RU2036462C1 - Способ интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2036462C1 RU2036462C1 SU5021257A RU2036462C1 RU 2036462 C1 RU2036462 C1 RU 2036462C1 SU 5021257 A SU5021257 A SU 5021257A RU 2036462 C1 RU2036462 C1 RU 2036462C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- quality
- elements
- input
- test
- vibrations
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к механическим испытаниям и может быть использовано для контроля качества готовых предварительно напряженных железобетонных элементов и позволяет обеспечить возможность организации поточного контроля качества серийно выпускаемых изгибаемых элементов, определить величину предварительного напряжения арматуры в готовых элементах и логарифмический декремент колебаний последних, исключить погрешности, связанные со статическими испытаниями серии эталонных элементов и с наложением на изгибные крутильных колебаний. Это достигается за счет того, что для интегральной оценки качества и надежности контролируемого элемента используют дополнительный динамический параметр и критерий, представляющий из себя произведение веса элемента и квадрата основной (резонансной) частоты его изгибных колебаний, который определяется в контролируемом элементе и сопоставляется с аналогичным критерием эталонного элемента той же марки с помощью предлагаемого устройства. Последнее включает два измерительных преобразователя 5 колебаний, два фильтра 6 низких частот, два автонормирующих усилителя 7, 8 электрических сигналов двухпозиционный аналоговый переключатель 4, аналого-цифровой преобразователь 3, микроконтроллер 1 с узлами ввода 10 и отображения 9 информации. 2 с.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к испытаниям на циклические нагрузки и предназначено для контроля прочности, жесткости и трещиностойкости, в том числе при усталостных испытаниях, предварительно напряженных изгибаемых железобетонных конструкций, преимущественно сплошных, пустотных и ребристых плит, имеющих по длине постоянную изгибную жесткость.
Известен способ интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных конструкций по величине логарифмического декремента колебаний [1] который заключается в установке и закреплении конструкции на испытательном стенде, возбуждение в ней свободных изгибных колебаний, определении логарифмического декремента колебаний и сопоставлении этой характеристики и контролируемого параметра с соответствующими характеристиками эталонной конструкции.
Этот способ имеет невысокую точность оценок параметров качества, не позволяет определить величину преднапряжения арматуры в готовой конструкции, обладает большой трудоемкостью и требует значительных материальных затрат при проведении статических испытаний эталонных изделий до разрушения.
Известно устройство [2] содержащее узлы опирания и закрепления контролируемого железобетонного элемента, возбудитель свободных изгибных колебаний, преобразователь механических колебаний в электрические и измеритель частоты колебаний. По измеренной частоте свободных колебаний путем аналитической обработки получают начальный модуль упругости, с учетом которого судят об изгибной жесткости готового серийного железобетонного элемента.
Недостатком этого устройства является невозможность получения интегральной оценки качества и надежности готовых железобетонных элементов, обеспечения массового экспресс-контроля серийной продукции. Кроме того, точность контроля снижается за счет того, что оно не позволяет производить оценку качества по такому динамическому параметру как логарифмической декремент колебаний.
Технический результат изобретения заключается в определении величины предварительного напряжения арматуры в готовых элементах, обеспечении возможности организации поточного контроля качества серийно выпускаемых предварительно напряженных изгибаемых элементов, в исключении погрешностей, связанных со статическими испытаниями серии эталонных элементов.
Технический результат устройства заключается в определении дополнительного динамического параметра качества -логарифмического декремента колебаний, в обеспечении возможности поточного контроля серийной продукции, устранении погрешностей, связанных с наложением на изгибные крутильных колебаний.
Технический результат способа достигается за счет того, что для интегральной оценки качества и надежности контролируемого элемента используется критерий, представляющий из себя произведение веса элемента Р и квадрата основной (резонансной) частоты его изгибных колебаний f, который определяется в контролируемом элементе и сопоставляется с аналогичным критерием эталонного элемента той же марки с помощью специального устройства (прибора) на основе микроконтроллера.
