RU2747501C1 - A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures and a method for measuring deformations on them - Google Patents

A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures and a method for measuring deformations on them Download PDF

Info

Publication number
RU2747501C1
RU2747501C1 RU2020118978A RU2020118978A RU2747501C1 RU 2747501 C1 RU2747501 C1 RU 2747501C1 RU 2020118978 A RU2020118978 A RU 2020118978A RU 2020118978 A RU2020118978 A RU 2020118978A RU 2747501 C1 RU2747501 C1 RU 2747501C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sliders
measuring
sensor
distance
deformations
Prior art date
Application number
RU2020118978A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Львович Ситников
Антон Сергеевич Ситников
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Следящие тест-системы"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Следящие тест-системы" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Следящие тест-системы"
Priority to RU2020118978A priority Critical patent/RU2747501C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2747501C1 publication Critical patent/RU2747501C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12—Mounting of reinforcing inserts; Prestressing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

FIELD: construciton.SUBSTANCE: invention relates to the construction and operation of shells of reactor compartments of nuclear power plants, bridges, dams, high-rise buildings and structures and can be used to measure the deformation of various structures. A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures, contains a deformation sensor and a housing. The sensor is made in the form of two sliders, each of which is fastened to the corresponding pressure platform. The body of the device is T-shaped with a measuring chamber in its horizontal part, in which the ends of the sensor slides are located, and a process channel in the vertical part, communicated with the measuring chamber. The device for measuring deformations is equipped with sliders installed in the measuring chamber between the sliders and removable through the technological channel with a removable limiter of sliders movement or a measuring device of the distance between sliders. By concreting, the device is fixed on the formwork with the ability to access the technological channel of the body from the outside of the formwork. After filling the formwork space with concrete and, accordingly, placing the pressure pads of the sensor in concrete, and subsequent hardening of the concrete, the slider displacement limiter is removed through the technological channel of the housing by its shank, a measuring device is installed through the technological channel between the ends of the sliders, the distance between them is measured, tension is generated in the structure, while simultaneously recording the distance between the sliders of the sensor, deformations are controlled at a given point of the structure and then, during the operation of the reinforced concrete structure, the distance is measured between the sliders, and data on the deformation of the structure is thus obtained.EFFECT: efficient measuring of structure deformation.2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и эксплуатации железобетонных конструкций: оболочек реакторных отделений АЭС, мостов, плотин, высотных зданий и сооружений и может быть использована для измерений деформации нагружения различных конструкций.The invention relates to the construction and operation of reinforced concrete structures: shells of reactor rooms of nuclear power plants, bridges, dams, high-rise buildings and structures and can be used to measure the loading deformation of various structures.

Известны устройства для измерения деформаций и напряжений в предварительно напряженных конструкциях путем измерения изменений частоты колебания напряженных натянутых струн железобетонных конструкциях, включающее датчик деформаций (струны) и корпус [1].Known devices for measuring deformations and stresses in prestressed structures by measuring changes in the vibration frequency of stressed tensioned strings of reinforced concrete structures, including a deformation sensor (strings) and a housing [1].

Данное устройство применяется на действующих АЭС и его силоизмерительный узел под названием ПСИ-01 позволяет в реальном времени замерять усилие в арматурных пучках для контроля за состоянием железобетонной конструкции. На вышеуказанный силоизмерительный узел выдано свидетельство об утверждения средств измерений RU.C.28.001.А №60767, который предусматривает интервал между поверками 1 год. Однако это требование в условиях эксплуатации АЭС не выполнимо, так как усилие натяжения анкерных пучков достигает 1200 тонн и на территории АЭС такое оборудование для поверки отсутствует, а для транспортировки данного узла требуется демонтаж анкера, что является очень затратным и отрицательно влияет в эксплуатационных условиях на надежность конструкции оболочки АЭС.This device is used at operating nuclear power plants and its force-measuring unit, called PSI-01, allows real-time measurement of the force in the reinforcing beams to monitor the state of the reinforced concrete structure. A certificate of approval of measuring instruments RU.C.28.001.A No. 60767 was issued for the above force-measuring unit, which provides for an interval between checks of 1 year. However, this requirement is not feasible under the operating conditions of the NPP, since the tension force of the anchor beams reaches 1200 tons and there is no such equipment for verification on the territory of the NPP, and for the transportation of this unit it is necessary to dismantle the anchor, which is very costly and negatively affects the reliability in operating conditions. NPP shell structures.

Результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, - повышение безопасность эксплуатации таких объектов, как АЭС, мостов и так далее за счет обеспечения поверки датчика через заданные интервалы времени.The result, for which this technical solution is aimed, is to increase the operational safety of such objects as nuclear power plants, bridges, and so on by ensuring the calibration of the sensor at specified time intervals.

Указанный результат достигается за счет того, что устройство для измерения деформаций в предварительно напряженных железобетонных конструкциях, включающее датчик деформаций и корпус снабжено средством крепления к опалубке, датчик устройства выполнен в виде двух ползунов, каждый из которых скреплен с напорной площадкой, корпус выполнен Т-образной формы, с измерительной камерой в его горизонтальной части, в которой размещены концы ползунов датчика, и технологического канала в вертикальной части, сообщенного с измерительной камерой, причем устройство для измерения деформаций снабжено установленными в измерительной камере между ползунами датчика извлекаемыми через технологический канал съемно заменяемыми ограничителем перемещения ползунов и измерительным устройством расстояния между ними.This result is achieved due to the fact that the device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures, including a deformation sensor and the body is equipped with a means of attachment to the formwork, the device sensor is made in the form of two sliders, each of which is fastened to the pressure platform, the body is made T-shaped form, with a measuring chamber in its horizontal part, in which the ends of the sensor sliders are located, and a process channel in the vertical part, communicated with the measurement chamber, and the device for measuring deformations is equipped with installed in the measurement chamber between the sensor sliders, which are removable through the process channel, removable displacement limiters sliders and measuring device of the distance between them.

Указанный результат достигается также за счет того, перед бетонированием, устройство для измерения деформаций закрепляют на опалубке с возможностью доступа к технологическому каналу корпуса с наружной стороны последней, и после заполнения бетоном пространства опалубки и, соответственно помещения напорных площадок датчика в бетон, и последующего твердения бетона, производят через технологический канал корпуса извлечение ограничителя перемещения ползунов, устанавливают через технологический канал между торцами ползунов измерительное устройство расстояния между ползунами, замеряют расстояние между ними, производят напряжение арматуры конструкции, одновременно фиксируя расстояние между ползунами датчика и напряжением, создаваемым напрягающим арматуру устройством, осуществляя контроль деформаций в заданной точке конструкции, и далее, в процессе эксплуатации железобетонной конструкции, измеряя расстояние между ползунами, получают данные о деформации конструкции.This result is also achieved due to the fact that, before concreting, the device for measuring deformations is fixed on the formwork with the ability to access the technological channel of the body from the outer side of the latter, and after filling the formwork space with concrete and, accordingly, placing the pressure pads of the sensor in concrete, and subsequent hardening of the concrete , through the technological channel of the housing, the movement limiter of the sliders is removed, a measuring device of the distance between the sliders is installed through the process channel between the ends of the sliders, the distance between them is measured, the stress of the structure reinforcement is produced, while the distance between the sliders of the sensor is fixed and the voltage created by the stressing device is controlled deformations at a given point of the structure, and then, during the operation of a reinforced concrete structure, by measuring the distance between the sliders, data on the deformation of the structure is obtained.

Пример выполнения заявляемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено заявленное устройство, на фиг. 2, 3 – то же устройство после бетонирования с ограничителем перемещения ползунов и с измерительным устройством расстояния между ползунами соответственно.An example of the implementation of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows the claimed device, FIG. 2, 3 - the same device after concreting with a limiter for the movement of the sliders and with a measuring device for the distance between the sliders, respectively.

Устройство для измерения деформаций в предварительно напряженных железобетонных конструкциях, содержит датчик 1 деформаций и корпус 2. Датчик выполнен в виде двух ползунов 3, 4, каждый из которых скреплен с соответствующей напорной площадкой 5, 6.A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures contains a deformation sensor 1 and a housing 2. The sensor is made in the form of two sliders 3, 4, each of which is attached to a corresponding pressure platform 5, 6.

Корпус 2 устройства выполнен Т-образной формы с измерительной камерой 7 в его горизонтальной части, в которой размещены концы ползунов 3,4 датчика, и технологическим каналом 8 в вертикальной части, сообщенным с измерительной камерой 7.The body 2 of the device is T-shaped with a measuring chamber 7 in its horizontal part, in which the ends of the sensor sliders 3,4 are located, and a technological channel 8 in the vertical part, communicated with the measuring chamber 7.

