RU2624794C1 - Universal rod of hegai - Google Patents

Universal rod of hegai Download PDF

Info

Publication number
RU2624794C1
RU2624794C1 RU2016133517A RU2016133517A RU2624794C1 RU 2624794 C1 RU2624794 C1 RU 2624794C1 RU 2016133517 A RU2016133517 A RU 2016133517A RU 2016133517 A RU2016133517 A RU 2016133517A RU 2624794 C1 RU2624794 C1 RU 2624794C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rod
gap
halves
forces
tensile
Prior art date
Application number
RU2016133517A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Николаевич Хегай
Алексей Олегович Хегай
Максим Олегович Хегай
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова" (ФГБОУ ВО ХГУ им. Н.Ф. Катанова)
Priority to RU2016133517A priority Critical patent/RU2624794C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2624794C1 publication Critical patent/RU2624794C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: universal core, containing a brittle material and fastened to the surface of a construction structure deformable from tensile or compressive forces is configured to determine the type of deformation and is formed from two tubular halves (1, 2) coaxially joined by means of a sleeve (3) with the possibility of forming a gap between the butt ends of the stem halves. At the same time, part of the bushing is rigidly fixed in one half (1), and the second half (2) is mounted on the hub (3) with the possibility of free movement on it. Inside the rod, there is an elastic element (4) fixed to the ends of the rod and connecting the halves (1, 2) to each other with a gap filled with a brittle material (5), for example, a gypsum, which does not change shape in the absence of external forces, while tearing or flaking (2) under the action of tensile forces and squeezed out of the gap under the action of compression forces.
EFFECT: increasing the efficiency and versatility of the tool for visually determining compression or stretch strains.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области диагностирования строительных конструкций в процессе эксплуатации и может быть использовано при визуальном наблюдении за поведением трещин в зданиях и при визуальном определении деформаций растяжения или сжатия.The invention relates to the field of diagnosing building structures during operation and can be used for visual observation of the behavior of cracks in buildings and for visual determination of tensile or compression strains.

Из технического уровня известны различные средства для обследования, наблюдения, контроля и длительного испытания строительных конструкций, зданий, подземных сооружений и фундаментов, используемые как для измерений параметров поверхностного деформационного состояния, так и получения сигнальной информации для предупреждения аварийной ситуации.From the technical level, various means are known for inspection, observation, control and long-term testing of building structures, buildings, underground structures and foundations, used both for measuring the parameters of the surface deformation state and for receiving signal information for preventing an emergency.

Известно осуществление мониторинга трещин в строительных конструкциях путем измерения приращений параметров трещины в ортогональных направлениях, при котором с помощью монтажного шаблона на поверхности строительных конструкций устанавливают измерительные базы из размещенных в выносных кронштейнах упорных конусов, которые обеспечивают точную установку с самоцентровкой в рабочее положение индикатора часового типа, снабженного жестко закрепленными на концах упорного и выдвижного штоков втулками с коническими гнездами, взаимодействующими с упорными конусами (Патент РФ №2178049 C2, дата приоритета 06.04.2000, дата публикации 10.01.2002, авторы: Репников Л.Н. и др., RU).It is known to monitor cracks in building structures by measuring increments of crack parameters in orthogonal directions, in which using the mounting template on the surface of building structures, measuring bases are installed from the stop cones placed in the remote brackets, which ensure accurate installation with self-centering in the working position of the watch type indicator, equipped with bushings with conical sockets rigidly fixed at the ends of the thrust and extendable rods; with persistent cones (RF Patent No. 2178049 C2, priority date 06.04.2000, publication date 10.01.2002, authors: Repnikov L.N. et al., RU).

Недостаток известного аналога обусловлен необходимостью установки индикатора часового типа для определения приращений параметров трещин.The disadvantage of this analogue is due to the need to install a dial indicator to determine the increment of crack parameters.

Известно, что при испытаниях конструкций для измерения малых линейных деформаций бетона (растяжение или сжатие) используются тензометры, позволяющие фиксировать эти деформации с большим увеличением. Наиболее распространен рычажный тензометр Гугенбергера, включающий основание, рычажную систему, неподвижную и подвижную опоры, шкалу для измерения деформаций, имеющий коэффициент увеличения K=1000 (Испытательная техника. Справочник, В.В. Клюев, книга 2. М.: Машиностроение, 1982. - С. 393).It is known that when testing structures for measuring small linear strains of concrete (tension or compression), tensometers are used to fix these strains with a large increase. The most common lever Hugenberger tensometer, including the base, the lever system, fixed and movable supports, a scale for measuring deformations, having a magnification factor K = 1000 (Testing technique. Handbook, V.V. Klyuyev, book 2. M .: Mechanical Engineering, 1982. - S. 393).

