв и Е) необходима установка и взятие отсчетов по трем приборам, например измерение прогиба f в каком-либо промежуточном сечении балки и определе­

показаниям приборов a, ß и f в уравнения і(19) и решая эту систему уравнений, находим искомые МА, Мв и ЕІ *.

При возможности осадки опор (рис. 85, в) прогибомеры, кроме установленного в пролете, должны быть помещены и в опорных се­ чениях А и В. Подсчет прогиба f (за вычетом осадки опор) рас-

для перехода от найденных значений деформаций к соответствующим им напря­ жениям.

смотрен выше. Угол у, определяющий наклон балки, вызванный неравномерностью осадок, находится из соотношения

.(20).

где ув и уа — измеренные осадки опорных сечений.

Для нахождения углов а и р отсчет по левому клинометру, как видно из рис. 85, б, должен быть уменьшен, а по правому увеличен на у.

Если установка приборов в опорных сечениях невозможна, то их смещают внутрь пролета.

На рис. 85, г показана результирующая эпюра моментов для рассматриваемой балки. Если считать, что концевые прогибомеры и клинометры поставлены в сечениях I и //, удаленных на расстоя­ ния а и Ь соответственно от левой и правой опор, то необходимые подсчеты могут быть проведены в следующем порядке:

1)по 'полученным данным определяют условно «опорные» мо­ менты Моп1 и Л40Пп для балки с пролетом I', равным расстоянию между сечениями I и II, в предположении воздействия на эту бал­ ку той части заданной нагрузки, которая приложена по длине Г. Одновременно определяют и значение жесткости ЕІ;

2)теоретически подсчитывают изгибающие моменты МР1 и МРп

всечениях I и II для простой балки пролетом I при действии на нее

всей заданной нагрузки Р, «о при отсутствии опорных моментов; 3) вводя вспомогательные обозначения

(21)

из геометрических соотношений по рис. 85, д окончательно находим

■МА = М1 + {М1- М п ) у \

2-3. Подсчеты при измерении перемещений в двух направлениях

При испытаниях ряда конструкций (рамных, арочных и т. д.) приходится считаться с одновременным развитием как вертикаль­ ных, так и горизонтальных перемещений.

На рис. 86, а в качестве примера показано несимметрично за­ груженное арочное перекрытие. Допустим, что участок AB этой арки в результате деформаций переместился в новое положение А'В'. Измеренные 'горизонтальные перемещения концевых 'сечений А и В этого участка (отнесенные к центрам тяжести сечений) обо­

129