Ispitivanje Konstrukcija Test 2

ISPITIVANJE KONSTRUKCIJA

1

ISPITIVANJE KONSTRUKCIJA – TEST 2

1) Navesti razloge za ispitivanje konstrukcija probnim opterećenjem.

ODGOVOR:

Potreba za nadogradnjom, sumnja u pogledu nosivosti, krutosti,trajnosti(dotrajalosti), sanirane konstrukcije, konstrukcije nepoznate nosivosti.

2) Šta je suština registrovanja dilatacija pri ispitivanju probnim opterećenjem?

ODGOVOR:

Na osnovu dilatacija dolazimo do sila u preseku, a na osnovu sila u preseku dolazimo do napona koji su merodavni (imamo uvid naponskog stanja konstrukcije).

3) Obrazložiti potrebu registrovanja dilatacija pri ispitivanju probnim opterećenjem. (Zašto se registruju

dilatacije pri ispitivanju probnim opterećenjem? ODGOVOR: Registrovanjem dilatacija dolazimo do sila u preseku, a preko sila u preseku dolazimo do napona.

Izmerena pomeranja nisu dovoljan pokazatelj ocene tehničke ispravnosti konstrukcije pa je potrebno registrovati dilatacije.Kod staticki odredjenih nosaca temperatura na primer ne izaziva pomeranja. Primer je obostrano uklještena greda izložena temperaturi, ona nema pomeranja, ali merenjem dilatacije možemo utvrditi naponsko stanje.

4) Koji su ciljevi ispitivanja konstrukcija probnim opterećenjem?

ODGOVOR: Dokazati tehnicku ispravnost konstrukcije prema standardu SRPS U.M1.046 (za mostove) i SRPS U.M1.047 (objekti visokogradnje), proveriti i dokazati nosivost, stabilnost i upotrebljivost. ili Svrha ispitivanja konstrukcija visokogradnje probnim opterećenjem

utvrđivanje usklađenosti sa projektom ili odredbama tehničke regulative utvrđivanje usklađenosti kvaliteta izvedenih radova u odnosu na predviđeni utvrđivanje sposobnosti konstrukcije za preuzimanje predviđenih opterećenja utvrđivanje pojave, razvoja i veličine prslina i deformacijskih veličina pri lomu

5) Šta su kriterijumi za definisanje probnog opterećenja? ODGOVOR: U zavisnosti od toga koju velicinu odredjujemo. Na osnovu oblika uticajne linije zakljucujemo gde treba da postavimo opterećenje da bi se dobili najveci uticaji u toku eksploatacije. Nekada je dovoljno opteretiti samo u polju u kome se traže ekstremne vrednosti utucaja.

Ako ispitujemo da proverimo nosvost – opterećenje do loma intenzitet Ako ispitujemo da proverimo tehničku ispravnost – eksploataciono opterećenje Određivanje na osnovu realnog stanja u eksploataciji → konfiguracija Uglavnom se sve ispituje jednakopodeljenim opterećenjem, a kranske staze se ispituju koncentrisanim silama.

ili Probno opterećenje

položaj odgovara najnepovoljnijem u projektu ili daje odgovarajuće sile u presecima veličina odgovara nedostajućem stalnom i ukupnom korisnom opterećenju prema projektu (svi parcijalni

koeficijenti sigurnosti su 1.0) veličina odgovara opterećenju kojim se postiže lom ili stanje koje odgovara lomu veličina i brzina kretanja dinamičkog opterećenja odgovara najnepovoljnijim uticajima veličina probnog opterećenja 10%-25% veća od dozvoljene nosivosti za kranove (500kN, od 200kN-500kN

i do 200kN)

6) Koje veličine se registruju u postupku ispitivanja probnim opterećenjem?

