RU2733106C2 - Methods for evaluation of operational efficiency of profiled sheet from polymer composite materials - Google Patents
Methods for evaluation of operational efficiency of profiled sheet from polymer composite materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2733106C2 RU2733106C2 RU2018132440A RU2018132440A RU2733106C2 RU 2733106 C2 RU2733106 C2 RU 2733106C2 RU 2018132440 A RU2018132440 A RU 2018132440A RU 2018132440 A RU2018132440 A RU 2018132440A RU 2733106 C2 RU2733106 C2 RU 2733106C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- deflection
- sample
- test
- profiled sheet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/20—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady bending forces
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов и изделий на их основе, конкретно, профилированного листа (профлист или ПЛ) различного назначения из полимерных композиционных материалов (ПКМ). Изобретение может быть использовано для определения эксплуатационных характеристик и выдачи рекомендаций по использованию изделий из ПЛ на основе тестируемых материалов, работающих в условиях статического нагружения.The invention relates to the field of studying the strength properties of solid materials and products based on them, specifically, profiled sheet (profiled sheet or PL) for various purposes made of polymer composite materials (PCM). The invention can be used to determine the operational characteristics and issue recommendations for the use of products from submarines based on tested materials operating under static loading.
Известны способы проведения испытаний с механическим нагружением, обеспечивающие создание напряжений растяжения-сжатия в образцах, выполненных в виде полосы или стержня в направлении их продольной оси. Совместное действие нормальных и касательных напряжений исследуют при поперечном изгибе образца в виде бруса. По предлагаемой трехточечной схеме нагружения образец устанавливают на двух опорах, расположенных по его краям, и нагружают поперечной силой, приложенной по середине между опорами [Тарнопольский Ю.М. и др. Методы статических испытаний армированных пластиков. М.: Химия, 1981, с. 272].Known methods of testing with mechanical loading, providing the creation of tensile-compressive stresses in samples made in the form of a strip or rod in the direction of their longitudinal axis. The combined action of normal and tangential stresses is investigated during transverse bending of a sample in the form of a bar. According to the proposed three-point loading scheme, the sample is installed on two supports located along its edges, and loaded with a transverse force applied in the middle between the supports [Tarnopolsky Yu.M. and other Methods of static testing of reinforced plastics. M .: Chemistry, 1981, p. 272].
Известен способ непрерывных механических испытаний длинномерных образцов на поперечный изгиб [Патент РФ №2006022]. В процессе испытания образец прокатывают между двумя парами роликов, которые служат его опорами, а один из роликов обеспечивает его перемещение. Поперечное усилие, действующее на образец, создают посредством дополнительного ролика, расположенного между опорными парами роликов. Параметры нагружения контролируют посредством нагружающего ролика. Все ролики имеют цилиндрическую форму с прямолинейной образующей и обеспечивают равномерное давление по ширине длинномерного образца. Таким образом реализуют трехточечную схему нагружения и исследование образцов из изотропных материалов.The known method of continuous mechanical testing of long specimens for transverse bending [RF Patent No. 2006022]. During the test, the sample is rolled between two pairs of rollers that support it, and one of the rollers ensures its movement. The transverse force acting on the sample is created by means of an additional roller located between the supporting pairs of rollers. The loading parameters are controlled by means of a loading roller. All rollers have a cylindrical shape with a straight generatrix and provide uniform pressure across the width of a long specimen. Thus, a three-point loading scheme and the study of samples from isotropic materials are realized.
Известен стандарт испытания металлических материалов [ГОСТ Р 52752-2007 (Опалубка. Методы испытаний. Дата введения 2008-06-01], по которому оценка прочности и жесткости элементов опалубки осуществляется по результатам их контрольных статических испытаний нагружением путем сопоставления значения фактической несущей способности и жесткости элемента и соответствующих значений фактической разрушающей нагрузки и прогиба элемента, определенных по результатам испытаний, с соответствующими расчетными значениями, установленными в проектной документации, стандартах и (или) ТУ на опалубку и ее элементы.Known standard for testing metallic materials [GOST R 52752-2007 (Formwork. Test methods. Date of introduction 2008-06-01], according to which the strength and stiffness of formwork elements is assessed based on the results of their control static loading tests by comparing the values of the actual bearing capacity and stiffness element and the corresponding values of the actual breaking load and the deflection of the element, determined from the test results, with the corresponding calculated values established in the design documentation, standards and (or) technical specifications for the formwork and its elements.
Профилированный лист из ПКМ по сравнению с металлическим обладает более низким модулем упругости, что приводит к прогибам и требует особого контроля для применения в каждой из областей применения (кровля, настилы, ограждения, несущие конструкции и другие). При этом изделиям из ПЛ не требуется высокие прочностные и жесткостные требования как для опалубки.Compared to metal, profiled sheet made of PCM has a lower modulus of elasticity, which leads to deflections and requires special control for use in each of the areas of application (roofing, decking, fences, supporting structures, etc.). At the same time, PL products do not require high strength and stiffness requirements as for formwork.
Известны виды нагрузок, действующие на профилирующие листы, применяемые в строительстве, например, в качестве кровли, и их расчетные величины, например, снеговых или ветровых нагрузок (Методическое пособие по применению профилированных стальных настилов в строительстве http://profnastilspb.ru/gost_pdf/).There are known types of loads acting on profiled sheets used in construction, for example, as a roof, and their calculated values, for example, snow or wind loads (Methodological manual on the use of profiled steel decks in construction http://profnastilspb.ru/gost_pdf/ ).
Известен способ определения механических характеристик, в частности, модуля упругости, предельной прочности, предельной деформации, стержней из ПКМ [Патент РФ №2451281]. Изобретение предусматривает нагружение горизонтально установленного образца возрастающей нагрузкой, регистрацию величины нагрузки и соответствующей деформации образца и последующий расчет значений механических характеристик, при этом образец в виде стержня постоянного сечения с шарнирно закрепленными концами подвергают продольному изгибу путем продольного нагружения, регистрируют величину продольной нагрузки и соответствующие величины стрелы прогиба и радиуса кривизны в зоне наибольшего прогиба, продольное нагружение продолжают до начала разрушения образца, напряжение σ, деформацию ε и модуль упругости Е определяют по формулам.A known method for determining the mechanical characteristics, in particular, the modulus of elasticity, ultimate strength, ultimate deformation, rods made of PCM [RF Patent No. 2451281]. The invention provides for loading a horizontally installed sample with an increasing load, recording the magnitude of the load and the corresponding deformation of the sample and the subsequent calculation of the values of mechanical characteristics, while the sample in the form of a rod of constant cross section with hinged ends is subjected to buckling by longitudinal loading, the value of the longitudinal load and the corresponding values of the boom are recorded deflection and radius of curvature in the zone of greatest deflection, longitudinal loading is continued until the beginning of the destruction of the sample, stress σ, deformation ε and elastic modulus E are determined by the formulas.
