Установка измерительных приборов

При подготовке к испытанию на изделии выбирают места установки приборов и определяют их количество и номенклатуру, т. е. составляют схему установки приборов с указанием их типа и характеристик. При составлении схемы учитывают характер работы изделия под нагрузкой, например внецентренное сжатие колонны, изгиб консольной балки, изгиб свободно опертой плиты, который определяется расчетной схемой испытания. При этом также учитываются следующие положения:

• 1) измерения наиболее ответственных параметров, определяющих работоспособность сооружения, следует дублировать для исключения возможности ошибок, применяя приборы различного принципа действия. Так, например, прогиб ферм, измеренный с помощью прогибомеров, целесообразно измерять также путем нивелирования;
• 2) к группам однотипных приборов добавляется контрольный прибор, находящийся в тех же условиях, но расположенный на элементе, не участвующем в работе сооружения. Изменение показателей контрольного прибора позволяет учесть влияние внешних факторов на результаты измерений и внести в них соответствующие поправки;

Испытание тавровой балки в испытательном стенде.

• 3) в то же время не следует без особой в этом необходимости увеличивать общее число устанавливаемых приборов, т.к. лишние приборы удлиняют время снятия отсчетов и, не принося особой пользы, усложняют проведение испытаний и обработку их результатов;
• 4) при прочих равных условиях приборы нужно устанавливать там, где измеряемые показатели достигают наибольших значений. Нецелесообразно ставить приборы в зоне «нулевых» отсчетов (например, тензометры вдоль нейтральной оси изгибаемого элемента), поскольку даже небольшие погрешности измерений в данном случае будут сильно искажать получаемые результаты.

Схемы размещения приборов при измерении прогибов, углов поворота и деформаций с целью оценки одноосного, плоского и сложного напряженного состояний исследуемой расчетной среды показаны соответственно на рис. 61, 62, 63.

Установка приборов для измерения углов наклона:

1, 2- клинометры; 3 — начальное положение оси балки; 4 — упругая линия изогнутой оси балки.

Схема установки приборов на испытуемой балке: Т — тензометры, И — индикаторы, П — прогибомер (цифрами обозначены номера приборов, в скобках — номера приборов, установленных с обратной стороны балки).

Расстановка тензометров по периметру поперечного сечения стержней: 1 — 4 — тензометры, установленные перпендикулярно плоскости сечения.

. Размещение тензорезисторов в двухмерном поле деформаций: а — под углом 90; б — прямоугольная розетка; в — равноугольная дельта-розетка; г — Т — дельта-розетка Измерение фибровых деформаций при оценке сложного напряженного состояния является наиболее сложной задачей, как в методическом, так и в экспериментальном плане, поскольку измерительные приборы должны быть расположены в толще материала и присутствие их не должно вызывать искажений поля напряжений в исследуемой точке. Направление деформаций в материале в общем случае неизвестно. Для определения величин главных деформаций (3 параметра) и их ориентации (также 3 параметра) требуется установка в зоне каждой исследуемой точки не менее шести приборов.

Целесообразно применять для этой цели (в крупных бетонных массивах) рассмотренные выше струнные тензометры, обеспечивающие в данных условиях получение наиболее надежных результатов.

Во время бетонирования важно сохранить заданную ориентацию устанавливаемых приборов, для чего тензометры крепят к легкому, но прочному каркасу арматурной проволокой. Рядом с каждой группой тензометров помещают контрольные приборы для исключения влияния изменений температуры, усадки бетона и других факторов, вносящих искажения в регистрируемые показания.

Приборы для измерения деформации (тензометры, деформометры) располагают в местах действия наибольших расчетных усилий и главных направлениях. Например, при испытании двутавровой балки на поперечный изгиб (рис. 61, б) деформации продольного направления измеряют на нижней и, если позволяет схема нагружения, на верхней гранях в середине пролета, где действует наибольший изгибающий момент, вызывающий наибольшие нормальные напряжения и соответствующие продольные деформации. Кроме того, в сечениях у опор, где возникает наибольшая поперечная сила, вызывающая касательные напряжения в середине высоты стенки, где касательные напряжения максимальны, а нормальные равны нулю, измеряют главные деформации под 45° к оси балки.

Приборы для измерения перемещений (прогибомеры, индикаторы) располагают в местах наибольших прогибов от испытательной нагрузки, а для контроля — в местах, где по расчету прогиб равен нулю. Например, при испытании балки на поперечный изгиб прогибы измеряют в середине пролета и на обеих опорах. В каждом сечении приборы ставят, как правило, с двух сторон изделия, а при большой ширине, например в плитах в середине пролета, ставят три прибора — по краям и в центре. Все приборы должны быть установлены и замаркированы в соответствии со схемой и доступны для снятия отсчетов. Возможные небольшие отклонения от схемы установки приборов, связанные с неудобствами крепления или с наличием дефектов на поверхности изделия, должны быть согласованы с руководителем испытаний и помечены на схеме с указанием фактических размеров отклонения. При испытании следят за появлением и развитием трещин на поверхности бетона. При появлении трещин наиболее характерные и крупные маркируют и наносят на схему изделия с указанием их расстояния до характерных точек. Ширину трещин измеряют мерной лупой или микроскопом на каждой ступени нагрузки с погрешностью не более 0,1 мм. При первом измерении лупу, приложенную к поверхности бетона, обводят карандашом; при последующих измерениях лупу устанавливают точно на отмеченное место. Измерения записывают в специальную ведомость с указанием номера трещины в соответствии с маркировкой на изделии и на схеме.