ODGOVOR:??????? Pomeranja i dilatacije uglavnom.Sile u kablovima, svojstvene frekvencije Promena krivine Registrovanje mehaničkim veličina pri dinamičkim dejstvima

ubrzanja elemenata konstrukcije brzine elemenata konstrukcije pomeranja elemenata konstrukcije svojstvene frekvencije prigušenje dinamički koeficijent zamor materijala


2

Registrovane veličine pomeranja deformacije promene uglova pojav, razvoj i veličina prslina lokalni defekti i anomalije lom konstrukcije

7) Šta je numerički model i koji su kriterijumi za formulisanje numeričkih modela konstrukcija. ODGOVOR:

Model treba da bude optimalno kompleksan i zadovoljavajuce tacan. Model daje očekivane rezultate. Pomocu modela dobijamo uvid o ponašanju konstrukcije. Elementi numeričkog modela su: raspored krutosti, masa, prigušenja Kriterijumi- krutost, oblik i vrsta konstrukcijskog elementa

8) Šta su osnovni elementi za ocenu rezultata ispitivanja konstrukcije probnim opterećenjem?

ODGOVOR: Oblik dijagrama P- Δ, maksimalne vrednosti merenih veličina, zaostale deformacije, promena merenih veličina po fazama. Odnosno ugib, zaostali ugib, ugibi koji ugrozavaju esteticki izgled, pojava prsline kod AB

9) Navesti instrumente za registrovanje dilatacija kod ispitivanja probnim opterećenjem. ODGOVOR: Instrumenti za registrovanje dilatacija u presecima nosača

tenzometar (mehanički, elektrootporni, induktivni...) deformetar (mehanički, elektromehanički)

10) Dati opis klinometra.

ODGOVOR:

promena ugla se registruje na osnovu merenja odstupanja libele od horizontalnog položaja

podatak instrumenta: p=1.06"/pod

opseg merenja: do 1.0º

mala osetljivost na spoljašnje uticaje (osetljivost libele na neravnomernu temperaturnu promenu)

jednostavna primena

11) Objasniti princip rada, namenu, postavljanje i korišćenje krivinomera. Ne dolazi na test. PROVERI!!!!!!!!!!!!!!!!

12) Objasniti princip rada, namenu, postavljanje i korišćenje mernih traka.( Objasniti namenu, postavljanje

i korišćenje mernih traka. ODGOVOR: Princip rada: dilatacija se registruje kao odnos izmerene promene električnog otpora tenzometra i početnog električnog otpora tenzometra ε≈ε(ΔR/R) Namena: uredjaj za registrovanje dilatacija primenom merenja elektricnog otpora.


3

Kroz provodnik teče struja (promena otpora i promena dužine). Postavljanje – pripremi se površina (skine se boja ili korozija kod metala, mora biti ošmirglano, ostrugano, da bi traka dobro uhvatila), izvrši se odmašćivanje (trihlor etilenom npr) i nanesemo neki od lepkova. Postavljaju se lepljenjem. Merne trake postavljam gde očekujem najveće dilatacije. Način korišćenja i očitavanja pre i posle nanošenja opterećenja i odredjivanje napona na osnovu promene dilatacija. Za površinske elemente-generalisani Hukov zakon Za linijske elemente sigma * Eta

13) Za sistem na skici dati raspored probnog opterećenja i mernih mesta za registrovanje dilatacija i krivina.

14) Proceniti donju i gornju granicu jedne svojstvene frekvencije datog okvira. (Proceniti donju i gornju granicu najmanje svojstvene frekvencije datog okvira.)

15) Proceniti donju i gornju granicu najmanje kritične vrednosti vertikalne koncentrisane sile na spoju stub-greda.

Instrumente postavljam gde očekujem najveća promena krivine (najveći moment) i gde je najslabiji presek. Ako je krutost grede veca od krutosti stuba, to bi bilo pokretno ukljestenje, veca krutost, veca sopstvena frekvencija. 1. frekvencija-antimetrija- sistem delimo u osi i dodamo oslonac. 1.ton- antimetrija 2.ton-simetrija

16) Definisati model za donju i gornju granicu prve svojstvene frekvencije sistema na skici.???