Технический результат устройства достигается за счет того, что устройство содержит дополнительный преобразователь механических колебаний контролируемого элемента в электрические, два фильтра низких частот (ФНЧ), два автоматических нормирующих (автонормирующих) усилителя электрических сигналов, двухпозиционный аналоговый переключатель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и микроконтроллер с узлами ввода и отображения допускаемых и контролируемых статических и динамических параметров эталонного и серийного элементов. Выходы преобразователей соединены с входами соответствующих ФНЧ, выходы которых соединены с входами соответствующих усилителей, один из выходов каждого усилителя соединен с входом аналогового переключателя, а другой с управляющим входом одного из усилителей. Выход аналогового переключателя соединен с входом АЦП, выход которого соединен с входным портом микроконтроллера, вход которого соединен с узлом ввода, а его выходы с входами возбудителя колебаний, аналогичного переключателя, АЦП и узла отображения.
Преобразователи колебаний устанавливаются непосредственно на противоположных боковых поверхностях объекта контроля и на прямой, перпендикулярной продольной оси последнего; ФНЧ настроен на подавление частот выше возможного диапазона колебаний контролируемых элементов, а также на селективное подавление 50 герцовой составляющей наводок; один из автонормирующих усилителей является ведущим, а другой ведомым по цепи управления от первого; выход микроконтроллера на АЦП служит для обнуления последнего, а на аналоговый переключатель для поочередно периодического переключателя последнего.
На чертеже изображено предлагаемое устройство.
Оно содержит микроконтроллер 1, выход 2 микроконтроллера на пуск устройства возбуждения механических колебаний в контролируемом элементе, аналого-цифровой преобразователь 3, аналоговый двухпозиционный переключатель 4, преобразователь 5 механических колебаний в электрические, фильтр 6 низких частот (ФНЧ), автонормирующие усилители 7 и 8, узел 9 отображения информации, узел 10 ввода.
Микроконтроллер 1 находится в исходном состоянии, выход 2 последнего на запуск устройства возбуждения механических колебаний в элементе обесточен. АЦП 3 обнулено; аналоговый переключатель 4 находится в положении связи по произвольному каналу; преобразователи 5 закреплены на противоположных боковых поверхностях элемента, находящегося в состоянии покоя по целевому возбуждению, ФНЧ 6 осуществляет подавление нецелевых колебаний нулевого состояния, ведущий и ведомый автонормирующие усилители 7 и 8 находятся в состоянии номинального усиления; узел отображения информации обнулен, узел 10 ввода прибывает в активном состоянии состоянии готовности к введению в микроконтроллер информации об элементе.
После осуществления ввода в микроконтроллер 1 с помощью узла 10 информации о контролируемом объекте и пуске микроконтроллера, последний выдает однократный импульс управления с выхода 2 на устройство возбуждения механических колебаний в элементе, снимается обнуление с АЦП 3, конкретизируется канал связи через аналоговый переключатель 4.
Возбужденные в объекте контроля механические колебания преобразуются преобразователями 5 в электрические сигналы, которые в дальнейшем, проходя через ФНЧ 6, очищаются от 50 герцовой составляющей и частот, лежащих выше максимальной для контрольной марки элемента. Электрические сигналы с каналов ФНЧ 6 поступают на автонормирующие усилители 7 и 8, в которых усиление является функцией амплитуды входного сигнала с целью выдачи с выхода этих усилителей сигналов нормированной начальной амплитуды. Сигналы с усилителей 7 и 8 поочередно периодически пропускаются аналоговым переключателем 4 на вход АЦП 3, где преобразуются в две последовательности цифровых кодов, при этом каждое переключение аналогового переключателя 4 сопровождается обнулением АЦП 3.
Во время производства измерений микроконтроллер блокирует ввод от узла ввода 10 и занят только приемом информации с АЦП 3, ее размещением и управлением аналоговым переключателем и АЦП.