Известен также коленчато-рычажный индикаторный тензометр с коэффициентом увеличения K=5000 (Патент РФ №2350898 C1, дата приоритета 26.11.2007, дата публикации 27.03.2009, авторы: Кукса Л.В. и Черепенников А.В., RU).Known toggle indicator strain gauge with an increase coefficient of K = 5000 is also known (RF Patent No. 2350898 C1, priority date 11/26/2007, publication date 03/27/2009, authors: Kuksa L.V. and Cherepennikov A.V., RU).

Недостатком известных тензометров является ограниченная область их использования - для количественного определения небольших деформаций сжатия или растяжения, так как при значительных деформациях указанные тензометры не работают.A disadvantage of the known tensometers is the limited area of their use - for the quantitative determination of small compressive or tensile deformations, since these tensometers do not work with significant deformations.

Известен датчик измерения перемещений при жизнедеятельности трещины, обеспечивающий измерение плоского перемещения берегов трещин в двух направлениях, состоящий из основной пластины и вставляемого в нее ползунка с нанесенными на них шкалами с ценой деления 1,0 (на пластине) и 0,9 или 1,9 мм (на ползунке), наклеиваемых на разделенные трещиной части исследуемой поверхности с помощью двухстороннего вспененного скотча, причем датчик выполнен с образованием двух пар вертикальных и горизонтальных шкал, обеспечивающих снятие двух отсчетов по каждому направлению (Патент РФ №2402747 C1, дата приоритета 13.04.2009, дата публикации 27.10.2010, авторы: Серов А.Е. и др., RU).A known sensor for measuring displacements during the life of a crack, providing a measurement of the plane displacement of the crack faces in two directions, consisting of a main plate and a slider inserted into it with scales applied to them with a division price of 1.0 (on the plate) and 0.9 or 1.9 mm (on the slider) glued to the cracked parts of the test surface using double-sided foam tape, and the sensor is made with the formation of two pairs of vertical and horizontal scales, providing the removal of two samples for each CB direction (RF Patent №2402747 C1, priority date 13.04.2009, publication date 27.10.2010, authors: Serov AE et al, RU.).

Недостатком известного аналога является сложность установки датчика.A disadvantage of the known analogue is the difficulty of installing the sensor.

Известно применение метода муаровых полос для визуального определения напряжений и деформаций растяжения или сжатия, являющегося методом экспериментального исследования деформированного состояния конструкций, позволяющего выявить общий характер распределения деформаций по изменению интерференционной картины от сеток на поверхности конструкций (http://metal-archive.ru/teoriya-obrabotki/206-metod-muarovyh-polos-i-ego-primenenie-dlya-opredeleniya-napryazheniy-i-deformaciy.html, дата просмотра 27.04.2016).It is known to use the moiré strip method for the visual determination of stresses and tensile or compressive strains, which is a method of experimental investigation of the deformed state of structures, which allows one to reveal the general character of the distribution of strains by the change in the interference pattern from grids on the surface of structures (http://metal-archive.ru/teoriya -obrabotki / 206-metod-muarovyh-polos-i-ego-primenenie-dlya-opredeleniya-napryazheniy-i-deformaciy.html, viewed on 04/27/2016).

Недостатком метода муаровых полос является высокая трудоемкость и сложность реализации.The disadvantage of the moire strip method is the high complexity and complexity of implementation.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является стеклянный или гипсовый маяк, устанавливаемый на трещины зданий при их деформациях. Конструкция маяка должна обеспечивать его надежное сцепление с поверхностью конструкций и целостность маяка при отсутствии изменений ширины раскрытия трещины (http://www.project.bulgaria-burgas.ru/crack.htm, дата просмотра 27.04.2016, прототип).The closest technical solution to the claimed is a glass or gypsum beacon installed on the cracks of buildings during their deformation. The design of the beacon should ensure its reliable adhesion to the surface of the structures and the integrity of the beacon in the absence of changes in the width of the crack opening (http://www.project.bulgaria-burgas.ru/crack.htm, viewing date 04/27/2016, prototype).

Недостатком прототипа является низкая эффективность использования маяков, обусловленная, во-первых, одноразовым действием маяков с сигнальной их функцией, во-вторых, тем, что при визуальном рассмотрении деформаций затруднительно определить сжатие или растяжение без измерительных инструментов.The disadvantage of the prototype is the low efficiency of the use of beacons, due, firstly, to the one-time action of the beacons with their signal function, and secondly, due to the visual examination of the deformations, it is difficult to determine compression or tension without measuring tools.

