Патент №2473880 - Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа. Определение модуля упругости бетона патент
способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа - патент РФ 2473880
Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом. Сущность: устанавливают конструкцию на стенде, закрепляют концы по схеме шарнирного опирания, нагружают и измеряют физические параметры, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона конструкции. Для конструкций определенного типа изготавливают 5
Рисунки к патенту РФ 2473880
Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом.
Известен способ определения модуля упругости бетона в железобетонной конструкции путем испытания образцов (кубиков), специально изготавливаемых одновременно с бетонированием конструкции либо в заводских условиях, либо на стройплощадке (см. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам).
Этот способ имеет недостаток, который заключается в том, что со временем физико-механические свойства бетона изменяются в зависимости от условий эксплуатации и в случае необходимости для определения модуля упругости бетона следует прибегать к другим методам.
Известен также способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных балках по максимальному прогибу w0, который следует из известной формулы из курса железобетонных конструкций для шарнирно опертой балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой q (см. Байков В.Н., Сигалов Е.Е. Железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1984. - С.245):
где 
- пролет балки; Eb - модуль упругости бетона; Ired - приведенный момент инерции сечения балки. Согласно этому способу контролируемую балку загружают некоторой равномерно распределенной нагрузкой, не вызывающей появления пластических деформаций в конструкции, измеряют максимальный прогиб и по второй формуле из (1) подсчитывают значение модуля упругости.
Этот способ обладает большой трудоемкостью из-за необходимости выполнения операции загружения конструкции.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в снижении трудоемкости способа определения модуля упругости бетона в железобетонных конструкциях балочного типа как в заводских условиях при их изготовлении, так и находящихся в условиях эксплуатации.
Решение этой задачи достигается тем, что в способе определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа, заключающемся в установке их на стенде, закреплении концов по схеме шарнирного опирания, нагружении и измерении физических параметров, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона, согласно изобретению для конструкций определенного типа изготавливают 5
Сущность заявляемого способа поясняется чертежами, приведенными на фигурах 1 3.
На фиг.1 изображено прямоугольное поперечное сечение балки с указанием некоторых геометрических размеров, входящих в используемые расчетные формулы;
На фиг.2 представлена функциональная схема экспериментальной установки для определения первой резонансной частоты поперечных колебаний, где 1 - контролируемое изделие, 2 - излучатель механических колебаний, 3 - приемник механических колебаний, 4 - генератор синусоидальных колебаний, 5 - усилитель мощности, 6 - частотомер, 7 - цифровой вольтамперметр, 8 - предварительный усилитель, 9 - анализатор спектра, 10 - электронный осциллограф.
На фиг.3 представлены графики изменения модуля упругости в железобетонных балках в зависимости от основной частоты собственных поперечных колебаний (схема а) и основной частоты собственных продольных колебаний (схема б).
Физическую сущность предлагаемого способа можно пояснить следующими рассуждениями.
В работе Коробко В.И. Изопериметрический метод в строительной механике: Теоретические основы изопериметрического метода. - Т.1. - М.: Изд-во АСВ, 1997. - С.346-349 для упругих балок получена фундаментальная закономерность, связывающая максимальный прогиб балок w0, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой q, с их основной частотой колебаний в ненагруженном состоянии 
:
где m - погонная масса балки. В этой закономерности вместо основной частоты колебаний упругих балок может использоваться первая резонансная частота колебаний, так как из курса строительной механики хорошо известно, что эти характеристики незначительно отличаются друг от друга (см. Коробко В.И., Коробко А.В. Строительная механика: Динамика и устойчивость стержневых систем. - М.: Изд-во АСВ, 2008. - С.20-24). Как видно из выражения (3), произведение w02 не зависит от вида граничных условий, поэтому оно справедливо и для балок, работающих в условиях эксплуатации с любыми неопределенными граничными условиями, а при изготовлении конструкций в заводских условиях можно моделировать на стенде только условия шарнирного опирания.
Из формулы (3) можно выразить максимальный прогиб через основную (или первую резонансную частоту колебаний):
Подставляя это выражение во вторую формулу из (1), получим:
Из этой формулы видно, что величина модуля упругости бетона функционально связана с основной (или первой резонансной) частотой поперечных колебаний.
В случае использования продольных колебаний формула (4) примет следующий вид:
где Ared - площадь приведенного сечения балки (см. Коробко В.И., Юров А.П. Применение продольных колебаний для диагностики железобетонных конструкций / Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Диагностика веществ, изделий и устройств». - Орел, ОрелГТУ, 1999. - С.118-120).
Однако, как показали экспериментальные исследования, при использовании этих зависимостей для определения модуля упругости бетона по частоте колебаний получается довольно значительная погрешность. Это объясняется тем, что бетон обладает упругопластическими свойствами и пластическая составляющая оказывает свое влияние на результаты расчета по формулам (4) и (5), которые получены, исходя из предположения об идеальной упругости бетона. Поэтому функциональную связь
Eb-
Способ осуществляется следующим образом. Для конструкций определенного типа, например для железобетонных балок марки ПБ, изготавливают 5 8 эталонных изделий, класс бетона в которых (модуль упругости) постепенно возрастает от В-7,5 до В-30. Каждую из этих балок устанавливают на испытательном стенде, закрепляют ее концы по схеме шарнирного опирания и возбуждают в ней свободные поперечные или продольные колебания с помощью механического удара или внезапного снятия некоторой статической нагрузки (в случае поперечных колебаний). Используя какой-либо частотомер, например виброанализатор «Вибран-2», измеряют основную частоту колебаний.
