Для измерения перемещений, деформаций бетона и арматуры, а также замера появляющихся и раскрывающихся под нагрузкой трещин при испытании конструкций используются различные контрольно-измерительные приборы. В зависимости от метода регистрации измеряемых величин эти приборы могут быть механические, оптико-механические, электрические и комбинированные. При выборе типа приборов руководствуются тем, чтобы измерительные приборы обладали достаточной точностью и чувствительностью, а также имели простую конструкцию и быстро и легко могли быть установлены на испытуемую конструкцию.
Наиболее простыми и широко распространенными являются механические измерительные приборы, однако при измерении очень малых деформаций механическое увеличение и преобразование измеряемых величин в этих приборах не обеспечивает достаточной точности показаний.
Электрические измерительные приборы по сравнению с механическими обладают более высокой точностью и позволяют вести измерения одновременно во многих точках конструкции и на значительном расстоянии от места испытаний.
Для измерения перемещения одной точки конструкции относительно неподвижной другой точки, т. е. для измерения прогибов, могут использоваться простые приспособления и специальные приборы.
Выбор их производят с учетом требуемой точности испытаний, величины возможного прогиба и других факторов.
В тех случаях когда не требуется большая точность измерений и прогиб достигает значительной величины, применяются простые приспособления и устройства. В этом случае пользуются двумя рейками, одна из которых неподвижна, а другая, закрепленная на исследуемой конструкции, перемещается вместе с ней. По величине расхождения прямой линии, нанесенной на обе рейки, судят о величине прогиба (черт. № 75).
Прогиб может быть также зафиксирован в виде отрезка вертикальной прямой на листе бумаги, если к неподвижной рейке закрепить планшет с бумагой а к верхней — прикрепить карандаш.
Замеры прогибов можно производить также с помощью нивелира. Однако для получения более точных результатов пользуются специальными измерительными приборами.
В настоящее время к числу таких приборов относятся прогибомеры Максимова, Емельянова, Аистова и др.
Прогибомер Максимова состоит (черт. № 76) из корпуса, внутри которого находится диск, наглухо соединенный со шкивом, вращающимся на оси. Диск соединен с маленьким роликом, ось которого заканчивается указательной стрелкой. Шкала прогибомера имеет 100 делений, что соответствует линейному перемещению конструкции на 1 см.
К испытуемой конструкции прогибомер крепится с помощью струбцины. Через шкив прибора перекидывается тонкая проволока, один конец которой прикрепляется к конструкции (если прибор располагается на стойке) либо закрепляется к неподвижной точке (если прибор крепится на самой конструкции), а на другом конце подвешивается груз (черт. № 77). При появлении прогиба проволока вращает шкив, который с помощью диска и соединенного с ним ролика поворачивает стрелку. Во избежание искажений показаний проволока подбирается ровной и гладкой без видимых дефектов и искривлений.
черт. № 75. Схема определения величины прогиба с помощью простейших приспособлений:
а — с помощью двух реек; б-с помощью планшета; 1 — неподвижная рейка; 2 — подвижная рейка; 3 — прямая черта на рейках; 4 — испытуемое изделие; 5 -струбцина; б — карандаш; 7 — планшет с бумагой
черт. 76. Схема прогибомера
Н. Н. Максимова: 1 — корпус; 2 — шкив; 3 — диск; 4 — указательная стрелка; 5-шкала; 6 — ролик; 7 — ось вращения диска со шкивом; 8 — регулировочный винт; 9 — винт для прижима ролика к диску
черт. № 77. Схемы установки прогибомеров:
а, б — при испытании конструкций в горизонтальном положении; в, г, д — при испытании конструкций в вертикальном положении; 1 — испытуемая конструкция; 2-прогибомер; 3 — проволока; 4 — подвесной груз; 5 — струбцина прогибомера; 6 — закрепленный конец проволоки; 7 — стойка; 8 — подставка с грузом; 9 — специальная струбцина; 10 — прижимный груз
В качестве прогибомера для замера небольших перемещений (до 10 мм) может быть использован широко распространенный в измерительной технике индикатор (черт. № 78), состоящий из корпуса, через который проходит металлический стержень с зубчатой нарезкой. Стержень, перемещаясь вдоль своей оси, вращает зубчатый сектор и шестеренку, которая соединена с указательной стрелкой. Величина отклонения стрелки устанавливается по шкале, цена деления которой равна мм. Для более точных измерений применяются индикаторы со шкалой мм.
При измерении перемещений следят, чтобы в местах касания поверхность конструкции была гладкой и ровной, в противном случае в этих местах должны наклеиваться металлические пластинки.
Установка индикатора осуществляется с помощью штатива (черт. № 79).
Прогибомеры с использованием индикатора имеют простую конструкцию и могут быть изготовлены в незаводских условиях. Примером такого прогибомера может служить прибор ПН-1 (черт. № 80), состоящий из корпуса с держателем индикатора, рычага с отверстиями для прохода осей, индикатора и планки для крепления прогибомера к жесткому основанию.
черт. № 78. Схема индикатора:
1 — стержень; 2 указательная стрелка; 3 — шкала; 4 — маленькая шестеренка; 5 — зубчатый сектор; 6 пружина
черт. № 79. Схема закрепления индикатора с помощью штатива:
1 — стойка штатива; 2 — горизонтальный стержень с кареткой; 3 — индикатор; 4 — металлическая пластинка; 5 — изделие; 6 — гайка для поворота стойки