Известны стандартизированные способы испытаний на изгиб образцов металлических и неметаллических листовых или имеющих прямоугольное поперечное сечение материалов [ГОСТы 25.604, 4648, 9454, 9550, 14019, 18228, 27208], для которых применяются стандартные приспособления (оснастка) в виде двух опор и нагружающего устройства. По ГОСТ 25.604-82 метод испытаний образцов из композиционного материала на изгиб состоит из определения, в том числе, зависимости прогиба от нагрузки при нагружении образца вплоть до разрушения.Known standardized methods of testing for bending samples of metallic and non-metallic sheet or having a rectangular cross-section of materials [GOST 25.604, 4648, 9454, 9550, 14019, 18228, 27208], for which standard devices (equipment) are used in the form of two supports and a loading device. According to GOST 25.604-82, the bending test method for composite material specimens consists of determining, inter alia, the dependence of the deflection on the load when the specimen is loaded up to failure.
В результате предложенных испытаний определяют параметры нагружения-усилия и вызываемые ими перемещения или же деформацию образца и обеспечивающую ее величину механической нагрузки.As a result of the proposed tests, the parameters of loading-forces and the displacements caused by them or the deformation of the sample and the value of the mechanical load providing it are determined.
Наиболее близким по методологии испытаний и определению прочностных характеристик материалов при деформациях, возникающих в условиях изгибающих нагрузок, является ГОСТ Р 56810-2015 [Композиты полимерные. Метод испытания на изгиб плоских образцов. Дата введения 2017-01-01]. Указанный стандарт распространяется на неармированные и армированные материалы, в том числе на слоистые полимерные композитные материалы, армированные непрерывными волокнами. Стандарт устанавливает метод испытания материалов на трехточечный изгиб. Сущность метода заключается в изгибе плоского образца постоянного прямоугольного сечения, свободно лежащего на двух опорах, с постоянной скоростью нагружения до момента разрушения образца или до того момента, когда деформация растяжения на внешней поверхности образца достигнет предварительно заданного значения. Критическая (предельная) нагрузка определяется по диаграмме деформирования, в том числе, как нагрузка, равная нагрузке начала отклонения диаграммы от линейной, либо как нагрузка, равная нагрузке разрушения образца (момент разрушения образца определяется визуально). Прочность при изгибе вычисляют по представленной формуле, учитывающей ширину и толщину образца, длину пролета между опорами, а также максимальную нагрузку, предшествующую разрушению образца.The closest in terms of test methodology and determination of strength characteristics of materials under deformations arising under bending loads is GOST R 56810-2015 [Polymer composites. Bending test method for flat specimens. Date of introduction 2017-01-01]. This standard applies to unreinforced and reinforced materials, including laminated polymer composite materials reinforced with continuous fibers. The standard specifies a method for testing materials for three-point bending. The essence of the method lies in the bending of a flat specimen of constant rectangular cross section, which is freely lying on two supports, with a constant loading rate until the moment of specimen failure or until the tensile strain on the outer surface of the specimen reaches a predetermined value. The critical (ultimate) load is determined from the deformation diagram, including as a load equal to the load of the beginning of the deviation of the diagram from a linear one, or as a load equal to the load of destruction of the sample (the moment of destruction of the sample is determined visually). The flexural strength is calculated using the formula presented, taking into account the width and thickness of the specimen, the span between the supports, and the maximum load preceding the failure of the specimen.
Однако представленная методика испытаний достаточно сложна и трудоемка, требует оборудования типа испытательной машины с нагружающим пуансоном, а главное, не адаптирована для оперативной выдачи рекомендаций по использованию тестируемых материалов на основе уточненных данных по результатам испытаний и их сравнения с теоретическими. Конкретно, не разработана для оценки возможности безопасной эксплуатации профлистов из полимерных композиционных материалов, в том числе из однонаправленно армированных, широко используемых в различных областях хозяйственной деятельности.However, the presented test method is rather complicated and laborious, requires equipment such as a testing machine with a loading punch, and, most importantly, is not adapted for prompt issuance of recommendations on the use of tested materials based on refined test data and their comparison with theoretical ones. Specifically, it has not been developed to assess the possibility of safe operation of profiled sheets made of polymer composite materials, including unidirectionally reinforced ones, widely used in various fields of economic activity.
Технической задачей изобретения является оценка работоспособности и контроль качества выпускаемой продукции из профилированного листа на основе ПКМ путем проведения испытаний листовых образцов и контроля за их эксплуатационными параметрами.The technical objective of the invention is to assess the performance and quality control of products from a profiled sheet based on PCM by testing sheet samples and monitoring their operational parameters.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение на основе легко реализуемой на практике методики точности определения механических характеристик профилированных листовых изделий из ПКМ необходимой, в частности, при выпуске нового сортамента продукции и ее безопасной эксплуатации. Этот результат достигается путем сравнения данных, полученных при испытании, с теоретическими, полученными в результате аналитических расчетов и/или с помощью программных продуктов.The technical result of the proposed invention is to improve the accuracy of determining the mechanical characteristics of profiled sheet products from PCM, which is necessary, in particular, when releasing a new range of products and its safe operation, on the basis of an easily implemented methodology. This result is achieved by comparing test data with theoretical data obtained from analytical calculations and / or using software products.
Поставленная техническая задача решается подобранной авторской программой испытаний листовых образцов из ПКМ при трехточечном изгибе под действием линейно распределенной нагрузки заданного номинала или заданной деформации, по этапам с определением показателей, точностью их измерения, отслеживанием результатов измерения:The posed technical problem is solved by the selected author's program for testing sheet samples made of PCM at three-point bending under the action of a linearly distributed load of a given nominal value or a given deformation, in stages with the definition of indicators, the accuracy of their measurement, and tracking the measurement results:
Сущность заявленного технического решения состоит в нагружении профилированного листа, установленного на опорных ложементах испытательной оснастки, линейно распределенной нагрузкой заданного номинала (по этапам испытаний 1-3) или заданной деформации (4 этап испытаний), имитирующей эксплуатационную (например, снеговую нагрузку) в условиях трехточечного изгиба и сравнения измеренных показателей с соответствующими допустимыми расчетными значениями теоретическими и/или нормативными, в т.ч. установленными в проектной и конструкторской документации, стандартах, технических условиях (ТУ), справочных материалах.The essence of the claimed technical solution consists in loading the profiled sheet installed on the support cradles of the test equipment with a linearly distributed load of a given nominal value (according to test stages 1-3) or a given deformation (
На всех этапах испытательная оснастка выполняет роль неподвижных элементов строительной конструкции, на которые профилированный лист устанавливается в процессе эксплуатации, обеспечивает безопасность при установке имитатора нагрузки, обеспечивает удобство и точность измерений.At all stages, the test equipment plays the role of fixed elements of the building structure, on which the profiled sheet is installed during operation, ensures safety when installing a load simulator, and ensures convenience and accuracy of measurements.
Сущность заявленного технического решения поясняется изобразительными элементами:The essence of the claimed technical solution is illustrated by pictorial elements:
Фигура 1. Оснастка перед приложением нагрузки.Figure 1. Rigging before load application.
Фигура 2. Измерение базового расстояния.Figure 2. Measurement of baseline distance.
Фигура 3. Объект испытаний под нагрузкой.Figure 3. Test object under load.
Фигура 4. Измерение прогиба.Figure 4. Measurement of deflection.
Фигура 5. Объект испытаний до приложения нагрузки.Figure 5. Test object before loading.
Фигура 6. Измерение базового расстояния.Figure 6. Measurement of baseline distance.
Фигура 7. Измерение текущих значений деформации.Figure 7. Measurement of current values of deformation.
Фигура 8. Объект испытаний под нагрузкой.Figure 8. Load test object.
