Bài giảng Thí nghiệm và thiết bị đo trong kỹ thuật dân dụng

ệ

ứ

ả

ị ậ ệ

ằ ự ế ủ ể ể

ớ ế

ả

ự ủ ộ  Thí nghi m công trình là m t lĩnh v c c a nghiên c u ệ ự th c nghi m nh m xác đ nh và đánh giá kh năng làm ế ấ ệ c a v t li u và k t c u công trình xây vi c th c t ự d ng đ ki m tra so sánh v i k t qu tính toán (lí thuy t). ế

ồ

 Thí nghi m công trình ệ ượ

ệ

ẫ

ệ ử ậ ộ

ệ

ụ

ứ

ậ

ủ ề ệ

ẩ

ạ

ệ ử bao g m các thí nghi m, th ự ệ nghi m đ c th c hi n trên các m u th v t li u, ế ấ ấ c u ki n và k t c u công trình tuân theo m t qui trình ở ượ c xác l p b i các m c tiêu c a đ tài nghiên c u, đ ủ hay c a các tiêu chu n, qui ph m hi n hành.

ệ

ự

ứ

ả

là lĩnh v c nghiên c u gi ạ

ế

ấ

 Thí nghi m công trình ạ ự

ế ấ

i các ủ ứ bài toán phân tích tr ng thái ng su t bi n d ng c a ệ ằ các k t c u b ng th c nghi m

ủ

ụ

ệ

ậ

ỹ

 Ý nghĩa c a thí nghi m trong k thu t dân d ng

ng pháp

ả

Thí nghi mệ

thi

ế t

ươ tính toán

ị

Thí nghi m ệ ể ki m tra ể (ki m đ nh)

ấ

ự ế  Các bài toán th c t ệ

ạ ứ ạ đôi khi r t ph c t p: hình d ng ấ ủ ầ

ệ

ề

ề ế ấ k t c u, đi u ki n biên, đi u ki n đ u, tính ch t c a ậ ệ v t li u

ể

ả ướ

ng pháp gi

ươ  Dùng ph ộ

ứ

i tích đ tìm ra k t qu d ả

i i tích đôi khi r t khó khăn,

ạ ậ

ợ

ế ấ ệ ượ

ể ự

ả ể d ng m t bi u th c gi ườ th m chí có tr

ng h p không th th c hi n đ

ạ

ữ

ơ ở

ệ

ụ

ế ấ

ả ố

ể

ứ

ữ

ợ

i cho tính toán thi

ữ ườ

ử  Trên c s hàng lo t nh ng k t qu thí nghi m, ta s ọ d ng công c toán h c (xác su t th ng kê) có th tìm ướ ạ i d ng ra nh ng công th c tính toán công trình d ế ế ậ t k nh ng bi u th c thu n l (đ

ứ ể ồ ng h i qui)

ạ

ế ề

ừ

ể ự t k có th dùng th c ươ đó

ng án, t

ươ

ế  Trong giai đo n đ u thi ệ ố ư i u

ầ ự ệ nghi m ti n hành th c hi n nhi u ph ọ ượ ng án t ch n đ

ế c ph

 Trong quá trình nghiên c uứ , thi

ụ

t khi nghi

ệ ế ấ ớ , k t c u m i

ự

ớ , nh ng cữ ông trình đ c bi ứ ành các nghiên c u th c nghi m

t ti n h ế

ế ế ác công trình t k c ác lo i ạ ên c uứ , áp d ng c ệ , ặ t ệ đ ể ả ính toán, so sánh, đánh giá s ự ế ấ ông trình so à k t c u c

c a v t li u v

ả

ặ

xây d ngự , đ c bi ặ ậ ệ v t li u m i ế ế ầ c n thi ể ác k t qu t ki m tra c ự ế ủ ậ ệ ệ làm vi c th c t ế đã đ t ra. v i cớ ác gi thi

 Đ i v i c

ử ụ , ố ớ ác công trình đã và đang khai các s d ng âng c pấ , ành th c ự

ị

khi có nhu c u c n s a ch a bư cớ đ u tiầ nghi m vệ

ữ , c i t o hay n ả ạ ầ ử ầ ính là ti n hế ệ ự ầ ên c n th c hi n ch à ki mể đ nh c ông trình.

ị

 Ki m đ nh công trình xây d ng

ị

ạ

ử

ể ể

ề

ả

ổ

, ti n hế

ậ

ị

ự

ành phân tích, so sánh, t ng h p ữ t k v

ế ế ế à tiêu chu n xẩ

ây d ng hi n h

ả ạ ộ ự là ho t đ ng kh o sát, ộ ượ ệ ng m t hay ki m tra, đo đ c, th nghi m, đ nh l ế ấ ặ ẩ ấ ủ ậ ệ nhi u tính ch t c a v t li u, s n ph m ho c k t c u công trình. Trên c ơ sở đó, căn c vứ ào m c tiụ êu ki mể ợ , đánh giá đ nhị ề ông trình theo quy đ nh và rút ra nh ng k t lu n v c ành đư cợ ệ ủ c a thi áp d ngụ

ế ỏ ứ ề ế ấ

ậ ệ

ân tích, đánh giá và so sánh kh nả ăng làm vi c ệ  Đ phể ông trình, công tác th c ự ậ ủ ế ấ ệ c a v t li u v à k t c u c ờ ông th tể ách r i kh i ki n nghi m vệ ị à ki mể đ nh kh ên quan nh ư S c b n ứ ủ ác ngành khoa h c liọ th c c a c ây d ngự , K t c u ậ ệ , C ơ h c k t c u v t li u ép gỗ, Công bê tông c t thố ỹ ngh vệ à k thu t thi c

ọ ế ấ , V t li u x ép và g chạ đá, K t c u th ế ấ ậ ông v.v...

ệ ạ thí nghi m v t li u

ệ  Chia thí nghi m thành 2 lo i:

ậ ệ và

ệ

thí nghi m công trình

ậ

ệ  Thí nghi m v t li u ụ ị ị ự ả

ệ ơ ỏ

ủ ế ủ ậ ủ ậ ụ

ằ ệ ệ

ặ ạ ấ

ạ

ứ ắ

ệ

ố

ữ ệ là nh ng thí nghi m ch y u ư nh m m c đích xác đ nh các đ c tr ng c lý c a v t li u, kh năng ch u l c và các d ng phá h ng c a v t li u trong các tr ng thái ng su t khác nhau, ví d thí nghi m kéo, nén, u n, xo n...

ệ

ữ

ằ

ụ

ệ ể

ả

ủ

ế

ư ỏ

ể

ẩ

ị

 Thí nghi m công trình là nh ng thí nghi m nh m ả ế ể m c đích ki m tra các k t qu tính toán, ki m tra kh ệ t máy, năng làm vi c c a công trình hay các chi ti ki m đ nh công trình và ch n đoán h h ng...

ể ượ

ệ  Thí nghi m v t li u

ẫ

ế ậ

ự

ặ

ự

ủ

ượ

ệ

ẫ

ệ ế ạ

ướ

ữ

ủ

ị

ậ ệ có th đ c ti n hành trên các ế ạ ừ ệ ệ ủ m u thí nghi m ch t o t các v t li u th c c a ệ ệ ạ ) ho c thí nghi m công trình (thí nghi m phá ho i ệ ấ thí ngay trên các c u ki n c a công trình th c ( ạ ). Các m u thí nghi m đ nghi m không phá ho i c ch t o theo nh ng quy đ nh c a nhà n

 TN phá ho i:ạ

ẫ

ằ

K, RN ộ ng đ ạ

ọ

ẫ ấ ẫ ộ ặ

ệ ố ấ

ộ ẩ

TN kéo nén m u thép, gang nh m xđ R ườ ằ TN kéo nén m u bê tông nh m xđ c ầ ằ TN các m u đ t nh m xđ thành ph n h t, dung tr ng, ộ ẻ đ m, đ ch t, đ d o, h s th m…

ượ

 TN không phá ho i:ạ th

ng đ

c th c hi n ngay trên

ắ

ự ả

ọ

ế ấ ệ

ấ

ố

ị

ộ ặ ủ ấ ườ

ộ ủ

ạ

ạ ng đ c a bê tông, môđun đàn

ự ệ ườ ế ị ể ử ụ t b : công trình th c, có th s d ng các thi ộ ườ ng đ bê tông Súng b n n y: xđ c ế ậ ộ ườ t ng đ bê tông, các khuy t t Máy siêu âm: xđ c ồ ề trong các k t c u bê tông, trong c c khoan nh i, b ế ấ dày các c u ki n, xác đ nh các c t thép trong k t c u BTCT… Máy đo đ ch t c a đ t dùng phóng x Búa t o sóng: xđ c h i…ồ

ậ

ế

Nh n xét:  PP TN phá ho i th ả

ườ ộ

ơ ự

ậ ậ

ệ

ộ

ủ ẫ

ả

ế ị ố ộ ề

ướ ượ

ứ

ế

ạ ả ng cho k t qu tin c y h n. ỹ ề ụ K t qu ph thu c nhi u vào k thu t th c t b , tuân theo các quy nghi m: đ chính xác c a thi i…) trình TN (kích th  N u đáp ng đ

ế

ạ

ả

c m u, t c đ gia t ẩ c các y/c v chu n (calibration), ể pp TN không phá ho i cũng có th cho k t qu tin c yậ

ứ

ề

 Tùy vào lo i v t li u (VL c ng, VL m m), ng

ể

ợ

ượ

ạ ậ ệ ọ

ườ i ế c k t

ầ ự ố

ả

làm TN c n l a ch n pp thích h p đ thu đ qu mong mu n.

ệ

ế

ấ

ặ

ươ

Thí nghi m công trình: ti n hành ngay trên các c u ki n ệ ủ c a công trình th c (thí nghi m mô hình 1:1) ho c trên các mô hình t

ự ự

ng t

ặ

ủ ậ ệ

ệ

ên mô hình, các đi u ki n bi ị

ề ị

ậ

ợ

ụ ác d ng l đ u ầ ... ph i ả đư c qui

đ nh theo

ỉ ệ ề v ên, các đ nh lu t

ư ỉ ệ ề ích thư cớ , đ c tr ng c lý c a v t li u, t l T l v k ọ ả i tr ng t t ệ ề đi u ki n ban tương tự.

