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鋼筋應(yīng)力計(jì)的原理及要點(diǎn)
(1)鋼筋計(jì)的安裝(見圖1)。鋼筋計(jì)焊接在鋼筋籠主筋上(見圖2),當(dāng)作主筋的一段,焊接面積不應(yīng)少于鋼筋的有效面積,在焊接鋼筋計(jì)時(shí),為避免熱傳導(dǎo)使鋼筋計(jì)零漂增加,需要采取冷卻措施,用濕毛巾或流水冷卻是常采用的有效方法。
在開挖側(cè)與擋土側(cè)的主筋對(duì)應(yīng)位置都安裝鋼筋計(jì),鋼筋計(jì)布置的間距一般為2000~4000mm,視結(jié)構(gòu)的重要性和監(jiān)測(cè)需求而定。
(2)鋼筋計(jì)的原理。鋼筋計(jì)有振弦式和電阻應(yīng)變式兩種,接收儀分別為頻率儀和電阻應(yīng)變儀。
振弦式鋼筋計(jì)的工作原理是:當(dāng)鋼筋計(jì)受軸力時(shí),引起彈性鋼弦的張拉攏變化,改變鋼弦的振動(dòng)頻率,通過頻率儀測(cè)得鋼弦的頻率變化即可測(cè)出鋼筋所受作用力的大小,換算而得混凝土結(jié)構(gòu)所受的力。
電阻應(yīng)變式鋼筋計(jì)的工作原理是:利用鋼筋受力后產(chǎn)生的變形,粘貼在鋼筋上的電阻片產(chǎn)生變形,從而測(cè)出應(yīng)變值,得出鋼筋所受作用力的大小。
(3)鋼筋計(jì)的用途和使用方法。①鋼筋計(jì)可用于測(cè)量基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)沿深度方向的應(yīng)力換算為彎矩。②基坑支撐結(jié)構(gòu)的軸力、平面彎矩。③結(jié)構(gòu)底板所受彎矩。
鋼筋計(jì)在基坑監(jiān)測(cè)中主要用來測(cè)量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的彎矩,結(jié)構(gòu)一側(cè)受拉,一側(cè)受壓,相應(yīng)的鋼筋計(jì)一只受拉,另一只受壓。測(cè)得鋼筋計(jì)鋼弦頻率,再由頻率換算成鋼筋應(yīng)力值再核算成整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)所受的彎矩。
式中 M——彎矩(t.m/m);
σ1、σ2——開挖面、擋土面鋼筋應(yīng)力(kg/cm2);
Es——鋼筋的彈性模量(kg/cm2);
Ec——混凝土結(jié)構(gòu)的彈性模量(kg/cm2);
Ic——結(jié)構(gòu)斷面慣性矩;
d——開挖面、擋土面鋼筋計(jì)間的中心距離(cm)。
(4)基坑監(jiān)測(cè)使用鋼筋計(jì)操作要點(diǎn)。①做好鋼筋計(jì)傳感部分和信號(hào)線的防水處理。②儀器安裝前必須做好信號(hào)線與鋼筋計(jì)的編號(hào),做到一一對(duì)應(yīng)。③鋼筋計(jì)焊接必須保證質(zhì)量。④鋼筋計(jì)安裝好后,澆混凝土前測(cè)一次初值,基坑開挖前測(cè)一次初值。⑤測(cè)數(shù)時(shí),同時(shí)用溫度計(jì)測(cè)量氣溫,考慮溫度補(bǔ)償。
測(cè)斜管原理
測(cè)斜管通常安裝在穿過不穩(wěn)定土層至下部穩(wěn)定地層的垂直鉆孔內(nèi)。使用數(shù)字垂直活動(dòng)測(cè)斜儀探頭,控制電纜,滑輪裝置和讀數(shù)儀來觀測(cè)測(cè)斜管的變形。*次觀測(cè)可以建立起測(cè)斜管位移的初始斷面。其后的觀測(cè)會(huì)顯示當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)斷面位移的變化。觀測(cè)時(shí),探頭從測(cè)斜管底部向頂部移動(dòng),在半米間距處暫停并進(jìn)行測(cè)量?jī)A斜工作。探頭的傾斜度由兩支受力平衡的伺服加速度計(jì)測(cè)量所得。一支加速度計(jì)測(cè)量測(cè)斜管凹槽縱向位置,即測(cè)斜儀探頭上測(cè)輪所在平面的傾斜度。另一支加速度計(jì)測(cè)量垂直于測(cè)輪平面的傾斜度。傾斜度可以轉(zhuǎn)換成側(cè)向位移。對(duì)比當(dāng)前與初始的觀測(cè)數(shù)據(jù),可以確定側(cè)向偏移的變化量,顯示出地層所發(fā)生的運(yùn)動(dòng)位移。繪制偏移的變化量可以得到一個(gè)高分辨率的位移斷面圖。此斷面圖有助于確定地面運(yùn)動(dòng)位移的大小,深度,方向和速率。