Фигура 9. Перемещения при расчетной нагрузке по примеру №1.Figure 9. Displacements under the design load according to example No. 1.
Фигура 10. Перемещения при 150%-й расчетной нагрузке по примеру №1.Figure 10. Displacements at 150% design load according to example No. 1.
Фигура 11. 1-я форма потери устойчивости при 150%-й расчетной нагрузке по примеру №1.Figure 11. 1st form of buckling at 150% design load according to example No. 1.
Фигура 12. Запас прочности материала при 150% расчетной нагрузке по примеру №1.Figure 12. Material safety factor at 150% design load according to example No. 1.
Фигура 13. Перемещения при расчетной нагрузке по примеру №2.Figure 13. Displacements under the design load according to example No. 2.
Фигура 14. Запас прочности при расчетной нагрузке по примеру №2.Figure 14. The safety factor at the design load according to example No. 2.
Фигура 15. Перемещения при 150%-й расчетной нагрузке по примеру №2.Figure 15. Displacement at 150% design load according to example No. 2.
Фигура 16. Запас прочности при 150%-й расчетной нагрузке по примеру №2.Figure 16. Safety factor at 150% design load according to example No. 2.
Этап №1 программы испытаний проводят следующим образом (по подэтапам):
1.1. Испытательная оснастка собирается таким образом, чтобы профиль опорных ложементов соответствовал профилю объекта испытаний, а расстояние между опорами - ближайшее к заданному значению L2.1.1. The test fixture is assembled in such a way that the profile of the support cradles corresponds to the profile of the test object, and the distance between the supports is closest to the specified value L 2 .
1.2. Фактическое расстояние между опорами измерить рулеткой между внутренних краев опорных ложементов с двух сторон испытательной оснастки, записать в протокол его среднее арифметическое значение.1.2. Measure the actual distance between the supports with a tape measure between the inner edges of the support cradles on both sides of the test rig, record its arithmetic mean in the protocol.
1.3. Объект испытаний кладется сверху на опорные ложементы испытательной оснастки таким образом, чтобы его центр находился приблизительно посередине между опорными ложементами испытательной оснастки. Свободные концы объекта испытаний должны выступать за пределы опорных ложементов не менее чем на 100 мм.1.3. The test object is placed on top of the test fixture support cradles so that its center is approximately midway between the test fixture support cradles. The free ends of the test object must protrude beyond the support cradles by at least 100 mm.
1.4. Нагружающая балка устанавливается на направляющие шпильки оснастки ложементом вниз.1.4. The loading beam is installed on the guide pins of the rig with the cradle down.
1.5. На концы шпилек устанавливаются измерительные гайки и шайбы. Внешний вид испытательной оснастки на данном этапе испытаний показан на фигуре 1.1.5. Measuring nuts and washers are installed on the ends of the studs. The appearance of the test equipment at this stage of testing is shown in figure 1.
1.6. С помощью штангенциркуля измеряется расстояние Н0_1 и Н0_2 от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки. Измерение показано на фигуре 2.1.6. Using a vernier caliper, the distance H 0_1 and H 0_2 from the top surface of the washers to the top surface of the loading beam is measured. The measurement is shown in Figure 2.
1.7. На концы балки нагружающей закрепляются грузы, общая масса M1 которых определяется по формуле:1.7. At the ends of the loading beam, weights are fixed, the total mass M 1 of which is determined by the formula:
где g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.where g = 9.81 m / s 2 is the acceleration of gravity.
Фактическая масса грузов замеряется с помощью весов и заносится в протокол. Разница в массе грузов, установленных на концах нагружающей балки, не должна превышать 5% от их общей массы.The actual weight of the goods is measured by means of scales and recorded in the protocol. The difference in the mass of weights installed at the ends of the loading beam should not exceed 5% of their total mass.
1.8. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки. Внешний вид оснастки на данном этапе показан на фигуре 3.1.8. The stopwatch measures the shutter speed. The appearance of the rig at this stage is shown in figure 3.
1.9. С помощью штангенциркуля или металлической линейки измеряются текущие расстояния H1_1 и H1_2 от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки. Измерение показано на фигуре 4.1.9. Using a vernier caliper or a metal ruler, the current distances H 1_1 and H 1_2 from the top surface of the washers to the top surface of the loading beam are measured. The measurement is shown in Figure 4.
Измерения проводятся по обоим концам нагружающей балки.Measurements are taken at both ends of the loading beam.
Фактическое значение прогиба под нагрузкой D1 определяется по формуле:The actual value of the deflection under load D 1 is determined by the formula:
1.10. Фактическое значение прогиба записывается в протокол.1.10. The actual deflection value is recorded in the protocol.
Объект испытаний считается выдержавшим проверку, если он соответствуют требованиям, приведенным на (Ошибка! Источник ссылки не найден) этапе программы испытаний: без визуально наблюдаемых признаков разрушения выдержал номинальную нагрузку в течение 5 минут (максимальные деформации не выше допустимых).The test object is considered to have passed the test if it meets the requirements specified at the (Error! Reference source not found) stage of the test program: without visually observed signs of destruction, it withstood the rated load for 5 minutes (maximum deformations are not higher than permissible).
Сущность этапа №2 программы испытаний состоит в нагружении профилированного листа, установленного на опорных ложементах испытательной оснастки, линейно распределенной нагрузкой заданного номинала, осуществления контроля его состояния и прогиба.The essence of stage No. 2 of the test program consists in loading the profiled sheet installed on the supporting cradles of the test equipment with a linearly distributed load of a given nominal value, monitoring its condition and deflection.
Испытания проводят непосредственно после окончания испытаний по этапу №1.The tests are carried out immediately after the end of the tests according to
Этап №2 программы испытаний проводят следующим образом (по подэтапам)Stage No. 2 of the test program is carried out as follows (by sub-stages)
2.1. На концы балки нагружающей дополнительно закрепляются грузы, общая масса М2 которых определяется по формуле:2.1. At the ends of the loading beam, weights are additionally fixed, the total mass M 2 of which is determined by the formula:
где g=9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.where g = 9.81 m / s 2 is the acceleration of gravity.
Фактическая масса грузов замеряется с помощью весов и заносится в протокол. Разница в массе грузов, установленных на концах нагружающей балки, не должна превышать 5% от их общей массы.The actual weight of the goods is measured by means of scales and recorded in the protocol. The difference in the mass of weights installed at the ends of the loading beam should not exceed 5% of their total mass.
2.2. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки. В процессе выдержки каждые 10 минут контролируется наличие зазора между объектом испытаний и опорным ложементом нагружающей балки и отсутствие видимых признаков разрушения объекта испытаний.2.2. The stopwatch measures the shutter speed. During holding, every 10 minutes, the presence of a gap between the test object and the support bed of the loading beam and the absence of visible signs of destruction of the test object are monitored.
Объект испытаний считается выдержавшим проверку, если он соответствуют требованиям, приведенным для этапа №2 программы испытаний: без визуально наблюдаемых признаков разрушения выдержал максимальную заданную нагрузку в течение 60 минут.The test object is considered to have passed the test if it meets the requirements given for
Сущность этапа №3 программы испытаний состоит в разгрузке предварительно нагруженного профилированного листа, установленного на опорных ложементах испытательной оснастки, и осуществления контроля его остаточного прогиба.The essence of stage No. 3 of the test program consists in unloading a pre-loaded profiled sheet installed on the support cradles of the test rig and monitoring its residual deflection.