Устройство для измерения деформаций снабжено установленными в измерительной камере 7 между ползунами 3, 4 извлекаемыми через технологический канал 8 съемно заменяемыми ограничителем 9 перемещения ползунов или измерительным устройством 10 расстояния между ползунами.The device for measuring deformations is equipped with installed in the measuring chamber 7 between the sliders 3, 4, removable through the technological channel 8, removable limiter 9 of the sliders movement or a measuring device 10 of the distance between the sliders.

Устройство для измерения деформаций снабжено средством крепления устройства к опалубке. Оно может быть выполнено, например, в виде наружной резьбы на конце вертикальной части Т-образного корпуса и гайки 11.The device for measuring deformations is equipped with a means of fastening the device to the formwork. It can be made, for example, in the form of an external thread at the end of the vertical part of the T-shaped body and nut 11.

Способ измерения деформаций в предварительно напряженных железобетонных конструкциях заключается в следующем.The method for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures is as follows.

Перед бетонированием устройство закрепляют на опалубке 12 с возможностью доступа к технологическому каналу 8 корпуса 2 с наружной стороны опалубки.Before concreting, the device is fixed on the formwork 12 with the possibility of access to the technological channel 8 of the body 2 from the outside of the formwork.

После заполнения бетоном пространства опалубки и, соответственно помещения напорных площадок датчика в бетон 13, и последующего твердения бетона, производят через технологический канал 8 корпуса извлечение ограничителя 9 перемещения ползунов за его хвостовик 14, устанавливают через технологический канал между торцами ползунов измерительное устройство 10, замеряют расстояние между ними, производят напряжение арматуры 15 конструкции, одновременно фиксируя расстояние между ползунами датчика и напряжением, создаваемым напрягающим арматуру устройством (на фиг. не показано), осуществляя контроль деформаций в заданной точке конструкции, и далее, в процессе эксплуатации железобетонной конструкции, измеряя расстояние между ползунами, получают данные о деформации конструкции и по известной методике [3] получают значение напряжений в заданной точке.After filling the formwork space with concrete and, accordingly, placing the pressure pads of the sensor in concrete 13, and subsequent hardening of the concrete, the stopper 9 of the sliders movement is removed through the technological channel 8 of the housing by its shank 14, the measuring device 10 is installed through the technological channel between the ends of the sliders, the distance is measured between them, the stress of the reinforcement 15 of the structure is produced, while simultaneously fixing the distance between the sliders of the sensor and the stress created by the stressing device (not shown in the figure), monitoring the deformations at a given point of the structure, and then, during the operation of the reinforced concrete structure, measuring the distance between sliders, receive data on the deformation of the structure and, according to the well-known method [3], obtain the value of stresses at a given point.

Так как измерительное устройство является извлекаемым из корпуса посредством хвостовика 16, оно может подвергнуто проверке в сертифицированной лаборатории, что повышает надежность контроля за состоянием железобетонной конструкции.Since the measuring device is removable from the housing by means of the shank 16, it can be tested in a certified laboratory, which increases the reliability of monitoring the condition of the reinforced concrete structure.

Для точной установки измерительного устройства в технологическом канале могут быть выполнен направляющий элемент 17, например, в виде резьбового соединения.For precise installation of the measuring device in the process channel, the guide element 17 can be made, for example, in the form of a threaded connection.

Для предотвращения попадания бетонной смеси в измерительную камеру предусмотрены уплотняющие элементы 18.To prevent the concrete mixture from entering the measuring chamber, sealing elements 18 are provided.

Таким образом данное техническое решение может повысить безопасность эксплуатации таких объектов, как АЭС, мостов и так далее за счет получения объективной информации о деформациях в заданных точках конструкции.Thus, this technical solution can increase the operational safety of such objects as nuclear power plants, bridges, and so on by obtaining objective information about deformations at given points in the structure.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2527129 МКИ - G01L 5/10, 2013;1. RF patent No. 2527129 MKI - G01L 5/10, 2013;

2. Свидетельство об утверждения средств измерений RU.C.28.001.А №60767, Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии, 2015;2. Certificate of approval of measuring instruments RU.C.28.001.A No. 60767, Federal Agency for Technical Regulation and Metrology, 2015;

3. Промышленно-гражданские сооружения с натяжением канатов на бетон. Обзор текущего состояния нормативной базы. Примеры выполненных конструкций. М.С. Марченко (ГИП ООО "Проектстроймост"), институт технологий преднапряжения, Москва, конференция 24.09.2013 года.3. Industrial and civil structures with rope tension on concrete. Review of the current state of the regulatory framework. Examples of completed structures. M.S. Marchenko (GIP LLC "Proektstroymost"), Institute of prestressing technologies, Moscow, conference 09.24.2013.