По окончании измерений микроконтроллер 1 осуществляет автоматизированный расчет интегральных показателей качества и надежности элемента прочности, жесткости, трещиностойкости, величины преднапряжения арматуры, а также динамических параметров с выдачей расчетной информации на узел 9 отображения информации, после чего производится очередной ввод информации об элементе с узла 10 в микроконтроллер.
При реализации способа для какой-либо марки железобетонного предварительно напряженного изгибаемого элемента, предназначенной для контроля, изготавливают эталонное изделие под строгим контролем всех технологических операций. Устанавливают его на стенд для динамических и статических испытаний, проводят вибрационные испытания, определяя резонансную частоту колебаний f, и определяют вес изделия.
Технико-экономические показатели по изобретению складываются из обеспечения возможности массовой автоматизированной интегральной оценки качества и надежности серийных элементов; из возможности проведения автоматизированной оценки дополнительно по логарифмическому декременту колебаний; снижения аварийности по причине выбраковки при массовом контроле изделий, от статических выборных методов оценок качества.
Кроме того, при реализации изобретения обеспечивается повышение точности и оперативности оценки интегральных характеристик; повышение технической и технологической культуры производства на основе оперативной и высокодостоверной информации; возможность снижения энерго- и материальных затрат, обусловленных технологическими запасами на неопределенность, связанных с отсутствием возможности оперативной интегральной оценки качества и надежности изделий.
Claims (2)
1. Способ интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов, заключающийся в том, что испытуемый и эталонный элементы закрепляют по эксплуатационной схеме, возбуждают в них свободные изгибные колебания, определяют основную частоту колебаний, с учетом отклонения которых определяют параметры качества испытуемого элемента, отличающийся тем, что для организации поточного контроля качества серийных элементов, определения величины предварительного напряжения в арматуре готового элемента, исключения погрешностей, связанных со статическими испытаниями серии эталонных элементов, определяют вес эталонного и испытуемого элементов, а определение параметров качества испытуемого элемента осуществляют по следующим зависимостям:
Φ = ΦэKэ/K;
K=Pf2;
Kэ= Pэf ,
где Φ, Φэ значения контролируемого параметра соответственно испытуемого и эталонного элементов;
K, Kэ критерий надежности соответственно испытуемого и эталонного элементов;
P, Pэ вес соответственно испытуемого и эталонного элементов;
f, fэ основные частоты колебаний соответственно испытуемого и эталонного элементов.
Φ = ΦэKэ/K;
K=Pf2;
Kэ= Pэf
где Φ, Φэ значения контролируемого параметра соответственно испытуемого и эталонного элементов;
K, Kэ критерий надежности соответственно испытуемого и эталонного элементов;
P, Pэ вес соответственно испытуемого и эталонного элементов;
f, fэ основные частоты колебаний соответственно испытуемого и эталонного элементов.
