Спосіб випробування конструкцій та пристрій для його реалізації

1 Спосіб випробовування конструкцій, який включає навантаження перпендикулярно або паралельно її площині зусиллями, вимірювання де Група винайдень відноситься до випробовування та обмірюванню деформацій будівельних конструкцій /плит, стін, простінків, колон і т д / Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб випробовування залізобетонної плити на перекриття Спосіб включає операції по завантаженню перпендикулярно її плоскості зусиллями із створенням деформацій згину, з визначенням величини кривизни, прогинів поздовжніх ребер, згинаючих і крутящих моментів Створення деформацій згину посередині плити і протилежно направлених один одному, і рівних по величині зусиль на опорах плити дає можливість одночасно контролювати деформації розтягу, стиску, не доводячи їх до руйнуючих величин, зберегти ЦІЛІСНІСТЬ перекриття, не зупиняючи процес проведення робіт Недоліком способу є те, що він не передбачає використання оптичних методів обміру кривизни випуклості плити, експонування фотоматеріалу в процесі завантаження конструкції - прототип /1/ В основу винаходу способу випробовування поставлена задача удосконалення способу шляхом суміщення фотографій з паралельними смугами, одержаній при проведенні випробовуваних робіт, які забезпечують порівняння накладенням контурів на негативі, викликаних зміною кривизни плити формацій при допомозі різних приладів, оцінку по їх величинах МІЦНІСНИХ характеристик, який відрізняється тим, що при навантаженні кривизну вимірюють величиною зсуву суміщених між собою паралельних смуг на фотографіях, отриманих у перший раз перед початком, другий раз - після прикладання розрахованого навантаження 2 Пристрій для реалізації способу випробовування, що містить силову раму, навантажуюче пристосування, систему рухомих і нерухомих опор, який відрізняється тим, що він оснащений конструкцією з відображуючою поверхнею, триногою з прикріпленою до неї фотокамерою, поворотним екраном, з розграфленими на ньому паралельними смугами, при їх суміщенні, формуючими фон для спостереження і фотографування екрана Поставлена задача вирішується тим, що спосіб випробовування конструкцій, включаючий операції по навантаженні перпендикулярна або паралельно її плоскості зусиль, заміру деформацій при допомозі різних приладів, оцінку по їх величинах МІЦНІСНИХ характеристик, ВІДПОВІДНО винаходу, при навантаженні кривизну заміряють величиною зсуву, суміщених між собою паралельних смуг на фотографіях, одержаних у перший раз перед випробовуванням, другий раз-після прикладених розрахованих навантажень Пропонуючий спосіб випробовування конструкцій дозволяє при обробці результатів випробувань обійтися без проведення значних математичних викладок показання приладів, спростити процес проведення обробки результатів, зменшити трудоємність і трудовитрат при аналізі та діагностиці випробовуємих конструкцій Відомий пристрій для випробовування будівельних плит, який має силову раму для закріплення випробовуємої плити, завантажуючи пристрої, опори, важіль Архімеда з кутоміром посередині, реверсори із захватами для балок/1/ Недоліком пристрою є те, що у нього відсутній поворотний екран з розграфленими на ньому паралельними смугами, утворюючими фон для спостереження екрана, відсутність плити з відобра (О о 0 0 ю 58062 смуг /перпендикулярно до плоскості паперу/ При женням поверхні розміщенні об'єктива фотокамери Ф у центрі екраВоскову винаходу пристрою для реалізації на, зображення любої окремої смуги у А буде видспособу поставлена задача удосконалення прино у Б, відображаючись у В на плиті П строю для випробовування та обмір кривизни Якщо після цього плиту піддати навантаженконструкцій, шляхом виконання нових форм, заню, то вона прийме нове деформоване положення безпечуючих обмір кривизни у конструкціях, що /пунктирне/ Промінь світла, проведений із тієї ж дозволяє визначити /у ВІДПОВІДНИХ масштабах/ точки Б на зображенні у фотоапараті Ф з триногою деформації безпосередньо шляхом замірювання Т, перетинається з плитою вже у точці Г і, відобравеличин зсуву викривлених паралельних смуг зившись попаде на екран у точці Д При цьому, Поставлена задача рішається тим, що приякщо прийняти, що деформації плити /невеликий стрій для випробовування конструкцій, який має проміжок часу/ малі, то точки В і Г можна рахувати силову раму для закріплення випробовуємої консодною і тією ж точкою на плиті і зрушення позиції трукції, опори рухомі і нерухомі, завантажувальні на екрані /із А в Д/ буде результатом вигину плити пристрої, захвати, ВІДПОВІДНО винаходу, воно споу точці В ряджено конструкцією з дзеркальною поверхнею, триногою з прикріпленою до неї фотокамерою, Якщо зміна повороту /дотичної/ плитну В рівно поворотним екраном, з розграфленими на ньому куту э> тоді кут між відображеними променями А В паралельними смугами, при їх зрушеннях утворюі Г Д рівний 2$, тобто зсув ^ Д = 25у, Я К щ 0 довжиється фон для спостереження і