Задачей изобретения является повышение эффективности конструктивного средства для визуального определения напряжений и вида деформаций растяжения или сжатия.The objective of the invention is to increase the effectiveness of structural means for the visual determination of stresses and types of tensile or compression strains.

Для решения поставленной задачи универсальный стержень, содержащий хрупкий материал и закрепляемый на поверхности строительной конструкции, деформируемой от усилий растяжения или сжатия, согласно изобретению выполнен с возможностью определения вида деформации и образован из двух трубчатых половинок, соосно состыкованных посредством вставленной в их отверстия втулки с возможностью образования зазора между стыкуемыми торцами половинок стержня, при этом часть втулки неподвижно закреплена в одной половинке, а вторая половинка установлена на втулке с возможностью свободного перемещения по ней, внутри стержня расположен упругий элемент, закрепленный на концах стержня и соединяющий половинки между собой с зазором, заполняемым хрупким материалом, не изменяющим форму при отсутствии внешних усилий, при этом отрывающимся или отслаивающимся от торца подвижно установленной половинки при действии усилий растяжении и выдавливающимся из зазора при действии усилий сжатия.To solve the problem, a universal rod containing brittle material and fixed on the surface of a building structure deformable from tensile or compressive forces, according to the invention, is configured to determine the type of deformation and is formed of two tubular halves coaxially joined by a sleeve inserted into their openings with the possibility of formation the gap between the butt ends of the halves of the rod, while part of the sleeve is fixedly fixed in one half, and the second half is installed Lena on the sleeve with the possibility of free movement along it, inside the rod there is an elastic element fixed at the ends of the rod and connecting the halves to each other with a gap filled with brittle material that does not change shape in the absence of external forces, while tearing off or peeling off the end of the movably installed half under the action of tensile forces and squeezed out of the gap under the action of compression forces.

Согласно изобретению в качестве хрупкого материала использован гипс.According to the invention, gypsum is used as a brittle material.

На фиг. 1 схематично представлен общий вид универсального стержня; на фиг. 2 представлена схема работы универсального стержня при действии растягивающих усилий; на фиг. 3 представлена схема работы универсального стержня при действии сжимающих усилий в вариантах с выдавленным или выкрошенным из зазора между половинками стержня материалом заполнения.In FIG. 1 schematically shows a general view of a universal rod; in FIG. 2 shows a diagram of the universal rod under tensile forces; in FIG. Figure 3 shows the operation diagram of a universal rod under the action of compressive forces in versions with filling material extruded or thrown out of the gap between the halves of the rod.

Универсальный стержень образован из двух трубчатых половинок 1 и 2, соосно состыкованных между собой с помощью втулки 3, вставленной в их отверстия, с возможностью перемещения одной половинки относительно другой. При этом часть втулки 3 неподвижно закреплена в половинке 1, а половинка 2 установлена на втулке 3 с возможностью свободного перемещения по ней. Внутри стержня расположен упругий элемент 4, например пружина или капроновая нить. Упругий элемент закреплен на концах стержня и соединяет образующие его половинки 1, 2 между собой. Длина растяжения упругого элемента 4 ограничена его предельной растяжимостью или частью длины втулки, расположенной в половинке 2. Между половинками 1, 2 устанавливается зазор, который заполняется хрупким материалом 5, например гипсом. Усилие от распора заполнения зазора между элементами 1 и 2 уравновешивается усилием упругого элемента 4. При отсутствии внешних усилий в стержне нет деформаций (фиг. 1).The universal rod is formed of two tubular halves 1 and 2, coaxially joined together by a sleeve 3 inserted into their holes, with the possibility of moving one half relative to the other. In this case, part of the sleeve 3 is fixedly mounted in the half 1, and half 2 is mounted on the sleeve 3 with the possibility of free movement along it. An elastic element 4, for example a spring or kapron thread, is located inside the shaft. The elastic element is fixed at the ends of the rod and connects its halves 1, 2 to each other. The extension length of the elastic element 4 is limited by its ultimate extensibility or part of the length of the sleeve located in the half 2. Between the halves 1, 2, a gap is established, which is filled with brittle material 5, for example gypsum. The force from the expansion gap filling gap between the elements 1 and 2 is balanced by the force of the elastic element 4. In the absence of external forces in the rod there are no deformations (Fig. 1).

