intTypePromotion=1

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

Chia sẻ: Hoho Hoho | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:118

0
129
lượt xem
16
download

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

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thí nghiệm công trình là một lĩnh vực của nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định và đánh giá khả năng làm việc thực tế của vật liệu và kết cấu công trình xây dựng để kiểm tra so sánh với kết quả tính toán (lí thuyết). Bài giảng Thí nghiệm và thiết bị đo trong kỹ thuật dân dụng sẽ cung cấp cho người học một số kiến thức cơ bản trong lĩnh vực thí nghiệm công trình như: các thiết bị đo công trình, các phương pháp gia tải,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thí nghiệm và thiết bị đo trong kỹ thuật dân dụng

  1. 1
  2. 2
  3.  Thí nghiệm công trình là một lĩnh vực của nghiên cứu  thực nghiệm nhằm xác định và đánh giá khả năng làm  việc  thực  tế  của  vật  liệu  và  kết  cấu  công  trình  xây  dựng  để  kiểm  tra  so  sánh  với  kết  quả  tính  toán  (lí  thuyết).   Thí  nghiệm  công  trình  bao  gồm  các  thí  nghiệm,  thử  nghiệm  được  thực  hiện  trên  các  mẫu  thử  vật  liệu,  cấu kiện và kết cấu công trình tuân theo một qui trình  được xác lập bởi các mục tiêu của đề tài nghiên cứu,  hay của các tiêu chuẩn, qui phạm hiện hành. 3
  4.  Thí nghiệm công trình  là lĩnh vực nghiên cứu giải các  bài toán phân tích trạng thái  ứng suất biến dạng của  các kết cấu bằng thực nghiệm  Ý nghĩa của thí nghiệm trong kỹ thuật dân dụng Thí nghiệệm  Thí nghi m  Phươ Ph ương pháp  ng pháp  Thí nghiệệmm Thí nghi Giảả thi Gi  thiếết t tính toán kikiểểm tra m tra tính toán (kiểểm đ (ki m định) ịnh)  Các bài toán thực tế đôi khi rất phức tạp: hình dạng  kết cấu, điều kiện biên, điều kiện đầu, tính chất của  vật liệu 4
  5.  Dùng  phương  pháp  giải  tích  để  tìm  ra  kết  quả  dưới  dạng  một  biểu  thức  giải  tích  đôi  khi  rất  khó  khăn,  thậm chí có trường hợp không thể thực hiện được  Trên cơ sở hàng loạt những kết quả thí nghiệm, ta sử  dụng công cụ toán học (xác suất thống kê) có thể tìm  ra  những  công  thức  tính  toán  công  trình  dưới  dạng  những  biểu  thức  thuận  lợi  cho  tính  toán  thiết  kế  (đường hồi qui) 5
  6.  Trong  giai  đoạn  đầu  thiết  kế  có  thể  dùng  thực  nghiệm tiến hành thực hiện nhiều phương  án, từ đó  chọn được phương án tối ưu  Trong  quá  trình  nghiên  cứu,  thiết  kế  các  công  trình  xây dựng, đặc biệt khi nghiên cứu, áp dụng các loại  vật liệu mới, kết cấu mới, những công trình đặc biệt,  cần  thiết  tiến  hành  các  nghiên  cứu  thực  nghiệm  để  kiểm  tra  các  kết  quả  tính  toán,  so  sánh,  đánh  giá  sự  làm việc thực tế của vật liệu và kết cấu công trình so  với các giả thiết đã đặt ra. 6
  7.  Đối  với  các  công  trình  đã  và  đang  khai  các  sử  dụng,  khi  có  nhu  cầu  cần  sửa  chữa,  cải  tạo  hay nâng  cấp,  bước  đầu tiên cần thực hiện chính là tiến hành thực  nghiệm và kiểm định công trình.  Kiểm định công trình xây dựng là hoạt động khảo sát,  kiểm  tra,  đo  đạc,  thử  nghiệm,  định  lượng  một  hay  nhiều tính chất của vật liệu, sản phẩm hoặc kết cấu  công trình. Trên cơ  sở đó, căn cứ vào mục tiêu kiểm  định, tiến hành phân tích, so sánh, tổng hợp, đánh giá  và rút ra những kết luận về công trình theo quy định  của thiết kế và tiêu chuẩn xây dựng hiện hành được  áp dụng 7
  8.  Để phân tích, đánh giá và so sánh khả năng làm việc  của  vật  liệu  và  kết  cấu  công  trình,  công  tác  thực  nghiệm  và  kiểm  định  không  thể  tách  rời  khỏi  kiến  thức của các ngành khoa học liên quan như  Sức bền  vật liệu, Cơ học kết cấu, Vật liệu xây dựng, Kết cấu  bê tông cốt thép và gạch  đá, Kết cấu thép ­ gỗ, Công  nghệ và kỹ thuật thi công v.v... 8
  9.  Chia thí nghiệm thành 2 loại: thí nghiệm vật liệu và  thí nghiệm công trình  Thí  nghiệm  vật  liệu  là  những  thí  nghiệm  chủ  yếu  nhằm mục đích xác định các đặc trưng cơ lý của vật  liệu, khả năng chịu lực và các dạng phá hỏng của vật  liệu trong các trạng thái ứng suất khác nhau, ví dụ thí  nghiệm kéo, nén, uốn, xoắn...   Thí  nghiệm  công  trình  là  những  thí  nghiệm  nhằm  mục đích kiểm tra các kết quả tính toán, kiểm tra khả  năng  làm  việc  của  công  trình  hay  các  chi  tiết  máy,  kiểm định công trình và chẩn đoán hư hỏng...  9