ả

ự ủ

ư ỏ

ủ

ạ

ẩ

ị

ụ M c đích: ◦Ki m tra KQ tính toán lý thuy t ế ể ◦Ki m tra kh năng làm vi c c a công trình ệ ủ ể ◦Xác đ nh tình tr ng th c c a k/c và ch n đoán h h ng c a công

trình

ữ

ứ

ệ

ấ

ề ơ ả ủ ệ

ự

ệ

ể

ế

ạ

ệ

ẫ

ộ  M t trong nh ng v n đ c b n c a vi c nghiên c u ị ằ b ng th c nghi m là vi c đo bi n d ng và chuy n v ủ c a m u thí nghi m

ặ

ấ

ạ

ị ứ  Đ xác đ nh ng su t trong công trình ho c trong mô ơ ệ ng thông qua vi c đo bi n d ng, r i trên c

ế ứ

ấ

ậ

ể ồ ườ hình th ở ủ ị s c a đ nh lu t Hooke mà tìm ra ng su t.

ồ

ố

ệ  Các pt c b n c a lý thuy t đàn h i – m i liên h ơ ọ

ơ ả ủ ạ ượ

ữ

ế ng c h c

gi a các đ i l

ị

Chuy n vể

ạ ự Ngo i l c

PT cân b ng ằ Navier

PT hình h c ọ Cauchy

ế

ạ

Bi n d ng

ậ ậ

ị PT v t lý (Đ nh lu t Hooke)

ộ ự N i l c ấ ứ ( ng su t)

ạ

ị

ườ

 Trong các TN công trình th

ng ph i xác đ nh 2 đ i

ượ

ứ

ơ ả ng c b n:

ng su t

ả ể ị ấ và chuy n v

ạ

ứ

ể ạ ộ

i m t

đi mể

 1.3.1. Tr ng thái ng su t c a v t th t ,

s s s t t t

ấ ủ ậ , , ,

ẳ

ợ

ng h p TT S ph ng (bài toán

 Gi

i h n

s y

a sin 2

s ấ

t a ặ ắ cos 2

s = y  ng su t trên m t c t nghiêng

ớ ạ ở ườ ẳ ph ng). + s + x Ứ 2

a sin 2

a cos 2



Ứ

ấ

ươ

ng su t chính và ph

ng chính

+ s

2 xy

max min

-� s � �

2 � + t � �

(cid:0)

= -

t t

= - max

max

min

s - s s - s

ạ

ế

ể

i m t đi m

e e e g g g

ạ ộ  1.3.2. Tr ng thái bi n d ng t , ,

ạ ,

ạ

;

e = ; y

e = x

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ể ị ế M i liên h gi a bi n d ng và chuy n v w g = ; z

ệ ữ v e = ; y

v g = ; x

ố u x

u y

w v g = z y

w u z x

ế

(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)

ặ Bi n d ng trên m t nghiêng u và v a + e 2 cos

sin .cos

a + g 2 sin y

a a

2 sin

a - g a a

sin .cos (

e - e a a - a

)

a + e 2 cos ( 2

a + g sin .cos

2 cos

2 sin

ạ e = e u e = e v g = uv

ệ ữ ứ

ố

ế

ấ

ạ

1.3.3. M i liên h gi a ng su t và bi n d ng

ị ứ

ấ

ế

ươ

1.3.4. Xác đ nh ng su t chính khi bi

t ph

chính

ấ

ệ

Dùng hoa đi n tr vuông góc. Các t m đi n tr đ

ươ

ạ

ế

ượ

ứ

ấ

ị

ở ở ượ ệ c ớ ươ ng chính dán vuông góc v i nhau và dán theo các ph ượ ế ươ ng 2). Các bi n d ng đo đ ng 1 và ph c này (ph ạ ừ ạ ế chính là các bi n d ng chính. T các bi n d ng chính, ờ ị c các ng su t nh đ nh lu t Hooke ta xác đ nh đ chính (cid:0)

ậ min:

max, (cid:0)

ư

ấ

ế

1.3.5. Xác đ nh ng su t chính khi ch a bi

ươ

ị ứ ng chính

ư

ấ

ế

1.3.4. Xác đ nh ng su t chính khi ch a bi

ươ

ị ứ ng chính

ư

ấ

ế

1.3.4. Xác đ nh ng su t chính khi ch a bi

ươ

ị ứ ng chính

ư

ấ

ế

1.3.4. Xác đ nh ng su t chính khi ch a bi

ươ

ị ứ ng chính

ẩ

ị 1.4.1. Công tác chu n b :

ế

ệ

ẩ ẩ

ị ụ ị

ỏ

ầ ụ  Chu n b d ng c máy móc c n thi  Chu n b nguyên VL c n thi

ấ

ầ t: dây đi n, m hàn, ạ ơ gi y ráp, đattric, các lo i s n đánh d u, gi y bút và các văn phòng ph m khác…

ộ ả

ườ

ệ

ị ị ệ

ạ

ở

ụ ụ i ph c v ... ỗ ặ ng b trí TN: các v trí đo, ch đ t ươ cho cán

ố ệ ng ti n đi l

ỗ i, ch ăn

ẩ ộ ẩ  Chu n b cán b TN, cán b b o v , ng ẩ ị ườ  Chu n b hi n tr ế ị t b máy móc, ph ệ

thi ộ b thí nghi m…

ự ị

ụ

ả

1.4.2. Công tác kh o sát th c đ a (m c đích):

ơ ồ

ặ ấ

ệ ủ

ể

ả

ờ

ng c a VL, n u có nghi ng ph i

ạ

ệ ầ  S đ làm vi c c a k/c ho c c u ki n c n n/c ọ ủ ướ ậ  Thu th p các kích th c hình h c c a k/c ế ủ  Ki m tra ch t l ư

ị xác đ nh l

ườ

ng hàn

ng đ

ể ể ể

ế ứ ố ớ ấ

ự

ể

ể ủ ế ứ

ờ

ấ ượ ơ ặ i các đ c tr ng c lý ấ ượ ố ố  Ki m tra các m i n i, ch t l ế ậ  Ki m tra các khuy t t t ấ  Ki m tra và đánh d u các v t n t đ i v i các công trình bê tông, công trình đ t đ theo dõi s phát tri n c a v t n t theo th i gian

ỗ

ấ

ể ữ

ự ậ ấ

ứ ị ứ

ấ ấ

ệ

ị

ỗ ầ

ữ  Ki m tra nh ng ch có s t p trung ng su t, ệ nh ng c u ki n ch u nén, c u ki n ch u ng su t ỏ thay đ i theo th i gian (m i) ể  Xác đ nh các v trí TN ki m tra: ch c n đo US,

ị chuy n v , gia t c..

ặ

ế ị t b

ệ

ả

ấ

ng án b o v trong quá trình TN

ề ư

ổ

ổ ờ ị ị ể ố ị  Xác đ nh các v trí đ t máy móc thi  Đ xu t ph (m a, gió, t

ị ươ ả ọ i tr ng, n …)

ệ

ử

ng pháp x lý

ươ

ả

ấ

ề ợ

ầ

ọ

ả ế ầ ủ ụ

ể ể ệ

1.4.3. Công vi c sau thí nghi m ố ệ X lý s li u: ươ ọ  Ch n ph ậ ố ệ ạ ỏ  Lo i b các s li u không tin c y ế ọ  Ch n ph ng pháp đ a ra k t qu : có r t nhi u ư cách đ a ra k t qu , song c n ch n cách thích h p đ th hi n đ y đ m c đích n/c

ế ị

 5 nhóm thi

t b đo ể ị ẳ th 1. Đo chuy n v th ng ồ

ườ

ướ ặ ể ộ ầ ướ ị ị

th chuy n c m bi n…

ư c đo đ dài nh ng dùng các th ồ c c p, panme, đ ng h đo chuy n v , các đ u đo d ch ể ả ộ ươ ế ế 2. Đo đ giãn dài, bi n d ng t ng đ i

ạ ạ ổ

ế ệ ớ ậ ố c a các th v t ủ ọ ơ ọ li u: ph bi n là các lo i tenzomet c h c, quang h c đi n c m, đi n tr …

ạ ự ế ự

ấ ỏ ự ế

ệ ở ệ ả ấ : thông d ng là các lo i l c k lò xo, l c ự ụ 3. Đo l c và áp su t ồ ạ ồ ặ ế ả k c m bi n ho c các lo i đ ng h đo áp l c ch t l ng, ch t khí…ấ

ạ ầ ử ủ ế 4. Đo xoay, bi n d ng góc c a các ph n t , các liên k t

ế ạ ữ ng đ i ớ ậ ố gi a các th v t

5. Đo tr ệ t và bi n d ng tr ầ ử ế ấ ế ế ấ trong k t c u ượ li u, các ph n t ượ ươ t t k t c u ghép.

ỗ

ố  V i m i tham s kh o sát c a đ i t

ứ ẽ ả

ươ

ả ng pháp và thi

ng nghiên c u s có ợ t b đo phù h p, tho mãn

ầ

ộ

ủ ố ượ ị ế ạ ả

c các yêu c u và đ nh y c m và đ chính xác.

ớ ữ nh ng ph ượ đ

ự

ế ị

ị ủ

ị

ệ

ứ

ề

ụ ụ ụ ị

ủ ế ấ

ứ

ế

ạ

ằ ấ  Nhóm thi t b đo l c và áp su t nh m xác đ nh giá tr c a ả ọ ế t i tr ng tác d ng khi ti n hành thí nghi m, còn các nhóm ụ khác đ u ph c v cho m c đích ch y u trong nghiên c u công trình là xác đ nh tr ng thái ng su t bi n d ng

ệ

ầ

ứ ấ ủ ể

ọ

ướ ặ  Tr c khi ti n hành thí nghi m, c n căn c vào các đ c ố ứ ủ ư ng nghiên c u, tính ch t c a tham s tr ng c a đ i t ủ ầ c n đo và yêu c u v đ chính xác c a nó đ ch n các ợ ụ ụ d ng c và thi

ế ố ượ ề ộ ầ ế ị t b đo thích h p.