Claims (2)

1. Устройство для измерения деформаций в предварительно напряженных железобетонных конструкциях, включающее датчик деформации и корпус, отличающееся тем, что оно снабжено средством крепления к опалубке, датчик выполнен в виде двух ползунов, каждый из которых скреплен с напорной площадкой, корпус выполнен Т-образной формы с измерительной камерой в его горизонтальной части, в которой размещены концы ползунов датчика, и технологическим каналом в вертикальной части, сообщенным с измерительной камерой, причем в измерительной камере между ползунами датчика установлены с возможностью извлечения через технологический канал съемно заменяемые ограничитель перемещения ползунов или измерительное устройство расстояния между ними.1. A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures, including a deformation sensor and a housing, characterized in that it is equipped with a means of attachment to the formwork, the sensor is made in the form of two sliders, each of which is fastened to a pressure platform, the housing is T-shaped with a measuring chamber in its horizontal part, in which the ends of the sensor sliders are located, and a process channel in the vertical part, communicated with the measurement chamber, and in the measuring chamber between the sensor sliders removable removable limiters of sliders movement or a distance measuring device are installed with the possibility of removal through the process channel between them. 2. Способ измерения деформаций в предварительно напряженных железобетонных конструкциях с использованием устройства по п. 1, характеризующийся тем, что перед бетонированием устройство для измерения деформаций закрепляют на опалубке с возможностью доступа к технологическому каналу корпуса с наружной стороны последней и после заполнения бетоном пространства опалубки и его твердения производят через технологический канал корпуса извлечение ограничителя перемещения ползунов, устанавливают через технологический канал между торцами ползунов измерительное устройство расстояния между ползунами, замеряют расстояние между ними, производят напряжение арматуры конструкции, одновременно фиксируя расстояние между ползунами датчика, осуществляют контроль деформаций в заданной точке конструкции и далее, в процессе эксплуатации железобетонной конструкции, измеряют расстояние между ползунами и получают данные о деформации конструкции.2. A method for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures using the device according to claim 1, characterized in that before concreting, the device for measuring deformations is fixed on the formwork with the possibility of access to the technological channel of the body from the outside of the latter and after filling the formwork space with concrete and hardening is carried out through the technological channel of the housing, the movement limiter of the sliders is removed, a measuring device of the distance between the sliders is installed through the process channel between the ends of the sliders, the distance between them is measured, the tension of the structure reinforcement is applied, while the distance between the sensor sliders is fixed, the deformations are monitored at a given point of the structure, and further , during the operation of the reinforced concrete structure, measure the distance between the sliders and obtain data on the deformation of the structure.
RU2020118978A 2020-06-01 2020-06-01 A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures and a method for measuring deformations on them RU2747501C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020118978A RU2747501C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures and a method for measuring deformations on them

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020118978A RU2747501C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures and a method for measuring deformations on them

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2747501C1 true RU2747501C1 (en) 2021-05-05

Family

ID=75850906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020118978A RU2747501C1 (en) 2020-06-01 2020-06-01 A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures and a method for measuring deformations on them

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2747501C1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1025995A1 (en) * 1978-11-24 1983-06-30 Московский научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования Device for measuring solidifying object deformation
SU1756775A1 (en) * 1989-10-23 1992-08-23 Г.Н.Ялов Device for determining stresses in surface layers of parts and structures
JP3975255B2 (en) * 2000-05-15 2007-09-12 株式会社共和電業 Concrete embedded strain gauge and concrete strain measurement method
CN201653351U (en) * 2010-04-23 2010-11-24 戴靠山 Concrete internal strain sensor
RU125334U1 (en) * 2012-10-02 2013-02-27 Закрытое Акционерное Общество "Весоизмерительная Компания "Тензо-М" SHORT RESISTOR SENSOR FOR MEASUREMENT OF DEFORMATIONS AND STRESSES IN THE AMOUNT OF CONSTRUCTION MATERIALS AND MOUNTAIN SPECIES
RU141308U1 (en) * 2014-03-04 2014-05-27 Закрытое Акционерное Общество "Весоизмерительная Компания "Тензо-М" MORTGAGE TENSOMETER FOR CONCRETE WITH ADJUSTABLE HARDNESS
RU165462U1 (en) * 2016-02-02 2016-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Оптические измерительные системы" COMPOSITE DEFORMATION SENSOR FOR LAYING IN CONCRETE
CN106092393B (en) * 2016-06-22 2017-06-16 河海大学 A kind of temperature sensitive compensation packaging system and operation method of sensor fibre