U zavisnosti od oslanjanja, poprečnog preseka se menja kritična sila. Sa povećanjem momenta inercije povećava se i kritična sila.

EI L

L

EI

L

EI

P

P

L

L

D1


4

17) Definisati model za donju i gornju granicu druge svojstvene frekvencije sistema na skici.????

18) Instrumenti za registrovanje fizičko-mehaničkih veličina kod ispitivanja brana. (Navesti instrumente za registrovanje fizičko-mehaničkih veličina kod ispitivanja brana.) ODGOVOR: instrumenti za praćenje fizičkog stanja tela brane (piezometar, telehidrometar, telehimetar, ultrazvučna

dijagnostika...) instrumenti za registrovanje pomeranja tela brane (geodetski instrumenti, sonde, koordimetar, obrnuti visak,

klinometar štap...) instrumenti za registrovanje deformacija tela brane (teledeformetar, teledilatometar, telepresmetar,

teletermometar...)

19) Šta su osnovne karakteristike instrumenata za registrovanje fizičko-mehaničkih veličina kod ispitivanja brana. ODGOVOR: Instrumenti koji mere deformacije kod brana se direktno ugrađuju u telo brane i ostaju zarobljeni u konstrukciji. Uticaji skupljanja, tečenja Daljinski se brišu očitavanja

Instrumenti koji zbog toga što su ugrađeni u telo brane moraju imati robusnost. Čitanje sa daljine (teledeformetar, teledilatometar, telepresmetar, teletermometar...)

20) Šta je karakteristično za registrovanje mehaničkih veličina pri dinamičkim dejstvima i koji instumenti

se koriste? ODGOVOR: Dinamička dejstva

velike i/ili brze promene intenziteta dejstva i male inercijalne sile velike inercijalne sile promene intenziteta dejstva i/ili inercijalne sile koje bitno utiču na nosivost, stabilnost i upotrebljivost

konstrukcije

Koriste se akcelerometri pa ne treba uzimati u obzir seizmometzre. Kod dinamičkih dejstava imamo brzu i naglu promenu intenziteta opterećenja Ako imamo dinamička dejstva to su ona koja menjaju intenzitet u toku vremena pa pomeranje dobijamo kao funkciju zavisnu od vremena. Ovo dole do instrumenata netreba Registrovanje mehaničkim veličina pri dinamičkim dejstvima

ubrzanja elemenata konstrukcije brzine elemenata konstrukcije pomeranja elemenata konstrukcije svojstvene frekvencije prigušenje dinamički koeficijent zamor materijala

Instrumenti za registrovanje mehaničkih veličina pri dinamičkim dejstvima

mehanički (zasnovani na transformisanju mehaničkih veličina u zapis) elektromehanički (zasnovani na transformisanju mehaničkih veličina u električne)

Elektromehanički instrumenti za registrovanje pri dinamičkim dejstvima

generatorski (transformisanje mehaničke energije u električnu energiju kretanja) parametarski (transformisanje promena mehaničke energije u promene parametara električnog kola - otpor,

kapacitet, induktivitet)

Karakteristično je registrovanje brze promene u jedinici vremena i trebaju nam akcelerometri koji mogu da prate to.

LL

P

D1


5

21) Kako se određuju svojstvene frekvencije i parametri prigušenja kod objekata visokogradnje? (Kako se

i zašto određuju svojstvene frekvencije i parametri prigušenja kod objekata visokogradnje? ODGOVOR:

Imamo akcelerometar na vrhu zgrade i za vrh zgrade je vezano uze za prednaprezanje koje pricvrstimo za dobro utemeljen betonski blok. Presama se vuče uže i u jednom trenutku se naglo popusti i sistem počne da osciluje (zgrada se izvede iz stanja mirovanja i osciluje) Prilikiom ispitivanja ne sme da se ugrozi integritet zgrade (da je ne sruši ili ošteti). Eksperiment sa slobodnim prigušenim vibracijama Prigušenje se određuje iz krivih ili iz logaritamskog dekrementa.