  10.  Thí  nghiệm  vật  liệu  có  thể  được  tiến  hành  trên  các  mẫu  thí  nghiệm  chế  tạo  từ  các  vật  liệu  thực  của  công  trình  (thí  nghiệm  phá  hoại)  hoặc  thí  nghiệm  ngay  trên  các  cấu  kiện  của  công  trình  thực  (thí  nghiệm  không  phá  hoại).  Các  mẫu  thí  nghiệm  được  chế tạo theo những quy định của nhà nước.   TN phá hoại: TN kéo nén mẫu thép, gang nhằm xđ RK, RN TN kéo nén mẫu bê tông nhằm xđ cường độ TN các mẫu đất nhằm xđ thành phần hạt, dung trọng,  độ ẩm, độ chặt, độ dẻo, hệ số thấm… 10
  11.  TN không phá hoại:  thường được thực hiện ngay trên  công trình thực, có thể sử dụng các thiết bị: ­ Súng bắn nảy: xđ cường độ bê tông ­  Máy  siêu  âm:  xđ  cường  độ  bê  tông,  các  khuyết  tật  trong  các  kết  cấu  bê  tông,  trong  cọc  khoan  nhồi,  bề  dày các cấu kiện, xác định các cốt thép trong kết cấu  BTCT…  ­ Máy đo độ chặt của đất dùng phóng xạ ­ Búa tạo sóng: xđ cường độ của bê tông, môđun đàn  hồi… 11
  12. Nhận xét:  PP  TN  phá  hoại  thường  cho  kết  quả  tin  cậy  hơn.  Kết  quả  phụ  thuộc  nhiều  vào  kỹ  thuật  thực  nghiệm: độ chính xác của thiết bị, tuân theo các quy  trình TN (kích thước mẫu, tốc độ gia tải…)  Nếu  đáp  ứng  được  các  y/c  về  chuẩn  (calibration),  pp TN không phá hoại cũng có thể cho kết quả tin  cậy  Tùy  vào  loại  vật  liệu  (VL  cứng,  VL  mềm),  người  làm TN cần lựa chọn pp thích hợp để thu được kết  quả mong muốn. 12
  13. Thí  nghiệm  công  trình:  tiến  hành  ngay  trên  các  cấu  kiện  của công trình thực (thí nghiệm mô hình 1:1) hoặc trên các  mô hình tương tự  Tỉ lệ về kích thước, đặc trưng cơ lý của vật liệu, tỉ lệ về  tải  trọng  tác  dụng  lên  mô  hình,  các  điều  kiện  biên,  các  điều  kiện  ban  đầu  ...  phải  được  qui  định  theo  định  luật  tương tự. Mục đích: ◦Kiểm tra KQ tính toán lý thuyết ◦Kiểm tra khả năng làm việc của công trình ◦Xác định tình trạng thực của k/c và chẩn đoán hư hỏng của công  13
  14.  Một trong những vấn đề cơ bản của việc nghiên cứu  bằng thực nghiệm  là việc đo biến dạng và chuyển vị  của mẫu thí nghiệm  Để xác định ứng suất trong công trình hoặc trong mô  hình thường thông qua việc đo biến dạng, rồi trên cơ  sở của định luật Hooke mà tìm ra ứng suất.  14
  15.  Các pt cơ bản của lý thuyết đàn hồi – mối liên hệ  giữa các đại lượng cơ học  Ngoại lực Chuyển vị PT cân bằng  PT hình học  Navier Cauchy Nội lực  PT vật lý (Định  Biến dạng (ứng suất) luật Hooke)  Trong các TN công trình thường phải xác định 2 đại  lượng cơ bản: ứng suất và chuyển vị  15
  16.  1.3.1. Trạng thái ứng suất của vật thể tại một  điểm σ ,σ ,σ , τ , τ , τ x y z xy yz zx  Giới hạn ở trường hợp TTƯS phẳng (bài toán  phẳng). σ x +σ y σ x −σ y σ u =  Ứng su  + ất trên m 2αắ−t nghiêng ặt c cos τ xy sin 2α 2 2 σ x −σ y τ uv = sin 2α + τ xy cos 2α 2 16
  17.  Ứng suất chính và phương chính 2 σx +σ y �σ x −σ y � 2 σ max = � �+ τ xy min 2 � 2 � τxy τxy tgα max = − =− σ max − σy σx − σmin 17
  18.  1.3.2. Trạng thái biến dạng tại một điểm εx ,ε y ,ε z , γ xy , γ yz , γ zx Mối liên hệ giữa biến dạng và chuyển vị u v w u v w v w u ε x = ;ε y = ; ε z = ; γ xy = + ; γ yz = + ; γ zx = + x y z y x y z x z Biến dạng trên mặt nghiêng u và v ε u = εx cos2 α + ε y sin2 α + γ xy sinα.cosα   ε v = ε y cos2 α + ε x sin2 α − γ xy sinα.cosα ( ) ( γ uv = 2 ε y − εx sinα.cosα + γ xy cos2 α − sin2 α ) 18
  19. 1.3.3. Mối liên hệ giữa ứng suất và biến dạng   19
  20. 1.3.4. Xác định ứng suất chính khi biết phương  chính  ­ Dùng hoa điện trở vuông góc. Các tấm điện trở được  dán vuông góc với nhau và dán theo các phương chính  (phương 1 và phương 2). Các biến dạng đo được này  chính là các biến dạng chính. Từ các biến dạng chính,  nhờ định luật Hooke ta xác định được các ứng suất  chính  max,  min: 20
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2