Федеральное агентство по образованию

Рязанский институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения высшего

профессионального образования

«Московский государственный открытый университет»

Кафедра «Промышленного и гражданского строительства»

Рудомин Е.Н.

Лабораторный практикум по дисциплине

«Обследование и испытание зданий и сооружений»

Часть первая

Рязань 2010

ББК 38.5.

_{УДК 69.05:620.17}

Рудомин Е.Н. Лабораторный практикум по дисциплине «Обследование и испытание зданий и сооружений»: - Учеб.–метод. пособие для студентов строительных специальностей. Часть 1. Рязань: РИ (Ф) МГОУ, 2010. – 54 с.

Учебно–методическое пособие предназначено для студентов строительных специальностей всех форм обучения, изучающих курс обследование и испытание зданий и сооружений. Содержание и объем лабораторных работ по дисциплине «Обследование и испытание зданий и сооружений» соответствуют государственному образовательному стандарту по направлению – строительство.

В пособии содержится сведения о новейших достижениях и тенденциях развития испытательной технике, методах неразрушающего контроля для оценки надежности и безопасности строительных конструкций.

Печатается по решению Ученого совета Рязанского института (филиала)

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный открытый университет».

©	Рудомин Е.Н., 2010
©	Рязанский институт (филиал) Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный открытый университет», 2010

Введение

Испытание строительных конструкций является важным этапом проверки их качества. Строитель должен уметь правильно выбрать методы и средства для проведения обследований и испытания зданий и сооружений, обработать результаты и оценить состояние здания или сооружения. Что дает возможность проверить методику расчета и дать правильное заключение для проведения реконструкции, усилению и технологии изготовления конструкций.

Студент знакомится с методикой неразрушающего контроля качества, способами создания нагрузки, приборами для измерения деформаций, перемещений, неразрушающего определения характеристик материала в элементах конструкций.

Лабораторная работа 1

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
тензочувствительный элемент, низкоомные перемычки, выводные контакты, 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.