Ispitivanje konstrukcija i osnove eksperimentalnih metoda– … · 2021. 3. 23. · 1 Ispitivanje konstrukcija i osnove eksperimentalnih metoda– 2020/2021 UREĐAJI I POSTUPCI ZA

1

Ispitivanje konstrukcija i osnove eksperimentalnih metoda– 2020/2021

UREĐAJI I POSTUPCI ZA APLICIRANJEOPTEREĆENJA NA KONSTRUKCIJE

Prilikom ispitivanja konstrukcija uvek se primenjuju nekakva opterećenja kojima je potrebno izazvati odgovarajuće uticaje koji će se meriti tokom isipitivanja, kako kod realnih konstrukcija (gotovih), tako i kod modela. Kod modelskih ispitivanja intenziteti opterećenja su manji nego kod realnih konstrukcija (protitipa)


Generalno, opterećenja koja se primenjuju za ispitivanje konstrukcija, probna opterećenja, pripadaju grupi pokretnih opterećenja.

Naravno, ovo je posledica činjenice da se uglavnom ne bavimo naponsko-deformacijskim uticajima od stalnih opterećenje (sopstv.težine i sl.), što će biti posebno razmatrano.

Kako su podeljene i vrste ispitivanja, tako se i vrste opterećenja dele na: statička dinamička

...... UREĐAJI I POSTUPCI ZA APLICIRANJEOPTEREĆENJA NA KONSTRUKCIJE

2



Opterećenja u svakom slučaju treba da odgovaraju po karakteru i velličini (intenzitetu) onim opterećenjima koja se javljaju u eksploataciji Primer: grede sa jednakopodeljenim opterećenjem p po celom rasponu .... izaziva se odgovarajući Mo

Mo = a Mpr


Stubovi dalekovoda, bandere,... Merodavno opterećenje vetrom, sila zatezanja kablova i sl.

Probno opterećenje je koncentrisana sila u vrhu sa odgovarajućim momentom savijanja u dnu –presek u uklještenju

Mw = a Mpr


3



Rezervoari za smeštaj raznih tečnosti – tzv. hidroprobečime se ispituje i funkcionalnost tj. nepropustljivost i sl.

Rešetkasti nosači – probno opterećenje u vidu koncentrisanih sila u čvorovima jer je to i proračunski model.....(ne opterećivati štapove između čvorova čime se izaziva savijanje koje je isključeno izuzev od uticaja sopstvene težine koja je već prisutna kao otperećenje)



Železnički mostovi – originalno opterećenje u vidu kompozicija

Drumski mostovi – teški kamioni su vid saobraćajnog pokretnog opterećenja

Međuspratne i krovne ploče – jednakopodeljena opterećenja po površini

4



Upr -računski statički uticaj izazvan probnim opt.Uproj - računski statički uticaj statičkim merodavnim pokretnim opterećenjemf – dinamički koeficijent

Kod probnih ispitivanja gotovih konstrukcija pre njihovog puštanja u upotrebu, probno opterećenje treba da ima propisani intenzitet koji definiše

parametar efikasnosti probnog opterećenja

Epr = Upr / fUproj



Koliki treba da bude koeficijent efikasnosti probnog opterećenja …………..Epr

JUS U.M1.046......Ispitivanje mostova probnim opterećenjem- normalno probno opterećenje 0.5 < Epr <=1.0- posebno probno opterećenje 1.1<= Epr <=1.1- izuzetno probno opterećenje 1.1<= Epr<=(1.3-0.001L)

5


...... UREĐAJI I POSTUPCI ZA APLICIRANJE OPTEREĆENJA

koeficijent efikasnosti probnog opterećenja ……….Epr

JUS U.M1.047......Ispitivanje konstrukcija visokogradnje probnim opterećenjem opterećenjem i ispitivanje do loma- uobičajeno, ako se ne ide do loma... Epr <=1.0- kod ispitivanja do loma.... dok se ne zadovolji jedan od kriterijuma loma (po deformacijama, ....)- pogonska postrojenja (kranovi i sl.) probno statičko opterećenje veće od dozvoljene nosivosti 1< Epr

Epr=1.25% ...za nosivost do 200kNEpr=1.15% ...za nosivost do 500kNEpr=1.10% ...za nosivost veće od 500kN


REALIZACIJA PROBNIH OPTEREĆENJAZa realizaciju probnih opterećenja koriste se:

Realna opterećenja (vozovi, vozila, kranovi,....)Primenom gravitacionog principa (džakovi, cigle, ivičnjaci) nanose kao teretiRealizacija primenom mehaničkih sredstava (hidrauličke prese, vitla, koturače, poluge,....)

Bez obzira koji tip se primenjuje, treba znati koliki je inteznitet opterećenja apliciran. Faktički, moramo tačno znati masu odgovarajućih tereta.

Npr.: Pre apliciranja opterećenja, merenjem utvrđumemo, osovinske pritiske teških vozila, merimo težinu opeke, ivičnjaka, džakova,....

6


......REALIZACIJA PROBNIH OPTEREĆENJA

Prilikom korišćenja mehaničkih naprava, moramo imatidodatnu opremu za merenje intenziteta apliciranih sila, i to su razni tipovi dinamometarakoji mogu biti :

za pritisakza zatezanjekombinovani i za pritisak i zatezanje (ali za manje intenzitete sila)



Dinamometri za merenje sila pritiska:

7



Dinamometri za merenje sila zatezanja i kombinovani:


......REALIZACIJA PROBNIH OPTEREĆENJAHidraulične prese – Hidraulična presa mora imati i pumpu

kojom se stvara pritisak koji se prenosi na klip. Stoga je potrebno poznavanje zavistnosti pritiska na manometru i sile na presi.Pumpa za podizanje pritiska može biti ručna ili električna. U sistemu pumpa-presa, pritisak ulja se očitava na manometru, te je potrebno definisati tzv. dijagram baždarenja koji je neophodno poznavati pre ispitivanja i koji je približno linearan. Ovaj dijagram se određuje nanošenjem na grafik skupa tačaka P(kN)-p(bar), pa se potom izvrši interpolacija (uglavnom linearna)

8



Hidraulične prese – Aparatura za baždarenje


......REALIZACIJA PROBNIH OPTEREĆENJAHidraulične prese – jedan najčešće primenjivan sistem

za apliciranje sila mehaničkim napravama

Hidraulične presa –Hidraulična presa sa električnom pumpom

9



Hidraulične presa –Hidraulična presa sa ručnom pumpom


PRIMERI realizacije probnih opterećenja korišćenjem originalnih opterećenja konstrukcija

Najčešće kod mostovskih konstrukcija kako železničkih tako i drumskih

10


....PRIMERI realizacije probnih opterećenja korišćenjem originalnih opterećenja konstrukcija

Kranski nosači

Razne vrste rezervoara


PRIMERI realizacije probnih opterećenja korišćenjem gravitacionog principa

Ploče i međuspratne konstrukcije....opterećenje vodom1m ....10kN/m2 .... što je prikladno za p= 3-5 kN/m2

11



Gredne i sl. kosntrukcije....zid od opeke zidan u suvo sa razmacima da se omogući deformacija



Krovni nosači....opterećenje džakovima cementa i sl.

12



Rešetkasti nosači....

opterećenje preko platforme



Rešetkasti nosači....opterećenje preko

platforme uz primenu poluge za povećanje intenziteta opterećenja

13



Apliciranje horizontalnog opterećenja (spregovi za prijem bočnih udara, i sl.)....vertikalno opterećenje se preko koturača prevodi u horizontalno


PRIMERI realizacije probnih opterećenjauz primenu hidrauličnih presa

Montažni nosači...Ispitivanje nosača u paru

14


ISPITIVANJA U LABORATORIJSKIM USLOVIMALaboratorije, ispitne stanice i probni poligonizahtevaju prisustvo opreme koja se može više ili manje modifikovati kako bi se prilagodilo apliciranju opterećenja za različite elemente.Oprema treba da je takva da omogući apliciranje sile uz zadovoljenje ravnoteže celokupnog sistema.Iz tog razloga su povoljniji zatvoreni ramovi gde se sile uravnotežuju putem unutrašnjih sila.


....ISPITIVANJA U LABORATORIJSKIM USLOVIMA

Apliciranje opterećenja preko hidraulinih presa oslonjenih na jak čelični nosač koji sa zategama čini zatvoren ram

15



Apliciranje opterećenja preko hidraulinih presa preko zatege, dok su krajnji elementi pritisnuti -rasponke



Apliciranje opterećenja preko hidraulinih presa preko zatege, nepovoljno jer postoji mogućnost odizanja temelja

16



Apliciranje na rešetkaste dalekovodne stubove


....ISPITIVANJA U LABORATORIJSKIM USLOVIMAApliciranje na armiranobetonske stubove za razvod elektro mreže

17



Ram za apliciranje opterećenja radijalnim pritiskom na cevi razliučitog prečnika


METODE APLICIRANJA DINAMIČKIH OPTEREĆENJA U SVRHU PROBNIH OPTEREĆENJA

Pobuđivanje konstrukcija na oscilovanje u cilju određivanja sopstvenih frekvencijaIzazivanje udarnih (impulsnih) opterećenja u cilju merenja dinamičkih dilatacijaMerenje dinamičkih uticaja (dilatacija, frekvencija, amplituda pomeranja, brzina i ubrzanja) u toku rada mašina

18


.....METODE APLICIRANJA DINAMIČKIH OPTEREĆENJA U SVRHU PROBNIH OPTEREĆENJAVeštačka prepreka za izvazivanje dinamičkog udara prilikom prolaska vozila preko mosta


.....METODE APLICIRANJA DINAMIČKIH OPTEREĆENJA U SVRHU PROBNIH OPTEREĆENJA

Apliciranje vertikalnih udarnih opterećenja

19


.....METODE APLICIRANJA DINAMIČKIH OPTEREĆENJA U SVRHU PROBNIH OPTEREĆENJA

Apliciranje horizontalnihudarnih opterećenja



Apliciranje sile za povuđivanje objekta na oscilovanje preko ankerovanog užeta

20



Uredjaj za izazivanje prinudnih vibracija konstrukcije sa ekscentričnim masama



Elektro-dinamički uredjaj za izazivanje prinudnih vibracija konstrukcije u horizontalnoj konfiguraciji

/APS Dynamics/

Elektro-dinamički uredjaj za izazivanje prinudnih vibracija konstrukcije u vertikalnoj konfiguraciji

/APS Dynamics/

21



Elektro-dinamički uredjaj za izazivanje prinudnih vibracija konstrukcije tokom testiranja spregnute tavanice



Udarni čekić za pobudu manjih konstrukcija i elemenata u svrhu dinamičkih ispitivanja

Documents

Ispitivanje konstrukcija i osnove eksperimentalnih metoda– … · 2021. 3. 23. · 1 Ispitivanje konstrukcija i osnove eksperimentalnih metoda– 2020/2021 UREĐAJI I POSTUPCI ZA