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1025995A1 (en) * 1978-11-24 1983-06-30 Московский научно-исследовательский и проектный институт типового и экспериментального проектирования Device for measuring solidifying object deformation
SU1756775A1 (en) * 1989-10-23 1992-08-23 Г.Н.Ялов Device for determining stresses in surface layers of parts and structures
JP3975255B2 (en) * 2000-05-15 2007-09-12 株式会社共和電業 Concrete embedded strain gauge and concrete strain measurement method
CN201653351U (en) * 2010-04-23 2010-11-24 戴靠山 Concrete internal strain sensor
RU125334U1 (en) * 2012-10-02 2013-02-27 Закрытое Акционерное Общество "Весоизмерительная Компания "Тензо-М" SHORT RESISTOR SENSOR FOR MEASUREMENT OF DEFORMATIONS AND STRESSES IN THE AMOUNT OF CONSTRUCTION MATERIALS AND MOUNTAIN SPECIES
RU141308U1 (en) * 2014-03-04 2014-05-27 Закрытое Акционерное Общество "Весоизмерительная Компания "Тензо-М" MORTGAGE TENSOMETER FOR CONCRETE WITH ADJUSTABLE HARDNESS
RU165462U1 (en) * 2016-02-02 2016-10-20 Общество с ограниченной ответственностью "Оптические измерительные системы" COMPOSITE DEFORMATION SENSOR FOR LAYING IN CONCRETE
CN106092393B (en) * 2016-06-22 2017-06-16 河海大学 A kind of temperature sensitive compensation packaging system and operation method of sensor fibre

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saiidi et al. Prestress force effect on vibration frequency of concrete bridges
RU2515412C2 (en) Method and method of uniform jacking of strands
RU2747501C1 (en) A device for measuring deformations in prestressed reinforced concrete structures and a method for measuring deformations on them
Pavic et al. Experimental assessment of vibration serviceability of existing office floors under human-induced excitation
Weigand et al. Structural Performance of Nuclear Power Plant Concrete Structures Affected by Alkali-Silica Reaction (ASR)
RU2731431C2 (en) Anchor device and method of calibration of force measuring unit thereof
RU2315272C2 (en) Method for operational control of load-bearing rope-bundle reinforcement tightening in pre-stressed buildings and structures
Naus The management of aging in nuclear power plant concrete structures
Mittal et al. ANALYSIS AND RETROFITTING OF ARCH BRIDGES A REVIEW
Heeke Stochastic modeling and statistical analysis of fatigue tests on prestressed concrete beams under cyclic loadings
Courtois et al. Tests and monitoring for PWR containment: an introduction to AFCEN RCC-CW code
Zhao et al. Fast EM stress sensors for large steel cables
Ge et al. Experimental investigation of seismic behaviour of corroded RC bridge piers
Phan et al. Effects of Alkali-Silica Reaction on Mechanical Properties and Structural Capacities of Reinforced Concrete Structures
Toutlemonde et al. Testing and analysing innovative design of UHPFRC anchor blocks for post-tensioning tendons
Wienand Experiences and First Results of the OL3 Inner Containment In-Service Inspection System
Bonopera et al. Overview on the prestress loss evaluation in concrete beams
Siegel ResoCable®–a quick in-situ non-destructive test method for external prestressed tendons and stay cables
Long et al. EFFECTS OF ALKALI-SILICA REACTION ON MECHANICAL PROPERTIES AND STRUCTURAL CAPACITIES OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES
Sun et al. Multi point monitoring method of prestressed tendon based on distributed sensors
Kim et al. Tensile force monitoring for construction of FCM bridges using EEM sensors
Galan et al. Structural Monitoring of Prestressed Concrete Containments of Nuclear Power Plants for Ageing Management
Galan et al. Long-term measurement of concrete strains in prestressed containments: durability, accuracy and uncertainty of measurements carried out with embedded vibrating wire strain gauges (VWSG). Conclusion of the VWSG uncertainty measurement evaluation based on a 15-year laboratory testing campaign
Gaute-Alonso et al. Advancements in Stress Control for Long-Span Bridge Construction: Insights from the Tajo Bridge Project
Yuan et al. Fatigue life prediction for concrete bridges using Bayesian network