Устройство для определения напряженного состояния бетонных строительных конструкций и изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОННЫХ СТЮИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ, содержащее проволочный каркас и закрепленные на нем датчики механических напряжений, устанавливаемые в конструкции или изделии i в процессе заливки бетоиа, отличающееся , тем, что, с целью повышения точности определения компонентов тензора напряжений, оно снабжено жесткими растяжками, соединенными с каркасом, а датчики механических напряжений выполнены в виде дискообразных магнитоупругих датчиков, установленных на растяжках :В центрах граней каркаса. (Л ф со 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

315Р G 01 В 7/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3336063/25 — 28 (22) 19.06.81 (46) 07.06.83. Бюл. Р 21 (72) Х. Х. Ээсорг, P. Ю. Кульмет, Х. М. Виркус, Р. В. Харро, Э, Э. Эйн и О. Ю. Саммал (71) Научно-исследовательский институт стро- ителвства Госстроя Эстонской ССР и Специальное проектно-конструкторское бюро Госстроя

Эстонской ССР (53) 531.781.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 210445, кл. G 01 В 7/18, 1966.

2. Патент США И 3286513, кл. 73/88.5, 1962 (прототип) .

„„Я0„„1021934 A (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ БЕТОННЫХ

СТРОИТЕЛЬНЬИ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ, содержащее проволочный каркас и закрепленные на нем датчики механических напряжений, устанавливаемые в конструкции или изделии, в процессе заливки бетона, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышения точности определения компонентов тензора напряжений, оно снабжено жесткими растяжками, соединенными с каркасом, а датчики механических напряжений выполнены в виде дискообразных магнитоупругих датчиков, установленных на растяжках

;в центрах граней каркаса. 1021934

Изобретение относится к области измерител . ной техники, а именно к устройствам для измерения деформаций внутри заливочныМ мате\ риалов, н может быть использовано для контроля бетонных изделий и конструкций.

Известно устройство для определения напряженного состояния бетонных строительных конструкций н,изделий, содержащее тензометрический преобразователь деформаций и проволочные анкеры (1).

Однако при определении компонентов тензора напряжений оно не обеспечивает точности измерений, так как установка анкеров под эа данными углами производится с большой по- грешностью.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для определения напряженного состояния бетонных строительных конструкций и изделий, содержащее проволочный 20 каркас и закрепленные на нем вдоль ребер каркаса тензометрические датчики механических напряжений (2).

Однако известное устройство не обеспечивает,высокой точности определения тензора на=. 25 пряжений, так как для анализа напряженного состояния в бетоне на основе теории 1 пругости требуется еще определение констант упругости бетона, а также значений неупругих деформащ и от ползучести и усадки бетона.. 30

Целью изобретения является повышение точности определения компонентов тензора напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения напряженного сос-. 35 тояния бетонных строительных конструкций и изделий, содержащее проволочный каркас и закрепленные на нем датчики механических напряжений, устанавливаемые в конструкции или изделии в процессе заливки бе1она, снабжено е жесткими растяжками, соединенными с карка- . .сом, а датчики механических напряжвний выполнены в виде дискообразных магнитоупругйх датчиков, установленных на растяжках в цейтрах граней каркаса. 45

Такое устройство позволяет определить не посредственно компоненты тензора напряжений и напряженное состояние в бетоне без определения констант упругости и неупругих деформа- 50 ций бетона, что приводит к повышению точности определения напряженного состояния в бетоне, .

На фиг. 1 — 3 изображены соответственно треугольная, четырехугольная и пятиугольная

J плоские элементарные ячейки каркаса, образующие его грани; .на фиг, 4 и 5 — варианты построения плоских каркасов соответственно из треугольных и пятиугольных ячеек; на фиг. 6 и 7 — в двух проекциях пространственный каркас из четырехугольных элементарных ячеек ; на фиг. 8 и 9 — в двух проекциях пространственный полусферический каркас из пятиугольных элементарных ячеек.

Устройство для определения напряженного состояния бетонных строительных конструкций и изделий содержит в любом.из перечисленных вариантов проволочный каркас 1, дискообразный магнитоупругий датчик 2 и жесткие растяжки 3, соединяющие вершины граней каркаса 1 с датчиком 2, а также выводные проводники 4 магнитоупругого датчика 2,,повторенные столько раз, сколько граней имеет соответствующий каркас.

Устройство работет следующим образом.

При изготовлении исследуемых бетонных изделий и конструкций, устройство для определения напряженного состояния заливают раствором, заполняющим все пустоты внутри каркаса

1. По мере твердения раствора происходит изме. нение напряженного состояния бетона, что приюдит к изменению сжимающих усилий, действующих на торцы дисков магнитоупругих датчиков

2. Благодаря тому, что эти датчики закреплены на ,каркасе растяжками 3, они сохраняют требуемую ориентацию в пространстве, что и обеспечивает по1

J вышение точности определения компонентов тензора напряжений. В то же время проволочный каркас 1 и жесткие растяжки 3 благодаря небольшому занимаемому ими объему и малой площади поверхности.не вносят существенных искажений в картину напряженного состояния исследуемого заливочного материала.

Для.вычислений компонент тензора напря- ° жений выводные проводники 4 всех датчиков

2 соединяют с входами универсальной ЭВМ или специализированного вычислительного устройства на,базе микропроцессора.

Технико-экономическая эффективность от применения првдаагаемого устройства заключается в обеспечении иеразрушающего контроля качества, действительного состояния и надежности бетонных и железобетонных конструкдий. внедрение неразрушающих методов контроля ка1ества бетонных и железобетонных конструкций гденивается зкономией от 0,30 до 2,20 руб. на м проверяемых конструкций.

1021934

1 z

44Ф 7.

Составитель .Н. Тимошенко

Техред М.Копгтура Корректор А". Тяако

Редактор Г. Волкова

Заказ 4022/30 Тираж 602

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4