Испытания проводят непосредственно после окончания испытаний по этапу №2.The tests are carried out immediately after the end of the tests according to
Этап №3 программы испытаний проводят следующим образом (по подэтапам):
3.1. Имитатор нагрузки снимается с объекта испытаний. Вращением опорных гаек нагружающая балка поднимается до касания ее опорным ложементом объекта испытаний.3.1. The load simulator is removed from the test object. By rotating the support nuts, the loading beam is raised until it touches the test object with the support cradle.
3.2. С помощью штангенциркуля измеряются текущие расстояния Н2_1 и Н2_2 от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки. Измерения проводятся по обоим концам нагружающей балки. Фактическое значение остаточного прогиба D2 определяется по формуле:3.2. Using a vernier caliper, the current distances H 2_1 and H 2_2 from the top surface of the washers to the top surface of the loading beam are measured. Measurements are taken at both ends of the loading beam. The actual value of the residual deflection D 2 is determined by the formula:
Фактическое значение остаточного прогиба записывается в протокол.The actual value of the residual deflection is recorded in the protocol.
Объект испытаний считается выдержавшим проверку, если он соответствуют требованиям, приведенным для этапа №3 программы испытаний: остаточные деформации не превышают допустимые.The test object is considered to have passed the test if it meets the requirements given for
Сущность этапа №4 испытаний состоит в нагружении профилированного листа, установленного на опорных ложементах испытательной оснастки, линейно распределенной нагрузкой прессового типа до достижения заданных деформаций и осуществления контроля его состояния.The essence of
Этап №4 программы испытаний является методологически связанным с этапами №1-3 выполняется после этапов №1-3 самостоятельно следующим образом (по подэтапам):
4.1. Испытательная оснастка собирается таким образом, чтобы профиль опорных ложементов соответствовал профилю объекта испытаний, а расстояние между опорами - ближайшее к заданному значению L3.4.1. The test fixture is assembled in such a way that the profile of the support cradles corresponds to the profile of the test object, and the distance between the supports is closest to the specified value L 3 .
4.2. Фактическое расстояние между опорами измерить рулеткой между внутренних краев опорных ложементов с двух сторон испытательной оснастки, записать в протокол его среднее арифметическое значение.4.2. Measure the actual distance between the supports with a tape measure between the inner edges of the support cradles on both sides of the test rig, record its arithmetic mean in the protocol.
4.3. На направляющие шпильки устанавливаются гайки и шайбы, на расстояние от конца, приблизительно на 100 мм превышающее предположительное значение максимального прогиба Dmax3.4.3. Nuts and washers are installed on the guide pins, at a distance from the end, approximately 100 mm higher than the assumed value of the maximum deflection D max3 .
4.4. Объект испытаний кладется сверху на опорные ложементы испытательной оснастки таким образом, чтобы его центр находился приблизительно посередине между опорными ложементами испытательной оснастки. Свободные концы объекта испытаний должны выступать за пределы опорных ложементов не менее чем на 100 мм.4.4. The test object is placed on top of the test fixture support cradles so that its center is approximately midway between the test fixture support cradles. The free ends of the test object must protrude beyond the support cradles by at least 100 mm.
4.5. Нагружающая балка устанавливается на направляющие шпильки оснастки ложементом вниз. На концы шпилек устанавливаются нагружающие гайки.4.5. The loading beam is installed on the guide pins of the rig with the cradle down. Loading nuts are installed on the ends of the studs.
Внешний вид испытательной оснастки с объектом испытаний показан на фигуре 5.The appearance of the test fixture with the test object is shown in figure 5.
4.6. С помощью штангенциркуля измеряется расстояние Н0_1 и Н0_2 от верхней поверхности шайб до нижней поверхности нагружающей балки. Измерение показано на фигуре 6.4.6. Using a caliper, the distance H 0_1 and H 0_2 is measured from the top surface of the washers to the bottom surface of the loading beam. The measurement is shown in Figure 6.
4.7. Синхронным вращением нагружающих гаек объекту испытаний придается заданный уровень деформаций. При этом периодически проводятся замеры текущих значений H1_1 и Н2_2 от верхней поверхности шайб до нижней поверхности нагружающей балки. Измерение показано на фигуре 7.4.7. Synchronous rotation of the loading nuts gives the test object a given level of deformation. At the same time, the current values of H 1_1 and H 2_2 are periodically measured from the upper surface of the washers to the lower surface of the loading beam. The measurement is shown in Figure 7.
4.8. Текущее значение прогиба D3 определяется по формуле:4.8. The current value of the deflection D 3 is determined by the formula:
Регулировкой положения нагружающих гаек объекту испытаний обеспечивается заданный уровень деформаций.By adjusting the position of the loading nuts, the test object is provided with a given level of deformations.
4.9. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки. В процессе выдержки каждые 10 минут контролируется наличие зазора между объектом испытаний и опорным ложементом нагружающей балки и отсутствие видимых признаков разрушения объекта испытаний.4.9. The stopwatch measures the shutter speed. During holding, every 10 minutes, the presence of a gap between the test object and the support bed of the loading beam and the absence of visible signs of destruction of the test object are monitored.
Внешний вид испытательной оснастки в процессе выдержки под нагрузкой показан на фигуре 8.The appearance of the test fixture during loading is shown in FIG. 8.
Объект испытаний считается выдержавшим проверку, если он соответствуют требованиям, приведенным для этапа №4 программы испытаний: без визуально наблюдаемых признаков разрушения выдержал максимальную деформацию в течение 60 минут.The test object is considered to have passed the test if it meets the requirements given for
По результатам проведенных на этапах 1-3 и этапе 4 программы испытаний делают вывод о работоспобности профилированного листа и изделий на его основе в условиях применения по целевому назначению, например, для кровли или ограждения.Based on the results of the tests carried out at stages 1-3 and
ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯEXAMPLES OF IMPLEMENTATION OF A TECHNICAL SOLUTION
Пример №1
Профилированный лист из ПКМ с шагом профиля 250, размером нижней полки 183, верхней полки 25 и высотой профиля 32, выполнен из стеклопластика на основе ткани полотняного плетения из Е-стекла толщиной 0,25 мм с укладкой слоев (0°/90°, ±45°, ±45°, 0°/90°) и полиэфирного связующего, с содержанием ткани 70%, расчетный модуль упругости материала Е=22 МПа, толщина композита 1 мм, установлен на линейные опоры с расстоянием между опорами 800 мм. Полная ширина листа составляет 1,076 м, полная длина - 2 м. Вертикальная нагрузка, передаваемая на лист через нагружающую балку, равна 200 кг.Profiled sheet made of PCM with a profile pitch of 250, the size of the lower flange 183, the upper flange 25 and the height of the
1.1 Предварительный расчет.1.1 Preliminary calculation.
Выполнен расчет напряженно-деформированного состояния конструкции методом конечных элементов. На фиг. 9 показано поле перемещений конструкции. Максимальные расчетные перемещения в зоне между опорами составляют 7 мм.The calculation of the stress-strain state of the structure by the finite element method is performed. FIG. 9 shows the displacement field of the structure. The maximum calculated displacements in the area between the supports are 7 mm.
