Плешко М.С. Основания и фундаменты тр. сооруж. К вып. лаб. раб. для студ. спец. Строит. ж.д. мостов и тр. тон. Ч.2. 2017

РОСЖЕЛДОР

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВО РГУПС)

__________________________________________________________________

М.С. Плешко, М.В. Плешко, Л.А. Петренко

ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Учебно-методическое пособие к выполнению лабораторных работ

для студентов специальности «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

Часть 2

Ростов-на-Дону

2017

3

ВВЕДЕНИЕ

Всоответствии со стандартом специальности «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей», учебными планами и типовыми программами дисциплина «Основания и фундаменты транспортных сооружений» предваряется теоретической подготовкой по следующим дисциплинам: «Механика грунтов», «Инженерная геология», «Материаловедение и технология конструкционных материалов».

Врезультате освоения курса студент должен:

-знать: принцип работы современных приборов для исследования строительных материалов и конструкций; методы проверки несущей способности конструкций; свойства строительных материалов и условия их применения;

-уметь: применять современное оборудование для исследования строительных материалов и конструкций, использовать современные средства вычислительной техники и программного обеспечения для расчета строительных конструкций и сооружений;

-владеть: типовыми методами анализа напряженного и деформированного состояния элементов конструкций при простейших видах нагружения; современными методами исследования, расчета, проектирования и технологиями строительства и технического обслуживания железнодорожного пути и искусственных сооружений.

При выполнении лабораторных работ применяются следующие интерактивные методы обучения студентов.

1 Работа в малых группах – это одна из самых популярных стратегий, дающих всем обучающимся возможность участвовать в работе, практиковать навыки сотрудничества, межличностного общения (в частности, умение активно слушать, вырабатывать общее мнение, разрешать возникающие разногласия).

2 Моделирование производственных процессов и ситуаций. Метод предусматривает имитацию реальных условий, конкретных специфических операций, моделирование соответствующего рабочего процесса, создание интерактивной модели и др.

3 Ролевая игра – это разыгрывание участниками группы сценки с заранее распределенными ролями в интересах овладения определенной поведенческой или эмоциональной стороной жизненных ситуаций.

4 Тренинг – это процесс получения навыков и умений в какой-либо области посредством выполнения последовательных заданий, действий или игр, направленных на достижение наработки и развития требуемого навыка.

4

Лабораторная работа № 4

Определение деформаций в конструкциях при различных условиях нагружения с помощью научно-исследовательского комплекса «Модель несущих конструкций промышленного здания» МКПЗ-7ЛР-11

Цель работы: экспериментальное определение распределения деформаций в конструкциях при различных условиях нагружения.

Основные теоретические положения

Научно-исследовательский комплекс «Модель несущих конструкций промышленного здания» МКПЗ-7ЛР-11 представлен на рисунке 6.

Рисунок 6 – Научно-исследовательский комплекс «Модель несущих конструкций промышленного здания» МКПЗ-7ЛР-11

Научно-исследовательский комплекс включает в себя:

5

1 Стенд «Модель несущих конструкций промышленного здания» МКПЗ- 7ЛР-11 состоящий из:

– грузы 1, выполненные в форме полос, для нагружения модуля «Перекрытие здания» – 36 шт.;

-модуль «Перекрытия здания» 2, выполненный в виде ферменной конструкции из алюминиевой профильной трубы сечением 12 12 1,2 мм;

-модуль «Подкрановая балка» 3, выполненный в форме двутавра из стали путем сваривания с последующей полимерной окраской – 2 шт.;

-опорные катки 4, установленные на модуле «Крановая балка», для обеспечения возможности перемещения модуля «Крановая балка» с весовой нагрузкой вдоль модуля «Подкрановая балка» – 4 шт.;

-раскос 5, обеспечивающий дополнительную жесткость конструкции в продольном направлении – 4 шт.;

-модуль «Колонна здания» 6 – 6 шт, на два из которых смонтированы тензорезисторы по 9 шт. на модуль;

-основание-рама 7 для установки всех модулей;

-регулируемые опоры 8 для установки основания-рамы горизонтально;

-раскос 9, обеспечивающий дополнительную жесткость конструкции в поперечном направлении;

-модуль «Крановая балка» 10, выполненный в форме двутавра из стали путем сваривания с последующей полимерной окраской;

-устройство нагружения 11, установленное на крановой балке с возможностью продольного перемещения;

-подвес 12 для прикладывания весовой нагрузки к крановой балке и при испытании колонны;

-грузы 13, выполненные в форме диска с прорезью, массой 2,5 кг – 16

шт.;

Габаритные размеры стенда: ширина 1872 мм, глубина 1760 мм, высота – 1200мм, масса без грузов – 120 кг. Весовая нагрузка, имитирующая распределенное воздействие со стороны перекрытия здания – 2,2 кН, весовая нагрузка, имитирующая воздействие на крановую балку – 400 Н

2 Компьютер с установленным программным обеспечением «Модель промышленного здания»

3 Измерительно преобразовательный блок мощностью 200 Вт 4 Плата АЦП Е14-140, установленная внутри измерительно-

преобразовательного блока, подключенная к компьютеру через USB кабель. Стенд «Модель несущих конструкций промышленного здания» МКПЗ-

7ЛР-11 представляет собой модель несущих конструкций, применяемых при строительстве промышленных одноэтажных зданий. На элементы конструкций установлены тензорезисторы, позволяющие определять деформации в различных точках конструкции как при ее монтаже, так и при последующем нагружении. Нагрузки, действующие на элементы стенда, создают путем установки грузов в различные точки стенда.

Сигналы с тензорезисторов усиливаются и выводятся на компьютер через измерительно-преобразовательный блок и плату АЦП Е14-140.

6

Порядок выполнения работы

1Включить компьютер, дождаться загрузки операционной системы;

2Установить на раму-основание стенда модули, проверить надежность затяжки соединений на собранной конструкции;

3Включить питание измерительно-преобразовательного блока и выждать 15–20 минут для прогрева тензорезисторов и усилителей;

4Запустить на компьютере программу «Модель промышленного зда-

ния»;

5Проконтролировать выход датчиков и усилителей на стационарный тепловой режим: после балансировки изменение показаний не должно меняться более чем на 3 единицы в течение 5 минут;

6Провести нагружение модулей весовой нагрузкой, выполнить все необходимые замеры;

7Занести показания тензорезисторов в таблицу;

8Рассчитать деформации в соответствующих точках установки тензорезисторов на модуле;

9Сравнить теоретические значения и экспериментально измеренные;

10Сделать выводы.

Индивидуальные задания

Индивидуальные задания для каждого варианта представлены в табл. 5.

Таблица 5 – Индивидуальные задания по вариантам

7

Таблицы для заполнения в соответствии с индивидуальным заданием:

Таблица 6 – Результаты испытаний. Показания тензорезисторов

Таблица 9 – Результаты испытаний. Показания тензорезисторов

8

Таблица 10 – Результаты испытаний. Показания тензорезисторов

9

Лабораторная работа № 5

Неразрушающий контроль железобетонного монолита локатором арматуры Profometеr-5 для обнаружения арматуры и определения диаметра арматурных стержней

Цель работы: Обнаружить положение арматуры в железобетонном монолите локатором арматуры Profometеr-5 и определить диаметр арматурных стержней

Основные теоретические положения

Локатор арматуры Profometеr-5 (рис. 7) – это легкий компактный прибор для обнаружения арматуры, а также определения толщины защитного слоя бетона и диаметра арматурных стержней.

Локатор арматуры Profometеr-5 состоит из:

1Индикаторного блока

2Универсального пробника

3Программного обеспечения

4Железобетонный монолит

Рисунок 7 – Локатор арматуры Profometеr-5

10