Если используется режим воздействия вынужденными колебаниями, то на контролируемую балку 1 в средней части пролета закрепляют с одной стороны излучатель колебаний 2, например электродинамический вибровозбудитель поперечных колебаний, а с другой стороны - приемник механических колебаний 3 (первичный преобразователь виброперемещений). С помощью генератора синусоидальных колебаний 4 и усилителя мощности 5 возбуждают в конструкции колебания в требуемом диапазоне частот, поддерживая энергию этих колебаний строго на одном уровне. При этом частоту и амплитуду электрического сигнала, подаваемого на вход вибровозбудителя поперечных колебаний 2, контролируют частотомером 6 и цифровым вольтамперметром 7. Сигнал с приемника механических колебаний усиливается с помощью предварительного усилителя 8, а с помощью анализатора спектра 9 снимают амплитудно-частотную характеристику контролируемой конструкции, по которой определяют резонансную частоту колебаний. Кроме того, в схему включен электронный осциллограф 10 для визуализации колебательного процесса.
По полученным результатам строят аппроксимирующую функцию «модуль упругости бетона - частота колебаний».
Далее, при диагностике изделия серийного изготовления определяют ее основную (или первую резонансную) частоту колебаний и с помощью построенной аппроксимирующей функции находят действительный модуль упругости бетона.
Пример реализации способа.
Для проведения испытаний были изготовлены 5 железобетонных эталонных балок длиной 2,6 м с поперечным сечением 120×140 мм, балки армированы в нижней зоне одним арматурным стержнем 
12 мм A-III. Класс бетона балок был принят изменяющимся ступенчато от В-7,5 до В-30. Балки испытывались в режиме свободных затухающих поперечных и продольных колебаний. При этом возбуждение колебаний осуществлялось с помощью поперечного и продольного механического удара. После статистической обработки экспериментальных данных были получены следующие результаты:
| Таблица 1 | |||||
| Результаты измерения основной частоты поперечных колебаний эталонных балок и отклонения экспериментальных значений от теоретических, полученных по формуле (4) | |||||
| Частоты колебаний | Класс бетона | ||||
| В-7,5 | В-15 | В-20 | В-22,5 | В-30 | |
| поп(эксп), с-1 | 161 | 182 | 188 | 192 | 184 |
| поп(теор), с-1 | 154 | 185 | 200 | 206 | 220 |
| Отклонение, % | 4,55 | 1,62 | 6 | 6,8 | 16,36 |
| Таблица - 2 | |||||
| Результаты измерения основной частоты продольных колебаний эталонных балок и отклонения экспериментальных значений от теоретических, полученных по формуле (5) | |||||
| Частоты колебаний | Класс бетона | ||||
| В-7,5 | В-15 | В-20 | В-22,5 | В-30 | |
| пр(эксп), с-1 | 3121 | 3705 | 4296 | 4390 | 4616 |
| пр(теор), с-1 | 3159 | 3787 | 4101 | 4214 | 4496 |
| Отклонение, с-1 | 38 | 82 | 195 | 176 | 120 |
| Отклонение, % | 1,2 | 2,17 | 4,75 | 4,18 | 2,67 |
Как видно из таблиц, лучшая сходимость экспериментальных и теоретических результатов достигается при использовании продольных колебаний. Это объясняется тем, что при продольных колебаниях по всей длине балок все поперечные сечения вовлекаются в работу и работают в одинаковых условиях, в то время как при поперечных колебаниях приопорные участки балок деформируются менее интенсивно, чем участки, прилежащие к средней их части.
Графики зависимостей Eb- , построенные по табличным данным, приведены на фиг.3. Из рисунка видно, что эти зависимости носят функциональный характер и поэтому динамический параметр - основная (или первая резонансная) частота колебаний могут использоваться для определения модуля упругости бетона при диагностике железобетонных конструкций балочного типа.
По экспериментальным данным построены аппроксимирующие функции:
- при поперечных колебаниях 
- при продольных колебаниях 
Эти зависимости могут использоваться при диагностике конструкций рассмотренного типа серийного изготовления.
Для каждого типа железобетонных конструкций в виде балок необходимо построить свои аппроксимирующие функции. Это можно осуществить в заводских условиях при освоении выпуска определенного типа конструкций.
При реализации предлагаемого способа отпадает необходимость проведения статического нагружения конструкций.
Таким образом, технический результат - снижение трудоемкости осуществления способа определения модуля упругости бетона в железобетонных конструкциях балочного типа достигается за счет использования динамического параметра конструкции - основной (или первой резонансной) частоты поперечных (или продольных) колебаний в ненагруженном состоянии.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа, заключающийся в установке их на стенде, закреплении концов по схеме шарнирного опирания, нагружении и измерении физических параметров, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона конструкции, отличающийся тем, что для конструкций определенного типа изготавливают 5 8 эталонных изделий, модуль упругости которых изменяется в определенном диапазоне значений, в каждом из эталонных изделий возбуждают свободные поперечные (или продольные) колебания на основной частоте (или вынужденные колебания на первой резонансной частоте), измеряют эту частоту, и по полученным значениям строят аналитическую зависимость «модуль упругости бетона - частота колебаний»; при диагностике изделия серийного изготовления определяют его основную (или первую резонансную) частоту колебаний и по полученной аналитической зависимости подсчитывают модуль упругости бетона.
www.freepatent.ru
Способ определения модуля упругости бетона
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
3377I2
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 20ЛУ.1970 (¹ 1431670/29-33) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05 V.1972. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 1 VI.1972
М. Кл, G 01п 29/00
K 0 MH TBI и о делам изобретений и открытий
УДК 620.179.16(088.8) пои Сосете Министров
СССР
Авторы изобретения В. В. Блюмин и Б. С. Шутович
Заявитель Государственный проектный институт по водоснабжению, канализации и гидротехническим сооружениям (Харьковский
«Водоканалпроект») СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ БЕТОНА
Предмет изо бретения
Известен способ определения модуля упругости бетона путем ультразвукового прозвучивания образца.
Цель изобретения — повьршение точности определения.
Достигается это тем, что фиксируют частоту ультразвуковых колебаний при возникновении стоячей волны и по ней судят о модуле упругости бетона.
Для возбуждения стоячей волны используется датчик, питающийся от ультразвукового генератора. Изменяя частоту ультразвукового генератора, по уменьшению тока в цепи питания датчика определяют момент возникновения стоячих волн, а по лимбу генератора— частоту их возбуждения.