Iz skripte: Svojstvena frekvencija i parametri prigusenja su osnovni pokazatelji ponasanja k-je pri dinamickim opterecenjiem, zbog toga ih i odredjujemo. Svojstvenom frekvencijom mozemo da dokazemo i kvalitet k-je a nje samo njeno dinamicko ponasanje jer zavisi od krutosti i mase. Kod visokih fleksibilnih zgrada za vrh zgrade vezemo kabal za prednaprezanje koji pricvrstimo za dobro utemeljen betonski blok i zategnemo ga. Ovim izvedemo zgradu iz ravnoteznog polozaja i potom pustimo da osciluje. Zatim merimo pomeranje u toku vremena pa iz logaritamskog dekrementa δ =ln(yк/yk+1) odredimo ѯ (koef. prigusenja), a zatim i frekvenciju i prigusenje. Yk-amplituda u tacki k Yk+1 - amplituda u tacki K+1 Kod krutih niskih obj. pomeranje kroz vreme merimo pomocu rotirajucih masa koje su ekscentricno vezane za osovinu. Kada mase rotiraju izazivaju pomeranje k-je napred-nazad, to pomeranje merimo kroz vreme i na osnovu njih merimo svojstvnenu frekvenciju i prigusenje.

Meri se vreme za koje konstrukcija izvrši jednu punu oscilaciju na osnovu čega dobijamo period oscilovanja na osnovu koga dobijamo kružnu frekvenciju. Na osnovu vremena za koje se konstrukcija vrati u prvobitno stanje dobijamo prigušenje. Na osnovu frekvencija možemo da zaključimo kvalitet konstrukcije Da nema prigušenja konstrukcija bi nastavila da osciluje do daljnjeg i doslo bi do zamora materijala i do loma konstrukcije. Parametar prigušenja nam treba jer nam daje uvid u kvalitet izgradjene konstrukcije


6

22) Kako i zašto se određuju svojstvene frekvencije i parametri prigušenja kod objekata visokogradnje

male spratnosti? ODGOVOR:

Kod krutih niskih obj. pomeranje kroz vreme merimo pomocu rotirajucih masa koje su ekscentricno vezane za osovinu. Kada mase rotiraju izazivaju pomeranje k-je napred-nazad, to pomeranje merimo kroz vreme i na osnovu njih merimo svojstvnenu frekvenciju i prigusenje. Prinudne prigušene vibracije. Meri se vreme za koje konstrukcija izvrši jednu punu oscilaciju na osnovu čega dobijamo period oscilovanja na osnovu koga dobijamo kružnu frekvenciju. Na osnovu vremena za koje se konstrukcija vrati u prvobitno stanje dobijamo prigušenje. Na osnovu frekvencija možemo da zaključimo kvalitet

konstrukcije, ako smo dobili manju frekvenciju krutost je manja. Da nema prigušenja konstrukcija bi nastavila da osciluje do daljnjeg i doslo bi do zamora materijala i do loma konstrukcije. Parametar prigušenja nam treba jer nam daje uvid u kvalitet izgradjene konstrukcije

23) Kako i zašto se određuju svojstvene frekvencije i parametri prigušenja kod objekata visokogradnje velike spratnosti?

Imamo akcelerometar na vrhu zgrade i za vrh zgrade je vezano uze za prednaprezanje koje pricvrstimo za dobro utemeljen betonski blok. Presama se vuče uže i u jednom trenutku se naglo popusti i sistem počne da osciluje (zgrada se izvede iz stanja mirovanja i osciluje) Prilikiom ispitivanja ne sme da se ugrozi integritet zgrade (da je ne sruši ili ošteti). Eksperiment sa slobodnim prigušenim vibracijama Meri se vreme za koje konstrukcija izvrši jednu punu oscilaciju na osnovu

