Для выяснения закономерности приращения перемещена й и деформаций после приложения нагрузки обычно бывает достаточна выдержка:
для металлических конструкций - от 15 лоЗОмин;
железобетонных конструкций - около 24ч;
деревянных конструкций - от 12ч до нескольких суток.
Если перемещения и деформаций при постоянной нафузке в указанные выше сроки не затухают, то время ее выдерживания удлиняется. Если замедления нарастания перемещении и деформаций не наблюдаегся, то испытываемый объект является негодным для эксплуатации в заданных условиях.
Для выборочных испытаний образцов железобетонных изделий серийного изготовления ГОСТ 8829-60 предусматривает обязательную выдержку:
при контрольных загружениях на жесткость и трсщиносто1 [кость - не менее 50 мин;
после каждой промежуточной ступени загружения - не менее 10
мин.
Указания о длительности выдержки испытательной па1рузки имеются и в других нормативных документах.
Так. например, при приемке стальных вертикальных цилиндрических резервуаров выдерживание их под гидростатическим давлением осуществляется для емкостей до 5000м3 включительно - не менее 24ч, а свыше 10000м3 - не менее 72ч.
Проведение статических испытаний
Большие трудоемкость и стоимость статических загружений, наряду с трудностью (а в отдельных случаях и невозможностью) повторения испытаний, требуют тщательной предварительной отработки их программы. Правильность ее выбора в значительной степени предопределяет как эффективность всей предстоящей работы, так и надежность всех данных, получаемых в результате испытания.
Перед началом испытаний должна быть проведена необходимая подготовка: смонтированы нагрузочные приспособления и подготовлена нагрузка; установлены подмости и ограждения; обеспечено, если это вызывается условиями испытаний, дополнительное освещение мест установки приборов; согласованы перерывы в эксплуатации исследуемого объекта и т. д.
Перед испытанием составляется схема расположения измерительных приборов с указанием их типа и характеристик.
В ходе натурных и лабораторных испытания строительных объектов или конструкций в обязательном порядке выполняется:
предварительное загружение испытываемого объекта:
квалифицированная запись показаний приборов;
визуальное наблюдение за техническим состоянием испытываемого объекта;
строгое соблюдение правил техники безопасности при производстве статических испытаний обследуемого объекта.
Подготовительные работы
Большие трудоемкость и стоимость статических загружений, наряду с трудностью (а в отдельных случаях и невозможностью) повторения испытаний, требуют тщательной предварительной отработки их программы. Правильность ее выбора в значительной степени предопределяет как эффективность всей предстоящей работы, так и надежность всех данных, получаемых в результате испытания.
Перед началом испытаний должна быть проведена необходимая подготовка: смонтированы нагрузочные приспособления и' подготовлена нагрузка; установлены подмости и ограждения; обеспечено, если это вызывается условиями испытаний, дополнительное освещение мест установки приборов; согласованы перерывы в эксплуатации исследуемого объекта и т. д.
Предварительные подсчеты. Уточняется требуемая испытательная нагрузка и определяются соответствующие этой нагрузке значения перемещений, деформаций, напряжений и усилий, возникающих в исследуемых элементах конструкций.
Такие подсчеты являются продолжением перерасчетов, выполняемых по результатам освидетельствования, и производятся с учетом всех выявленных при этом отступлений от проекта, уточненных характеристик материала, обнаруженных ослаблений и т. д. В сооружениях с неявно выраженной расчетной схемой, допускающей выбор нескольких возможных вариантов, предварительные подсчеты должны быть выполнены по всем этим схемам. Сравнение с результатами испытаний позволяет в дальнейшем выбрать из них схему, наиболее близкую к действительной работе сооружения.
Аналогично поступают в отношении модуля упругости и других характеристик материала, если до начала испытания значения их не могут быть надежно определены. Эти подсчеты ведутся в пределах возможных диапазонов с дальнейшим уточнением фактических значений по результатам испытаний.
Размещение приборов
Перед испытанием составляется схема расположения измерительных приборов с указанием их типа и характеристик. При этом учитываются следующие положения:
1) измерения наиболее ответственных параметров, определяющих работоспособность сооружения, следует для исключения возможности ошибок дублировать, применяя приборы различного принципа действия. Так, например, прогиб ферм, измеренный с помощью прогибомеров, целесообразно измерять также путем нивелирования;
к группам однотипных приборов добавляется контрольный прибор, находящийся в тех же условиях, но расположенный на элементе, не участвующем в работе сооружения. Изменение показателей контрольного прибора позволяет учесть влияние внешних факторов на результаты измерений и внести в них соответствующие поправки;
в то же время не следует без особой в этом необходимости увеличивать общее число устанавливаемых приборов, т.к. лишние приборы удлиняют время снятия отсчетов и, не принося особой пользы, усложняют проведение испытаний и обработку их результатов;
при прочих равных условиях приборы нужно устанавливать там, где измеряемые показатели достигают наибольших значений. Нецелесообразно ставить приборы в зоне "нулевых" отсчетов (например, тензометры вдоль нейтральной оси изгибаемого элемента), поскольку даже небольшие погрешности измерений в данном случае будут сильно искажать получаемые результаты.Схемы размещения приборов при измерении прогибов, углов поворота и деформаций с целью оценки одноосного, плоского и сложнонапряженного состояния исследуемой расчетной среды показаны соответственно на рис.6.4, 6.5, 6.6.
Рис.6.4. Установка приборов для измерения углов наклона: 1,2- клинометры; 3 - начальное положение оси балки; 4 - упругая линия изогнутой оси балки
Рис.6.6. Схемы размещения тензорезисторов в двухмерном поле деформаций: а - под углом 90°; б - прямоугольная розетка; в - веерная прямоугольная розетка; г - равноугольная дельта-розетка; д - Т-дельта-розетка
Измерение фибровых деформаций при оценке сложнонапряженного состояния является наиболее сложной задачей, как в методическом, так и в экспериментальном плане, поскольку измерительные приборы должны быть расположены в толще материала и присутствие их не должно вызывать искажений поля напряжений в исследуемой точке.
Направление деформаций в материале в общем случае неизвестно. Для определения величин главных деформаций (3 параметра) и их ориентации (также 3 параметра) требуется установка в зоне каждой исследуемой точки не менее шести приборов. Целесообразно применять для этой цели (в крупных бетонных массивах) рассмотренные выше струнные тензометры, обеспечивающие в данных условиях получение наиболее надежных результатов.
Во время бетонирования важно сохранить заданную ориентацию устанавливаемых приборов, для чего тензометры крепят к легкому, но прочному каркасу арматурной проволокой. Рядом с каждой группой тензометров помещают контрольные приборы для исключения влияния изменений температуры, усадки бетона и других факторов, вносящих искажения в регистрируемые показания.