Модуль упругости определяют по зар анее выполненным тарировочным кривым, связывающим модуль упругости и частоту генератора при заданной толщине бетонного образ5 ца.
lo Способ определения модуля упругости бетона путем ультразвукового прозвучивания образца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, фиксируют частоту ультразвуковых колебаний при возникновении стоя15 чей волны н по ней судят о модуле упругости бетона.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения концентрации взвешенных веществ в жидких средах в сельскохозяйственном производстве, нефтеперерабатывающей и горнорудной отраслях промышленности
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества сварных соединений
Изобретение относится к способам измерения физических свойств ВТСП-материалов
Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано для исследования процессов твердения вяжущих материалов, например цементов
Изобретение относится к акустическим измерениям и может быть использовано при определении коэффициента структурных напряжений вяжущей композиции для оценки, например, эффективности механического уплотнения
Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для оперативного контроля работоспособности ультразвуковых (у.з.) дефектоскопов в процессе их настройки и поиска с помощью них дефектов в разнообразных материалах и изделиях промышленности, например,в сварных соединениях, в железнодорожных рельсах
Изобретение относится к акустической дефектоскопии, в частности, к устройствам выявления дефектов импедансным методом
Способ определения модуля упругости бетона
www.findpatent.ru
Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа
Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом. Сущность: устанавливают конструкцию на стенде, закрепляют концы по схеме шарнирного опирания, нагружают и измеряют физические параметры, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона конструкции. Для конструкций определенного типа изготавливают 5…8 эталонных изделий, модуль упругости которых изменяется в определенном диапазоне значений. В каждом из эталонных изделий возбуждают свободные поперечные (или продольные) колебания на основной частоте (или вынужденные колебания на первой резонансной частоте), измеряют эту частоту и по полученным значениям строят аналитическую зависимость «модуль упругости бетона - частота колебаний». При диагностике изделия серийного изготовления определяют его основную (или первую резонансную) частоту колебаний и по полученной аналитической зависимости подсчитывают модуль упругости бетона. Технический результат: снижение трудоемкости. 3 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом.
Известен способ определения модуля упругости бетона в железобетонной конструкции путем испытания образцов (кубиков), специально изготавливаемых одновременно с бетонированием конструкции либо в заводских условиях, либо на стройплощадке (см. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам).
Этот способ имеет недостаток, который заключается в том, что со временем физико-механические свойства бетона изменяются в зависимости от условий эксплуатации и в случае необходимости для определения модуля упругости бетона следует прибегать к другим методам.
Известен также способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных балках по максимальному прогибу w0, который следует из известной формулы из курса железобетонных конструкций для шарнирно опертой балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой q (см. Байков В.Н., Сигалов Е.Е. Железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1984. - С.245):
где ℓ - пролет балки; Eb - модуль упругости бетона; Ired - приведенный момент инерции сечения балки. Согласно этому способу контролируемую балку загружают некоторой равномерно распределенной нагрузкой, не вызывающей появления пластических деформаций в конструкции, измеряют максимальный прогиб и по второй формуле из (1) подсчитывают значение модуля упругости.
Этот способ обладает большой трудоемкостью из-за необходимости выполнения операции загружения конструкции.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в снижении трудоемкости способа определения модуля упругости бетона в железобетонных конструкциях балочного типа как в заводских условиях при их изготовлении, так и находящихся в условиях эксплуатации.
Решение этой задачи достигается тем, что в способе определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа, заключающемся в установке их на стенде, закреплении концов по схеме шарнирного опирания, нагружении и измерении физических параметров, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона, согласно изобретению для конструкций определенного типа изготавливают 5…8 эталонных изделий, модуль упругости которых изменяется в определенном диапазоне значений, в каждом из эталонных изделий возбуждают свободные поперечные или продольные колебания на основной частоте (или вынужденные колебания на первой резонансной частоте), измеряют эту частоту и по полученным значениям строят аналитическую зависимость «модуль упругости бетона - частота колебаний»; при диагностике изделия серийного изготовления определяют его основную (или первую резонансную) частоту колебаний и по полученной аналитической зависимости подсчитывают модуль упругости бетона.
Сущность заявляемого способа поясняется чертежами, приведенными на фигурах 1…3.
На фиг.1 изображено прямоугольное поперечное сечение балки с указанием некоторых геометрических размеров, входящих в используемые расчетные формулы;
На фиг.2 представлена функциональная схема экспериментальной установки для определения первой резонансной частоты поперечных колебаний, где 1 - контролируемое изделие, 2 - излучатель механических колебаний, 3 - приемник механических колебаний, 4 - генератор синусоидальных колебаний, 5 - усилитель мощности, 6 - частотомер, 7 - цифровой вольтамперметр, 8 - предварительный усилитель, 9 - анализатор спектра, 10 - электронный осциллограф.
На фиг.3 представлены графики изменения модуля упругости в железобетонных балках в зависимости от основной частоты собственных поперечных колебаний (схема а) и основной частоты собственных продольных колебаний (схема б).
Физическую сущность предлагаемого способа можно пояснить следующими рассуждениями.
В работе Коробко В.И. Изопериметрический метод в строительной механике: Теоретические основы изопериметрического метода. - Т.1. - М.: Изд-во АСВ, 1997. - С.346-349 для упругих балок получена фундаментальная закономерность, связывающая максимальный прогиб балок w0, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой q, с их основной частотой колебаний в ненагруженном состоянии ω:
где m - погонная масса балки. В этой закономерности вместо основной частоты колебаний упругих балок может использоваться первая резонансная частота колебаний, так как из курса строительной механики хорошо известно, что эти характеристики незначительно отличаются друг от друга (см. Коробко В.И., Коробко А.В. Строительная механика: Динамика и устойчивость стержневых систем. - М.: Изд-во АСВ, 2008. - С.20-24). Как видно из выражения (3), произведение w0ω2 не зависит от вида граничных условий, поэтому оно справедливо и для балок, работающих в условиях эксплуатации с любыми неопределенными граничными условиями, а при изготовлении конструкций в заводских условиях можно моделировать на стенде только условия шарнирного опирания.