čega dobijamo period oscilovanja na osnovu koga dobijamo kružnu frekvenciju. Na osnovu vremena za koje se konstrukcija vrati u prvobitno stanje dobijamo prigušenje. Na osnovu frekvencija možemo da zaključimo kvalitet konstrukcije. Da nema prigušenja konstrukcija bi nastavila da osciluje do daljnjeg i doslo bi do zamora materijala i do loma konstrukcije. Parametar prigušenja nam treba jer nam daje uvid u kvalitet izgradjene konstrukcije

24) Kako se i zašto određuju sile u kablovima za prednaprezanje? ODGOVOR:

Iz eksperimenta sa oscilovanjem kabla na određenom razmaku. Zica osciluje i na instrumentu podesavamo frekvenciju da se poklopi sa frekvencijom kabla. Kada se na osciloskopu koji na početku ispitivanja pokazije elipsu pojavi kruznica dobijamo frekvenciju.

To važi samo za spoljašnje prednaprezanje. Kad su kablovi u betonu, ne može ovo da se primeni.

Sile u kablovima se određuju da bi:

1. Utvrdili da li su vrednosti u skladu sa projektovanim 2. Da li je došlo do gubitka sile u kablovima

Radi kvaliteta izvodjenja i da se vidi kolike su sile prednaprezanja, da li su u granicama dozvoljenih. Prvo se odredi sopstvena frekvencija f, pa zatim se odredi napon i preko napona dobijemo silu.

25) Kako se definiše lom konstrukcije prema tehničkoj regulativi o ispitivanju probnim opterećenjem? ODGOVOR: Kriterijumi za dostizanje stanja loma

lom konstrukcije, dela ili preseka gubitak stabilnosti konstrukcije, dela ili elementa "lokalni" lom koji se povećeva bez povećanja intenziteta opterećenja prirast pomeranja ili deformacija koji se ne smanjuje u datim intervalima


7

prirast pomeranja ili deformacija koji je u poslednjoj fazi probnog opterećenja jednak ili veći od zbira pomeranja u prethodnih 5 faza

ugib >L/50 ukupna širina prslina >1.5mm na dužini 200mm narušavanje veze beton-armatura

26) Koje uslove za tehnički ispravnu konstrukciju propisuje tehnička regulativa?

ODGOVOR: SLAJD: Ocena rezultata ispitivanja

(uslovi za tehnički ispravnu konstrukciju) max. registrovani ugibi su manji ili jednaki računskim pri kratkotrajnom opterećenju max. registrovani zaostali ugibi su manji od max. registrovanih (15% za čelične i spregnute, 20% za

prethodnonapregnute, 25% za AB, 30% za drvene i 40% za ostale konstrukcije) širina prslina je manja od max. dopuštene prema PBAB max. registrovani ugibi su takvi da ne utiču na upotrebljivost ili estetski izgled konstrukcije

SLAJD: Ocena rezultata ispitivanja

(uslovi za tehnički ispravnu konstrukciju)

ako su max. registrovani zaostali ugibi do 40% max. registrovanih za čelične i spregnute, 50% za prethodnonapregnute i AB, 60% za drvene i ostale konstrukcije ispitivanje probnim opterećenjem se ponavlja

pri ponovljenom ispitivanju max. dopušteni registrovani zaostali ugibi su do 7.5% za čelične i spregnute, 10% za prethodnonapregnute i 12.5% za AB, 15% za drvene i 20% za ostale konstrukcije

SLAJD: Ocena rezultata ispitivanja (uslovi za tehnički ispravnu konstrukciju) Utisak:

ako su max. registrovani zaostali ugibi veći od prethodno definisanih ili veći od definisanih za ponovljeno ispitivanje na osnovu analize projektne dokumentacije predlažu se mere ograničenja eksploatacionog opterećenja, sanacije, adaptacije ili rekonstrukcije

27) Kako se kompenzuje uticaj temperature, a kako uticaj pomeranja oslonaca pri ispitivanju probnim opterećenjem i zasto?( Koje su posledice nekompenzovanog uticaja temperature i uticaja pomeranja oslonaca pri ispitivanju probnim optereće-njem? ODGOVOR: Kompenzaciono merno mesto se nalazi pored pravog i postave se trake , kada se desi temperatura kompenzaciono merno mesta je optereceno samo temperaturom a pravo merno mesto opterecenjem i temperaturom pa se ta merenja oduzimaju i nadje se temperatura. Uticaj pomeranja oslonaca se kompenzuje tako sto se meri pomeranje oslonaca.