Универсальность заявляемого стержня обусловлена высокой его эффективностью по сравнению с прототипом, простотой конструкции и возможностью альтернативной замены многих известных средств, используемых для визуального определения напряжений и вида деформаций растяжения или сжатия.The universality of the inventive rod is due to its high efficiency compared to the prototype, simplicity of design and the possibility of alternative replacement of many well-known tools used to visually determine the stress and type of tensile or compression deformations.

Работает конструкция универсального стержня следующим образом. Закрепление стержня на деформируемой поверхности строительной конструкции осуществляют любым известным способом, например с помощью клеевой подложки или крепежа дюбелем, саморезом, гвоздем при выполнении соответствующих отверстий на концах стержня (условно не показано). Согласно рабочей схеме, приведенной на фиг. 2, на стержень прикладывается растягивающее усилие. При этом половинка 2 стержня свободно перемещается по втулке 3, удаляясь от неподвижной половинки 1, отрывается от материала заполнения зазора 5, и между материалом и торцом половинки 2 появляется зазор, который визуально показывает деформации растяжения (фиг. 2).The design of the universal rod works as follows. The rod is fixed on the deformable surface of the building structure by any known method, for example, by means of an adhesive substrate or fixture with a dowel, a self-tapping screw, a nail when making corresponding holes at the ends of the rod (not shown conditionally). According to the operating circuit shown in FIG. 2, a tensile force is applied to the rod. In this case, the rod half 2 freely moves along the sleeve 3, moving away from the stationary half 1, detaches from the filling material of the gap 5, and a gap appears between the material and the end of the half 2, which visually shows tensile strains (Fig. 2).

Согласно рабочей схеме, приведенной на фиг. 3, на стержень прикладывается сжимающее усилие. Половинка 2 стержня свободно перемещается по втулке 3, приближаясь к половинке 1. При действии сжимающего усилия хрупкий материал 5 выдавливается из зазора или крошится. Выдавленный или выкрошенный из зазора хрупкий материал визуально показывает деформации сжатия (фиг. 3).According to the operating circuit shown in FIG. 3, a compressive force is applied to the rod. Half of the rod 2 moves freely along the sleeve 3, approaching half 1. Under the action of compressive force, the brittle material 5 is squeezed out of the gap or crumbles. The brittle material squeezed out or thrown out of the gap visually shows compression deformations (Fig. 3).

Универсальный стержень позволяет визуально определить деформации сжатия или растяжения более 1 мм.The universal rod allows you to visually determine compressive or tensile strains greater than 1 mm.

Технический результат заявляемого универсального стержня заключается в повышении эффективности и универсальности средства для визуального определения деформаций сжатия или растяжения за счет упрощенного конструктивного выполнения.The technical result of the inventive universal rod is to increase the efficiency and versatility of the means for visually determining compression or tensile strains due to the simplified design.

Claims (2)

1. Универсальный стержень, содержащий хрупкий материал и закрепляемый на поверхности строительной конструкции, деформируемой от усилий растяжения или сжатия, отличающийся тем, что выполнен с возможностью определения вида деформации и образован из двух трубчатых половинок, соосно состыкованных посредством вставленной в их отверстия втулки с возможностью образования зазора между стыкуемыми торцами половинок стержня, при этом часть втулки неподвижно закреплена в одной половинке, а вторая половинка установлена на втулке с возможностью свободного перемещения по ней, внутри стержня расположен упругий элемент, закрепленный на концах стержня и соединяющий половинки между собой с зазором, заполняемым хрупким материалом, не изменяющим форму при отсутствии внешних усилий, при этом отрывающимся или отслаивающимся от торца подвижно установленной половинки при действии усилий растяжения и выдавливающимся из зазора при действии усилий сжатия.1. A universal rod containing brittle material and fixed on the surface of a building structure deformable from tensile or compressive forces, characterized in that it is configured to determine the type of deformation and is formed of two tubular halves coaxially joined by a sleeve inserted into their openings with the possibility of formation the gap between the butt ends of the halves of the rod, while the part of the sleeve is fixedly fixed in one half, and the second half is mounted on the sleeve with the possibility of free movement along it, inside the rod there is an elastic element fixed at the ends of the rod and connecting the halves to each other with a gap filled with brittle material that does not change shape in the absence of external forces, while tearing off or peeling off the end of the movably mounted half under the action of tensile forces and squeezed out of the gap under the action of compression forces. 2. Универсальный стержень по п. 1, отличающийся тем, что в качестве хрупкого материала использован гипс.2. The universal core according to claim 1, characterized in that gypsum is used as a brittle material.
RU2016133517A 2016-08-15 2016-08-15 Universal rod of hegai RU2624794C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133517A RU2624794C1 (en) 2016-08-15 2016-08-15 Universal rod of hegai