Для увеличенной на 50% нагрузки, составляющей 300 кгс, прогиб в центральной зоне составляет 10,5 мм (фиг. 10).For a load increased by 50% of 300 kgf, the deflection in the central zone is 10.5 mm (Fig. 10).
Расчетный запас по устойчивости стенки при такой нагрузке составляет 21% (фиг. 11).The design margin for the stability of the wall at such a load is 21% (Fig. 11).
Запас прочности материала при 150% расчетной нагрузке в наиболее нагруженной зоне составляет 38% (фиг. 12).The safety margin of the material at 150% of the design load in the most loaded area is 38% (Fig. 12).
Таким образом, выполненный расчет показывает, что рассматриваемый тип профилированного листа пригоден для применения в конструкциях с шагом между опорными поверхностями не более 800 мм, с действующим значением изгибающей нагрузки не более 1962 Н (200 кгс) и максимальными перемещениями не более 1/100 пролета (8 мм) с запасом по нагрузке 1,5. Типовым применением данного профлиста может быть покрытие ограждающих конструкций с шагом подкрепляющих элементов (стоек каркаса) не более 800 мм, с расчетным значением линейно прилагаемой нагрузки не более 1962 Н (200 кгс).Thus, the calculation performed shows that the type of profiled sheet under consideration is suitable for use in structures with a pitch between supporting surfaces of no more than 800 mm, with an effective bending load of no more than 1962 N (200 kgf) and maximum displacements of no more than 1/100 span ( 8 mm) with a load margin of 1.5. A typical application of this profiled sheet can be the coating of enclosing structures with a step of reinforcing elements (frame racks) of no more than 800 mm, with a calculated value of a linearly applied load no more than 1962 N (200 kgf).
1.2 Проведение испытаний.1.2 Testing.
Испытания данного профлиста на изгиб под действием распределенной нагрузки с помощью предложенной оснастки по этапам №1-3 (приложение нагрузки с помощью установки грузов на нагружающую балку) выполняется следующим образом.Testing of this profiled sheet for bending under the action of a distributed load using the proposed equipment in stages No. 1-3 (load application by installing weights on the loading beam) is performed as follows.
1. Испытательная оснастка собирается таким образом, чтобы профиль опорных ложементов соответствовал профилю с шагом профиля 250, размером нижней полки 183, верхней полки 25 и высотой профиля 32, расстояние между опорами составляет 800 мм.1. The test equipment is assembled in such a way that the profile of the supporting cradles corresponds to the profile with a profile pitch of 250, the size of the lower flange 183, the upper flange 25 and the height of the
2. Объект испытаний кладется сверху на опорные ложементы испытательной оснастки таким образом, чтобы его центр находился приблизительно посередине между опорными ложементами испытательной оснастки. Свободные концы объекта испытаний при этом выступают за пределы опорных ложементов приблизительно на 600 мм.2. The test object is placed on top of the test fixture support cradles so that its center is approximately halfway between the test fixture support cradles. In this case, the free ends of the test object protrude beyond the support cradles by approximately 600 mm.
3. Нагружающая балка устанавливается на направляющие шпильки оснастки ложементом вниз.3. The loading beam is installed on the guide pins of the rig with the cradle down.
4. На концы шпилек устанавливаются измерительные гайки и шайбы. С помощью штангенциркуля измеряется расстояние Н0_1 и Н0_2 от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки. Измерены следующие значения: Н0_1=50 мм, Н0_2=45,5 мм.4. Measuring nuts and washers are installed on the ends of the studs. Using a vernier caliper, the distance H 0_1 and H 0_2 from the top surface of the washers to the top surface of the loading beam is measured. The following values were measured: Н0_1 = 50 mm, Н0_2 = 45.5 mm.
5. Определяется расчетный суммарный вес нагрузки М1=Рn2/g=1962/9,81=200 кг. Имитатор нагрузки в виде грузов закрепляется на концы нагружающей балки. Фактическая измеренная масса грузов составляет 99,5 и 100,2 кг. Общая фактическая масса имитатора нагрузки составляет 199,7 кг.5. The calculated total weight of the load is determined M1 = P n2 / g = 1962 / 9.81 = 200 kg. A load simulator in the form of weights is attached to the ends of the loading beam. The actual measured weights are 99.5 and 100.2 kg. The total actual weight of the load simulator is 199.7 kg.
6. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки, составляющий 5 минут.6. The stopwatch measures the exposure interval of 5 minutes.
7. С помощью штангенциркуля измерены текущие расстояния H1_1=57,3 и H1_2=52 от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки.7. Using a vernier caliper, the current distances H 1_1 = 57.3 and H 1_2 = 52 from the top surface of the washers to the top surface of the loading beam were measured.
8. Рассчитано фактическое значение максимального прогиба под нагрузкой по формуле: D1=(H1_1+H1_2-Н0_1-Н0_2)/2=(57,3+52-50-45,5)/2=6,9 мм. Полученное значение не превышает 8 мм. Таким образом, испытанный профлист соответствует требованиям этапа 1 программы испытаний.8. The actual value of the maximum deflection under load was calculated by the formula: D 1 = (H 1_1 + H 1_2 -H 0_1 -H 0_2 ) / 2 = (57.3 + 52-50-45.5) / 2 = 6.9 mm. The resulting value does not exceed 8 mm. Thus, the tested profiled sheet meets the requirements of
9. Суммарный вес дополнительной нагрузки рассчитывается по формуле М2=0,5×Pn2/g=0,5×1962/9,81=100 кг. Имитатор дополнительной нагрузки в виде грузов закрепляется на концы нагружающей балки. Фактическая измеренная масса дополнительных грузов составляет 50,1 и 50,0 кг. Общая фактическая масса имитатора дополнительной нагрузки составляет 100,1 кг. Общая фактическая масса суммарной нагрузки, таким образом, составляет 299,8 кг.9. The total weight of the additional load is calculated by the formula M 2 = 0.5 × P n2 / g = 0.5 × 1962 / 9.81 = 100 kg. An additional load simulator in the form of weights is attached to the ends of the loading beam. The actual measured additional weights are 50.1 and 50.0 kg. The total actual weight of the additional load simulator is 100.1 kg. The total actual mass of the total load is thus 299.8 kg.
10. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки, составляющий 60 минут.10. The stopwatch measures a shutter speed of 60 minutes.
11. Визуально контролируемых признаков разрушения профлиста не наблюдается. Таким образом, испытанный профлист соответствует требованиям этапа 2 программы испытаний.11. There are no visually controlled signs of destruction of the profiled sheet. Thus, the tested profiled sheet meets the requirements of
12. Имитатор нагрузки снимается с объекта испытаний.12. The load simulator is removed from the test object.
13. С помощью штангенциркуля измеряются текущие расстояния Н2_1=50,1 мм и Н2_2=45,7 мм от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки.13. Using a vernier caliper, the current distances H 2_1 = 50.1 mm and H 2_2 = 45.7 mm are measured from the upper surface of the washers to the upper surface of the loading beam.
14. Фактическое значение остаточного прогиба D2 определяется по формуле D2=(H2_1+H2_2-H0_1-H0_2)/2=(50,1+45,7-50,0-45,5)/2=0,15 мм.14. The actual value of the residual deflection D 2 is determined by the formula D 2 = (H2_1 + H2_2-H0_1-H0_2) / 2 = (50.1 + 45.7-50.0-45.5) / 2 = 0.15 mm ...