工程測(cè)斜儀分類
分為便攜式測(cè)斜儀和固定式測(cè)斜儀,便攜式測(cè)斜儀分為便攜式垂直 測(cè)斜儀 測(cè)斜儀和便攜式水平測(cè)斜儀,固定式分為單軸和雙軸測(cè)斜儀,目前應(yīng)用廣的是便攜式測(cè)斜儀。
水平測(cè)斜儀工作原理
水平測(cè)斜儀工作原理介紹如下:
在需要觀測(cè)的結(jié)構(gòu)物中埋設(shè)測(cè)斜管,測(cè)斜管內(nèi)徑上有兩組互成90 °的導(dǎo)向槽,將水平式測(cè)斜儀順導(dǎo)槽放入測(cè)斜管內(nèi),逐段一個(gè)基長(zhǎng)(測(cè)點(diǎn)間距)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量得出的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算后,即可描述出測(cè)斜管隨結(jié)構(gòu)物變形的曲線,同時(shí)可計(jì)算出測(cè)斜管每個(gè)基長(zhǎng)上的軸線與相對(duì)水平線所成的傾角,以此可計(jì)算出測(cè)斜管每個(gè)基長(zhǎng)上的軸線與鉛垂線所成傾角的水平位移。
關(guān)鍵詞:數(shù)字測(cè)斜儀/測(cè)斜儀/RST數(shù)字式測(cè)斜儀/數(shù)字式測(cè)斜儀/加拿大測(cè)斜儀/進(jìn)口測(cè)斜儀
HO-196型滑動(dòng)式測(cè)斜儀/滑動(dòng)測(cè)斜儀/測(cè)斜儀 全自動(dòng)
一、HO-196型滑動(dòng)式測(cè)斜儀/滑動(dòng)測(cè)斜儀/測(cè)斜儀用途
HO-196型智能數(shù)顯滑動(dòng)式測(cè)斜儀是以進(jìn)口敏感元件為測(cè)斜裝置。其內(nèi)部是以伺服(即力平衡式)為基礎(chǔ)的測(cè)量系統(tǒng),其特點(diǎn)精度高、穩(wěn)定性好、分辨率高,廣泛用于以觀測(cè)土石壩、建筑物基坑、堤防、地下建筑工程、巖石邊坡港務(wù)工程等土體內(nèi)部的水平位移變化。是需要觀測(cè)測(cè)量工程中必要的精密測(cè)量?jī)x器。
二、HO-196型滑動(dòng)式測(cè)斜儀/滑動(dòng)測(cè)斜儀/測(cè)斜儀主要性能技術(shù)指標(biāo)。
測(cè)量范圍:0~±30°(與地垂線的夾角)
分辯率:0.0004°
系統(tǒng)精度: ∠0.1mm/500mm
系統(tǒng)總精度:∠±6mm/30m
線性:±0.025%(30°以內(nèi))
重復(fù)性:±0.025%
導(dǎo)輪間距基準(zhǔn):500mm
測(cè)桿尺寸:φ30×660mm
測(cè)桿重量:2.35kg
儀表重量:2.6kg(包括可充電電池)
電源消耗:200mA(不使用背光燈)可連續(xù)使用20小時(shí)
數(shù)據(jù)分組:001-255組
斷電數(shù)據(jù):保存時(shí)間10年
使用環(huán)境:-20℃~60℃
抗 滲: 150m(防水防震)
抗 震:20000g(敏感軸方向,其中g(shù)為1個(gè)單位的重力加速度)
三、HO-196型滑動(dòng)式測(cè)斜儀/滑動(dòng)測(cè)斜儀/測(cè)斜儀工作原理
在巖土工程領(lǐng)域,測(cè)斜儀主要用于測(cè)量土體運(yùn)動(dòng),諸如:可能產(chǎn)生在不穩(wěn)固邊坡(滑坡)或挖方過程中周圍的側(cè)向運(yùn)動(dòng)等。也可用來監(jiān)測(cè)堤壩、芯墻的穩(wěn)定性,打樁或鉆孔的布置和偏差,以及在回填、筑堤和地下儲(chǔ)罐中土體的沉陷等。
