структурно

Строителство, събиране на данни, дизайн, военни, полезни

Изпитване на структурно статично натоварване

Конструкциите, които трябва да носят тегло или сила, се изпитват след изграждане чрез прилагане на статично натоварване и измерване на деформацията на конструктивните елементи. Деформациите трябва да са в допустимите граници, за да се провери дали конструкцията може да отговаря на проектните граници както за статични, така и за динамични товари. Това приложение описва как се прилагат тестови натоварвания и как структурните деформации, често много малки, се измерват и записват при структурно изпитване на статично натоварване.

Структурите за паркиране са навсякъде и всички сме ги използвали. Структурното изпитване със статично натоварване се използва, за да се определи дали конструкцията може да понесе теглото на паркираните превозни средства и все пак да е достатъчно здрава, за да издържи на земетресение. Типичната структура за паркиране се състои от множество различни нива за паркиране или палуби и пътно платно, което ги свързва с входа и изхода на приземния етаж. Конструкциите за паркиране са направени от стоманобетон и всяка палуба трябва да понесе товара на паркираните автомобили, когато се запълни до капацитет. Това е особено важно в страната на земетресението, където паркинг структурите са били известни да се срутят - или „палачинка“ - когато са изложени на силно движение на земята и произтичащото ускорение. Тестването на структурната цялост на всяка палуба в структурата на паркинга е важна част от процеса на валидиране на конструкцията.

Както е показано на диаграмата по-горе, всяка палуба на конструкция за паркиране може да бъде тествана със статично натоварване, като се използва временен басейн с вода, за да се приложи сила върху зоната за паркиране. Басейн може лесно да бъде направен от големи ролки от пластмаса и някои временни подпорни стени. Водата тежи 62,4 паунда на кубичен фут, така че големият басейн не трябва да е много дълбок, за да приложи голяма сила върху конструкцията на палубата.

Когато басейнът е издигнат и запълнен с правилната дълбочина с вода, количеството провисване и пълзене се измерва във времето, за да се оцени здравината на конструкцията на палубата. Саксиите за струни са свързани към долната страна на паркинга на следващото ниво надолу и са свързани към система за събиране на данни като Validyne USB2250. Струнните гърнета са просто потенциометри, които включват навита пружина и кабел, така че когато кабелът се движи, изходното напрежение на струната се променя с изместване. Подобно е на рулетка, с изключение на това, че има електрически сигнал, който показва разстоянието вместо отпечатана лента.

USB2250 може да осигури захранването на струните и да мащабира сигнала на напрежението в единици за изместване. Системата обикновено провежда тест за една нощ, като записва показанията на низа, час и дата на всеки няколко минути. В края на времето за изпитване движението или провисването в паркинга трябва да бъде в рамките на конструктивните спецификации. След това водният басейн се източва и се премества на следващата палуба, където процесът се повтаря за следващото ниво на паркиране.

Друг тип конструкция, която изисква тестване на статично натоварване, са спортните стадиони с надвиснали седалки. Те трябва да могат да поемат натоварването на феновете, седнали по време на събитие, и също така да издържат на „натоварване на живо“, когато хората вървят към изходите или скачат, докато радват аплодисменти. Тестовите натоварвания се изчисляват предварително и варелите с вода се позиционират върху повърхността за сядане, за да се симулират статичните и динамичните натоварвания. Изместванията от тези тестови натоварвания са много малки, често само части от инч. За да се измери това, масив от LVDT са монтирани на поддържащи пръти и свързани към система за събиране на данни USB2250. Товарът се прилага постепенно чрез пълнене на пластмасовите барабани с вода. Водомерите се използват за зареждане на барабаните до предварително определените обеми. Барабаните се подреждат на височина две или три, за да се постигне желаното тестово зареждане. Получените деформации в конструкцията могат да бъдат измерени и записани, когато се прилага натоварването, за да се открие всяко структурно пълзене или деформация. Диаграмата по-долу показва как е настроен този тест.

Както при низовите саксии, USB2250 може да се свързва директно с LVDT сензорите за преместване, осигурявайки променливо възбуждане, демодулация и преобразуване в цифрови четения, които могат да бъдат записани от компютър. Системата за събиране на данни USB2250 приема всяка комбинация от сензорни входове, включително термодвойки, RTD, тензодатчици, LVDT, сензори за налягане с променливо отклонение, потенциометри, изходи за постояннотоково напрежение.