Menu

Методы и средства проведения инженерного эксперимента

СИЛОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

При проведении испытаний к испытываемому объекту прикладывают статические или динамические нагрузки. Выбор способа нагружения, схемы и порядка загружения является важным этапом подготовки эксперимента, так как он существенно влияет на трудоемкость проведения исследований, возможность создания наиболее' неблагоприятного напряженно-деформированного состояния конструкций и сооружений.

  • Создание статической нагрузки

Статические нагрузки могут создаваться собственным весом какого-либо материала (штучных грузов, песка, воды и т. д.) или давлением специального приспособления (домкрата, камеры со сжатым воздухом и др.), опертого на упор.

Для удобства работы и точности создания нагрузки необходимы следующие требования: короткий период нагружения и разгружения; простота и легкость процесса загружения и разгружения; быстрота и точность определения нагрузок в процессе испытаний. Испытательная нагрузка не должна быть дополнительным конструктивным элементом (как, например, кирпич с перевязкой рядов) и не должна меняться во времени (например, из-за увеличения влажности кирпича, песка и др.).

Нагрузки устанавливаются в зависимости от способа их создания: при нагружении штучными грузами — путем предварительного взвешивания с необходимой для испытаний точностью (до 0,1 кг); при нагружении водой — замером массы воды; при создании нагрузки воздушной подушкой — замером давления воздуха манометром; при нагружении гидродомкратами — замером давления масла в системе манометром с обязательной предварительной поверкой системы «гидродомкрат — насосная станция — манометр» на прессе.

[image]

Рис. 1.1. Динамометры:

а — динамометры растяжения; б — образцовый динамометр Н. Г. То- каря; в — динамометр сжатия; г — электромеханические динамометры?:

1 — серьга; 2 — шкала; 3 — упругая замкнутая рама; 4 — индикатор;.

5 — упругий элемент; 6 — тензорезисторы

Эффективным способом определения внешней нагрузки является постановка динамометров сжатия или растяжения между испытываемой конструкцией и нагрузкой. Динамометры сжатия и растяжения могут быть механическими и электромеханическими (рис. 1.1). Механические динамометры основаны на зависимости между усилием и деформацией пружины (пружина может быть спиральной, плоской, круглой). Деформация пружины преобразуется в угловое перемещение стрелки циферблата 2 или индикатора часового типа 4 (см. рис. 1.1).

Электромеханические динамометры состоят из упругого стального элемента 5, на который наклеены тензорезисторы 6. Стальной элемент может быть выполнен в виде стержня (для динамометра растяжения) или трубы (динамометр сжатия). Отсчет ведется по любому регистрирующему прибору, использующемуся в тензометрии.

[image]

Рис. 1.2. Способы создания статических нагрузок:

а, б — испытание фермы; в — схема создания нагрузки на балку штучными грузами; г — нагружение воздушной или водяной емкостью (мешком); д — испытание балки на стационарном стенде с силовым полом; е — нагружение водой, помещенной в емкость из деревянных щитов и водонепроницаемой пленки; 1 — испытуемая конструкция; 2 — домкрат; 3 — тяги?

4 — балка; 5 — стойки; 6 — штучные грузы; 7 — подставки; 8 — резиновая камера; 9 — швеллеры; 10 — силовой пол; 11 — водонепроницаемая пленка; 12 — деревянные щиты

 

Современные способы создания статических нагрузок показаны на рис. 1.2. Наилучшим способом создания нагрузок является применение гидродомкратов 2, технические характеристики которых приведены в табл. 1.1, например, при испытаниях ферм 1 в горизонтальном положении. При этом возможен упор домкратов 2 в стальную балку или ферму 4, усиленную по сравнению с испытываемой (рис. 1.2, а, б).

Для создания нагрузок применяются также штучные грузы (кирпич, блоки, чугунные чушки) (рис. 1.2, б), однако их использование связано с трудоемкими работами по укладке. При использовании штучных грузов нельзя допускать перевязку швов, необходимо все грузы укладывать столбиками на небольших расстояниях.

[image]

 

При создании сравнительно большой распределенной нагрузки можно использовать воздушный или водяной мешок (рис. 1.2, г). Водяной мешок предпочтительнее, так как падение давления в нем наблюдается при небольших перемещениях испытываемой конструкции, что делает его безопасным при разрушении конструкции. Хорошие результаты дает использование в качестве груза воды, помещенной в емкость из шитов и водонепоонипаемой пленки (см.рис. 1.2, е). Наилучшим способом испытания конструкций является испытание их в лаборатории на стационарном стенде (см. рис. 1.2, д), который состоит из массивной железобетонной силовой плиты, в которой выполнены анкерные приспособления (ручьи) в виде двух забетонированных швеллеров 9. В них крепятся тяги 3, на которые передается усилие от гидродомкратов 2, упирающихся в испытываемую конструкцию 1. Гидродомкраты располагаются на уровне верхнего или нижнего поясов испытываемой конструкции. Анкерные и нагрузочные устройства могут быть объединены в самоходный комплекс, перемещающийся вдоль испытываемой конструкции.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2651 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5351 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2571 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Показники ефективностi використання фонд…

З господарської точки зору доцiльним є те пiдприємство, яке дає прибуток, тобто рентабельне пiдприємство. Iз загальної суми прибутку від діяльностi нафтогазовидобувного підприємства понад 97% припадає на прибуток вiд основної дiяльностi...

19-09-2011 Просмотров:4767 Підземний ремонт свердловин

Влияние крутящего момента на прочность м…

При вращательном бурении моноопора испытывает реактивный крутящий момент. В результате в ее сечениях возникают касательные напряжения т = MK/Wp, (3.21) где MK - крутящий момент; Wp - полярный момент сопротивления кручению сечения моноопоры. Для...

12-01-2011 Просмотров:4123 Морские буровые моноопорные основания

Измерение давлений и напряжений в грунта…

Оценивать прочность грунта можно экспериментально определением порового давления (той части полного напряжения, которое передается на воду в порах). Поровое давление нужно знать для выявления уплотнения водонасыщенного грунта: сначала вся дополнительная...

19-03-2013 Просмотров:4271 Обследование и испытание сооружений