Из формулы (3) можно выразить максимальный прогиб через основную (или первую резонансную частоту колебаний):
Подставляя это выражение во вторую формулу из (1), получим:
Из этой формулы видно, что величина модуля упругости бетона функционально связана с основной (или первой резонансной) частотой поперечных колебаний.
В случае использования продольных колебаний формула (4) примет следующий вид:
где Ared - площадь приведенного сечения балки (см. Коробко В.И., Юров А.П. Применение продольных колебаний для диагностики железобетонных конструкций / Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Диагностика веществ, изделий и устройств». - Орел, ОрелГТУ, 1999. - С.118-120).
Однако, как показали экспериментальные исследования, при использовании этих зависимостей для определения модуля упругости бетона по частоте колебаний получается довольно значительная погрешность. Это объясняется тем, что бетон обладает упругопластическими свойствами и пластическая составляющая оказывает свое влияние на результаты расчета по формулам (4) и (5), которые получены, исходя из предположения об идеальной упругости бетона. Поэтому функциональную связь
Eb-ω целесообразно получать для каждого типа конструкций, используя эталонные изделия, выполненные из бетона в определенном диапазоне значений модуля упругости при одинаковом их армировании.
Способ осуществляется следующим образом. Для конструкций определенного типа, например для железобетонных балок марки ПБ, изготавливают 5…8 эталонных изделий, класс бетона в которых (модуль упругости) постепенно возрастает от В-7,5 до В-30. Каждую из этих балок устанавливают на испытательном стенде, закрепляют ее концы по схеме шарнирного опирания и возбуждают в ней свободные поперечные или продольные колебания с помощью механического удара или внезапного снятия некоторой статической нагрузки (в случае поперечных колебаний). Используя какой-либо частотомер, например виброанализатор «Вибран-2», измеряют основную частоту колебаний.
Если используется режим воздействия вынужденными колебаниями, то на контролируемую балку 1 в средней части пролета закрепляют с одной стороны излучатель колебаний 2, например электродинамический вибровозбудитель поперечных колебаний, а с другой стороны - приемник механических колебаний 3 (первичный преобразователь виброперемещений). С помощью генератора синусоидальных колебаний 4 и усилителя мощности 5 возбуждают в конструкции колебания в требуемом диапазоне частот, поддерживая энергию этих колебаний строго на одном уровне. При этом частоту и амплитуду электрического сигнала, подаваемого на вход вибровозбудителя поперечных колебаний 2, контролируют частотомером 6 и цифровым вольтамперметром 7. Сигнал с приемника механических колебаний усиливается с помощью предварительного усилителя 8, а с помощью анализатора спектра 9 снимают амплитудно-частотную характеристику контролируемой конструкции, по которой определяют резонансную частоту колебаний. Кроме того, в схему включен электронный осциллограф 10 для визуализации колебательного процесса.
По полученным результатам строят аппроксимирующую функцию «модуль упругости бетона - частота колебаний».
Далее, при диагностике изделия серийного изготовления определяют ее основную (или первую резонансную) частоту колебаний и с помощью построенной аппроксимирующей функции находят действительный модуль упругости бетона.
Пример реализации способа.
Для проведения испытаний были изготовлены 5 железобетонных эталонных балок длиной 2,6 м с поперечным сечением 120×140 мм, балки армированы в нижней зоне одним арматурным стержнем ⌀12 мм A-III. Класс бетона балок был принят изменяющимся ступенчато от В-7,5 до В-30. Балки испытывались в режиме свободных затухающих поперечных и продольных колебаний. При этом возбуждение колебаний осуществлялось с помощью поперечного и продольного механического удара. После статистической обработки экспериментальных данных были получены следующие результаты:
| Таблица 1 | |||||
| Результаты измерения основной частоты поперечных колебаний эталонных балок и отклонения экспериментальных значений от теоретических, полученных по формуле (4) | |||||
| Частоты колебаний | Класс бетона | ||||
| В-7,5 | В-15 | В-20 | В-22,5 | В-30 | |
| ωпоп(эксп), с-1 | 161 | 182 | 188 | 192 | 184 |
| ωпоп(теор), с-1 | 154 | 185 | 200 | 206 | 220 |
| Отклонение, % | 4,55 | 1,62 | 6 | 6,8 | 16,36 |
| Таблица - 2 | |||||
| Результаты измерения основной частоты продольных колебаний эталонных балок и отклонения экспериментальных значений от теоретических, полученных по формуле (5) | |||||
| Частоты колебаний | Класс бетона | ||||
| В-7,5 | В-15 | В-20 | В-22,5 | В-30 | |
| ωпр(эксп), с-1 | 3121 | 3705 | 4296 | 4390 | 4616 |
| ωпр(теор), с-1 | 3159 | 3787 | 4101 | 4214 | 4496 |
| Отклонение, с-1 | 38 | 82 | 195 | 176 | 120 |
| Отклонение, % | 1,2 | 2,17 | 4,75 | 4,18 | 2,67 |
Как видно из таблиц, лучшая сходимость экспериментальных и теоретических результатов достигается при использовании продольных колебаний. Это объясняется тем, что при продольных колебаниях по всей длине балок все поперечные сечения вовлекаются в работу и работают в одинаковых условиях, в то время как при поперечных колебаниях приопорные участки балок деформируются менее интенсивно, чем участки, прилежащие к средней их части.
Графики зависимостей Eb-ω, построенные по табличным данным, приведены на фиг.3. Из рисунка видно, что эти зависимости носят функциональный характер и поэтому динамический параметр - основная (или первая резонансная) частота колебаний могут использоваться для определения модуля упругости бетона при диагностике железобетонных конструкций балочного типа.