15. Фактическое значение остаточного прогиба не превышает 10% от максимально допустимого прогиба. Таким образом, профлист считается выдержавшим проверку по этапу №3.15. The actual value of the residual deflection does not exceed 10% of the maximum allowable deflection. Thus, the profiled sheet is considered to have passed the test according to stage No. 3.
16. Поскольку испытанный профлист соответствует требованиям всех 3 этапов программы испытаний, он признается годным для применения в качестве покрытия кровли с шагом подкрепляющих элементов (обрешетки) не более 1000 мм, с расчетным значением снеговой нагрузки не более 192 кг/м2.16. Since the tested profiled sheet meets the requirements of all 3 stages of the test program, it is recognized as suitable for use as a roof covering with a step of reinforcing elements (lathing) of no more than 1000 mm, with a calculated value of snow load of no more than 192 kg / m 2 .
1.3 Испытания данного профлиста на изгиб под действием распределенной нагрузки с помощью предложенной оснастки по этапу 4 (приложение прессовой нагрузки через нагружающую балку) выполняется следующим образом.1.3. Testing of this profiled sheet for bending under the action of a distributed load using the proposed equipment according to stage 4 (application of a press load through a loading beam) is performed as follows.
1. Испытательная оснастка собирается таким образом, чтобы профиль опорных ложементов соответствовал профилю типа с шагом профиля 250, размером нижней полки 183, верхней полки 25 и высотой профиля 32, расстояние между опорами составляет 800 мм.1. The test fixture is assembled in such a way that the profile of the support cradles corresponds to the profile of the type with a profile pitch of 250, the size of the lower flange 183, the upper flange 25 and the height of the
2. На направляющие шпильки устанавливаются гайки и шайбы на расстояние приблизительно 110 мм от конца.2. Install nuts and washers on the guide pins approximately 110 mm from the end.
3. Объект испытаний кладется сверху на опорные ложементы испытательной оснастки таким образом, чтобы его центр находился приблизительно посередине между опорными ложементами испытательной оснастки. Свободные концы объекта испытаний выступают за пределы опорных ложементов приблизительно на 600 мм.3. The test object is placed on top of the test fixture support cradles so that its center is approximately halfway between the test fixture support cradles. The free ends of the test object protrude about 600 mm beyond the support cradles.
4. Нагружающая балка устанавливается на направляющие шпильки оснастки ложементом вниз. На концы шпилек устанавливаются нагружающие гайки.4. The loading beam is installed on the guide pins of the rig with the cradle down. Loading nuts are installed on the ends of the studs.
5. С помощью штангенциркуля измеряется расстояние Н0_1=90,2 и Н0_2=89,7 от верхней поверхности шайб до нижней поверхности нагружающей балки.5. Using a vernier caliper, measure the distance H 0_1 = 90.2 and H 0_2 = 89.7 from the upper surface of the washers to the lower surface of the loading beam.
6. Синхронным вращением нагружающих гаек объекту испытаний придается заданный уровень деформаций. По достижению его, измеренные значения расстояний H1_1 и Н2_2 от верхней поверхности шайб до нижней поверхности нагружающей балки составляют соответственно 82,5 и 81,6 мм.6. Synchronous rotation of the loading nuts gives the test object a given level of deformations. Upon reaching it, the measured values of the distances H 1_1 and H 2_2 from the upper surface of the washers to the lower surface of the loading beam are 82.5 and 81.6 mm, respectively.
7. Текущее значение прогиба D3 определяется по формуле D3=(H0_1+Н0_2-H1_1-H1_2)/2=(90,2+89,7-82,5-81,6)/2=7,9 мм.7. The current value of the deflection D 3 is determined by the formula D 3 = (H 0_1 + H 0_2 -H 1_1 -H 1_2 ) / 2 = (90.2 + 89.7-82.5-81.6) / 2 = 7 , 9 mm.
8. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки, равный 60 минут. Визуальных признаков разрушения профлиста не наблюдается.8. The stopwatch measures a shutter speed of 60 minutes. There are no visual signs of destruction of the profiled sheet.
9. Таким образом, испытанный образец профлиста пригоден для применения в конструкциях, расчетные значения деформаций в которых при длине пролета 800 мм соответствуют значению 1/100 пролета (не более 8 мм).9. Thus, the tested sample of profiled sheet is suitable for use in structures, the calculated values of deformations in which with a span length of 800 mm correspond to the value of 1/100 span (no more than 8 mm).
Пример №2Example No. 2
Профилированный лист с шагом профиля 250, размером нижней полки 183, верхней полки 25 и высотой профиля 32, выполнен из стеклопластика на основе хаотично армированного стекломата из Е-стекла толщиной 0,4 мм с укладкой слоев в направлении 0° и полиэфирного связующего, с содержанием ткани 60%, расчетный модуль упругости материала Е=22 МПа, толщина композита 1,6 мм, установлен на линейные опоры с расстоянием между опорами 800 мм. Полная ширина листа составляет 1,076 м, полная длина - 2 м. Расчетная линейно распределенная нагрузка на лист в зоне между опорами составляет 4415 Н (450 кгс).Profiled sheet with a profile pitch of 250, the size of the lower flange 183, the upper flange 25 and the height of the
2.1. Предварительный расчет.2.1. Advance paynemt.
Выполнен расчет напряженно-деформированного состояния конструкции методом конечных элементов. На фиг. 13 показано поле перемещений конструкции. Максимальные расчетные перемещения в зоне между опорами составляют 20,5 мм.The calculation of the stress-strain state of the structure by the finite element method is performed. FIG. 13 shows the displacement field of the structure. The maximum calculated displacements in the area between the supports are 20.5 mm.
Запас прочности материала при расчетной нагрузке составляет 1,53 (фиг. 14).The safety margin of the material at the design load is 1.53 (Fig. 14).
Для увеличенной еще на 50% нагрузки, составляющей 6620 Н (675 кгс), максимальные расчетные перемещения составляют 31,6 мм (фиг. 15). Расчетный запас прочности материала при 150%-й расчетной нагрузке составляет 2% (фиг. 16).For a load increased by another 50%, amounting to 6620 N (675 kgf), the maximum calculated displacements are 31.6 mm (Fig. 15). The design safety margin of the material at 150% design load is 2% (Fig. 16).
Таким образом, выполненный расчет показывает, что рассматриваемый тип профилированного листа пригоден для применения в конструкциях с шагом между опорными поверхностями не более 800 мм, с действующими нагрузками не более 450 кгс с не регламентированными максимальными перемещениями при запасе прочности по нагрузке 1,5. Типовым применением данного профлиста может быть несущая стенка с шагом подкрепляющих элементов (стоек) не более 800 мм, с расчетным значением линейно прикладываемой нагрузки в конструкции не более 450 кгс.Thus, the calculation performed shows that the type of profiled sheet under consideration is suitable for use in structures with a step between the supporting surfaces of no more than 800 mm, with acting loads of no more than 450 kgf with unregulated maximum displacements with a safety factor of 1.5. A typical application of this profiled sheet can be a load-bearing wall with a step of reinforcing elements (struts) of no more than 800 mm, with a calculated value of a linearly applied load in the structure of no more than 450 kgf.
2.2. Проведение испытаний.2.2. Testing.
Испытания данного профлиста на изгиб под действием распределенной нагрузки с помощью предложенной оснастки выполняется следующим образом.Testing of this profiled sheet for bending under the action of a distributed load using the proposed equipment is performed as follows.