2. Устройство для интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов, содержащее узлы опирания и закрепления испытуемого элемента, возбудитель свободных изгибных колебаний и преобразователь механических колебаний в электрические, отличающееся тем, что для обеспечения массового контроля серийной продукции, определения дополнительного динамического параметра качества логарифмического декремента колебаний и устранение погрешностей, связанных с наложением на изгибные крутильных колебаний, оно снабжено дополнительным преобразователем механических колебаний в электрические, двумя фильтрами низких частот (ФНЧ), двумя автонормирующими усилителями электрических сигналов, двухпозиционным аналоговым переключателем, аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и микроконтроллером с узлами ввода и отображения допускаемых и контролируемых статических и динамических параметров эталонного и серийного элементов, выходы преобразователей соединены с входами соответствующих ФНЧ, выходы которых соединены с входами соответствующих усилителей, один из выходов каждого усилителя соединен с входом аналогового переключателя, а другой с управляющим входом одного из усилителей, выход аналогового переключателя соединен с входом АЦП, выход которого соединен с входным портом микроконтроллера, вход которого соединен с узлом ввода, а выходы с входами возбудителя колебаний, аналогового переключателя, АЦП и узла отображения.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5021257 RU2036462C1 (ru) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Способ интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5021257 RU2036462C1 (ru) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Способ интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов и устройство для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2036462C1 true RU2036462C1 (ru) | 1995-05-27 |
Family
ID=21593952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5021257 RU2036462C1 (ru) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Способ интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2036462C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2473880C2 (ru) * | 2011-04-27 | 2013-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа |
RU2550155C2 (ru) * | 2010-05-11 | 2015-05-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Устройство и способ для измерения токов в подшипнике |
-
1991
- 1991-11-12 RU SU5021257 patent/RU2036462C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Сехниашвили Э.А. Интегральная оценка качества и надежности предварительно напряженных констуркций. М.: Наука, 1988, с.217. * |
2. Стенд типа К-1384А для неразрушающего контроля плоских плит и пустотных настилов вибрационным методом. Информационный листов треста Оргтехстрой Главзапстроя Минстроя СССР, 1977, с.4. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2550155C2 (ru) * | 2010-05-11 | 2015-05-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Устройство и способ для измерения токов в подшипнике |
US9035664B2 (en) | 2010-05-11 | 2015-05-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Device and method for measuring currents in a bearing |
RU2473880C2 (ru) * | 2011-04-27 | 2013-01-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс" (ФГБОУ ВПО "Госуниверситет - УНПК") | Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных конструкциях балочного типа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4342229A (en) | Apparatus and method for the non-destructive testing of the physical integrity of a structural part | |
US20040025593A1 (en) | Device and method for acoustic diagnosis and measurement by pulse electromagnetic force | |
AU725191B2 (en) | Method and apparatus for predicting structural integrity by estimating modal damping factor | |
CN111272316A (zh) | 埋入式预应力锚索锚固力检测装置及检测方法 | |
RU2036462C1 (ru) | Способ интегральной оценки качества предварительно напряженных изгибаемых железобетонных элементов и устройство для его осуществления | |
JPH0335613B2 (ru) | ||
JP5163857B2 (ja) | コンクリート構造物品質検査方法及びコンクリート構造物品質検査装置 | |
CN108333061B (zh) | 一种测量应力松弛的系统及测量方法 | |
RU2146818C1 (ru) | Способ определения характеристик напряженно-деформированного состояния конструкционных материалов | |
RU2284489C1 (ru) | Способ вибрационного контроля технического состояния пролетных строений мостовых конструкций | |
RU2086943C1 (ru) | Способ определения логарифмического декремента колебаний | |
SU1392429A1 (ru) | Способ определени напр жений в образцах | |
SU1086389A1 (ru) | Способ измерени вектора чувствительности акселерометра | |
RU2066860C1 (ru) | Способ определения трещиностойкости | |
RU2097727C1 (ru) | Способ неразрушающего контроля качества готового железобетонного изделия | |
RU2719793C1 (ru) | Способ определения модуля упругости бетона в упругих железобетонных балках | |
RU1770889C (ru) | Способ определени механических характеристик изделий | |
Anastasopoulos et al. | Modal strain identification from low-amplitude FBG data using an improved wavelength detection algorithm | |
JP2002181677A (ja) | コンクリートの非破壊圧縮強度試験方法及び応力推定方法及び試験装置 | |
RU2017079C1 (ru) | Способ определения параметров колебательной системы | |
KR101793372B1 (ko) | 전기적 임피던스 계측값을 이용한 부착식 긴장재의 긴장응력 평가 방법 | |
SU1698729A1 (ru) | Способ определени физико-механических свойств материалов | |
RU2248567C1 (ru) | Устройство для виброакустического контроля одноосных конструкций | |
Ndambi et al. | Modal testing as a tool for non-destructive testing of concrete structures | |
SU1647233A1 (ru) | Устройство определени рассто ни до металлических предметов в неметаллических средах |