Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ В ГОТОВОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ В ГОТОВОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ В ГОТОВОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Сущность изобретения: одновременно с нагружением конструкции возбуждают в каждом входящем в конструкцию арматурном стержне продольные колебания переменной частоты, измеряют резонансную частоту колебаний и логарифмической декремент затухания в каждом арматурном стержне. По результатам сравнения измеренных параметров с их соответствующими эталонными значениями для каждого арматурного стержня эталонной конструкции определяют величину преднапряжения арматуры строительной конструкции в целом. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2029931
Класс(ы) патента: G01L1/00
Номер заявки: 5020192/10
Дата подачи заявки: 21.10.1991
Дата публикации: 27.02.1995
Заявитель(и): Ставропольский политехнический институт
Автор(ы): Коробко В.И.; Слюсарев Г.В.
Патентообладатель(и): Ставропольский политехнический институт
Описание изобретения: Изобретение относится к механическим испытаниям, а именно к неразрушающим методам контроля качества готовых, предварительно напряженных железобетонных конструкций.
Известен способ определения величины натяжения арматуры в готовом строительном изделии, который заключается в закреплении изделия на опорных устройствах, возбуждении в нем изгибных затухающих колебаний, измерении логарифмического декремента затухания и периода колебаний и сравнении этих динамических параметров с соответствующими параметрами эталонного изделия [1].
Однако этот способ дает возможность косвенно судить об усредненной величине преднапряжения арматуры в готовом строительном изделии постоянной по длине жесткости, работающем в условиях плоского изгиба, и не позволяет выявить действительный характер напряженно-деформированного состояния в сечении изделия и оценить его эксплуатационную надежность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ определения величины напряжений в конструкции, заключающийся в нагружении конструкции и одновременном возбуждении в ней колебаний, измерении параметров колебаний и сравнении измеренных параметров с соответствующими эталонными значениями параметров эталонной конструкции [2].
Недостатком этого способа является низкая надежность оценки напряженно-деформированного состояния в сечениях исследуемой конструкции.
Цель изобретения заключается в возможности определения преднапряжения в конструкциях переменной по длине жесткости и работающих в условиях любого простого или сложного напряженного состояния, а также в повышении надежности оценки напряженно-деформированного состояния в сечениях исследуемой конструкции.
Для этого в способе определения величины преднапряжения арматуры в готовой строительной конструкции, заключающемся в возбуждении в ней колебаний, измерении параметров колебаний, сравнении измеренных параметров с соответствующими эталонными значениями параметров эталонной конструкции, возбуждение колебаний осуществляют в каждом входящем в конструкцию арматурном стержне в отдельности, причем колебания возбуждают продольные переменной частоты, измеряют резонансную частоту колебаний f и логарифмический декремент затухания δ в каждом арматурном стержне, а по результатам сравнения измеренных параметров с соответствующими эталонными значениями резонансной частоты колебаний и логарифмического декремента затухания для каждого арматурного стержня эталонной конструкции определяют величину преднапряжения арматуры строительной конструкции в целом.
На фиг. 1 показана функциональная зависимость величины напряжения от резонансной частоты продольных колебаний и логарифмического декремента; на фиг. 2 - схема реализации способа.
Сущность способа заключается в следующем.
Путем проведения многочисленных экспериментов было установлено, что логарифмический декремент δ и резонансная частота продольных колебаний f в арматурном стержне являются функциями его добротности, и для конкретного типа арматуры (класс, диаметр, длина) эти функции остаются достаточно постоянными и могут служить характеристиками ее свойств. В частности, величина напряжения арматуры функционально зависит от резонансной частоты продольных колебаний и логарифмического декремента (фиг. 1). Поэтому, изготовив эталонную конструкцию для данного изделия под строгим контролем всех технологических операций и проведя ее динамические испытания, строят для нее эталонные графики σsp - fэ, σsp- δэ . При испытании серийной конструкции для каждого арматурного стержня в отдельности определяют динамические характеристики fc и δc, и сопоставляя их с эталонными графиками σsp -fэ и σsp- δэ, можно найти величину действительного напряжения σsp в каждом арматурном стержне обследуемой конструкции.
Оценка действительного напряжения σsp в каждом арматурном стержне дает возможность более объективно и с большей степенью надежности судить о напряженно-деформированном состоянии в сечениях обследуемой конструкции. В связи с большим градиентом изменения резонансной частоты продольных колебаний (при изменении напряжения в арматуре от нуля до требуемой величины преднапряжения σo ) в данном изделии по сравнению с аналогичными зависимостями способа-прототипа при проведении испытаний в режиме свободных изгибных колебаний точность оценки величины преднапряжения в арматуре увеличивается.
Кроме того, при продольных колебаниях из-за большого перепада акустических импедансов арматуры и бетонного камня в диапазоне звуковых частот динамические параметры арматуры практически не зависят от условий обжатия арматурного стержня бетонной массой, объема бетона, формы и площади сечений конструкции. Это обстоятельство позволяет распространить способ на конструкции, работающие в условиях любого простого или сложного напряженного состояния, а также конструкции с переменной жесткостью сечения по ее длине.
В готовой конструкции с одного из торцов арматурного стержня 1 возбуждают продольные вынужденные колебания излучателем 2, которые регистрируются на другом торце приемником 3 колебаний. Для возбуждения механических колебаний используют генератор 4 и усилитель 5, а измерение частоты колебаний производят частотомером 6. Регистрацию амплитуд колебаний с приемника 3 осуществляют с помощью осциллографа 7 и цифрового вольтметра 8.
Способ осуществляется следующим образом.
Для заданного типа изделий изготавливают эталонные конструкции при строгом соблюдении всех технологических операций при напряжениях в арматуре, изменяющихся от 0 до σo . Эти конструкции закрепляют на опорах и проводят их динамические испытания для каждого арматурного стержня в режиме вынужденных продольных колебаний.
Проведя испытания арматурного стержня во всех эталонных конструкциях в режиме вынужденных колебаний, строят эталонные графики изменения величины σsp от частоты колебаний fэ и логарифмического декремента δэ (фиг. 1). Затем по аналогичной методике испытывают конструкцию серийного изготовления, определяя величины fc и δс для каждого арматурного стержня. По графикам (фиг.1 ) определеют величину преднапряжения σsp в каждом арматурном стержне серийной конструкции, а по их значениям судят о действительном напряженно-деформированном состоянии в конструкции, качестве ее изготовления и эксплуатационной надежности.
Формула изобретения: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДНАПРЯЖЕНИЯ АРМАТУРЫ В ГОТОВОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ, заключающийся в возбуждении в ней колебаний, измерении параметров колебаний, сравнении измеренных параметров с соответствующими эталонными значениями параметров эталонной конструкции, отличающийся тем, что возбуждение колебаний осуществляют в каждом входящем в конструкцию арматурном стержне в отдельности, причем колебания возбуждают продольные переменной частоты, измеряют резонансную частоту колебаний и логарифмический декремент затухания в каждом арматурном стержне и по результатам сравнения измеренных параметров с соответствующими эталонными значениями резонансной частоты колебаний и логарифмического декремента затухания для каждого арматурного стержня эталонной конструкции определяют величину преднапряжения арматуры строительной конструкции в целом.