СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2006813 (13) C1

(51) 5 G01N3/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 19.01.2009 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4920713/28 
(22) Дата подачи заявки: 1991.03.19 
(45) Опубликовано: 1994.01.30 
(71) Заявитель(и): Вологодский политехнический институт 
(72) Автор(ы): Уткин В.С. 
(73) Патентообладатель(и): Вологодский политехнический институт 

(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 

Изобретение относится к неразрушающему контролю несущей способности строительных конструкций, например балок, ферм, рам. Цель изобретения - снижение трудоемкости и расширение области применения способа за счет возможности его использования не только для конструкций из полимерных материалов, но и для конструкций из других материалов с линейной зависимостью между нагрузкой и деформацией. Способ неразрушающего контроля прочности строительной конструкции, заключающейся в том, что до нагружения конструкции определяют места возможных максимальных деформаций, нагружают постоянной механической нагрузкой, не превышающей ее предельного значения n = 5 - 10 раз, а при определении величины нагрузки учитывают величину напряжения. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к неразрушающему контролю несущей способности строительных конструкций и кранов, например балок, ферм, рам и т. д. , преимущественно из материалов с линейной зависимостью между нагрузкой и деформацией материала.

Известен способ исследования механических свойств конструкционных материалов с учетом истории нагружения, заключающийся в том, что изделие нагружают, регистрируют в различных его местах деформации и строят диаграммы усилия нагружения - деформации. Затем из изделия в этих местах вырезают образцы для проведения стандартных испытаний.

Недостатком такого способа является частичное или полное разрушение изделия.

Известен способ неразрушающего контроля изделий, заключающийся в том, что изделие нагружают переменной механической нагрузкой, не превышающей своего предельного значения, определяют зависимость между нагрузкой и значением измеренной деформации, сравнивают с такой же зависимостью эталонных диаграмм.

Недостатками такого способа являются необходимость наличия эталонных диаграмм, многократное нагружение переменной нагрузкой, большая трудоемкость обработки результатов измерений.

Наиболее близким к изобретению является способ неразрушающего контроля прочности изделий, заключающийся в том, что изделие нагружают переменной нагрузкой, не превышающей ее предельного значения, определяют места возможных максимальных деформаций, возбуждают в этих местах упругие колебания и определяют деформации в них и рассчитывают по формуле прочность.

Недостатком этого способа является большая трудоемкость, применимость только для изделий из полимерных материалов, способ не применим для загружения конструкций, находящихся в эксплуатации.

Требуется нагрузка максимально возможная для получения более точного значения прочности, а также разгрузка в случае действия эксплуатационной нагрузки для последующего экспериментального нагружения. Это связано с опасностью работ и необходимостью предохранительных устройств.

Целью предлагаемого способа является снижение трудоемкости и расширение области применения способа за счет возможности его использования не только для конструкций из полимерных материалов, но и для конструкций из других материалов с линейной зависимостью между нагрузкой и деформацией.

В способе неразрушающего контроля прочности конструкции, по которому на поверхности испытуемой конструкции определяют места возможных максимальных деформаций, в этих местах испытываемую конструкцию нагружают механической нагрузкой постоянной величины, не превышающей предельного значения и определяют величину деформаций в местах возможных максимальных деформаций, а о прочности конструкции судят с учетом среднего значения величины деформаций, испытуемую конструкцию нагружают 5-10 раз.

На фиг. 1 показан график зависимости нагрузки от напряжения; на фиг. 2 - график зависимости нагрузки от напряжения для балки перекрытия; на фиг. 3 - расчетная схема балки перекрытия; на фиг. 4 - график.

Способ осуществляется следующим образом.

Определяют места наибольших возможных деформаций, в этих местах нагружают испытуемую конструкцию механической нагрузкой, не превышающей предельного значения (или наоборот, снижают действующую с эксплуатируемой конструкции нагрузку) 5-10 раз, определяют значение деформаций э в этих местах и ее среднее арифметическое значение. Находят контролируемое напряжение.

= E, где Е - модуль упругости материала.

Строят график зависимости нагрузки Q от напряжения . Через начало координат - Q и найденную точку и эксперимента (, Qэ) проводят луч. На оси напряжений откладывают пр, которое равно пределу текучести т - для пластичных материалов, а для хрупких материалов - равно пределу прочности в. Для эипр откладывают доверительные интервалы при вероятности не менее 0,95. Например, для сталей коэффициент - вариации для т не превышает 7% и стандарт S:

S= = 0.07 

По этим данным находят доверительные интервалы с вероятностью не менее 95% или принимают их равными

3S= 3т Проводят границы доверительных интервалов (3', 5') фиг. 1. Определяют ординату точки пересечения доверительных границ наибольшего контролируемого напряжения и предельного наименьшего контролируемого напряжения и предельного наименьшего напряжения (т. 6, фиг. 1). Значение этой ординаты Qпр и будет соответствовать предельной нагрузке.

П р и м е р. Определяют предельную нагрузку (грузоподъемность) балки перекрытия.

Балка 1 N 20, длина балки l = 8 м; момент инерции I = 1840 см4; высота балки h = 20 см; расчетное сопротивление стали Rу = 240 МПа; предел текучести т = 250 МПа.

На балку действует распределенная нагрузка q = 2 кн/м. Определяем (теоретически, ориентировочно, без учета снижения несущей способности за время эксплуатации в течение 30 лет):

qпр= (82IRy/hl2)= (82184010-8)/(0,282)240106

= 5520 н/м = 5,5 кН/м Балка недогружена на qпр - q = 5,5 - 2 = 3,5 кН/м.

Следовательно, при испытаниях можно балку либо разгружать, либо дополнительно нагружать.

Проведение испытаний.

В сечение С устанавливают измеритель деформаций (тензометр Аистова с базой 120 мм) и нагружают балку силой Q, ее значение принимают:

Ql/4= ql2/8 Qэ= (ql/2)= 11,8/2= 4,4 кН, где принимаем q = 0,2 qпр = 0,2 5,5 = 1,1 кН/м.

Нагружение производят пять раз и экспериментально находят напряжение

э = 47,2 2,1 МПа где 2,1 - половина доверительного интервала, найденная методом математической статистики при вероятности 0,95

пр= т = 250 17,5 МПа, где 17,5 - половина доверительного интервала, найденная методом математической статистики при вероятности 0,95.

По результатам экспериментов определяют предельную нагрузку (грузоподъемность) балки (фиг. 3)

Qпр = 20,2 кН Или распределенная нагрузка

qпр= (ql8/4l2)= 2Q/l= (220,2)/8= 5,1 кН/м

Предлагаемый способ удобен, безопасен и производителен при определении несущей способности конструкций, находящихся в эксплуатации, например, для стропильных ферм, блоков перекрытий зданий, пролетных строений мостов, плит и т. п. (56) Авторское свидетельство СССР N 606124, кл. G 01 N 3/00, 1974. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, по которому на поверхности испытуемой конструкции определяют места возможных максимальных деформаций, в этих местах испытуемую конструкцию нагружают механической нагрузкой, не превышающей предельного значения, и определяют величину деформации в этих местах, а о прочности конструкции судят с учетом среднего значения величины деформации, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и расширения области применения способа за счет возможности его использования не только для конструкций из полимерных материалов, но и для конструкций из других материалов с линейной зависимостью между нагрузкой и деформацией, прикладывают механическую нагрузку постоянной величины, испытуемую конструкцию нагружают 5 - 10 раз, а при определении величины нагрузки учитывают величину напряжения.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru