По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: ДК 624.21/.8

О влиянии температуры на результаты тензометрических измерений при испытаниях мостовых конструкций

Т. А. Фридман инженер, г. Санкт-Петербург

В статье приведены результаты исследования влияния температуры окружающей среды на результаты тензоизмерений с использованием тензометров рычажного, электрического и струнного типов. На основе полученных экспериментальных данных, а также анализа результатов натурных измерений установлены границы применимости тензометров разного типа при испытаниях мостовых сооружений.

Литература:

1. СП 79.13330.2012. Мосты и трубы. Правила обследований и испытаний. Актуализированная редакция СНиП 3.06.07-86. — М.: Минрегион России, 2012.

2. Обследование и испытание сооружений / Под ред. О.В. Лужина. — М.: Стройиздат, 1987.

3. ОДМ 218.4.002-2008 Руководство по проведению мониторинга состояния эксплуатируемых мостовых сооружений. — М.: Росавтодор, 2008.

Испытания мостовых сооружений требуют измерения большого числа параметров напряженно-деформационного состояния (НДС) конструкции под испытательной нагрузкой. Такими параметрами при статических испытаниях являются общие перемещения и деформации сооружения и его частей (например, прогибы), относительные деформации, характеризующие напряжения, местные деформации (раскрытие трещин, смещения элементов в стыках и т.д.) [1].

Измеряемые относительные деформации элементов конструкции очень малы, важнейшим требованием к средствам тензоизмерений становится их высокая чувствительность и низкий уровень погрешности измерений. При испытании реальных конструкций и крупномасштабных моделей для измерения деформаций, как правило, используются измерители деформации — тензометры рычажного, электрического (электротензодатчики — ЭТД) и струнного типов, показания которых пропорциональны относительному перемещению 2-х точек, закрепленных на поверхности исследуемого элемента конструкции.

Принцип действия рычажного тензометра (рис. 1) состоит в измерении базы прибора — расстояния между двумя опорными призмами, прижатыми к исследуемой поверхности с помощью струбцины. При деформации поверхности рычаг поворачивается относительно шарнира и перемещает стрелку по шкале. Вследствие рычажного принципа действия прибора изменения температуры окружающей среды никак не влияют на его показания.

ЭТД на основе тензорезисторов являются в настоящее время наиболее распространенным и универсальным средством преобразования деформации твердого тела в электрический сигнал. Принцип действия основан на свойстве материалов изменять сопротивление при деформациях (тензоэффект). Чувствительный элемент тензорезистора изготавливают из проволоки диаметром 10–25 мкм или тонкой фольги толщиной 2–5 мкм [2].

При выборе тензорезистора учитывают температурный коэффициент сопротивления (ТКС — величина, характеризующая эффект изменения сопротивления проводника при изменении температуры от его материала) и коэффициент тензочувствительности (КТЧ — коэффициент, характеризующий измерение сопротивления тензорезистора в зависимости от величины относительной деформации). Проводниковые тензорезисторы изготавливают из сплавов, КТЧ которых имеет значения от 0,5 до 2,3 (константан, манганин, нихром). Более высокой чувствительностью обладают полупроводниковые тензорезисторы, КТЧ которых примерно в 60 раз выше обычных.

Для Цитирования:
Т. А. Фридман, О влиянии температуры на результаты тензометрических измерений при испытаниях мостовых конструкций. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2019;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: