Статично натоварване Структурно изпитване Validyne Engineering
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.