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133517A RU2624794C1 (en) 2016-08-15 2016-08-15 Universal rod of hegai

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2624794C1 true RU2624794C1 (en) 2017-07-06

Family

ID=59312747

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016133517A RU2624794C1 (en) 2016-08-15 2016-08-15 Universal rod of hegai

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2624794C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220058U1 (en) * 2023-07-07 2023-08-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") MECHANICAL STRAIN GAUGE WITH REMOVABLE STRAIN GAUGE

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1121580A1 (en) * 1983-06-07 1984-10-30 Академия Коммунального Хозяйства Им.К.Д.Памфилова Device for watching crack propagation
GB2251311A (en) * 1990-10-11 1992-07-01 Roger William Johnson Crack monitoring gauge
US6520024B2 (en) * 2000-03-30 2003-02-18 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Crack-type fatigue detecting sensor, method for fabricating crack-type fatigue detecting sensor, and method for estimating damage using crack-type fatigue detecting sensor
KR100667579B1 (en) * 2006-07-27 2007-01-16 (주)유원건축사사무소 Measure device
EP2439485A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-11 Ginger CEBTP Device for measuring the growth of a crack, in particular in a wall of a building

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1121580A1 (en) * 1983-06-07 1984-10-30 Академия Коммунального Хозяйства Им.К.Д.Памфилова Device for watching crack propagation
GB2251311A (en) * 1990-10-11 1992-07-01 Roger William Johnson Crack monitoring gauge
US6520024B2 (en) * 2000-03-30 2003-02-18 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Crack-type fatigue detecting sensor, method for fabricating crack-type fatigue detecting sensor, and method for estimating damage using crack-type fatigue detecting sensor
KR100667579B1 (en) * 2006-07-27 2007-01-16 (주)유원건축사사무소 Measure device
EP2439485A1 (en) * 2010-10-05 2012-04-11 Ginger CEBTP Device for measuring the growth of a crack, in particular in a wall of a building

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2808937C1 (en) * 2023-06-19 2023-12-05 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" Method for determining absolute strains and stresses with mechanical strain gauge
RU220058U1 (en) * 2023-07-07 2023-08-23 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") MECHANICAL STRAIN GAUGE WITH REMOVABLE STRAIN GAUGE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108519175B (en) Variable-range soil pressure measuring method based on Bragg fiber grating
Ju et al. Rate effect on crack propagation measurement results with crack propagation gauge, digital image correlation, and visual methods
CN104019970A (en) Testing system for testing fatigue performance of helicopter tail rotor
CN104019968A (en) Testing system for testing fatigue performance of propeller blades
CN104777097A (en) FRP-concrete interface adhesive property testing device and method
RU2558852C1 (en) Device measuring characteristics of samples of concrete prepared based on expanded cement
JP6092575B2 (en) Reinforced concrete specimen preparation method
RU2624794C1 (en) Universal rod of hegai
CN104344997A (en) Passive type restraint loading device for triaxial test
KR102044959B1 (en) Concrete constructions crack displacement measurement equipment
CN103175721A (en) Device for making natural cracks of concrete sample
RU78314U1 (en) UNIVERSAL TESTING MACHINE FOR TESTING MULTILAYERED PANELS
JP6600350B2 (en) Strain detection structure
RU2535645C1 (en) Determination of long object bending stiffness with help of curvature gage
CN105486579A (en) Detection device and detection method for measuring strain generated by sample
RU2178049C2 (en) Crack monitoring in building structures
RU174678U1 (en) DEFORMATION SENSOR
CN114636626A (en) Method for measuring trabecula beam bottom tensile strain based on four-point bending fatigue test
CN208607173U (en) The automatic convergent-divergent analyzer of cement-based material test block
KR101865582B1 (en) Apparatus for Measuring the Cross-section Area and Curvature Radius of Material Tensile Test Specimen
RU57905U1 (en) DEVICE FOR TESTING COMPRESSION MATERIALS (OPTIONS)
CN207263542U (en) A kind of modulus of elasticity of concrete analyzer
JP3784073B2 (en) Apparatus for measuring shear in the core of a sandwich structure
Mikami et al. Health monitoring of high-rise building with fiber optic sensor (SOFO)
JP2008519249A (en) Gauge for measuring the linear strain of a material and its manufacturing method