фотографування екрана на променів АВ і ГД прийнята рівною у /фіг 2/ Суть питання полягає у визначенні величини Для використання способу у пристрої надто зсуву АД для вирахування повороту /нахилу/ плити ефектно використовуються контури накладення, у любій и частині Спочатку засікають на екрані /і які появляються на негативі породжуючі зміни нана фотографи/ серію смуг а-і, аг, аз, Товщина хилу плити у напрямку перпендикулярному до сесмуг рівна відстані між ними/ При навантаженні рій смуг на розграбованому екрані Підкупає також плити відображення змінюється і полюси а-і, аг, аз, простота способу і пристою, які придатні для діагприймуть конфігурацію b-і, Ьг, Ьз Стають помітниностики, надійності різних конструкцій ми сери чорних і білих смуг при взаємодії двох На фіг 1 зображена розрахункова схема елесистем смуг На негативі показано зсув смуг мента плити з позначеними завантаженнями, зу/фіг З/ силь та деформацій в осях х, у, z В любій точці, де смуги аі і b-і, аз і Ьз переОсновними параметрами плит перекриття, стін тинаються, відстань АД рівно нулю, тобто не відє моменти Мх, М у , М х у і кривизни 1/RX, 1/Ry, 1/Rxy бувається зміни нахилу Місцезнаходження цих Відомо декілька методів по визначенню кривизни з точок дає можливість розпізнати /білу/ на негативі застосуванням тензометрів /електричних, механічсмугу то Там, де перетинаються смуги аі і Ьг, зц і них, оптичних, акустичних і т д / Ьз відбувається здвиг, який рівний відстані між Для визначення згинаючих та крутильних мосмугами на екрані - контур гти, при подальшому ментів Мх, М у , М ху , необхідно найти викривлення навантаженні становиться очевидним контур гті2 плити по двом напрямках х і у Радіус R кривизни в Для збереження величини у - постійною екран любому напрямку може бути знайдено шляхом слідує виконувати у вигляді частини кругового циобміру кривизни і прогину /частини радіуса кривиліндра радіусом 3,5у Його конструюють таким зни/ між двома точками чином, який міг би обертатися у любе положення Між моментами /на одиницю довжини плити/ /див пунктир/ Випробовувана плита перекриття та викривленнями установлені залежності /або стінова панель/ покривається матеріалом з 1 1 відображенням поверхні /наприклад, фарбою, ла1x=EhJ( /1/ R, ком, пластиком і ш / ВІДМІТИМО коротко, якщо відображення проме3 = Еп ( 121 ню від поверхні плити фотографувати як до наванк к таження, так і після неї, то при накладанні двох де ВІДПОВІДНО E, М-, h - модуль упруги, коефіціфотографій розграфлені смуги будуть накладатиєнт Пуассона, висота плити Якщо вимірюється ся і стануть ПОМІТНІ сери контурів Суміщення здійвигнута форма плити в осях х, у, z, то для одерснюється експонуванням фотографій ДВІЧІ ДО І жання кривизни необхідно визначити другі провідні ПІСЛЯ навантаження Контури накладання, які поіз відомих рівнянь теорії пружності 121 являються на негативі відзиваються зміною нахилу грані плити у напрямну перпендикулярному до •3 ,a 2 z a2z, . Ehп серій смуг на екрані Зміна у нахилу в цьому на— (—^+u—^1 /З/ прямку викликає зсув /різної кривизни/ в положенні ахду зображення любої випадкової смуги Eh' /4/ По результатам опитів розробляються графіки ах/якщо це необхідно для більш глибокого аналізу/, при цьому якщо прийняти, що ось X - горизонтальEh* /5/ на, а ось Y вертикальна, тоді фотографи, які долу'ху чені з горизонтальними смугами, дадуть криву На фіг 2 у пристрої показана плита П /де вигиб dz/ду, а фотографи з вертикальними смугами створюється поза - центровим стиском/ перед еккриву для dz/ax При наявності третьої системи з раном 3, на якому розграфлені серії паралельних 58062 чого способу по порівнянню з існуючими технічниа нахилом смуг на кут , то одержимо криву ми рішеннями додатково дозволяє визначити дг/д{-к + 3) із зміною нахилу перпендикулярно кривизну графічним виконанням /або прямо з негативів/ кривих контурів накладенням з застосусмугам ванням формул /1/-/7/ Похідна d zldx получається кресленням Крім того, пропонуючи спосіб і пристрій у поріdz/dx уздовж осі X і виконанням графічного дивнянні з базовим дозволяють ференціювання - знизити загальну трудомісткість на 20-25% проведення випробувань, по визначенню МІЦНІСТПохідна ^ z/dxdy получається кресленням них характеристик, за рахунок зменшенню виміdz/dx уздовж осі X рювально-обчислювальних робіт, - знизити кошторисну вартість до 30% на проПохідна ^ ztdxdy получається, як шляхом ведення робіт по випробовуванням, креслення dz/dx уздовж у та диференціюванням - проводити роботи по створенню деформацій у стінах, колонах, перекриттях без припинення кривої по х, так і кресленням ^z/Sy B продовж х і основного виробництва графічним кресленням по у Випробовування проводять спеціалізовані орДіагональний знімок необхідний тоді, коли конганізації, які мають ліцензії на проведення подібнотури кривих прогинів розміщуються тісно і стають го роду робіт на знімках невиразними Джерело інформації Для визначення першої похідної dz/dx а бо 1 Тимофеев М І , Сємко ЮФ - Спосіб випроdz/