По экспериментальным данным построены аппроксимирующие функции:
- при поперечных колебаниях
- при продольных колебаниях
Эти зависимости могут использоваться при диагностике конструкций рассмотренного типа серийного изготовления.
Для каждого типа железобетонных конструкций в виде балок необходимо построить свои аппроксимирующие функции. Это можно осуществить в заводских условиях при освоении выпуска определенного типа конструкций.
При реализации предлагаемого способа отпадает необходимость проведения статического нагружения конструкций.
Таким образом, технический результат - снижение трудоемкости осуществления способа определения модуля упругости бетона в железобетонных конструкциях балочного типа достигается за счет использования динамического параметра конструкции - основной (или первой резонансной) частоты поперечных (или продольных) колебаний в ненагруженном состоянии.
Формула изобретения
Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа, заключающийся в установке их на стенде, закреплении концов по схеме шарнирного опирания, нагружении и измерении физических параметров, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона конструкции, отличающийся тем, что для конструкций определенного типа изготавливают 5…8 эталонных изделий, модуль упругости которых изменяется в определенном диапазоне значений, в каждом из эталонных изделий возбуждают свободные поперечные (или продольные) колебания на основной частоте (или вынужденные колебания на первой резонансной частоте), измеряют эту частоту, и по полученным значениям строят аналитическую зависимость «модуль упругости бетона - частота колебаний»; при диагностике изделия серийного изготовления определяют его основную (или первую резонансную) частоту колебаний и по полученной аналитической зависимости подсчитывают модуль упругости бетона.
bankpatentov.ru
Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа
Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом. Сущность: устанавливают конструкцию на стенде, закрепляют концы по схеме шарнирного опирания, нагружают и измеряют физические параметры, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона конструкции. Для конструкций определенного типа изготавливают 5…8 эталонных изделий, модуль упругости которых изменяется в определенном диапазоне значений. В каждом из эталонных изделий возбуждают свободные поперечные (или продольные) колебания на основной частоте (или вынужденные колебания на первой резонансной частоте), измеряют эту частоту и по полученным значениям строят аналитическую зависимость «модуль упругости бетона - частота колебаний». При диагностике изделия серийного изготовления определяют его основную (или первую резонансную) частоту колебаний и по полученной аналитической зависимости подсчитывают модуль упругости бетона. Технический результат: снижение трудоемкости. 3 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом.
Известен способ определения модуля упругости бетона в железобетонной конструкции путем испытания образцов (кубиков), специально изготавливаемых одновременно с бетонированием конструкции либо в заводских условиях, либо на стройплощадке (см. ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам).
Этот способ имеет недостаток, который заключается в том, что со временем физико-механические свойства бетона изменяются в зависимости от условий эксплуатации и в случае необходимости для определения модуля упругости бетона следует прибегать к другим методам.
Известен также способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных балках по максимальному прогибу w0, который следует из известной формулы из курса железобетонных конструкций для шарнирно опертой балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой q (см. Байков В.Н., Сигалов Е.Е. Железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1984. - С.245):
где ℓ - пролет балки; Eb - модуль упругости бетона; Ired - приведенный момент инерции сечения балки. Согласно этому способу контролируемую балку загружают некоторой равномерно распределенной нагрузкой, не вызывающей появления пластических деформаций в конструкции, измеряют максимальный прогиб и по второй формуле из (1) подсчитывают значение модуля упругости.
Этот способ обладает большой трудоемкостью из-за необходимости выполнения операции загружения конструкции.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в снижении трудоемкости способа определения модуля упругости бетона в железобетонных конструкциях балочного типа как в заводских условиях при их изготовлении, так и находящихся в условиях эксплуатации.
Решение этой задачи достигается тем, что в способе определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа, заключающемся в установке их на стенде, закреплении концов по схеме шарнирного опирания, нагружении и измерении физических параметров, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона, согласно изобретению для конструкций определенного типа изготавливают 5…8 эталонных изделий, модуль упругости которых изменяется в определенном диапазоне значений, в каждом из эталонных изделий возбуждают свободные поперечные или продольные колебания на основной частоте (или вынужденные колебания на первой резонансной частоте), измеряют эту частоту и по полученным значениям строят аналитическую зависимость «модуль упругости бетона - частота колебаний»; при диагностике изделия серийного изготовления определяют его основную (или первую резонансную) частоту колебаний и по полученной аналитической зависимости подсчитывают модуль упругости бетона.
Сущность заявляемого способа поясняется чертежами, приведенными на фигурах 1…3.
На фиг.1 изображено прямоугольное поперечное сечение балки с указанием некоторых геометрических размеров, входящих в используемые расчетные формулы;
На фиг.2 представлена функциональная схема экспериментальной установки для определения первой резонансной частоты поперечных колебаний, где 1 - контролируемое изделие, 2 - излучатель механических колебаний, 3 - приемник механических колебаний, 4 - генератор синусоидальных колебаний, 5 - усилитель мощности, 6 - частотомер, 7 - цифровой вольтамперметр, 8 - предварительный усилитель, 9 - анализатор спектра, 10 - электронный осциллограф.
На фиг.3 представлены графики изменения модуля упругости в железобетонных балках в зависимости от основной частоты собственных поперечных колебаний (схема а) и основной частоты собственных продольных колебаний (схема б).
Физическую сущность предлагаемого способа можно пояснить следующими рассуждениями.
В работе Коробко В.И. Изопериметрический метод в строительной механике: Теоретические основы изопериметрического метода. - Т.1. - М.: Изд-во АСВ, 1997. - С.346-349 для упругих балок получена фундаментальная закономерность, связывающая максимальный прогиб балок w0, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой q, с их основной частотой колебаний в ненагруженном состоянии ω:
где m - погонная масса балки. В этой закономерности вместо основной частоты колебаний упругих балок может использоваться первая резонансная частота колебаний, так как из курса строительной механики хорошо известно, что эти характеристики незначительно отличаются друг от друга (см. Коробко В.И., Коробко А.В. Строительная механика: Динамика и устойчивость стержневых систем. - М.: Изд-во АСВ, 2008. - С.20-24). Как видно из выражения (3), произведение w0ω2 не зависит от вида граничных условий, поэтому оно справедливо и для балок, работающих в условиях эксплуатации с любыми неопределенными граничными условиями, а при изготовлении конструкций в заводских условиях можно моделировать на стенде только условия шарнирного опирания.
