Вибрационный контроль прочностных характеристик объектов и изделий на основе резонансного метода

• Автор: Плотников, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 164 с.

Содержание
Введение

Глава 1 Сравнительный анализ способов контроля качества

строительных и машиностроительных конструкций

1.1 Разрушающие методы контроля прочности конструкций

1.2 Современные методы неразрушающего контроля качества строительных конструкций

1.2.1 Ультразвуковые методы контроля строительных конструкций

1.2.2 Вибрационные методы контроля строительных конструкций

1.3 Основные свойства и параметры объектов контроля

1.4 Особенности обработки частотно-временных сигналов

при контроле качества строительных конструкций
1.5 Особенности геометрического моделирования параметров строительных конструкций
1.6 Оценка возможности расширения областей применения виброчастотного метода контроля строительных конструкций
Выводы по первой главе
Глава 2 Разработка и анализ способа измерения вибрационных параметров с амплитудно-временным преобразованием затухающих колебаний
2.1 Взаимосвязь прочностных и динамических параметров строительных конструкций
2.2 Оценка зависимости основной частоты от относительного логарифмического декремента затухания колебаний
2.3 Разработка способа и алгоритмов высокоточного измерения длительности периодов затухающих колебаний
2.4 Оценка влияния логарифмического декремента затухания
на частотно-временные параметры вибрационных колебаний
2.5 Оценка точности амплитудно-временного преобразования затухающих колебаний предложенным способом
Выводы по второй главе

Глава 3 Разработка и анализ высокочувствительных преобразователей
вибрационных колебаний в электрические сигналы
3.1 Сравнительная оценка параметров вибрационных датчиков
3.2 Способы и структуры построения высокочувствительных фотодатчиков вибрационных колебаний 4
3.3 Особенности линейного преобразования вибрационных
колебаний в модуляцию светового потока
3.4 Особенности реализации вибрационного экспресс-контроля прочностных параметров строительных конструкций
Выводы по третьей главе
Глава 4 Особенности построения и результаты исследований
функциональных узлов цифрового виброметра
4.1 Особенности реализации аналогового блока виброметра
4.2 Экспериментальная проверка параметров фотодатчика
4.3 Функциональные преобразования блока обработки информации
4.4 Анализ и оценка погрешностей цифрового виброметра
4.5 Особенности применения виброметров для контроля несанкционированного доступа
Выводы по четвертой главе
Заключение
Список литературы
Приложение 1 Расчет параметров затухающих колебаний
Приложение 2 Сравнительная таблица вибрационных способов
определения прочностных характеристик строительных конструкций

ВВЕДЕНИЕ
Контроль качества строительных конструкций и изделий необходим в технологическом процессе изготовления и при диагностике технического состояния в период эксплуатации. Среди различных методов разрушающего и неразрушающего контроля особое место занимают вибрационные методы, основанные на взаимосвязи резонансной частоты и декремента затухания колебаний с прочностными и массо-габаритными параметрами изделий. Такие методы применяют для оценки прочности строительных конструкций, для контроля качества строительства объектов промышленного и гражданского назначения, а также при обследовании зданий и сооружений, подлежащих реконструкции.
Вибрационные методы контроля качества в области строительства в нашей стране не имеют пока государственных нормативных документов на их практическое применение. Одной из основных причин, объясняющих такое положение, является недостаточное теоретическое обоснование возможности применения вибрационного метода для количественной оценки прочностных параметров контролируемых объектов и конструкций. Кроме того, в настоящее время отсутствует серийно выпускаемая аппаратура, обеспечивающая измерение амплитудно-частотных параметров вибрационных колебаний с автоматической обработкой результатов измерений и представлением их в форме, удобной для оценки прочностных характеристик изделий.
Благодаря результатам исследований, проводимых научными коллективами под руководством Сехниашвили Э. А., Коробко В. И. и Слюсарева Г. В., выявлено и доказано наличие закономерностей в строительной механике, согласно которым существует функциональная связь между жесткостью упругих конструкций и их основной частотой колебаний. На основании этой фундаментальной закономерности показан целый ряд возможностей ее применения для контроля прочности и жесткости строительных и машиностроительных конструкций. Однако, для дальнейшего развития виброчастотного метода и его широкого использования в строительной практике необходимы дополни-

Расчет панелей по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, согласно СНиП ІІ-21-7 5 позволяет снять расчетные приопорные каркасы в панелях перекрытий с расчетной нагрузкой 300, 450 кгс/м2, а также в панелях под нагрузку 600 кгс/м2 длиной 5680, 5380, 5080 и 4780 мм.
Каркасы длиной 840 мм устанавливают в панелях для рабочего армирования при расчете на изгибающий момент в случае защемления торцов.
Каркасы с продольными стержнями разного диаметра, устанавливают таким образом, чтобы больший диаметр находился в верхней зоне панели.
Согласно техническим требованиям, панели должны изготовляться в соответствии с техническими требованиями ГОСТ 9561-91.
Панели перекрытий армируются стержнями из стали класса A-IV.
Защитный слой бетона до низа рабочей арматуры принят 20 мм.
Метод натяжения рабочей арматуры - электротермический.
При натяжении температура электронагрева стержней не должна превышать 400 °С, и должны производиться контрольные испытания образцов стержней после электронагрева. Механические свойства арматуры после электронагрева должны быть не ниже браковочных значений до нагрева.
Величина предварительных натяжений в арматуре определяется по принятой на заводах технологии с натяжением арматуры на упоры. Концы арматуры должны быть защищены слоем раствора толщиной не менее 5 мм.
Допустимые отклонения предварительного напряжения приняты:
- при длине панели 6280 мм - 870 кгс/см2;
- при длине панели 5980 мм - 900 кгс/см2;
- при длине панели 5680 мм - 930кгс/см2;
- при ; щи не панели 5330 мм - 955кгс/см2;
- при длине панели 5080 мм - 1005кгс/см2;
- при длине панели 4780 мм - 1050кгс/см2.
Верхние сетки, каркасы и корытообразные сетки изготавливаются контактной точечной электросваркой из арматуры класса Bp-І (ГОСТ 6727-80).
Проектная марка бетона по прочности на сжатие М200, передаточная прочность бетона Ro = 160 кгссм2. Бетон для панелей должен изготовляться на фракционированном не загрязненном щебне из гранита, известняка или гравия с содержанием крупного заполнителя не менее 800 л на 1м3 бетона.