ơ ọ 2.2.1. Đo chuy n v theo nguyên lý c h c

ể ị ớ

ế ồ

ể ị ◦Võng k (đ ng h đo chuy n v l n) ồ

ạ

ả

ể

ủ

ế ấ

ị

ủ ọ

ộ

ườ

ng kính

ế Đĩa quay không h n ch kho ng đo, nên có th đo ộ đ võng c a k t c u nh p ớ l n, đ lún c a c c móng, … Dây thép có đ 0,3mm.

0,2 (cid:0)

(cid:0)

ạ

ộ

ả ặ Qu n ng m = 1 3kg. ạ ị ặ Giá tr 1 v ch trên m t ồ (cid:0) ồ đ ng h : 1 = 1/Kv = 0,1mm. ộ Có đ nh y và đ chính xác cao.

(cid:0)

ơ ọ

ị ế

ồ

ể

◦Chuy n v k indicator c h c (đ ng h đo chuy n v ị

bé)

ụ

ị ạ

h ồ đo thông d ng có các giá tr v ch đo là 0,01

; 0,02; 0,001, và 0,002

ả

ượ ủ

ị ớ

ồ ườ

ị

ồ c c a đ ng h th

ế ố ng b kh ng ch

ở

ế

ả

ớ ớ

ồ ồ

ả

10 đ n 50 mm. ế ừ

Đ ng ồ mm. ể ấ Kho ng chuy n v l n nh t đo đ ụ ể ị ủ ạ b i giá tr c a v ch đo. C th : ừ ạ ồ V i lo i đ ng h 0,01 và 0,02 có kho ng đo t ạ ồ V i lo i đ ng h 0,001 và 0,002 có kho ng đo t

5 đ n 10 mm.

ơ ọ

ị ế

ồ

ể

◦Chuy n v k indicator c h c (đ ng h đo chuy n v ị

bé)

ộ

ố

ủ

ụ

ể ộ

ị ạ  Mu n đo chuy n v t ắ

ớ

ặ

ế

ể ể ặ ầ ộ

ị

ẫ

ị

ầ

ể

ị

ệ

ẫ

ồ

ể

ể ể

ườ

ể

 Các chuy n v k ki u này th

ế

ớ

ộ ng có đ ặ i 0,01 mm (bách phân k ) ho c

i m t đi m nào đó c a k/c, ta dùng b gá l p đ đ t đ u c a tr c 1 ẹ ượ ể c k p ch t ti p xúc v i đi m đó. B gá đ ố ị ị ặ ượ ỏ c đ t trên 1 v trí c đ nh vào v 2 và đ ể ị ể (không b chuy n v ). Khi m u b chuy n v ủ ụ thì đ u c a tr c 1 cũng d ch chuy n theo. ố ọ ồ ượ c trên đ ng h khi m u đã Hi u s đ c đ ị ố ị ư ị chuy n v và khi ch a chuy n v cho ta tr s ẫ ị ủ chuy n v c a m u. ị ế ể chính xác t 0,001 mm (thiên phân k )*ế .

ưở

ườ

Ư ể u đi m: ả ễ ử ụ ơ  Đ n gi n, d s d ng ậ ả ế  Cho k t qu tin c y ủ ị ả  Ít ch u nh h

ng c a môi tr

ng bên ngoài

ể

ể c đi m: Nh ạ  Đ nh y không cao ể ả  C n ph i có đi m c đ nh đ đ t b giá l p (có th

ể

trong 1 s tr ượ

ố ị ả ị ế ỉ

ể

ỗ

i 1 đi m

ể ặ ộ ắ ợ ố ườ ng h p) ị ạ ể c chuy n v t ể ể ử ụ

ỉ

ố ị  M i chuy n v k ch đo đ  Chuy n v k c h c ch có th s d ng đ đo

ể ể

ượ ộ ầ ạ t o đi m c đ nh gi ể ị ế ơ ọ ị .

chuy n v tĩnh

ệ

 2.2.2. Đo chuy n v theo nguyên lý đi n

ể ị ◦Chuy n v k đi n ể ị ế ệ

ạ

ế

ỏ

ầ ề ể

ượ

ị ộ

ố

ị ế ạ

ứ

Bên trong l p ắ m t c u đo nên đ ộ ộ khu ch đ i cao h n nhi u và có quán ả ể c c tính nh có th dùng đ đo đ ớ ớ ầ ể chuy n v đ ng v i t n s không l n l m. ắ ể ư Có ch c năng nh chuy n v k lo i ị ế ộ ể ơ ọ và chuy n v k đ ng. c h c

◦Chuy n v k đi n t

ể ị ế ệ ử Digital indicator) (

ộ

ạ

t b có đ nh y cao, có (cid:0) m. Kho ng ả

ế ị ể ạ ế ườ

Thi th đ t đ n 0,01 ỏ ơ đo th

ng nh h n ±25mm

ể

ị

ố ị ế

ể ử ụ ọ

ị ế ộ

ể ế

ự

ể

ặ

ồ

 Mu n đo chuy n v tĩnh thì có th s d ng chuy n v k tĩnh ho c chuy n v k đ ng và đ c tr c ti p ồ trên đ ng h

ố

ớ ầ ố

ị ế ộ

ế

ể

ộ

ị

ị ộ ể ớ ắ  Mu n đo chuy n v đ ng v i t n s không l n l m ể ử ụ ạ thì có th s d ng lo i chuy n v k đ ng và thi t ạ ế b đo bi n d ng đ ng*

ể ị ủ ầ ị ố Đo chuy n v c a d m ch u u n

ạ

ế Máy đo bi n d ng đ ngộ

ế

ơ ọ 2.3.1. Đo bi n d ng theo nguyên lý c h c

ẩ

ạ ơ ọ

◦Tenxomet c h c (tenxomet đòn b y)

ể

ừ

ế

ế ấ

ấ ạ

ả

ổ

ị

ạ

ế ố s khu ch đ i

Đo bi n d ng t ng đi m ế ạ ượ ạ , ờ c dùng khi r i r c ả ạ kh o sát tr ng thái bi n ạ d ng tĩnh và k t c u công trình Có c u t o đ n gi n, đ ộ chính xác cao và n đ nh trong quá trình đo H ệ K=1000

ớ

ố ọ

1 =

ấ (cid:0) Sai s đ c l n nh t 2,5.106 ị ộ ạ Giá tr m t v ch đo: 1/K = 0,001 mm = 1 (cid:0) m

(cid:0)

ạ

ả

ọ

ượ

ớ

ộ ng không l n, đ

ấ ể Ư u đi m: c u t o đ n gi n, tr ng l chính xác cao ể c đi m:

t d h ng.

ượ ậ ệ ế

ế ễ ỏ ộ ể

ế ả ề ễ ị ộ

ậ

V t li u dòn, các chi ti  Liên k t các b ph n chuy n đ ng và liên k t b n l

d b x c

ệ

x ch khi tháo l p.

ượ

ộ ắ ạ c bi n d ng đ ng.

ử ụ

ư ắ

 Không đo đ  Không s d ng đ

ộ ờ c ngoài tr i m a n ng

ươ

ả

ạ

ế ng bi n d ng ẳ v trí tenxomet ph i ph ng, nh n và đ c ng

ế ượ ắ ng pháp gá l p tenxomet đòn  Tr c c a Tenzomet ph i trùng v i ph ớ ụ ủ  B m t v t li u ả ậ ệ

ề ặ ậ ệ ở ị ể

ưỡ

ẵ ế ấ

ị ượ

ế

i dao không b tr

đ các l

ủ ứ ạ t khi v t li u k t c u bi n d ng

ạ ế

ầ l n

ờ ề

ạ

Comparator (đim ch):ế ộ ầ ỉ  Ch m t c n ể Comparator có th đo ị ề ạ i nhi u v bi n d ng t trí khác nhau trên công ở ề trình, nhi u ể nhi u th i đi m khác ế nhau (đo bi n d ng ờ theo th i gian). ả ế

ậ

ượ ậ ộ

ụ  K t qu đo không ph ộ thu c vào kĩ thu t gá ụ ắ ụ l p d ng c . ộ ở  Do m r ng đ c ẩ chu n đo nên đ nh y tăng. ụ ụ

ớ ỉ

 D ng c này có quán tính l n nên ch đo ạ ượ c bi n d ng tĩnh. đ

ế

ệ

ạ

2.3.2. Đo bi n d ng theo nguyên lý đi n –

ệ

ế

ở

ế ả

Tenxomet c m bi n đi n tr

ạ

ượ

ế ng pháp đo bi n d ng dài đ

ổ c dùng ph

 Là ph ế

ươ ệ bi n hi n nay



u đi m:

Ư ể ◦Đ chính xác cao ộ ◦1 máy đo có th đo bi n d ng t ể

ế ạ ạ ề ị i nhi u v trí trên công

trình

ạ ộ

ề ị ể ươ ượ ◦Đo bi n d ng theo nhi u ph có th xác đ nh đ ng khác nhau t ươ ị c giá tr , ph ạ i cùng m t ủ ứ ng c a ng

ế →ể đi m ấ su t chính ế ả ọ ộ ◦Đo bi n d ng gây ra do t ạ i tr ng tĩnh, đ ng, xung

ở ả ạ ặ ◦Đo bi n d ng ế

ể ị

ữ ệ ậ ướ ướ i n

ở ị kho ng cách xa v trí đ t máy đo, ấ ượ c (trong lòng c u nh ng v trí kín không th quan sát đ ế ấ ki n bêtông, k t c u chìm ng p d c, trong lòng công trình đ t ...)

ệ ấ ầ ◦Có th s d ng t m đi n tr đ ch t o thành các đ u

 Nh

ơ ọ ề ấ ể ử ụ ổ ể ể ở ể ạ ượ chuy n đ i đ đo nhi u các đ i l ế ạ ng c h c khác.

ủ

ệ ư ườ ng ngoài nh ng, ... nên c n có bi n pháp kĩ

ng r t nhi u c a môi tr ầ ượ ế ậ ượ ể c đi m: ề ấ ưở ị ả Ch u nh h ừ ườ ệ ộ ộ ẩ tr t đ , đ m, t nhi ớ ợ ậ ử thu t x lí thích h p m i cho đ ả c k t qu tin c y.