Из формулы (3) можно выразить максимальный прогиб через основную (или первую резонансную частоту колебаний):
Подставляя это выражение во вторую формулу из (1), получим:
Из этой формулы видно, что величина модуля упругости бетона функционально связана с основной (или первой резонансной) частотой поперечных колебаний.
В случае использования продольных колебаний формула (4) примет следующий вид:
где Ared - площадь приведенного сечения балки (см. Коробко В.И., Юров А.П. Применение продольных колебаний для диагностики железобетонных конструкций / Материалы Всероссийской научно-технической конференции «Диагностика веществ, изделий и устройств». - Орел, ОрелГТУ, 1999. - С.118-120).
Однако, как показали экспериментальные исследования, при использовании этих зависимостей для определения модуля упругости бетона по частоте колебаний получается довольно значительная погрешность. Это объясняется тем, что бетон обладает упругопластическими свойствами и пластическая составляющая оказывает свое влияние на результаты расчета по формулам (4) и (5), которые получены, исходя из предположения об идеальной упругости бетона. Поэтому функциональную связь
Eb-ω целесообразно получать для каждого типа конструкций, используя эталонные изделия, выполненные из бетона в определенном диапазоне значений модуля упругости при одинаковом их армировании.
Способ осуществляется следующим образом. Для конструкций определенного типа, например для железобетонных балок марки ПБ, изготавливают 5…8 эталонных изделий, класс бетона в которых (модуль упругости) постепенно возрастает от В-7,5 до В-30. Каждую из этих балок устанавливают на испытательном стенде, закрепляют ее концы по схеме шарнирного опирания и возбуждают в ней свободные поперечные или продольные колебания с помощью механического удара или внезапного снятия некоторой статической нагрузки (в случае поперечных колебаний). Используя какой-либо частотомер, например виброанализатор «Вибран-2», измеряют основную частоту колебаний.
Если используется режим воздействия вынужденными колебаниями, то на контролируемую балку 1 в средней части пролета закрепляют с одной стороны излучатель колебаний 2, например электродинамический вибровозбудитель поперечных колебаний, а с другой стороны - приемник механических колебаний 3 (первичный преобразователь виброперемещений). С помощью генератора синусоидальных колебаний 4 и усилителя мощности 5 возбуждают в конструкции колебания в требуемом диапазоне частот, поддерживая энергию этих колебаний строго на одном уровне. При этом частоту и амплитуду электрического сигнала, подаваемого на вход вибровозбудителя поперечных колебаний 2, контролируют частотомером 6 и цифровым вольтамперметром 7. Сигнал с приемника механических колебаний усиливается с помощью предварительного усилителя 8, а с помощью анализатора спектра 9 снимают амплитудно-частотную характеристику контролируемой конструкции, по которой определяют резонансную частоту колебаний. Кроме того, в схему включен электронный осциллограф 10 для визуализации колебательного процесса.
По полученным результатам строят аппроксимирующую функцию «модуль упругости бетона - частота колебаний».
Далее, при диагностике изделия серийного изготовления определяют ее основную (или первую резонансную) частоту колебаний и с помощью построенной аппроксимирующей функции находят действительный модуль упругости бетона.
Пример реализации способа.
Для проведения испытаний были изготовлены 5 железобетонных эталонных балок длиной 2,6 м с поперечным сечением 120×140 мм, балки армированы в нижней зоне одним арматурным стержнем ⌀12 мм A-III. Класс бетона балок был принят изменяющимся ступенчато от В-7,5 до В-30. Балки испытывались в режиме свободных затухающих поперечных и продольных колебаний. При этом возбуждение колебаний осуществлялось с помощью поперечного и продольного механического удара. После статистической обработки экспериментальных данных были получены следующие результаты:
| Таблица 1 | |||||
| Результаты измерения основной частоты поперечных колебаний эталонных балок и отклонения экспериментальных значений от теоретических, полученных по формуле (4) | |||||
| Частоты колебаний | Класс бетона | ||||
| В-7,5 | В-15 | В-20 | В-22,5 | В-30 | |
| ωпоп(эксп), с-1 | 161 | 182 | 188 | 192 | 184 |
| ωпоп(теор), с-1 | 154 | 185 | 200 | 206 | 220 |
| Отклонение, % | 4,55 | 1,62 | 6 | 6,8 | 16,36 |
| Таблица - 2 | |||||
| Результаты измерения основной частоты продольных колебаний эталонных балок и отклонения экспериментальных значений от теоретических, полученных по формуле (5) | |||||
| Частоты колебаний | Класс бетона | ||||
| В-7,5 | В-15 | В-20 | В-22,5 | В-30 | |
| ωпр(эксп), с-1 | 3121 | 3705 | 4296 | 4390 | 4616 |
| ωпр(теор), с-1 | 3159 | 3787 | 4101 | 4214 | 4496 |
| Отклонение, с-1 | 38 | 82 | 195 | 176 | 120 |
| Отклонение, % | 1,2 | 2,17 | 4,75 | 4,18 | 2,67 |
Как видно из таблиц, лучшая сходимость экспериментальных и теоретических результатов достигается при использовании продольных колебаний. Это объясняется тем, что при продольных колебаниях по всей длине балок все поперечные сечения вовлекаются в работу и работают в одинаковых условиях, в то время как при поперечных колебаниях приопорные участки балок деформируются менее интенсивно, чем участки, прилежащие к средней их части.
