Otvety_2012_4

2.Схема датчика напряжений между сооружением и грунтом (нормальные напряжения)

Для измерения напряжений на контакте сооружения с грунтом применяют жесткие струнные датчики с деформативностью, близкой к деформативности бетона. Давление грунта передается с контактной площадки 12 внешней мембране 10 через гидравлическую полость 11 на рабочую мембрану 8. Струна 7 крепится к мембране нижнем струнодержателем 9 и к защитному кожуху 4 верхним струнодержателем 3. Колебания струны возбуждаются электромагнитом 5. Кожух 2 имеет заливное отверстие 1 и резьбу 6 для установки датчика в сооружение. Выходной сигнал измеряется частотомером.

Датчики устанавливаются в жестко забетонированные в конструкцию закладные гнезда или обоймы так, чтобы рабочая поверхность датчика совпадала с поверхностью конструкции. При изучении взаимодействия монолитных фундаментов с грунтом обоймы предварительно бетонируют в небольшие блоки, которые после установки в них датчиков располагаются в нужных зонах. Чтобы уменьшить влияние напряжений, возникающих в бетоне при твердении, боковую поверхность датчика защищают материалом с низким модулем упругости.

51

Билет № 39 1. Определение крена сооружения методом бокового нивелирования

Измерение горизонтальных смещений строительных конструкций колонн способом бокового нивелирования

1 - теодолит; 2 - визирная марка; 3 - рейка; 4 - основной створ; 5 - смещенный створ; 6 - наблюдаемые точки

Для определения крена элементов сооружений применяют метод бокового нивелирования. С этой целью внутри сооружения или вне его устанавливают теодолит и постоянными знаками отмечают створ. Затем на определенном расстоянии Н к колоннам поочередно прикладывают нормально ориентированную рейку и берут отсчеты при двух положениях трубы. Угол крена колонн а определяется по формуле.

2. Схема датчика напряжений между сооружением и грунтом

(нормальные и касательные напряжения)

Для измерения нормальных и касательных напряжений используется комбинированный датчик. При воздействии давления грунта N по нормали к рабочей диафрагме 3, она деформируется и тензорезистор TR, наклеенный в центре внутренней поверхности диафрагмы, преобразует деформацию в электрический сигнал, пропорциональный нормальному давлению грунта. Для компенсации температурных воздействий в полости прибора на поверхность пластины 5, не подвергающуюся силовым воздействиям, наклеен компенсационный тензорезистор TRк. При появлении сдвиговых усилий Q, действующих в горизонтальном и вертикальном направлении, силы трения на поверхности диафрагмы деформируют упругий элемент 7, жестко закрепленный в корпусе прибор 1. При этом тензорезисторы TR1 и TR2 воспринимают вертикальное касательное усилие, а тензорезисторы TR3 и TR4 – горизонтальное усилие. Диск диафрагмы 4, жестко закрепленный на свободном конце 6 упругого элемента, за счет зазора 2 имеет возможность перемещаться относительно корпуса 1.

52

Билет № 40 1. Определение прочности бетона ультразвуковым методом

Принцип определения прочности бетона ультразвуковым методом основан на наличии функциональной связи между скоростью распространения ультразвуковых колебаний и прочностью бетона.

Прочность бетона в конструкциях определяют экспериментально по установленным градуировочным зависимостям "скорости распространения ультразвука - прочность бетона V = f(R)" или "время распространения ультразвука t - прочность бетона t = f(R)".

Для определения прочности бетона ультразвуковым методом применяются приборы: УКБ-1, УКБ-1М, УК-16П, "Бетон-22" и др.

Ультразвуковые измерения в бетоне проводят способами сквозного или поверхностного прозвучивания.

а - схема испытания способом сквозного прозвучивания; б - то же, поверхностного прозвучивания; УП - ультразвуковые преобразователи

При измерении времени распространения ультразвука способом сквозного прозвучивания ультразвуковые преобразователи устанавливают с противоположных сторон образца или конструкции.

Скорость ультразвука V, м/с, вычисляют по формуле , где t - время распространения ультразвука, мкс; l - расстояние между центрами установки преобразователей (база прозвучивания), мм.

При измерении времени распространения ультразвука способом поверхностного прозвучивания ультразвуковые преобразователи устанавливают на одной стороне образца или конструкции.

53

2. Метод индикаторов для исследования фильтрации в грунтах и гидротехнических сооружениях

54

55

56

Билет № 41 1. Определение динамического модуля упругости

Груз, устанавливаемый на испытываемый образец, должен представлять собой стальной цилиндр диаметром 160 мм. Нагрузки на образец следует принимать равными

2000, 5000 и 10000 Н/м2 (10-1 кгс/м2).

Вибратор следует привести в движение, установив на измерительном усилителе режим автоматического поддержания постоянной амплитуды, и с помощью звукового генератора установить колебания частотой 5 Гц и

амплитудой а1 столика вибратора.

Частота резонанса f, Гц, при которой амплитуда а2 груза, установленного на испытываемом образце, становится максимальной, определяется в процессе плавного изменения частоты колебаний вибратора.

2. Схема пенетрационно-каротажной станции

Пенетрационно-каротажный методоснован на совмещении статического зондирования с радиоизотопным каротажем, что позволяет одновременно с показателями статической пенетрации получить информацию о других свойствах грунтов без бурения скважин. В процессе вдавливания зонда, оснащенного соответствующими датчиками, получают в виде непрерывных записей распределения по глубине данных о естественном гамма-фоне, плотности грунта (по γ-γ-каротажу), объемной влажности (по нейтрон-нейтронному каротажу), пористости, об удельном сопротивлении пенетрации, о трении по боковой поверхности зонда. С помощью этих данных можно расчленить разрез песчано-глинистых пород на слои, выбрать по нормативам характеристики свойств грунтов основания, нужные для проектирования сооружений.

57

1 — песок мелкозернистый; 2 — супесь; 3 — суглинок: а — имп/мин · 103 (γ-каротаж); б

— γ, г/см3 (g-g каротаж); в — W, % (нейтрон-нейтронный каротаж); г — пористость, %; д — удельное сопротивление пенетрации, Мпа

Билет № 42 1. Схема механической системы первичного преобразователя

58

59

2. Принципиальная схема тепловизора

60