 Các b ph n chính:

ậ ế ạ ầ ả Máy đo bi n d ng và đ u đo (c m

ế ộ ở ệ bi n đi n tr )

 Chi u dài đ

ượ ở ủ

(cid:0) (cid:0) ườ ị c g i là chu n đo (Base). Đi n tr c a , ệ ế đ n 1000 , 350(cid:0)

ẩ ọ ng có giá tr là 120 ườ ẩ ề đattric th ố sai s ±0,25%. Chu n đo th , 600(cid:0) ng là 5, 10, 20, 50mm

 Đ tuy n tính (Linearity): ế ế

ộ

ế ế

◦ 0,1% n u bi n d ng đ n 4.000mst. ạ ◦ 1,0% n u bi n d ng đ n 10.000mst. ạ

ế ế ế

 Bi n d ng phá h y: 20.000 – 25.000mst.



ủ ế ạ

mst C

1,5% /

(cid:0) Ả ưở ệ ộ nh h ủ ng c a nhi t đ :

ệ ố ủ  Base c a đattric l =2200 mm ạ ủ  H s nh y c a đattric (Gauge factor) K = 1 + 2 μ

 Máy đo bi n d ng

Đáy

ế ạ

Hình 2.11. Các máy đo bi n d ng tĩnh

ộ ế ạ Máy đo bi n d ng đ ng

ơ ồ S đ nguyên lý

ị ỉ ị ồ ể ể

ồ ể ể

ệ ể

ể ế ế ạ ạ ộ

ỉ ộ B ch th có th là đ ng h ch th (Indicator), có th là màn hình (Display), có th là máy in (Printer), có th là máy ghi (Recorder), có th là máy hi n sóng (Oscillograph) ộ B khu ch đ i (Amplier) có th là b khu ch đ i tĩnh , đ ngộ

ạ ể ế  Đo bi n d ng t

ầ ả ơ

ề ạ i nhi u đi m ộ ầ ỉ ể ể ấ ộ ộ ộ

C u đo không ch là m t c u Wheatstone đ n gi n mà còn thêm m t b chuy n đi m đo (h p đ u dây, Switching Box)

ọ

1. Ch n Đattric:

ộ

ả

ạ

ị  Ph i có đ nh y cao v i bi n d ng tĩnh và đ ng. Tr

ạ 6

ả

ợ

ụ ể

ng h p đo c th , tùy

ạ

ộ

thu c vào s thay đ i c a bi n d ng (strain gradient)

ế ớ ệ ượ ể ố s min có th phát hi n đ c 10 ườ ợ ớ  Base ph i thích h p v i tr ế ổ ủ ự ọ ổ ọ ổ

ế ế

ậ

ỏ  US bi n đ i nhanh: ch n Đattric có base nh ớ  US bi n đ i ch m: ch n Đattric có base l n

ủ

 Kh i l

ả

ưở

ộ ứ ế ặ

ấ

ấ ạ ằ

ấ ệ ấ ẻ

ấ ẻ

ả ồ ấ ế ứ

ầ ủ

ả

ủ ề ả ộ ạ ệ

ế ấ

ạ

ớ

ở ỏ ọ

ệ

ỏ ể ố ượ ng và đ c ng c a Đattric đ nh đ ệ ủ ệ ự ng đ n s làm vi c c a c u ki n không nh h ủ ế ệ ầ ầ t khi đo bi n d ng c a c n đo. C n chú ý đ c bi ệ ấ các c u ki n r t m nh, các c u ki n làm b ng các ỏ VL có môđun đàn h i nh : ch t d o, cao su…VD: đo E, µ c a n n đ t y u trên mô hình ch t d o…  D i đo ph i r ng đáp ng các yêu c u c a bài toán ồ  Đo bi n d ng đàn h i: 0,5 – 0,7% ế  Đo c u ki n có bi n d ng l n: 10 – 12%  Ch t li u làm Đattric: dây đi n tr , v b c, keo

ấ dán…

ộ ố ả

ậ

ỹ

2. M t s gi

i pháp k thu t khi đo

ổ

ưở

ệ ộ

ủ ự ế

t đ môi

ng c a s bi n đ i nhi

ế

ườ

ể

ổ ở ừ

ả

ạ

ả ử ụ

ố

ạ ỏ ả  Lo i b nh h ườ ng. ờ  Khi đo thông th ng ta ti n hành trong th i gian dài, ề ệ ộ đo nhi u đi m nên trong quá trình đo, nhi t đ làm ệ ủ ừ ể ờ vi c c a t ng Đattric luôn thay đ i t ng th i đi m, ưở ấ ớ ớ ế ả i k t qu đo. nh h ng r t l n t ả ử ả ậ ự ử ế  Vì v y ph i có gi i pháp x lý kh bi n d ng do s ế ệ ộ ổ thay đ i nhi t đ gây ra. Mu n th ph i s d ng ệ ộ t đ (Dummy). Đattric bù nhi

R1Active

R2Dummy

ỏ

ầ

ằ

ứ

 C u cân b ng ph i th a mãn đ ng th c:

ệ ộ

 R1, R2 cùng có h s thay đ i nhi

ả

ả ử

 Gi

ổ ề ả 1, R2 đ u thay đ i

ẽ ế

ổ

ẳ ả R1R4 = R2R3 (*) ổ ệ ố t đ nh nhau. Trong ả ả quá trình đo ta ph i đ m b o cho 2 Đattric này luôn trong ế ộ ệ cùng ch đ nhi t. ổ ệ ộ s khi nhi t đ thay đ i ∆t thì c R ổ ẽ ế 1 + ∆R1 R1 s bi n đ i thành R 2 + ∆R2 R2 s bi n đ i thành R ệ ố

ệ ộ

 Vì 2 Đattric này có cùng h s thay đ i nhi

t đ và cùng

ủ

ộ

ị

ch u tác đ ng c a ∆t nh nhau nên ∆R

ổ 1 = ∆R2 .

ứ

ự ẫ ộ

ổ ủ ị

ạ ồ ủ

ự ượ

ồ

ử

ạ

ậ

ỡ ấ ủ ẳ ổ ầ  S thay đ i này không phá v d u c a đ ng th c (*), c u ằ ệ ế v n cân b ng, do đó s thay đ i c a bi n d ng do nhi t ỉ ẽ c ch th trên đ ng h c a máy đo. đ gây ra s không đ VD: đo US khi h chìm xiphông, đo US thanh kéo c a van Đ p Đáy

ườ

ng, t

ừ ườ tr

ả

 Đ m c a môi tr ườ

ủ ng xung quanh cũng nh h

ị

ủ ườ ệ ng, đi n tr ng c a ớ ớ ế ưở i k t ng l n t ả ầ i

ẩ

ả

ưở

ấ

ố ầ

ượ

ị

ộ ẩ môi tr ả qu đo. Các Đattric khi dán vào v trí đo c n có gi ố pháp ch ng m ớ ế ố ừ  Dây n i t ng t Đattric vào máy đo cũng nh h i k t ở ệ ố ọ ả qu đo. Nói chung nên ch n các dây n i có đi n tr ượ ọ ỏ ố c t nh t dùng dây b c kim. Dây n i c n đ nh , t ữ ố ị gi c kéo căng trong c đ nh, ít b xê d ch và không đ quá trình đo. ầ

Ư ạ

ữ

ể

 Khi c n đo S t

ạ

ẩ

ầ ử ụ ậ ẩ ể ư

ố ố

ặ

ệ

i nh ng đi m bên trong công trình: ấ trong công trình bê tông, công trình đ t… c n s d ng ệ ượ ặ c ch ng m c n th n, t đ các lo i Đattric đ c bi ồ ả ượ ẫ còn dây d n ph i đ c lu n trong ng Plastic đ đ a ồ lên v trí đ t máy, đ ng th i ph i có các Đattric bù ế ộ nhi

ị t luôn cùng ch đ nhi

ờ ả ệ ớ t v i Đattric đo

Ố

ữ

ng gi

cáp

ộ ứ H p c ng

Dây d nẫ

Đattric

ố

ấ

ướ

Ch t ch ng n

ộ ạ ộ

ụ

ể

Nâng cao đ nh y khi đo ộ ố ơ  Đ nâng cao đ chính xác ta có th áp d ng m t s s

ầ  S đ 1: s đ 1/4 c u (The Quarter Bridge)

ể ồ ơ ồ ầ C u có R

đ đo nh sau: ơ ồ 1 = R2 = R3 = R4 = R

R1Active

+ d

Khi đo: 1R

I 1

+ d

E R

)

E = + d R 2R ( + d E R

I R 1

+ d

(cid:0)

E +

E 2R

I R 2

- - - -

)

(

)

V V D

�

Nhng v×

ER E = 2R 2 ( = V V V V B C A AC + d E R ER E R E = + d + d 4R 2 R 2 R 2R =� d << R U

1/4

E R 4R

MÆt kh¸c

e =�

= e k

R R

4U Ek

ơ ồ

 S đ 2: s đ bán

ầ c u(The Half Bridge)

R1Active

R2Active

ự ư

ượ

ằ

ứ

+ d�2R R R. ươ ng t

nh trên ta đ

e =

1/2

E R �� 2R

2U Ek

ệ

ố ọ

U1/2 = 2U1/4, nghĩa là s đ c

d�1R R R;  B ng cách ch ng minh t  N u cùng đi n áp U thì ồ

ạ

ồ

ơ ồ

ầ

ế ế bi n d ng trên đ ng h trong s đ bán c u đã tăng 2 l n. ầ ộ

ườ

ạ

ợ

Đ nh y trong tr

ầ ng h p này tăng 2 l n.