Графики зависимостей Eb-ω, построенные по табличным данным, приведены на фиг.3. Из рисунка видно, что эти зависимости носят функциональный характер и поэтому динамический параметр - основная (или первая резонансная) частота колебаний могут использоваться для определения модуля упругости бетона при диагностике железобетонных конструкций балочного типа.
По экспериментальным данным построены аппроксимирующие функции:
- при поперечных колебаниях 
- при продольных колебаниях 
Эти зависимости могут использоваться при диагностике конструкций рассмотренного типа серийного изготовления.
Для каждого типа железобетонных конструкций в виде балок необходимо построить свои аппроксимирующие функции. Это можно осуществить в заводских условиях при освоении выпуска определенного типа конструкций.
При реализации предлагаемого способа отпадает необходимость проведения статического нагружения конструкций.
Таким образом, технический результат - снижение трудоемкости осуществления способа определения модуля упругости бетона в железобетонных конструкциях балочного типа достигается за счет использования динамического параметра конструкции - основной (или первой резонансной) частоты поперечных (или продольных) колебаний в ненагруженном состоянии.
Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа, заключающийся в установке их на стенде, закреплении концов по схеме шарнирного опирания, нагружении и измерении физических параметров, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона конструкции, отличающийся тем, что для конструкций определенного типа изготавливают 5…8 эталонных изделий, модуль упругости которых изменяется в определенном диапазоне значений, в каждом из эталонных изделий возбуждают свободные поперечные (или продольные) колебания на основной частоте (или вынужденные колебания на первой резонансной частоте), измеряют эту частоту, и по полученным значениям строят аналитическую зависимость «модуль упругости бетона - частота колебаний»; при диагностике изделия серийного изготовления определяют его основную (или первую резонансную) частоту колебаний и по полученной аналитической зависимости подсчитывают модуль упругости бетона.
www.findpatent.ru
Патент №2442153 - Ультразвуковой способ контроля модуля упругости бетона в бетонных и железобетонных конструкциях сооружений
Использование: для ультразвукового контроля модуля упругости бетона в бетонных и железобетонных конструкциях сооружений. Сущность заключается в том, что контроль модуля упругости бетона в бетонных и железобетонных конструкциях сооружений включает измерение скорости ультразвука на бетонных образцах-призмах квадратного сечения или цилиндрах круглого сечения с отношением высоты к ширине (диаметру), равным 4, и материале конструкций, механические испытания образцов бетона при действии на них циклично-ступенчатой осевой сжимающей нагрузки до уровня 30% разрушающей нагрузки на гидравлическом прессе, тензометрические испытания по определению приращения упруго-мгновенной относительной продольной деформации образцов бетона при уровне нагрузки, равной 30% разрушающей нагрузки, построение градуировочной зависимости "скорость ультразвука - модуль упругости бетона" по результатам ультразвуковых, тензометрических и механических испытаний образцов бетона и определение модуля упругости бетона конструкции по результатам ультразвуковых измерений и предварительно построенной градуировочной зависимости, при этом определяют по различным сериям образцов бетона среднюю влажность испытанных образцов бетона, среднюю скорость распространения ультразвука в бетонных образцах, а также средний модуль упругости образцов бетона и среднюю влажность бетона контролируемой зоны в конструкции сооружения, после чего величину модуля упругости бетона в конструкции устанавливают по математическим зависимостям. Технический результат: повышение точности и надежности определения модуля упругости влажного бетона. 3 ил., 1 табл.
Классификация патента
| МПК G01N 29/04 | Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы - анализ твердых телс использованием акустической эмиссии 29/14 |
Похожие патенты
allpatents.ru
Патент №2473880 - Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа
Изобретение относится к области строительства и предназначено для диагностики и контроля качества железобетонных конструкций балочного типа вибрационным методом. Сущность: устанавливают конструкцию на стенде, закрепляют концы по схеме шарнирного опирания, нагружают и измеряют физические параметры, с помощью которых по аналитическим зависимостям подсчитывают значение модуля упругости бетона конструкции. Для конструкций определенного типа изготавливают 5 8 эталонных изделий, модуль упругости которых изменяется в определенном диапазоне значений. В каждом из эталонных изделий возбуждают свободные поперечные (или продольные) колебания на основной частоте (или вынужденные колебания на первой резонансной частоте), измеряют эту частоту и по полученным значениям строят аналитическую зависимость "модуль упругости бетона - частота колебаний". При диагностике изделия серийного изготовления определяют его основную (или первую резонансную) частоту колебаний и по полученной аналитической зависимости подсчитывают модуль упругости бетона. Технический результат: снижение трудоемкости. 3 ил., 2 табл.
Классификация патента
| МПК G01N 29/12 | Исследование или анализ материалов с помощью ультразвуковых, звуковых или инфразвуковых волн; визуализация внутреннего строения объектов путем пропускания через них ультразвуковых или звуковых волн через предметы - путем измерения частоты или резонанса акустических волн |
| МПК G01N 3/30 | Исследование прочностных свойств твердых материалов путем приложения к ним механических усилий - путем приложения одиночного ударного усилияисследование твердости путем получения отпечатков от приложения ударной нагрузки 3/48 |
Похожие патенты
allpatents.ru
Способ определения модуля упругости железобетонных изделий
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что изделие нагружаютj измеряют нагрузку и деформацию в различных точках поверхности изделия и по результатам измерений судят о модуле упругости, отлич ающ-ий ся тем, что, с целью обеспечения определения модуля упругости железобетонных опор, находящихся под изгибающей нагрузкой и имеющих внутренние повреждения , исследуемый участок опоры охватывают двумя хомутами, соединенными между собой стяжкаги, нагружение осуществляют сначала изгибом и затем равномерным сжатием путем перемещения хомутов с помощью стяжек, а при нагружении изгибом с определяют площадь сзкатой зоны, ® которую учитывают при. определении (Л модуля упругости.