1. Испытательная оснастка собирается таким образом, чтобы профиль опорных ложементов соответствовал профилю с шагом профиля 250, размером нижней полки 183, верхней полки 25 и высотой профиля 32, расстояние между опорами составляет 800 мм.1. The test equipment is assembled in such a way that the profile of the supporting cradles corresponds to the profile with a profile pitch of 250, the size of the lower flange 183, the upper flange 25 and the height of the
2. Объект испытаний кладется сверху на опорные ложементы испытательной оснастки таким образом, чтобы его центр находился приблизительно посередине между опорными ложементами испытательной оснастки. Свободные концы объекта испытаний при этом выступают за пределы опорных ложементов приблизительно на 600 мм.2. The test object is placed on top of the test fixture support cradles so that its center is approximately halfway between the test fixture support cradles. In this case, the free ends of the test object protrude beyond the support cradles by approximately 600 mm.
3. Нагружающая балка устанавливается на направляющие шпильки оснастки ложементом вниз.3. The loading beam is installed on the guide pins of the rig with the cradle down.
4. На концы шпилек устанавливаются измерительные гайки и шайбы. С помощью штангенциркуля измеряется расстояние Н0_1 и Н0_2 от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки. Измерены следующие значения: Н0_1=50 мм, Н0_2=45,5 мм.4. Measuring nuts and washers are installed on the ends of the studs. Using a vernier caliper, the distance H 0_1 and H 0_2 from the top surface of the washers to the top surface of the loading beam is measured. The following values were measured : H 0_1 = 50 mm, H0_2 = 45.5 mm.
5. Определяется расчетный суммарный вес нагрузки M1=Рn2/g=4415/9,81=450 кг. Имитатор нагрузки в виде грузов закрепляется на концы нагружающей балки. Фактическая измеренная масса грузов составляет 223,5 и 227 кг. Общая фактическая масса имитатора нагрузки составляет 450,5 кг.5. The estimated total weight of the load is determined M 1 = P n2 / g = 4415 / 9.81 = 450 kg. A load simulator in the form of weights is attached to the ends of the loading beam. The actual measured weights are 223.5 and 227 kg. The total actual weight of the load simulator is 450.5 kg.
6. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки, составляющий 5 минут.6. The stopwatch measures the exposure interval of 5 minutes.
7. С помощью штангенциркуля измерены текущие расстояния H1_1=70,2 и H1_2=65,8 от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки.7. Using a vernier caliper, the current distances H 1_1 = 70.2 and H 1_2 = 65.8 from the top surface of the washers to the top surface of the loading beam were measured.
8. Рассчитано фактическое значение максимального прогиба под нагрузкой по формуле: D1=(H1_1+Н1_2-Н0_1-Н0_2)/2=(70,2+65,8-50-45,5)/2=20,25 мм. Полученное значение не превышает расчетного. Таким образом, испытанный профлист соответствует требованиям этапа №1 программы испытаний.8. The actual value of the maximum deflection under load was calculated according to the formula: D 1 = (H 1_1 + H 1_2 -H 0_1 -H 0_2 ) / 2 = (70.2 + 65.8-50-45.5) / 2 = 20 , 25 mm. The resulting value does not exceed the calculated one. Thus, the tested professional sheet meets the requirements of
9. Суммарный вес дополнительной нагрузки рассчитывается по формуле М2=0,5×Рn2/g=0,5×4415/9,81=225 кг. Имитатор дополнительной нагрузки в виде грузов закрепляется на концы нагружающей балки. Фактическая измеренная масса дополнительных грузов составляет 112,7 и 113,0 кг. Общая фактическая масса имитатора дополнительной нагрузки составляет 225,7 кг. Общая фактическая масса суммарной нагрузки, таким образом, составляет 676,2 кг.9. The total weight of the additional load is calculated according to the formula M 2 = 0.5 × P n2 / g = 0.5 × 4415 / 9.81 = 225 kg. An additional load simulator in the form of weights is attached to the ends of the loading beam. The actual measured weights of the additional weights are 112.7 and 113.0 kg. The total actual weight of the load simulator is 225.7 kg. The total actual mass of the total load is thus 676.2 kg.
10. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки, составляющий 60 минут.10. The stopwatch measures a shutter speed of 60 minutes.
11. Визуально контролируемых признаков разрушения профлиста не наблюдается. Таким образом, испытанный профлист соответствует требованиям этапа №2 программы испытаний.11. There are no visually controlled signs of destruction of the profiled sheet. Thus, the tested profiled sheet meets the requirements of
12. Имитатор нагрузки снимается с объекта испытаний.12. The load simulator is removed from the test object.
13. С помощью штангенциркуля измеряются текущие расстояния Н2_1=51,3 мм и Н2_2=46,2 мм от верхней поверхности шайб до верхней поверхности нагружающей балки.13. Using a vernier caliper, the current distances H 2_1 = 51.3 mm and H 2_2 = 46.2 mm are measured from the upper surface of the washers to the upper surface of the loading beam.
14. Фактическое значение остаточного прогиба D2 определяется по формуле D2=(H2_1+H2_2-H0_1-H0_2)/2=(51,3+46,2-50,0-45,5)/2=1 мм.14. The actual value of the residual deflection D 2 is determined by the formula D 2 = (H 2_1 + H 2_2 -H 0_1 -H 0_2 ) / 2 = (51.3 + 46.2-50.0-45.5) / 2 = 1 mm.
15. Фактическое значение остаточного прогиба не превышает 10% от максимального расчетного прогиба. Таким образом, профлист считается выдержавшим проверку по этапа №3 программы испытаний.15. The actual value of the residual deflection does not exceed 10% of the maximum calculated deflection. Thus, the profiled sheet is considered to have passed the test according to
16. Поскольку испытанный профлист соответствует требованиям всех 3 этапов программы испытаний, он признается годным для применения в качестве панели несущей стены с шагом подкрепляющих элементов (стоек) не более 800 мм, с расчетным значением линейной нагрузки не более 450 кгс.16. Since the tested profiled sheet meets the requirements of all 3 stages of the test program, it is recognized as suitable for use as a load-bearing wall panel with a step of reinforcing elements (posts) of no more than 800 mm, with a calculated linear load of no more than 450 kgf.
2.3 Испытания данного профлиста на изгиб под действием распределенной нагрузки с помощью предложенной оснастки по этапу №4 (приложение прессовой нагрузки через нагружающую балку) выполняется следующим образом.2.3 Bending tests of this profiled sheet under the action of a distributed load using the proposed equipment according to stage 4 (application of a press load through the loading beam) is performed as follows.
1. Испытательная оснастка собирается таким образом, чтобы профиль опорных ложементов соответствовал профилю с шагом профиля 250, размером нижней полки 183, верхней полки 25 и высотой профиля 32, расстояние между опорами составляет 800 мм.1. The test equipment is assembled in such a way that the profile of the supporting cradles corresponds to the profile with a profile pitch of 250, the size of the lower flange 183, the upper flange 25 and the height of the
2. На направляющие шпильки устанавливаются гайки и шайбы на расстояние приблизительно 110 мм от конца.2. Install nuts and washers on the guide pins approximately 110 mm from the end.