ẽ ế

ợ

ng h p dùng s đ bán c u nh hình v . N u

ầ m =

ư 0,3

ườ  Tr ẫ

ơ ồ ằ m u (Specimen) b ng thép có thì:

�

+ d� R

R ;

R 0,3 R ;

- d

= (cid:0)

1/ 2

ầ

ạ

ộ

ớ ườ

ợ

2R 1,3E R 4R Đ nh y tăng 1,3 l n so v i tr

ầ ng h p 1/4 c u

P R2 P R1

ơ ồ

ầ

c) S đ 3: s đ toàn c u (The Full Bridge)

R1Active

R4Active

R3Active

= (cid:0) 1,3E R

cượ

ộ

2R ớ

ầ

ầ 2,6 l n so v i 1/4 c u

R2Active  CM tt ta đ ạ  Đ nh y tăng

1. Transducer ự l c ế k

ườ ườ (Loadcell) ự  Đ đo l c ng i ta th ng

ể sử ụ Ư ể d ng l c k (loadcell) ễ ử ụ  d s d ng, cho

ỉ ượ ch đo đ

ạ c 1 ị i các v

ự ế u đi m: kq khá chính xác ể ượ  Nh c đi m: ể đi m, khó khăn đo t trí

ể nguy hi m đ i v i ng

ườ ử i s ộ c m t giá

ố ớ ụ ượ ỉ d ng và ch đo đ ị ả ọ i tr ng tĩnh * tr t

ụ

ượ

ể

ắ  Đ kh c ph c nh

ườ c đi m trên ng ầ ể

ế ạ ổ

ạ

ể ượ

i ta đã ch t o ể lo i Loadcell ki u đ u chuy n đ i

đ (Transducer).

ủ ự

Kích th y l c (Jack)

Máy đo bi n ế d ngạ

Đattric

Loadcell

Indicator

ọ

ồ C c khoan nh i

Loadcell

Th t

ử ả ọ i c c

S¬ ®å vµ cÊu t¹o thùc:

ở

Khe h không khí

ạ ẫ

ệ

ả

2 b n kim lo i d n đi n

ệ

ấ

Ch t cách đi n

ạ ộ

ụ

ự

ệ

ạ

ả

= e

 Nguyên lý ho t đ ng: khi có P tác d ng làm cho d thay ổ đ i và do đó dòng đi n I qua 2 b n c c kim lo i cũng thay đ i:ổ I

S d

U 1 2 fc

ả

ệ

ế ặ

ả ự

ữ

ệ ằ ệ

ể

ạ ệ + U: hi u đi n th đ t vào 2 b n kim lo i ệ ầ ố ủ + f: t n s c a dòng đi n ủ + c: đi n dung c a dung môi gi a 2 b n c c: + ε: h ng s đi n môi ố ệ ủ ả ự + S: di n tích c a b n c c ị Lo i transducer này có th dùng đ đo l c, chuy n v

ề ặ ủ ậ

ể

ộ

ạ ự tĩnh, đ ng, đo đ nghiêng b m t c a v t th

ề

ộ

ự ướ

ơ ồ ấ ạ  S đ c u t o ể  Dùng đ đo chi u cao sóng, đo dao đ ng m c n

ệ

ồ Ngu n đi n

ấ

ệ T m cách đi n

ệ ự Các đi n c c

 S¬ ®å vµ cÊu t¹o thùc  Dïng ®Ó ®o chuyÓn vÞ vµ chÕ t¹o thµnh c¸c ®Çu

®o ¸p lùcP

Lõi s t tắ ừ

Vỏ

ộ

Cu n dây

Dây d n ẫ đi nệ

ơ ồ

ấ ạ  S đ và nguyên lý c u t o

ậ

ế Màng ti p nh n áp l cự Áp l c qự

Lõi s tắ ộ Cu n dây

Vỏ

Dây d nẫ

ệ

ể

ườ

ự

ệ

ự ạ ộ  Nguyên lý ho t đ ng: d a trên nguyên lý áp đi n: ạ ệ ng không sinh tinh th áp đi n (th ch anh) bình th ư ủ ụ ị ra đi n áp nh ng khi ch u tác d ng c a áp l c thì sinh ra đi n ápệ .

ể

ưỡ

ể

ộ

 Dùng đ đo chuy n v , t n s dao đ ng c

ộ ị ả ọ

ị ầ ố ứ ng b c, ậ ố ủ ế ấ ố ầ ố t n s dao đ ng riêng, gia t c, v n t c c a k t c u khi ch u t

ộ . i tr ng đ ng

Vỏ

Lò xo giữ

ố ặ Kh i n ng

Đĩa áp đi nệ

Dây d nẫ

Đáy

ầ ố ớ ả ọ ệ 3.1.1. Yêu c u đ i v i t i tr ng thí nghi m

 Có th cân, đong, đo, đ m và đ m b o đ

ả ượ ộ ế ả c đ chính xác

 Có kh năng đáp ng và xác đ nh chính xác các giá tr l c

ị ự ứ ị

 Truy n tr c ti p và đ y đ giá tr c a t

ự ế ầ ủ ị ủ ả ọ ế ấ i tr ng lên k t c u

ể ế ầ c n thi ả theo yêu c u;ầ ề thí nghi m;ệ

ổ ị ả ị ưở i tr ng ph i n đ nh (không thay đ i giá tr theo ng

ườ ị ố ả ọ ị  Tr s t ờ th i gian) khi tác d ng lâu dài và không ch u nh h ệ ủ c a môi tr ả ổ ụ ng thí nghi m.

ố

ả ọ 3.1.2. T i tr ng phân b tĩnh ậ ệ ờ 1. V t li u r i

ự

ậ ệ

ệ

ư v t li u xây d ng r i nh xi măng, cát, đá, s i… làm ế ấ t là

ỏ ặ ườ

ậ

ả

ử ụ ờ  S d ng ả ọ t i tr ng khi thí nghi m tĩnh các k t c u công trình; đ c bi ế khi ti n hành th t ng. i tr ng trên các k t c u t  Khi dùng v t li u

ế ấ ạ ệ ọ

ừ

ậ ệ

ẻ

ệ i hi n tr ả ầ i thí nghi m c n ph i cân đong ượ ố ng t i đa không ả ế ấ ả i ph i x p thành ố ượ ặ ề ng thí

ữ (cách 510cm) trên b m t đ i t

ử ả ọ ệ r iờ làm t chính xác; đóng gói thành t ng bao cho tr ng l ặ n ng quá 50 kg. Nh ng bao v t li u khi ch t t ụ ừ t ng tr riêng l nghi m. ệ

ậ ệ ố 2. V t li u viên kh i

ố ệ ả ọ ậ  Các viên kh i v t li u dùng làm t

ạ

ệ ầ ề ặ ạ ừ ẻ c s p x p thành t ng tr riêng l

i tr ng thí nghi m thường là các viên g ch nung, g ch bê tông,… chúng c n ế ụ ượ ắ (35cm) trên b m t đ ị ả ế ấ . i k t c u ch u t

H n chạ ế:

ộ ọ ờ ụ ố ượ ng không cùng m t th i

ể ề ứ ậ

ế ờ ỡ ả i khi ti n hành thí nghi m;

ế ấ ạc tr ng thái ng su t –

ạ ế ề ặ ặ ả ạ

ệ ự

ệ ứ ệ ữ ế ấ ủ ế ế ạ ả ộ

ườ ấ ợ ế ng h p k t c u thí

ệ ả T i tr ng tác d ng lên đ i t đi m;ể ấ M t nhi u công s c và th i gian đ cân đong, đóng gói v t ư ấ ệ li u cũng nh ch t và d t ả ạ H n ch kh năng quan sát và đo đ ế bi n d ng trên b m t đ t t i khi ti n hành thí nghi m; ề ặ ấ Xu t hi n s ma sát trên b m t ti p xúc gi a k t c u và ề ầ ả ọ i tr ng, làm ngăn c n m t ph n bi n d ng c a KC trên b t ặ ế m t ti p xúc đó; ả ả Không đ m b o an toàn trong tr ạ ị nghi m b phá ho i.

ướ c ướ ả ằ 3. Gia t  T i tr ng b ng n

ạ c là d ng t ố ề ặ ả ọ ả ọ ườ ấ ế ấ ộ ớ i b ng n ằ i tr ng phân b đ u có c ả i tr ng hoàn h o nh t, khi ng đ l n lên k t c u

ả ọ ầ c n đ t t thí nghi m.ệ

Hình 3.7 Chất tải bằng nước

ủ ươ ả ọ ướ ng pháp gia t

u đi m c a ph ả c: ọ

Ư ể ằ i tr ng b ng n ị ủ ả  Có kh năng xác đ nh chính xác giá tr c a t ả ự ị ủ ộ ướ ố ề ả i tr ng phân c; đ m b o s phân b đ u

ả ọ ế

ươ ướ ộ ố ằ b b ng đ cao c a c t n ủ ả ọ i tr ng; c a t ướ  N c còn là t i tr ng thông th ấ ỏ ấ c u ch a ch t l ng nh : b n ủ ượ c đi m c a ph ườ ư ể ướ ng pháp gia t ệ ể ng đ thí nghi m các k t ườ ố ng ng… c, đ ằ ả ọ i tr ng b ng n

ứ ể ả c: ề ặ

ả ự ị ạ ủ ế ấ ằ ồ Nh ố ề  Không đ m b o s phân b đ u và chính xác khi b m t ề i c a k t c u g gh và không n m ngang. ch u t

ị ề ệ ầ ả ọ

ố ả ệ

ọ

ể ậ ườ 1625 đi m/m

4. T i tr ng phân b qua h d m truy n tĩnh đ nh ặ ế ấ ị ả ớ  Khi thí nghi m kh o sát các k t c u có m t ch u t i l n ế ấ ỏ ỏ ố nh b n sàn, mái BTCT toàn kh i, các k t c u v m ng… ố ằ ệ ộ ợ ậ i tr ng phân b b ng cách t p h p m t h ậ ộ ớ ư ộ ng đ nh nhau, v i m t đ cao ế ắ ượ c s p x p theo quy lu t 2), đ ị ả ủ ế ấ i c a k t c u. ư ả ạ ả  T o các t ự ậ ố th ng l c t p trung có c ừ ườ ng t (th ề ặ trên b m t ch u t

ị ủ u đi m c a pp gia t

ượ ề ặ ủ ế ấ ụ ị ệ ầ ả i thông qua h d m tĩnh đ nh c b m t c a k t c u ch u tác d ng

i tr ng.