СОКИ GOBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (lli
З(5)) G 01 и З 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ ГЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
Н ASTOPCH0WlV СВИДЕТ!ЕЛЬСТВУ (21) 3502591/25-28 (22) 20. 10. 82 (46) 15 ° 01. 84. Бюл. 9 2 (72) Г.Н.Ялов (53) 620.172.22 (088 ° 8) (56) 1. Методика по определению прочностных и деформационных характеристик бетонов при одноосном кратковременном статическом сжатии
МИ-11-74 И., Изд-во стандартов, 19 75, с. 12- 16, 2. Испытание железобетонных конструкций и сооружений. Под ред.
Б.В.Якубовского. M., "Высшая школа", 1965, с. 194-198 (прототип ). (54) (57 ) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ
УПРУГОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ, заключакицийся в том, что изделие нагружают; измеряют нагрузку и деформацию в различных точках поверхности изделия и по результатам измерений судят о модуле упругости, о т л и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью обеспечения определения модуля упругости железобетонных опор, находящихся под изгибающей нагрузкой и имеющих внутренние повреждения, исследуемый участок опоры охватывают двумя хомутами, соединенными между собой стяжками, нагружение осуществляют сначала изгибом и затем равномерным сжатием путем перемещения хомутов с помощью стяжек, а при нагружении изгибом определяют площадь сжатой зоны, которую учитывают при.определении модуля упругости.
1067398
55
65
Изобретение относится к исследованию прочностных .свойств материала, а именно к способам определения модуля упругости железобетонных иэделий.
Известен способ определения модуля упругбсти бетонов, заключающийся в том, что из железобетонных конструкций вырезают образцы в виде кубиков, нагружают их сжимающими усилиями, регистрируют нагрузку и деформацию образцов и по результатам измерений вычисляют по известным формулам модуль упругости бетона (1 ).
Недостатком иэ вестного способа является то, что невозможно использовать данные о модуле упругости бетона для оценки модуля упругости железобетонных иэделий.
Наиболее близким к.изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ определения модуля упругости желе= зобетонных изделий, заключающийся в том, что изделие нагружают, измеряют нагрузку,и деформацию в различных точках поверхности изделия и по результатам измерений судят о
- модуле упругости, В способе нагружение осуществляют приложением усилий к торцовым частям изделия или к его части, вырезанной перпендикулярно направлению формирования t 2 ).
Недостатком данного способа является невозможность его использования при определении модуля упругости изделий, находящихся под изгибающей нагрузкой и имеющих внутренние повреждения, например, эксплуатируемых железобетонных опор линий электропередач.
Цель изобретения - обеспечение определения модуля упругости железобетонных опор, находящихся под изгибающей нагрузкой и имеющих внутренние повреждения.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения модуля упругости железобетонных. иэделий, заключающемуся a том, что изделие нагружают, измеряют нагруз.ку и деформацию в различных точках поверхности изделия и по результатам измерений судят о модуле упругости, исследуемый участок опары . охватывают двумя хомутами, соединенныьм между собой стяжками, нагру жение. осуществляют сначала изгибом и затем равномерным сжатием путем перемещения хомутов с помощью стя; жек, а при нагружении изгибом определяют площадь сжатой эоны, которую учитывают при определении моду« ля упругости.
На фиг. 1 изображена железобе-тонная опора, находящаяся под действием изгибающей нагрузки; на фиг. 2 — участок опоры с установленными на нее хомутами для нагружения.
Способ реализуется следующим образом.
При испытании для определения модуля упругости железобетонной опоры 1, установленной консольно в грунте 2, опору не освобождают от действия нагрузки Р проводов, которая вызывает растягивающие напряжения в зоне боковой поверхности 3. Исследуемый участок опоры (фиг.2р охватывают двумя хомутами 4 и 5, 15 соединенными между собой стяжками б.
На боковой грани 7 участка опоры, перпендикулярной поверхности 3, устанавливают датчики 8 деформации параллельно оси 9 опоры. На стяжки б устанавливают датчики 10 деформации.
Перемещение хомутов осуществляют путем перемещения внутренних гаек 11 и наружных гаек 12 по стяж>5 .кам б.
Сначала нагружают исследуемый участок изгибом путем соединения различных по величине и знаку уси= лий в стяжках. При этом в стяжках, установленных со стороны боковой поверхности 3, создают распорные усилия, а в стяжках, установленных у противоположной боковой поверхности 13, создают стягивающие усилия.
Пользуясь показателями датчиков 10, добиваются чтобы усилия в стяжках,по абсолютной величине были равны.
По показаниям датчиков 8 устанавливают положение нейтральной линии изгиба и площадь сжатой зоны сечения опоры с учетом наличия внутренних повреждений, имеющих вид, например, трещин 14 .со стороны боковой поверхности 3.
После того, как положение нейтральной линии изгиба установлено, исследуемый участок нагружают сжатием путем сближения хомутов 4 и 5 стяжками б, измеряют нагрузку по показаниям датчиков 10 и деформацию
50 опоры по показаниям датчиков 8 н по результатам измерений вычисляют модуль E упругости для исследуемой опоры по формуле:
Р-Р F
Е=
tF . где Р - усилие сжатия, определяемое по показаниям датчиков 10;
Е - деформация сжатия, определяемая по показаниям датчиков 8;
8 и F - модуль упругости и площадь а а сечения .арматуры соответственно;
1067398
1D
Сост авитель N. Куз ьми н
Редактор Н. Воловик Техред Л. Мартяшова КорректорГ. Решетник
Заказ 11201/47 Тираж 828 Подпи сное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 площадь поперечного сечения сжатой зонн, определяемая при нагружении исследуемого участка изгибающим моментом с учетом показаний датчиков 8.
Для повышения точности измерения проводят повторный изгиб участка опоры, не снимая. сжимающего усилия.
Величину изгибающего момента выбирают произвольно, в частнсм случае она может быть равна величине изгибающего момента при первом нагружении.
Изобретение позволяет обеспечить определение модуля упругости желе» зобетонных опор, находящихся в эксплуатации, нагруженных изгибающей нагрузкой от действия гроводов и имеющих трещины.
www.findpatent.ru