所在這些場(chǎng)合,通常要安裝一根測(cè)斜管,將其安裝在地下的鉆孔內(nèi)或?qū)⒐軡仓诨炷恋慕Y(jié)構(gòu)中,也可將管埋在筑堤之中。該測(cè)斜管有四個(gè)槽口,用于固定便攜式測(cè)斜儀探頭的滑輪。探頭連在和讀數(shù)儀相連的電纜的一端,用于觀測(cè)與測(cè)斜相關(guān)聯(lián)的豎直(或水平)傾斜量,并以這種方式測(cè)量由土體運(yùn)動(dòng)所引起的任何傾斜量的變化。
為了獲得安裝測(cè)斜管的土體周圍一個(gè)全面的觀測(cè)報(bào)告,必須沿測(cè)斜管進(jìn)行一系列傾斜測(cè)量。常規(guī)的測(cè)斜探頭有兩組滑輪,距離相隔0.5米,測(cè)試前,先把測(cè)管標(biāo)明方向,測(cè)桿標(biāo)明A+、A-,使計(jì)算數(shù)據(jù)一致。將探頭放到測(cè)斜管底部并開始讀數(shù)。探頭每提升0.5米進(jìn)行讀數(shù),直到到達(dá)測(cè)斜管的頂部,這組讀數(shù)被稱為A+讀數(shù)(正測(cè))。把探頭從套管中取出,旋轉(zhuǎn)180°重新放入測(cè)斜管中,方法同上,又可得到另一組數(shù)據(jù)A-讀數(shù)(反側(cè))。
數(shù)據(jù)處理時(shí),將上述兩組讀數(shù)(A+、A-)相結(jié)合(將一組數(shù)據(jù)減去另一組數(shù)據(jù))以此來消除傾角傳感器零飄的影響。測(cè)斜儀探頭在豎直位置時(shí)讀數(shù)產(chǎn)生零飄偏差,理想的偏差應(yīng)是零,而實(shí)際上在使用探頭時(shí),由于傳感器的偏差、滑輪的磨損或者因下落以及和測(cè)斜管底部相碰太厲害對(duì)傳感器的沖擊所導(dǎo)致有一零飄值。
下次的測(cè)斜管觀測(cè)數(shù)據(jù),當(dāng)與原始的觀測(cè)數(shù)據(jù)了解相比較時(shí),就可知測(cè)斜管的傾斜量變化和這些變化所引起的位置變化。傾斜量變化分析的好方式是通過計(jì)算上部滑輪相對(duì)于下部滑輪組所產(chǎn)生的傾角(θ)與觀測(cè)讀數(shù)間距(L)的水平偏移。在測(cè)斜各位置處兩組讀數(shù)(A+、A-)相減就可以得出Sinθ,把這個(gè)值乘以讀數(shù)間距(L)和相應(yīng)的系數(shù),就得到一個(gè)以工程單位(DGK測(cè)斜儀器上顯示為mm)輸出的水平偏移。
在數(shù)據(jù)處理的同時(shí),應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)可靠性的分析,通常的分析方法是“查和”,即將兩組讀數(shù)(A+、A-)相加,相加后的由傾斜引起的那部分讀數(shù)被抵消,只留下一個(gè)等于測(cè)斜儀傳感器零偏移兩倍的一個(gè)值,在北航軟件中表示為“差值”項(xiàng),當(dāng)查和值或軟件中“差值”項(xiàng)為常量時(shí),說明測(cè)量的數(shù)據(jù)有較高的可靠性,反之,如果差值出現(xiàn)軟大的變動(dòng)或突變,說明測(cè)量數(shù)據(jù)存在問題,這時(shí)應(yīng)首先檢查測(cè)量過程中下列幾個(gè)情況:
1、跳過或重復(fù)讀取下一個(gè)讀數(shù);
2、讀數(shù)之間,沒有使測(cè)斜儀靜置足夠的時(shí)間;
3、探頭、電纜或讀數(shù)裝置故障。這也許是由于震動(dòng)、受潮、電池缺電、探頭或電纜的開路或短路造成的。
4、不小心地安放滑輪使得探頭滑輪組一次觀測(cè)與另一次觀測(cè)不在同一位置。
5、將滑輪正好放置在測(cè)斜管接頭處,以致讀數(shù)不穩(wěn)定或出錯(cuò)。
BH-196型滑動(dòng)式測(cè)斜儀/滑動(dòng)測(cè)斜儀/測(cè)斜儀 附(備件清單)
(1)鉛酸充電器 1只
(2)數(shù)據(jù)線 1根
(3)北航測(cè)斜數(shù)據(jù)處理軟件 1套
(4)使用說明書 1本
(5)測(cè)斜桿 1根
(6)電纜(探頭) 30米(1套)
(7)讀數(shù)儀 1臺(tái)
(8)232傳輸線 1 條
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