ế ủ ớ Ư ể ể  Có th quan sát đ tr c ti p c a t  Không có hi n t

ự ế ủ ả ọ ệ ượ ủ ế ấ

ữ ả ọ

i tr ng và k t c u; ề ệ ủ ự ế ấ ồ

ể ậ ệ ạ ả ng ngăn c n bi n d ng c a l p v t li u ự ấ bên ngoài c a k t c u do s xu t hi n c a l c ma sát trên ề ặ ế b m t ti p xúc gi a t ộ ỡ ả ọ  Tăng, d t i tr ng nhanh chóng và đ ng đ u trên toàn b ả i các đi m t

ả ậ ằ i t p trung ệ ậ ặ 3.1.3. Gia t ả ọ Gây t i tr ng b ng bi n pháp treo v t n ng

Hình 3.15 Chất tải trọng bằng cách treo vật nặng

a) Treo tải trực tiếp

b) Treo qua hệ dầm

phân lực

ặ ể

ậ ể ậ ặ

ấ

ơ ệ ư ớ

ế ấ ổ ọ

 Đ t t

ả ặ ả

ẻ ầ ạ ọ ệ ớ ụ

ườ ứ ậ ế ẩ i qua h th ng đòn b y khu ch đ i. Khi thí nghi m ị ả i tr ng tác d ng l n, c n có giá tr t ả ọ i tr ng t p trung qua các

ế Đ c đi m: ế ọ ả ự ế ấ  Treo tr c ti p v t n ng lên k t c u đ làm t i tr ng t p ạ ấ ồ ươ ả trung là ph ng pháp đ n gi n nh t nh ng l i r t c ng ệ ủ ề Ư ể k nh. u đi m c a bi n pháp này so v i các bi n pháp ả ả ị ố khác là tr s cu t i tr ng không thay đ i khi k t c u ạ ị ế kh o sát b bi n d ng. ệ ố ế ấ các k t c u riêng l th ng dùng các hình th c gây t ạ ẩ đòn b y khu ch đ i.

ế ấ

ọ ằ

ụ

ữ

ượ ườ

ế

ỉ ọ

ươ

ụ

ng pháp tác d ng c a

ạ ả i tr ng lên k t c u thí T o t ế ị ệ nghi m b ng thi t b căng kéo c áp d ng trong nh ng đ ợ ng h p: tr ệ  Thí nghi m ti n hành trong ậ ẹ ị đ a bàn ch t h p; ể ệ ề  Không có đi u ki n tri n ằ ả ệ i b ng khai bi n pháp treo t ậ ặ v t n ng; ẹ ề ả ỏ  Đòi h i ph i đi u ch nh nh ị ả nhàng giá tr t i tr ng tác d ng;ụ  Ph ả ọ t

ủ ấ ỳ i tr ng lên công trình b t k .

ạ ả ọ ệ ế ấ i tr ng lên k t c u thí nghi m

ượ Nh ằ b ng thi ủ ể c đi m c a pp t o t ế ị t b căng kéo

ả ượ

t trong nh ng tr

ạ ế

ả ế ị ưở ả ủ ủ ư ề ế

ả ị ả ọ ờ ổ Không đ m b o đ c giá tr t i tr ng không đ i theo th i ệ ặ ữ ườ ế ợ ầ ữ ả ng h p c n gi gian, đ c bi i khi k t t ẻ ế ể ạ ệ ở ấ c u làm vi c giai đo n phát tri n bi n d ng d o. ệ ộ ổ ị ả ọ Giá tr t ng bi n đ ng c a nhi t i tr ng thay đ i do nh h ệ ườ ộ đ môi tr i nh chi u dài c a dây t b gây t ng đ n h thi cáp.

ằ

ả ọ ệ ộ ỷ ự i tr ng b ng kích thu l c ấ ế ệ

ệ

ế ề ế ậ t l p và đi u ch nh t ặ ả ả Gây t ệ ậ Là m t bi n pháp thu n ti n nh t khi làm thí nghi m k t ị ả ọ ấ c u công trình ch u t i tr ng tĩnh ệ ơ Chi m ít di n tích h n các bi n pháp khác ễ ả ọ ỉ Thi i tr ng d dàng; ấ ỳ ướ Có kh năng đ t t ng b t k . i theo h

ệ

ị ủ ả ọ

i tr ng thí nghi m

ố ớ

ầ ầ

ể

ả

ử ụ

3.1.4. Giá tr c a t ế ấ  Đ i v i các công trình hay k t c u có yêu c u c n chuy n giao ự

ượ

ổ

ặ ư ỏ

ạ

ệ c làm thay ng c a chúng, có nghĩa là

ạ

ả ng kh o sát ượ c làm ệ

ệ

ề

ườ

ấ

cho s d ng sau lúc kh o sát th c nghi m: không đ ủ ườ đ i ho c h h ng tr ng thái bình th ỡ ả ọ ố ượ ấ i tr ng, trên đ i t trong quá trình ch t và d t ế ể không cho phép phát tri n bi n d ng d và càng không đ ụ ủ ế ấ ư ỏ h h ng s liên t c c a k t c u mà trong đi u ki n làm vi c ệ bình th

ự ể ng không th xu t hi n.

ế

 Đ i v i các k t c u không có nhu c u s d ng sau khi thí ả

ủ

ị

ứ

ệ

ố ớ ệ ị ự ỏ

ầ ử ụ ể ệ ữ ấ ị ự ạ ủ ả ọ

ượ

ố ượ

ấ

ệ t), thì giá tr c c đ i c a t ầ ế c tăng d n cho đ n khi trong đ i t ầ ả

ệ

ế ấ ụ nghi m, n u m c đích c a thí nghi m là đ xác đ nh kh năng ể ư ề ch u l c hay là đ nghiên c u đi u ki n xu t hi n nh ng h ụ ộ ứ i tr ng thí h ng c c b (n t, tr ẽ ượ ệ nghi m s đ ng xu t ế hi n các k t qu yêu c u.

ớ

ả ế ả ọ ộ ng đ , thì t

ể i tr ng ki m tra ớ ệ ố ừ

ế ạ ẵ ẩ V i các s n ph m ch t o s n: ườ ể  Khi ti n hành ki m tra c ả ọ i tr ng tính toán nhân v i h s t ng dùng b ng t ậ ệ ử ụ ủ

ấ ế ể  Khi ti n hành ki m tra đ c ng, thì t

ấ ườ ằ th 1,4 ạ ế ấ ộ ế đ n 2,0 tùy thu c ch ng lo i k t c u, v t li u s d ng và ố ạ tính ch t phá ho i mong mu n; ộ ứ ị ả ọ i tr ng tiêu chu n đ t ể ả ọ i tr ng ki m tra ặ ở ị ẩ v trí b t

ệ

ấ ầ ứ ố

ằ ượ c dùng b ng giá tr t đ ầ ợ i nh t trên c u ki n; l ả ể  Khi c n ki m tra kh năng ch ng n t trong các c u ki n ị ố ủ ả ọ

ị ả ọ

ố ố ớ ấ ệ ạ ầ ệ ể ố ứ ấ bê tông c t thép, thì tr s c a t i tr ng ki m tra n t l y ị ả ọ ằ ệ ố ớ ầ b ng 1,05 giá tr t i tr ng tính toán đ i v i c u ki n có ằ ạ ứ ả i tr ng tiêu kh năng ch ng n t lo i I và b ng 1,05 giá tr t ẩ chu n đ i v i c u ki n lo i II.

ế ế ấ ệ ỡ ả i liên k t k t c u thí nghi m

ố ượ ệ ng thí nghi m c n đ

ầ ượ c ị ỗ ấ ấ

ươ ị ng đ

ấ ả ng c p t ơ ở ữ c xác đ nh trên c s nh ng đi u c n cân nh c ỏ ề ầ ề ố ọ ấ ả ị i và giá tr m i c p ắ i càng nh có nhi u s đ c trên

ự ấ 3.1.5. Trình t ch t và d t ấ ả ọ 3.1.5.1. Ch t t i tr ng ấ ả ọ  T i tr ng ch t lên các đ i t ố ượ phân chia thành c p. S l ượ th sau: khi giá tr các c p t ụ . ụ d ng c đo

 Vi c phân chia h p lý các c p t

ệ ấ ả ọ

ố ượ ệ

ả i th

ị ố ả ọ ỉ ằ ầ ế i tr ng nên ti n hành cho ị ng c th ; tuy nhiên, theo kinh nghi m, giá tr i tr ng i tr ng đ u tiên nên ch b ng 510%

ị ả ọ ố ợ ụ ể ườ ằ ng b ng kho ng (1/51/10) tr s t ị ấ ả ọ i tr ng c c đ i mong mu n. ừ t ng đ i t ỗ ấ ả m i c p t tính toán. Giá tr c p t ự ạ giá tr t

ỡ ả ọ

i tr ng ắ ố ượ ị ỗ 3.1.5.2. D t  V nguyên t c, s l

ỡ ả ọ ấ ả ề i tr ng và giá tr m i ễ i; đi u đó cho phép d

ằ ể ệ ự ươ ứ ậ ị

ấ ng c p d t ư ấ c l y b ng nh c p ch t t ng ng c a quá trình thu n ngh ch ế ị ề ấ ượ ấ c p đ dàng th hi n s t ủ ố ọ c a s đ c trên các thi ủ t b đo.

ố ượ ắ ờ ả ấ ả ng đ rút ng n th i gian, s l ng c p gi m t i có

ơ ể ườ  Th ể th ít h n.

