РЯЗАНСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ (МАМИ)»

КАФЕДРА ПРОМЫШЛЕННОГО И ГРАЖДАНСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

по дисциплине

«Обследование и испытание зданий и сооружений»

Выполнил:

Проверил:

Рудомин Е.Н.

Р язань 2015

Содержание

Стр.

Лабораторная работа № 1 «ТЕНЗОРЕЗИСТОРНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ» 3

Лабораторная работа № 2 «ОБСЛЕДОВАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ МОДЕЛИ СТАЛЬНОЙ БАЛКИ» 13

Лабораторная работа № 3 «ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МОДЕЛИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВАРНОЙ ФЕРМЫ ПРИ ДЕЙСТВИИ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ» 19

Лабораторная работа № 4 «МЕХАНИЧЕСКИЕ НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА» 27

Лабораторная работа № 5 «АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНА» 41

Лабораторная работа № 6 «ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ЗАЩИТНОГО СЛОЯ БЕТОНА. ОСВИДЕТЕЛЬСТВОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СООРУЖЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ БАЛКИ» 47

Лабораторная работа № 1 тензорезисторный метод измерения деформаций

1.1. Цели и задачи работы

Цель работы:

 Практическое знакомство с первичной и вторичной аппаратурой, используемой в тензорезисторном методе исследования напряженно-деформирован­ного состояния строительных конструкций.

 Изучение методики тарировки тензорезисторов.

 Экспериментальное определение коэффициентов тензочувствительности тензорезисторов.

Постановка эксперимента на моделях проводится в случаях, когда получить точное теоретическое решение не представляется возможным либо существует сомнение в правильности методики расчета.

Лабораторная работа выполняется в два этапа:

1 – определение коэффициента тензочувствительности тензорезисторов (градуировка тензорезисторов);

2 – определение напряженно-деформированного состояния модели.

Оборудование:

Лабораторная установка со стальной консольной балкой переменного сечения, индикатор часового типа, гири, тензорезисторы, многоканальный измеритель-регистратор ТЕРЕМ-4.0, мост постоянного тока, электронный тензометрический измеритель деформаций АИД-4, электромеханический тензометр, металлическая линейка, штангенциркуль.

1.2. Краткие теоретические сведения

1.2.1. Преобразователи

Все преобразователи можно разделить на две группы: активные (генераторные) и пассивные (параметрические). Из большой группы пассивных преобразователей в данной работе будем рассматривать только тензорезисторные. Преобразователи, у которых при изменении измеряемых неэлектрических величин меняется электрический параметр – сопротивление, называются резистивными. При экспериментальных исследованиях строительных конструкций применяют проволочные, фольговые и полупроводниковые резисторы. Тензорезисторы представляют собой несколько петель тонкой (0,015-0,030 мм) проволоки, оклеенной с обеих сторон бумагой. К концам проволоки сваркой или пайкой присоединены провода. Длина петли называется базой тензорезистора. Проволочные петлевые тензорезисторы изготавливаются с базой 5-50 мм и активным сопротивлением 50-400 Ом. Для изготовления проволочных тензорезисторов используются преимущественно сплавы меди и никеля (константан, элинвар, эдванс).

Все существующие в настоящее время тензорезисторы можно условно классифицировать по следующим признакам:

по конструкции – проволочные, фольговые и полупроводниковые;

по типу основы – с бумажной, пленочной и без основы;

по типу решеток – с поперечной и без поперечной чувствительности;

по назначению – для статических и статико-динамических испытаний, для измерения деформаций внутри конструкции, для кратковременных и длительных испытаний;

по влагостойкости – влагостойкие и невлагостойкие.

Таблица 1.1 – Основные характеристики тензорезисторов

Характеристики тензорезисторов	Проволочные петлевые	Проволочные беспетлевые	Фольговые
1 – тензочувствительный элемент, 2 – низкоомные перемычки, 3 – выводные контакты, 4 – подложка, l – база тензорезистора
Способ образования тензочувствительного элемента	Намоткой проволоки в виде плоской или объемной спирали	Замыканием плоского пучка проволоки низкоомными перемычками	Травлением или штампованием из фольги
Основа	Бумажная, пленочная, комбинированная	Бумажная, пленочная, комбинированная	Бумажная, пленочная, комбинированная
Размеры базы l, мм: технологически допустимые рекомендуемые	2...100 5...50	1...300 3...100	0,3….200 3...30
Пределы значений S	1,8...5,6	2,0...5,6	2,0...2,3
Коэффициент относительной поперечной чувствительности	0,02...0,05	около 0	0,01...0,02
Измерительный диапазон е, %	± 0,3 до ± 5	± 1 до +15	± 0,3 до ± 5
Ползучесть, %	До 1	До 0,1	До 0,5

Все выпускаемые промышленностью тензорезисторы маркируются следующим образом. Буквами обозначается тип тензорезистора, а цифрами – его характеристики. Первая буква свидетельствует о проволочной (П) или фольговой (Ф) решетке, вторая указывает на материал решетки (К – константан), третья указывает вид основы (Б – бумажная, П – пленочная) для проволочных тензорезисторов, а для фольговых – конструкцию решетки (П – прямоугольная, Р – розеточная), четвертая буква (только для фольговых) отражает конструктивные особенности решетки. Первая цифра указывает размер базы тензорезистора в мм, вторая – номинальное сопротивление в Ом. После ставится буква, отражающая температуру режима наклейки тензорезистора (X – не более 30°С, Г – не более 180°С). Например, ПК Б-20-150Х (Г) – тензорезистор проволочный, из константана, на бумажной основе, с базой 20 мм, номинальным сопротивлением 150 Ом, наклейка при температуре не выше + 180°С.