3. Объект испытаний кладется сверху на опорные ложементы испытательной оснастки таким образом, чтобы его центр находился приблизительно посередине между опорными ложементами испытательной оснастки. Свободные концы объекта испытаний выступают за пределы опорных ложементов приблизительно на 600 мм.3. The test object is placed on top of the test fixture support cradles so that its center is approximately halfway between the test fixture support cradles. The free ends of the test object protrude about 600 mm beyond the support cradles.
4. Нагружающая балка устанавливается на направляющие шпильки оснастки ложементом вниз. На концы шпилек устанавливаются нагружающие гайки.4. The loading beam is installed on the guide pins of the rig with the cradle down. Loading nuts are installed on the ends of the studs.
5. С помощью штангенциркуля измеряется расстояние Н0_1=90,2 и Н0_2=89,7 от верхней поверхности шайб до нижней поверхности нагружающей балки.5. Using a vernier caliper, measure the distance H 0_1 = 90.2 and H 0_2 = 89.7 from the upper surface of the washers to the lower surface of the loading beam.
6. Синхронным вращением нагружающих гаек объекту испытаний придается заданный уровень деформаций. По достижению его, измеренные значения расстояний H1_1 и Н2_2 от верхней поверхности шайб до нижней поверхности нагружающей балки составляют соответственно 69,5 и 68,9 мм.6. Synchronous rotation of the loading nuts gives the test object a given level of deformations. Upon reaching its measured distance values H 1_1 and 2_2 H from the top surface to the bottom surface of washers urging beams are respectively 69.5 and 68.9 mm.
7. Текущее значение прогиба D3 определяется по формуле D3=(Н0_1+H0_2-H1_1-Н1_2)/2=(90,2+89,7-69,5-69,9)/2=20.25 мм.7. The current value of the deflection D 3 is determined by the formula D 3 = (H 0_1 + H 0_2 -H 1_1 -H 1_2 ) / 2 = (90.2 + 89.7-69.5-69.9) /2=20.25 mm.
8. С помощью секундомера замеряется интервал выдержки, равный 60 минут. Визуальных признаков разрушения профлиста не наблюдается.8. The stopwatch measures a shutter speed of 60 minutes. There are no visual signs of destruction of the profiled sheet.
9. Таким образом, испытанный образец профлиста пригоден для применения в конструкциях, расчетные значения деформаций в которых при длине пролета 800 мм не превышают 20 мм (1/40 пролета).9. Thus, the tested sample of the profiled sheet is suitable for use in structures, the calculated values of deformations in which at a span length of 800 mm do not exceed 20 mm (1/40 span).
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018132440A RU2733106C2 (en) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | Methods for evaluation of operational efficiency of profiled sheet from polymer composite materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018132440A RU2733106C2 (en) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | Methods for evaluation of operational efficiency of profiled sheet from polymer composite materials |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018132440A RU2018132440A (en) | 2020-03-12 |
RU2018132440A3 RU2018132440A3 (en) | 2020-03-12 |
RU2733106C2 true RU2733106C2 (en) | 2020-09-29 |
Family
ID=69898913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018132440A RU2733106C2 (en) | 2018-09-12 | 2018-09-12 | Methods for evaluation of operational efficiency of profiled sheet from polymer composite materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2733106C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775702C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-07-06 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method for determining the operability of products made of polymer composite materials |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4483198A (en) * | 1983-01-05 | 1984-11-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Osteoclast for whole bone testing |
RU2357224C1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-05-27 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" (ОАО "ГНЦ НИИАР") | Method of testing for relaxation under bending strain |
RU2460057C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) | Method of nondestructive testing of construction structure bearing capacity |
RU2509996C2 (en) * | 2012-06-05 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) | Method to test electronic printed circuit boards for mechanical effect |
-
2018
- 2018-09-12 RU RU2018132440A patent/RU2733106C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4483198A (en) * | 1983-01-05 | 1984-11-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Osteoclast for whole bone testing |
RU2357224C1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-05-27 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов" (ОАО "ГНЦ НИИАР") | Method of testing for relaxation under bending strain |
RU2460057C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Вологодский государственный технический университет" (ВоГТУ) | Method of nondestructive testing of construction structure bearing capacity |
RU2509996C2 (en) * | 2012-06-05 | 2014-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) | Method to test electronic printed circuit boards for mechanical effect |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775702C1 (en) * | 2021-07-05 | 2022-07-06 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Method for determining the operability of products made of polymer composite materials |
RU2805285C2 (en) * | 2021-09-09 | 2023-10-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Bench for testing scaffolding intended for the mechanical disassembly of industrial pipes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018132440A (en) | 2020-03-12 |
RU2018132440A3 (en) | 2020-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Saiidi et al. | Prestress force effect on vibration frequency of concrete bridges | |
Constantin et al. | Behaviour of U-shaped RC walls under quasi-static cyclic diagonal loading | |
Zhang et al. | Behaviour of one-way concrete slabs reinforced with CFRP grid reinforcements | |
Gouda et al. | Punching shear strength of GFRP-RC interior slab–column connections subjected to moment transfer | |
Al-deen et al. | Full-scale long-term and ultimate experiments of simply-supported composite beams with steel deck | |
Zemour et al. | Experimental study on the bond behavior of GFRP bars in normal and self-consolidating concrete | |
Niu et al. | Local–global interaction buckling of stainless steel I-beams. I: Experimental investigation | |
Malek et al. | Postyield bond deterioration and damage assessment of RC beams using distributed fiber-optic strain sensing system | |
Li et al. | Flexural creep behavior and life prediction of GFRP-balsa sandwich beams | |
Nziengui et al. | Notched-beam creep of Douglas fir and white fir in outdoor conditions: Experimental study | |
Ridge et al. | Evaluation of strengthened reinforced concrete beams: cyclic load test and acoustic emission methods | |
Shi et al. | Long-term mechanical behaviors of uncracked concrete beams prestressed with external basalt fiber-reinforced polymer tendons | |
Mans et al. | Full-scale testing of composite plate girders constructed using 485-MPa high-performance steel | |
Lee et al. | Cyclic behaviour of lightly-reinforced concrete columns with short lap splices subjected to unidirectional and bidirectional loadings | |
Jacques et al. | High strain rate bond characteristics of reinforced concrete beam-ends | |
Calderoni et al. | Flexural and shear behaviour of ancient wooden beams: Experimental and theoretical evaluation | |
Bagherifaez et al. | Acoustic emission monitoring of multicell reinforced concrete box girders subjected to torsion | |
Tetlak et al. | Experimental study on the effects of scale on the static and dynamic behaviour of Glulam and hybrid-Glulam beams | |
RU2733106C2 (en) | Methods for evaluation of operational efficiency of profiled sheet from polymer composite materials | |
Cakir et al. | An experimental study on RC beams shear-strengthened with intraply hybrid U-jackets composites monitored by digital image correlation (DIC) | |
Balaguru et al. | Fatigue behavior and design of ferrocement beams | |
Erdogan et al. | Effect of column rectangularity on CFRP-strengthened RC flat plates | |
Midorikawa et al. | Cyclic behavior of buckling-restrained braces using steel mortar planks; buckling mode number and strength ratio | |
Wang et al. | In-plane stability of parabolic arches with horizontal spring supports. II: Experiments | |
RU2730124C2 (en) | Method of assessing operational performance of profiled sheet of polymer composite materials |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200913 |