3.3 Thí nghiệm cấu kiện dầm
3.3.2 Dụng cụ thí nghiệm cấu kiện dầm
Các bộ dụng cụ thí nghiệm địi hỏi phải phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế, độ chính xác cao, dễ lắp ráp sử dụng.
22
3.3.2.1 Cảm biến đo biến dạng lá Strain Gauge (cảm biến điện trở dây)
Strain gauge dùng để đo biến dạng của bề mặt cấu kiện. Strain gauge lá điện trở đo biến dạng là loại cảm biến có cấu tạo rất mỏng, có thể gọi với nhiều tên khác nhau nhƣ: strain gauge, cảm biến điện trở dây, cảm biến điện trở biến dạng, cảm biến lá đo, cảm biến sức căng.
Hình 3.8: Strain gauge
Strain gauge đƣợc dán lên các kết cấu cần quan trắc. Thiết bị đo kích hoạt và đo tần số rung của dây căng trong strain gauge, qua đó tính tốn đƣợc mức độ thay đổi biến dạng so với trạng thái ban đầu.
Trong thí nghiệm này, ta dùng Strain Gauge đặt ở vị trí giữa dầm và cách mép trên dầm 100mm, mục đích đặt vị trí Strain Gauge ở vị trí đó là dùng để kiểm chứng phƣơng pháp DIC, và trong q trình thí nghiệm vết nứt phát triển khơng ảnh hƣởng đến biến dạng bề mặt dầm, cũng không sát đỉnh dầm quá vì tránh sự phá hoại cục bộ tại vị trí đặt tải.
3.3.2.2 Cảm biến đo độ võng LVDT (Linear Variable Displacement Transducer)
Cảm biến LVDT dùng để đo độ võng của khối cấu kiện dƣới tác động của tải trọng tĩnh hay động. Để thu đƣợc kết quả chính xác và tốt nhất, đầu tiên là phải xác định chính xác mặt phẳng chuẩn để làm điểm tựa. Điểm tựa chuẩn này không di chuyển, xem nhƣ cứng tuyệt đối, gắn một đầu của cảm biến lên kết cấu và đầu kia lên điểm tựa này. Dƣới tác động của tải trọng thì có sự thay đổi vị trí của cấu kiện kết cấu với điểm tựa này, đây chính là độ võng ta cần đo.
23
Hình 3.9: Thiết bị đo chuyển vị
Trong thí nghiệm này ta dùng 2 LVDT cho 2 vị trí cách điểm giữa dầm ra 2 bên một khoảng cách 50mm và 2 LVDT cho vị trí giữa dầm.
3.3.2.3 Máy ảnh kỹ thuật số :
Trong quá trình uốn dầm ta sử dụng máy ảnh kỹ thuật số Cannon EOS 7D độ phân giải 5184 x 3456, có chân máy cố định, đặt vng góc với khu vực trung tâm chính diện của dầm cách khoảng 1000mm, để thu thập hình ảnh trong từng giai đoạn gia tải.
Hình 3.10: Máy ảnh Cannon EOS 7D
3.3.2.4 Máy uốn cấu kiện
Nhằm kiểm tra khả năng chịu lực thực tế của cấu kiện, thí nghiệm cùng máy uốn dầm với tải trọng tĩnh thƣờng đƣợc lựa chọn để kiểm tra khả năng làm việc của
24
cấu kiện ở giai đoạn phục vụ (Servicebility limit state-SLS) và khả năng chịu lực tới hạn (Ultimate limit state-ULS).
Hình 3.11: Máy uốn cấu kiện
3.3.2.5 Máy ghi lực chuyển vị và biến dạng (Data Logger)
Đƣợc sử dụng với tất cả các cảm biến dây rung. Khi đọc các lực tải, chuyển vị hay biến dạng, máy tích hợp đa tự động quét qua tất cả các cảm biến dây rung, áp dụng hệ số hiệu chỉnh và bù đắp, và hiển thị các tải trực tiếp trong đơn vị kỹ thuật. Tất cả các kết quả đọc có thể đƣợc lƣu trữ và xuất sang một số định dạng tập tin khác nhau.
Hình 3.12: Máy ghi số liệu thực nghiệm
Trong thí nghiệm này, máy data logger sẽ thu thập các thông số của các biến dạng ở vị trí đặt Strain gauge, tải trọng tác dụng và các chuyển vị giữa dầm bê tông cốt thép.
25