3.2.4 Экспериментальное определение начальных напряжении в арматуре

Информация о материале
Родительская категория: Раздел 3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЕ СРЕДСТВ ДЛЯ УГЛУБЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ В КОНТЕКСТЕКОМПЕТЕНТНОСТНОГО ПОДХОДА В ОБУЧЕНИИ
Категория: 3.2 Исследование деформаций и напряжений в нагруженных элементах статически неопределимых конструкций
Опубликовано: 03.11.2016 05:12
Просмотров: 642

В практике промышленного и гражданского строительства часто используют предварительно напряженные элементы строительных конструкций. Крайне необходимо знать фактические усилия затяжки стальной арматуре, обуславливающие начальные напряжения в них.

Для экспериментального определения усилий затяжки нами успешно применяется тензометрический метод [75], суть которого излагается ниже.

В случае, когда начальные усилия в арматуре создаются механически при помощи резьбового соединения, достаточно иметь тензометрический гаечный ключ (рисунок 3.76).

На горизонтальной грани рукоятки ключа, работающей на изгиб, на максимальном расстоянии от свободного конца инструмента размещают рабочий тензометрический датчик (РД), а на отдельной пластинке, не испытывающей        деформацию,         приклеивают       компенсационный тензометрический датчик (КД). Оба датчика по полумостовой схеме подключаются к цифровому измерителю деформации типа ЦТИ-1.

Сначала записывают показания рабочего датчика без приложения нагрузки на рукоятку ключа, а затем фиксируют показания прибора в последний момент затяжки (при максимально приложенной внешней нагрузке). Находя разность показаний прибора до и после затяжки в резьбовом соединении, умножают ее на 2*10-6 и определяют действительное значение относительной деформации в точке инструмента, где приклеен рабочий тензометрический датчик. Максимальное напряжение σ в гаечном ключе вычисляются по закону Гука.

 3 3.2 3.2.4 pic.3.76

Рисунок 3.76 Тензометрический гаечный ключ

Момент затяжки в резьбовом соединении определяют по формуле:

М3 = σW,

где W - момент сопротивления сечения ключа, где наклеен датчик.

Момент сопротивления равен:

3 3.2 3.2.4 form1

где b и h — соответственно ширина и высота поперечного сечения ключа.

Усилие затяжки F3 в резьбовом соединении может быть вычислено по формуле [М.Н. Иванов. Детали машин. -М.: Высшая школа, 2000, -383с.]:

F3=2 М3/ {d2[tg(ψ+ φʹ)+f]},

где М3 - момент затяжки в резьбовом соединении;

d2 - средний диаметр резьбы;

ψ- угол наклона резьбы;

φʹ - угол между результирующей силой в резьбовом соединении и нормалью.

Начальные напряжения σн в арматуре находят по формуле:

3 3.2 3.2.4 form2