Elektromehanički klinometar

promena ugla se registruje na osnovu elektromehaničkog transformisanja odstupanja od horizontalnog položaja

podatak instrumenta: p=0.2"/pod i 2.0"/pod opseg merenja: do 1.0º mala osetljivost na spoljašnje smetnje i uticaje jednostavna primena

Mehanički tenzometar

dilatacija se računa kao odnos izmerene promene dužine baze tenzometra i baze tenzometra (ε≈ΔL/L) podatak instrumenta: p=10μm/m/pod

opseg merenja: do 2000μm/m mala osetljivost na spoljašnje uticaje složeni postupak postavljanj i jednostavna

primena


8

PITANJA KOJA IMAJU KOD BOJANA A NEMAJU U TESTOVIMA 1. Zašto i kako se kompenzuje uticaj temperature i sleganja oslonaca pri ispitivanju konstrukcije probnim

opterećenjem? Zato što nam treba samo zeleni (parabolični deo) – kako se konstrukcija ponaša pod opterećenjem, a imamo zbir crvenog i zelenog.

Kada imamo npr obostrano uklještenu gredu, ako stavimo mernu traku na nju, čitanje će biti 0 usled delovanja temperature, jer se ona ne pomera ali postoje sile u presecima. Da bismo ipak izmerili uticaj temperature, pored grede stavimo pločicu od istog materijala i na nju zalepimo mernu traku i izmerimo širenje, te razlikom čitanja sa pločice i grede dobijamo vrednost pomeranja (“razlika razlike“).

2. Kakve su posledice nekompenzovanog uticaja temperature i pomeranja oslonaca pri ispitivanju probnim opterećenjem? Pogrešan utisak o naponskom stanju u konstrukciji.

3. Kako se određuje naponsko-deformacijsko stanje usled opterećenja koje već deluje (sopstvena težina npr)? Postoje dva načina. 1.) Zalepimo mernu traku na neugrađeni element, očitamo nulto stanje, ugradimo element i očitavamo stanje posle ugradnje. 2.) Ako npr imamo ploču debljine 10 cm, postavimo merne trake u obliku rozete i onda se cilindar izvuče iz betona oko tih traka i uporede se rezultati tako rasterećenog betonskog cilindra sa stanjem pre vađenja iz betonske mase.

4. Kako se određuju veličine napona i deformacija u konstrukcijama brana? Ne dolazi na test. Opisati postupak za određivanje dinamičkih parametara konstrukcija! Postoje 2 načina. Slobodnim vibracijama za fleksibilne zgrade, antenske stubove i uopšte vitke konstrukcije. Prinudnim vibracijama za krute konstrukcije. Šta su osnovni elementi za ocenu rezultata ispitivanja konstrukcije probnim opterećenjem? Oblik dijagrama opterećenje-napon ili opterećenje-ugib i veličina zaostalih pomeranja (da li je došlo do plastifikacije). Kako se određuje naponsko-deformacijsko stanje kod visokih nosača malih raspona? Kod takvih nosača dominantno je smicanje. Deformetre kod ovakvih nosača moramo staviti pod uglom od 60 stepeni u odnosu na osu nosača (inače se stavljaju pod 45 stepeni), jer je to pravac glavnih napona.

Objasniti koncept instrumenata za registrovanje dilatacija! Ti instrumenti vrlo precizno mere pomeranja.Izmerimo pomeranje pre i posle nanošenja opterećenja i razlika je dilatacija.

Documents

Ispitivanje Konstrukcija Test 2