Способ определения перемещения плоских элементов конструкции под нагрузкой

/08 1)5 6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ТЕЛЬ ТВ ЩЕ- УКИзобретение относи ной технике, в частности ления деформации пл конструкций под действи грузок.Цель изобретения - сти и расширение облас элементов любой протяжСпособ осуществляю тся к испытательк методам опредеоских элементов ем статических наовышение точн применения длн ности.следующим обр эом.Изготавливают геометр ную модель исследуемого эл рукции. Закрепля 1 от модель контуру (шарнирно или жестк ют в ней свободные изгибны помощью поперечного удара пьезоэлектрического датчика и подобта констнородно по и возбуждаколебания с осредством ремещений ческ емен гд та пъ - масс струкции единицы площади элмодели соответстве(71) Ставропольский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1394110, кл. 6 01 й 19/04, 1986,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЕРЕМЕНИЯ ПЛОСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРЦИИ ПОД НАГРУЗКОЙ(57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к методам определения деформации плоских элементов конструкций под действием статических нагрузок, Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения.дляэлементов любой протяженности. Изготавливают геометрически подобную модель испытуемого элемента, Закрепляют модель однородно по контуру(шарнирно или жестко) и возбуждают в ней свободные изгибные колебания с помощью поперечного удара, Посредством пьезоэлектрического датчитка перемещений измеряют резонансную частоту 11 колебаний модели. Нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой с интенсивностью ц и измеряют величину максимального прогиба (Юо)м. Измеряют резонансную частоту 1 свободных колебаний элемента конструкции, а величину его максимального прогиба УУ 0 от действия заданной равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью ц определяют по формуле В/О = МЬ,) 1 гпн ц/1 п 1 цм),2 2.где гп,1 Т 1 - масса единицы площади элемента конструкции и модели соответственно. и запоминающего осциллографа измеряют О резонансную частоту 1 колебаний модели. фЫ, Затем нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой цм и измеряют вели- ( 1 чину ее максимального прогиба (В/о)м. После ф этого возбуждают свободные колебания в у исследуемом плоском элементе конструкции и измеряют его резонансную частотуколебаний. Максимальный прогиб И/о исс- ю ледуемого элемента от действия заданной ф равномерно распределенной нагрузки с интенсивностью ц определяют по формулем щм, ц2Юо =Ойдо)м-п 1 цмЗаказ 1646. Тираж 399 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб,. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 П р и м е р. Прямоугольная железобетонная плита перекрытия (4,2 х 3,2 х 0,16 м,гп = 2,4000,16 = 384 кг/м ) крупнопанельно 2го жилого дома в реальных условиях имеетнеопределенные условия опирания по контуру. Необходимо найти ее максимальныйпрогиб от.действия расчетной нагрузки интенсивностью о = 400 кг/м,гПрикрепив к нижней поверхности плиты пьезоэлектрический датчик перемещений и возбуждая в ней в ненагруженномсостоянии свободные колебания с помощьюпоперечного удара, регистрируют резонансную частоту колебаний с помощью запоминающего осциллографа С 8 - 17 (т = 17,6 Гц),Изготавливают модель-пластинку издюралюминиевого листа, закрепляют еешарнирно по краям, прикрепляют снизупьезоэлектрический датчик перемещений,возбуждают свободные изгибные колебания с помощью поперечного удара и регистрируют резонансную частоту колебанийс помощью осциллографа С 8 - 17 (1 == 102,4 Гц).Нагружают модель равномерно распределенной нагрузкой (чугунной дробью) интенсивностью ц =. 0,05 кг/см с помощьюгпьезоэлектрического датчика перемещенийи определяют максимальный прогиб (Юо) == 0,21 см.Подставляя полученные экспериментальные данные в указанную формулу определяют искомый прогиб плиты перекрытия102,4 11,16 400176 ф 384 005 . 104= 0,165 см,Проведенное экспериментальное нагружение плиты нагрузкой 400 кг/м (мешкис песком) и измерение прогиба отличаетсяот результата, полученного с помощьюпредлагаемого способа, на 4;ь.Таким образом, предлагаемый способпозволяет определить прогиб плиты любой протяженности с неизвестной жесткостью.При этом трудоемкость осуществления способа уменьшается за счет упрощения моделирования граничных условий модели,5 повышается точность определения максимального прогиба исследуемых элементовза счет экспериментального определенияболее достоверного значения коэффициента пропорциональности.10 Формула изобретенияСпособ определения перемещения плоских элементов конструкции под нагрузкой,включающий изготовление геометрическиподобной модели элемента конструкции,15 закрепление ее по контуру, возбуждение вмодели колебаний, измерение резонанснойчастоты колебаний модели и определениеперемещения элемента конструкции поддействием равномерно распределенной на 20 груэки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью.повышения точности и расширения областиприменения для элементов любой протяженности, модель закрепляют по контуру однородно, дополнительно измеряют макси 25 мальный прогиб модели под действием равномерно распределенной нагрузки, затемвозбуждают колебания в исследуемом элементе конструкции и измеряют его резонансную частоту колебаний, а величину переме 30 щения элемента определяют по формуле,1 м,пм, ц2фо = 0 о)м,-П Цмгде Юо, (В/) - максимальный прогиб поднагрузкой элемента конструкции и моделисоответственно;1, Ц - резонансная частота колебанийэлемента и модели соответственно;п,щм - масса единицы площади элемен 40 та и модели соответственно;ц,цм - интенсивность равномерно распределенной нагрузки, воздействующей наэлемент и модель соответственно,