ế

ể

ạ

ị

ữ ả ọ i tr ng ỏ

quy lu t bi n thiên chuy n v và bi n d ng

3.1.5.3. Gi ể  Đ làm sáng t ủ ố ượ c a đ i t

ữ

ị ủ

i tr ng ph i gi

ậ ả ng kh o sát ấ ả ọ ả

ả ộ

nguyên giá tr c a nó ả

trên đ i t ế cho chuy n v và bi n d ng c a k t c u đ

ủ ể ng kh o sát trong m t kho ng th i gian đ đ ấ t. ố ớ ế

15 đ n 30 phút, đ i v i k t

i tr ng không đ i

ế

ạ

ấ

ể ữ ả t ế ư

ậ ượ

ử ụ

ổ ờ t thì th i ể N u s phát tri n c a chuy n ư i, thì k t c u đó xem nh ị ả ươ ệ i t

ế ấ ề c trong đi u ki n ch u t

ặ  Sau lúc đ t các c p t ờ ố ượ ủ ế ấ ượ ạ ị ể c hoàn t ế ữ ừ ạ ố ớ ế ấ  Đ i v i k t c u kim lo i gi t ế ữ ừ ố ấ ờ 6 đ n 12 gi c u bê tông c t thép gi t ữ ị ố ả ọ ị ờ ế  N u trong th i gian quy đ nh gi tr s t ủ ế ấ ị mà chuy n v và bi n d ng c a k t c u ch a hoàn t ể ủ ế ự ả i ph i kéo dài thêm. gian gi ạ ạ ị v và bi n d ng không ch m l không đ a vào s d ng đ ng.ứ

ạ ộ

ọ ả ụ

ệ

ộ

ộ ộ ị ộ ạ ậ ả

ề ậ đi u hòa,

ả ọ i tr ng đ ng 3.2.1. Các d ng t ổ ọ ạ ả ỳ lo i t  T i tr ng thay đ i theo chu k i tr ng tác d ng ổ ạ ặ ị ổ theo nh p đi u không đ i ho c thay đ i t i m t v trí trên ầ ố ế công trình, biên đ và t n s bi n thiên theo m t quy lu t ơ ả ủ ạ ữ ị xác đ nh. M t trong nh ng d ng c b n c a lo i này là t i tr ng ọ ổ ộ ầ ố ế biên đ , t n s bi n đ i theo quy lu t hình sin. ả ọ ọ ậ lo i t

ộ  T i tr ng rung đ ng không quy lu t ư ủ ặ ộ

ạ ả ọ ả

ờ ờ ụ i tr ng tác d ng trong kho nh ữ ng sau nh ng th i

ụ ạ ả i tr ng ph ẫ ữ thu c các đ c tr ng c a nh ng quá trình ng u nhiên tác ụ d ng vào công trình. ả ọ  T i tr ng xung kích ắ ứ ắ lo i t ộ ị ặ ố ượ ề kh c t c th i lên m t v trí trên đ i t ề gian ng t quãng đ u ho c không đ u.

ủ ả ệ ủ ế ấ ướ ụ i tác d ng c a t 3.2.2. S làm vi c c a k t c u d i

ọ ộ

ả do)

ư ổ ộ

ượ ả ồ ự tr ng đ ng ự ộ 3.2.2.1. Dao đ ng b n thân (t ị  Khi k t c u ch u tác đ ng xung kích nh va ch m, n hay ầ i phóng ng b c ban đ u, r i sau đó đ ạ c gi

 Có t n s xác đ nh và ph thu c các đ c tr ng c a KCCT

ế ấ ứ ị ưỡ ể chuy n v c ỏ ộ ữ kh i nh ng tác đ ng khác bên ngoài ặ ầ ố ụ ư ủ ộ ị

Hình 3.16. Dao động tự do a) Biểu đồ dao động tự do tắt dần; b) Đặc trưng tính toán hệ số tắt dần

100

ộ ắ ầ ủ ộ ị t d n c a dao đ ng : A, a1, a2,..., an;

 Giá tr các biên đ t ỳ  Chu k dao đ ng ầ ố  T n s dao đ ng ờ  Th i gian t

ắ ộ ộ t dao đ ng T (s); f = 1/T (Hz); ộ Tn.

Hình 3.16. Dao động tự do a) Biểu đồ dao động tự do tắt dần; b) Đặc trưng tính toán hệ số tắt dần

101

ộ ộ 3.3.2.2. Dao đ ng c

ưỡ ụ ứ là dao đ ng x y ra trong đ i ố ng b c ề ườ ủ ặ ộ ng khi có tác d ng th ả ng xuyên c a m t ho c nhi u

t t i tr ng đ ng

ộ ộ ượ ả ọ ộ ỳ dao đ ng đ ượ ặ ạ c l p l i qua m t

ị ờ

 Tham s c b n c a dao đ ng theo chu k

ả

ộ

ố

ω (s vòng dao đ ng trong kho ng th i ờ

ỳ ộ

 Dao đ ng đi u hòa là dao đ ng theo chu k th

ỳ ườ ộ ặ ng g p

102

ộ  Dao đ ng theo chu k th i gian xác đ nh. ố ơ ả ủ  Chu k dao đ ng ộ ỳ T;  T n s dao đ ng ầ ố ộ ầ ố f và t n s vòng gian 2 π giây). ề ự ế ả ấ ấ ộ s n xu t. nh t trong th c t

 Chuy n v

ể ụ ờ ộ ị z ph thu c th i gian

ộ

z = a sin (

ộ

t = 0); ể ủ

ộ

ị

ạ

t α ω t + ) α – pha ban đ u (khi ầ

◦ a biên đ dao đ ng; ộ ◦ t + ω α – pha dao đ ng, xác đ nh theo v trí c a đi m dao đ ng t ể ờ th i đi m t; ọ ữ

ỳ ề ộ

ầ ố ề ộ ổ ợ h p ọ c ch n

103

ể  M i quá trình dao đ ng theo chu k đ u có th là t ộ ượ nh ng dao đ ng đi u hòa có t n s và biên đ đ ươ ứ t ng ng.

 Dao đ ng không theo chu k ắ ầ

t d n; ể

ườ

ở ộ

ả

ờ

ộ

ng x y ra trong th i gian kh i đ ng m t

ỳ

quá trình đ ng;

ấ ị

ậ

ặ

ổ

◦ Dao đ ng có các đ c tr ng thay đ i không theo quy lu t nh t đ nh

ộ (hình 3.17d).

104

ộ ◦ Dao đ ng t ộ ◦ Dao đ ng phát tri n, th ộ ộ

ầ ế ứ ố ưỡ

ủ

ấ ầ ẽ ứ ộ ng c ng h ng ả ộ ố ể ớ ệ ượ ệ hi n t ng b c phát tri n l n d n và s xu t hi n

ầ ố ằ ng

ứ ạ ế ể ẫ ị ự ế

ồ ộ ng dao đ ng “biên”

ỳ ụ : khi cùng tác d ng hai ngu n ứ ng nghiên c u có các chu

ố ượ ằ ầ ộ T1 và T2 g n b ng nhau

105

ầ ưở : khi t n s c ệ ượ  Hi n t ng b c ti n g n ộ ế ầ đ n t n s dao đ ng b n thân c a công trình thì biên đ ưỡ ng c ộ ộ ưở khi hai t n s dao đ ng đó b ng nhau, biên đ ộ c ng h ạ ưỡ ng b c đ t đ n giá tr c c đ i và có th d n đ n phá c ạ ho i công trình ệ ượ  Hi n t ộ dao đ ng theo chu k lên đ i t ỳ k dao đ ng ỳ Chu k “biên”

ọ

ộ

ế ị ạ ả t b t o t

i tr ng đ ng lên công

ị

ệ

ộ ủ ả ọ

ọ

ờ ả

ế ấ

ng đ c a t ộ ề ụ

ế

ể

ạ

ỉ

ườ i tr ng đ ng ả ộ ổ c ch n sao cho đ ng th i đ m b o đ b n, đ n đ nh ụ ả ủ ể t ị i các tham

ằ

ệ ẵ ậ ả

ươ

ươ ng ti n s n có nh các ệ i tàu, xe v.v...

ng ti n v n t

ả ọ

ệ 3.2.3. Các bi n pháp và thi trình Yêu c u:ầ ộ ố ớ ể  Đ i v i các thí nghi m ki m đ nh, c ị ả ượ ồ ph i đ ư cho k t c u công trình, nh ng ph i đ đ các d ng c và thi ạ ủ ớ ộ ị b đo v i đ nh y c a chúng có th ch th hay ghi l ả ầ ố ộ s đ ng c n ph i xác đ nh. ể ạ ả ọ Có th t o t máy móc, thi (t

i tr ng th c

ế

ng đ ộ

ườ ọ

ị ộ i tr ng đ ng b ng các ph ế ị ả ấ t b s n xu t, các ph ự ). ệ ứ  Các thí nghi m nghiên c u th ộ ủ ả ườ ng đ c a t ằ c t o ra b ng các thi

106

ớ ượ ề c ti n hành v i nhi u ọ ả T i tr ng i tr ng đ ng khác nhau. ạ ế ị t b chuyên dùng, các máy rung ho t ặ

ủ ự

ạ d ng và c ượ ạ đ ằ ộ đ ng b ng nguyên lí c ho c th y l c.

ố ị ư

 V a gây rung đ ng v a chuy n d i v trí nh các ph

ạ ưở ộ ư ể ng

ờ ị ươ ệ ả ọ ự 3.2.3.1. T i tr ng th c ơ ộ ị ộ  Gây rung đ ng t i m t v trí c đ nh nh các máy móc c ng máy; khí trong các x ừ i ôtô, tàu, ... và các ph ươ ộ ộ ng ti n trong n i b

ụ ừ ệ ti n v n t nhà x

ấ

ộ

ầ ự

ề

ậ ả ưở ả ọ ộ

ộ t n t ệ

i đ ng th i ự ừ ơ

ứ ạ

ồ ạ ồ t

ệ ừ ế ộ

ẹ ế

ế ộ

ờ : ph c t p ứ ạ , quá trình ả ế đ n gi n đ n ph c t p ệ ặ

ầ

ự thí nghi m ph i th c hi n theo trình t ệ và t

ch đ làm vi c nh đ n ch đ làm vi c n ng d n.

107

ầ ng (c n tr c, c u thang máy,...) ể  T i tr ng th c có th là ◦ M t ngu n ch n đ ng ồ ◦ Nhi u ngu n gây ch n đ ng ấ ồ ả

c ế ị ượ t b đ

ộ  N u ngu n gây rung đ ng là các máy móc, thi ố ị i m t v trí c đ nh trên công trình

ộ ị ầ

ừ ả ạ t b nh kh i đ ng, d ng t

ứ ị ể ặ ệ ắ t, các m c ể ả ọ i tr ng ...) đ xác đ nh ấ i nh t, ho c nguy hi m

ữ ể ấ ộ ồ

 N u các ngu n ch n đ ng là di chuy n, thì ngoài nh ng ạ i

ồ

ế ồ ặ ạ ắ , trong quá trình l p đ t t ệ thí nghi m c n kh o sát các tr ng thái làm vi c khác nhau ế ị ư ở ộ ủ c a máy móc, thi ấ công su t khác nhau (vòng quay, t ấ ợ ố ộ ượ đ c các tham s đ ng gây b t l nh t.ấ ế ườ ỗ ộ ạ ả ọ i tr ng …),

ả

ầ ố ộ ể

108

ạ ấ ể ấ ấ ư ố ớ ệ ợ ng h p thí nghi m nh đ i v i ngu n ch n đ ng t tr ụ ỗ ầ ạ ổ i ch , c n tr c nâng h t ch (tàu xe n máy t ự ả ế ưở ng đ n tr ng thái công trình còn c n ph i tìm s nh h ộ ồ ể ủ khi t c đ di chuy n c a các ngu n ch n đ ng phát tri n ộ ệ ự ớ l n và khi xu t hi n l c hãm các chuy n đ ng

ả ọ ệ 3.2.3.2. T i tr ng thí nghi m chuyên dùng

 Vi c dùng t

ệ i tr ng th c đ làm thí nghi m th ị ạ ng b h n

ự ể ượ ườ ứ ề c các yêu c u nghiên c u v

ả ọ ứ ộ ả ọ ế ủ ầ ố ng đ t ầ ư ự ố i tr ng cũng nh s kh ng ch c a t n s dao

ệ ế ch , không đáp ng đ ườ c ộ đ ng.

 C n ph i t o các ngu n t ậ

ầ ộ

ư ợ ớ ỹ ỉ i tr ng rung đ ng chuyên dùng ế ế t k

109

ả ạ ồ ả ọ ặ có các đ c tr ng k thu t phù h p v i các ch tiêu thi công trình

ả ọ ạ ủ ế ấ ả ạ a. T i tr ng xung kích (va ch m) ộ ơ ẽ  Va ch m đ n s gây dao đ ng b n thân c a k t c u công

trình.

ị ể ườ ộ ủ ng b c

ầ ố ỏ ộ ng đ c a dao đ ng c ạ ượ

ạ ả ồ

 Đ xác đ nh t n s và c ả này, không đòi h i ph i đo chính xác các đ i l ỉ ầ ngu n va ch m, mà ch c n đ m b o t o đ ủ ể ch m đ đ ghi đ

ả ạ ượ ự ả ủ ế ấ ượ ạ ộ ứ ưỡ ủ ng c a c l c va c dao đ ng b n thân c a k t c u.

 Phân thành t

ả ọ ứ ả ọ ạ ạ i tr ng va ch m đ ng và t i tr ng va ch m

110

ngang

ứ

ộ ậ ặ ư ng ợ Q tương đương

ọ ợ ủ đ i tố ư ng kh o s ả át, đ t ặ ở

ạ Va ch m đ ng ọ  Cho rơi m t v t n ng c ó tr ng l ợ ư ng c a kho ngả 0,01% tr ng l ộ h =2,0 2,5m. đ cao

ạ ị ơ ủ ậ ặ ế ấ ả

ể ả

111

ứ ấ ệ ể ặ ạ ộ ệ  T i v trí đi m r i c a v t n ng trên k t c u, r i m t đ m ệ ề ặ ủ ế ấ ể ả cát dày kho ng 10 20cm đ b o v b m t c a k t c u thí nghi m và đ ngăn ch n các nhát va ch m th c p.

ộ

ượ ẽ

ỳ

ị

 Bi u đ dao đ ng ghi đ

c s cho phép xác đ nh chu k dao

ủ ả

ậ ặ

ể ộ

ồ ả

đ ng b n thân c a c công trình và v t n ng

ỳ

ủ ế ấ ượ

ị

ừ ế

ộ  Chu k dao đ ng b n thân T

c xác đ nh t

k t

o c a k t c u đ

ệ

ả

ả ự qu đo th c nghi m

ộ

ậ ặ

ổ ạ ị

ạ

ủ ế ấ i v trí va ch m;

ị ủ ậ ặ

ế ấ

ể

ng quy đ i t ng c a v t r i;

ủ ậ ơ k giá tr c a v t n ng làm k t c u chuy n

◦ T chu k dao đ ng riêng c a k t c u và v t n ng; ỳ ◦ mqd kh i l ố ượ ◦ m kh i l ố ượ ị v 1 cm. ạ

ệ

 Va ch m đ ng còn có th t o đ

ể ạ ượ ằ ạ

ả ơ ậ ề

ừ ế ấ

ứ c b ng bi n pháp th r i v t ự k t c u thí nghi m t o nên m t xung l c chuy n qua ộ

ệ ế ấ

n ng ặ Q t ộ ợ s i cáp treo và làm cho k t c u dao đ ng.

112

ạ

ỗ ộ ườ Va ch m ngang  Dùng m t thanh g tròn, đ ng kính t 20 25 cm, chi u

ừ ượ dài t

ạ 250 300 cm đ ầ ả ầ

 Có th t o va ch m ngang b ng cách treo m t v t n ng ộ ơ ấ

ề ừ ằ . c treo ngang b ng trên hai dây ể ữ ữ ợ  Sau nhát va ch m đ u tiên, c n ph i gi s i dây đ gi ứ ấ ạ búa không cho x y ra các nhát va ch m th c p.

ằ ể ướ ố ớ ọ ộ ậ ặ ng n i v i m t c c u

113

ự ị ả ạ trên s i dây có ròng r c chuy n h m t ể ạ ợ ở ự ộ đ ng khi có xung l c kéo xác đ nh

ả ọ

ộ b. T i tr ng rung đ ng ộ  Dùng máy rung đ ng chuyên dùng ế ế à ch ế

ợ đư c thi ên lý quay các qu n ng .

 Máy rung v i m t qu n ng đ t l ch tâm

t k v ả ặ đ t l ch tâm ặ ệ ặ ệ ả ặ ộ ạ t o theo nguy ớ

ườ ầ ặ

ng g p trong th c t ắ ạ

114

ề ệ ả ấ ợ P = me ω 2 Px= meω 2cos t; ω Py= meω2sin t;ω ầ ấ ự ế ả ặ ấ  R t th s n xu t (đ m dùi, đ m m t ạ ự ộ ộ ặ ể đ rung l c bê tông t o đ ch t) khi đ ng l c có d ng dao ề ươ ộ ng đ u có l đ ng đi u hòa xu t hi n trên c hai ph i

ươ

ề ng xu t hi n c a ặ ế ạ ệ ủ đ ng l c có d ng ế ị t b ộ t ho c gây h i ự ạ (thi là không c n thi

ộ ộ ọ

 Th a mãn y

ươ ể ả ỏ ộ ỉ ng đ kh o sát i trên m t ph

ầ các thông s đ ng

 Ghép đ ng b hai qu l ch tâm đ tri

ặ ệ Máy rung v i ớ 2 qu n ng đ t l ch tâm ả ặ ấ  Khi m t trong hai ph ầ dao đ ng đi u hòa ạ ế rung c c móng, rung h gi ng chìm, rung ván khuôn v.v...) ả êu c u ch gây t ố ộ ộ ể ệ ả ệ ầ ồ t tiêu thành ph n

không mong mu nố

Hình 3.21 Máy rung ly tâm định hướng (hai quả lệch tâm)

115

 Px(t)=0 Py(t) = 2m eω2 sint ự ạ  Py c c h n khi

ωt =±π/2

Hình 3.22 Bốn vị trí đặc trưng của máy rung hai quả lệch tạo tải trọng rung động hình sin

 T quy lu t làm vi c c a thi

ế ị ấ

ệ ủ ế ị ộ ấ ớ ơ t b rung có công su t l n h n v i b n

ả ặ

116

ữ ư ế ấ ố ậ ừ t b ch n đ ng hai kh i, có ớ ố ể ế ạ th ch t o các thi ưỡ ộ ể ặ ng ho c tám qu n ng, dùng đ gây nh ng dao đ ng c ị ầ ớ ứ ố ớ b c đ i v i các công trình l n nh k t c u nh p c u

 Khi đ t các kh i l

ư ệ

ự ề ố ọ ng nh trên hình 3.23a, s làm vi c ự t b ch n đ ng trong m i th i đi m đ u gi ng s

117

ố ượ ộ ế ị ể ờ ố ượ ặ ế ị ấ ủ c a thi ệ ủ làm vi c c a thi t b rung có hai kh i l ng

ự  Hình 3.23a: s làm vi c c a thi

ệ ủ ự ề ố ọ ộ t b ch n đ ng trong m i ế ị t b rung có hai

ế ị ấ ệ ủ ể ờ th i đi m đ u gi ng s làm vi c c a thi ố ượ kh i l ng

 Hình 3.23b: hình chi u l c

ẽ ằ ể i m i đi m s b ng hình

ế ự Py(t) t ượ ư

ế ủ ự Py’(t) nh ng ng chi u c a l c ộ ế ị ấ ạ ạ ỗ ề c chi u. ẳ ặ ổ ộ t b ch n đ ng t o trong m t ph ng yz m t mômen đ i

Thi d uấ M(t) = 2 meω2sin tω

 Mômen đ ng ế ị

 Thi

ộ ấ

ạ ự ơ ệ ườ ấ

ể

118

ủ ầ ộ Mk = ∑ωmiei ầ ổ ố ả t b gây ch n đ ng c n ph i có ph m vi thay đ i s ế ộ ộ ế ị ộ ậ vòng quay r ng. Vì th , b ph n đ ng l c trong thi t b ộ ả ộ ng ph i dùng các đ ng c đi n có dòng ch n đ ng th ớ ộ ổ ố ể ố ộ ể ổ không đ i cùng v i b chuy n t c đ đ có th thay đ i s ế ế ị ừ 15 đ n 20 l n. t b t vòng quay c a thi