Приложение В (обязательное). Методика испытаний готовой панели

Приложение В
(обязательное)

Методика
испытаний готовой панели

В.1 Применяемое оборудование и условия проведения испытаний

В.1.1 Испытание следует проводить путем нагружения панели по всей ее ширине равномерно распределенной нагрузкой.

В.1.1.1 Варианты нагружения панелей, имитирующие воздействие равномерно распределенной нагрузкой, создаваемой с использованием мешков с сыпучими материалами или иными грузами, - по соответствующим схемам, приведенным на рисунках В.1-В.4.

В.1.1.2 Ширина опор L _s для испытаний панелей должна быть в диапазоне 60-100 мм и достаточно большой, чтобы предотвратить местное обмятие сердечника под обшивкой.

Рисунок В.1 - Расчетная схема нагружения однопролетной панели

1 - груз; 2 - панель; 3 - опора

Рисунок В.2 - Схема натурных испытаний для однопролетной панели

Рисунок B.3 - Расчетная схема нагружения двухпролетной панели

1 - груз; 2 - панель; 3 - опора

Рисунок В.4 - Схема натурных испытаний для двухпролетной панели

В.1.1.3 Точность измеряемых параметров должна быть не менее 1 % предельного значения усилий и деформации, воспринимаемых образцом.

В.1.2 При измерении образцов и в ходе испытаний должен быть использован следующий измерительный инструмент:

- штангенциркуль с пределом допускаемой погрешности измерений  0,1 мм по ГОСТ 166;

- металлическая линейка по ГОСТ 427 или металлическая рулетка с ценой деления 1 мм по ГОСТ 7502 с точностью измерения  1 мм;

- индикатор часового типа по ГОСТ 577 с ценой деления 0,1 мм.

В.1.3 Испытания проводят в отапливаемом помещении с температурой воздуха (22  5) °С и относительной влажностью воздуха (50  5) %.

В.1.4 Нагружение панелей

В.1.4.1 При проведении испытаний образцы следует доводить до исчерпания несущей способности (до разрушения), что характеризуется следующими признаками: разрушение сердечника, потеря устойчивости сжатой облицовки, резкое нарастание деформаций, отслоение облицовок от утеплителя в приопорных участках, обмятие обшивок на опорах.

В.1.4.2 В процессе испытаний во время выдержки конструкций под нагрузкой следует проводить тщательный осмотр поверхности изделия и регистрировать на каждой ступени приложения нагрузок: значение нагрузки, появившиеся отрывы облицовок на опорах, обжатие опорных зон, результаты измерения деформации, сдвиг на опоре одной облицовки относительно другой, соответствующую деформацию при разрушении конструкции, характер разрушения.

В.2 Подготовка образцов для испытаний

В.2.1 Для обеспечения статистически достоверных результатов отбор панелей для исследований необходимо проводить случайным образом. С этой целью все изделия одной партии нужно пронумеровать и, воспользовавшись таблицей случайных чисел, отобрать изделия с соответствующими номерами. Можно также заготовить бирки с номерами панелей, перемешать их и выбрать необходимое число бирок, после этого отобрать панели с соответствующими номерами. До начала испытаний панель в течение 24 ч должна быть выдержана в помещении с температурой воздуха (22  5) °С и относительной влажностью воздуха (50  5) %.

В.2.1.1 Для панелей с материалом прерывистого заполнителя испытания следует проводить по полной ширине покрытия панели с соединениями в материале заполнителя по наихудшей схеме, имеющей место на практике.

В.2.1.2 Для кровельных панелей распределенную нагрузку следует прикладывать через нагрузочные деревянные бруски и резиновые прокладки, как показано на рисунке В.5.

1 - деревянный брусок; 2 - резиновая прокладка

Рисунок В.5 - Схема деревянных прокладок

В.2.2 Для проведения испытаний кровельной панели необходимо отрезать свободный от минеральной ваты участок металлической облицовки. Резку следует выполнять механической ленточной пилой или лобзиком с мелкозубым полотном (не допускается использование угловой шлифовальной машины с абразивным кругом). Рекомендуется поместить облицовку между двумя кусками фанеры или аналогичного материала, чтобы снизить вибрацию во время процесса резки. После резки образцы должны быть тщательно проконтролированы на предмет нарушения целостности.

В.2.3 С поверхности образцов должны быть удалены продукты резки в виде металлической стружки и пыли от минеральной ваты, поверхности реза обшивок следует зачистить от заусенцев. Образцы должны быть промаркированы.

В.3 Подготовка панелей к испытаниям

Необходимо провести измерение отобранных панелей, зафиксировать полные длину, ширину, толщину панели в нескольких точках, толщину облицовки, размеры гофров облицовки, местоположение дефектов и их размеры (указывают на схеме панели). Необходимо провести разметку панели с указанием расположения опор, мест установки измерительных приборов.

В.3.1 Образцы не должны иметь видимых дефектов: трещин, расслаиваний, вмятин, вырывов, отслоения облицовки. Сердечник должен быть однородным и не иметь щелей между смежными ламелями. К испытаниям не допускаются образцы с отслоением или явным непроклеем между облицовкой и сердечником.

В.3.2 Предельные отклонения размеров поперечного сечения и основания образцов, предназначенных для испытаний, должны быть не более  10 мм.

В.3.3 Размеры поперечного сечения образцов следует определять с точностью до 1 мм.

В.4 Проведение испытаний

В.4.1 Определение прочности многослойного образца на сдвиг проводят по схемам, приведенным на рисунках В.2-В.4, на стенде с равномерно распределенными нагрузками. Нагрузки должны действовать перпендикулярно к панели на всем протяжении испытаний.

В.4.2 Перед началом испытаний под впадины гофр кровельных панелей необходимо подложить на всю длину панели выравнивающие деревянные бруски, показанные на рисунке В.5.

В.4.3 Для получения достоверных результатов по сдвиговой прочности образцов разрушение должно проходить по схеме на рисунке В.6. Если при разрушении наблюдается локальное разрушение сердечника в месте приложения нагрузки, следует увеличить ширину деревянных прокладок.

1 - место разрушения образца

Рисунок В.6 - Типичная схема разрушения сердечника от сдвига

В.4.4 Нагрузку следует прикладывать поэтапно ступенями. Значение ступеней приложения нагрузки вплоть до момента разрушения не должно превышать 10 % контрольной нагрузки по прочности панели.

В.4.5 После каждой ступени приложения нагрузки испытуемое изделие следует выдерживать под нагрузкой до полной стабилизации прогибов не менее 5 мин. На протяжении этого времени следует поддерживать значение нагрузки. Если по истечении этого времени приращения деформаций не прекращаются, то длительность выдерживания нагрузки удваивается.

В.4.6 По истечении времени выдержки на приборах берут отсчеты, по которым определяют окончательное значение остаточной деформации.

В.4.7 Если под контрольной нагрузкой по прочности не произошло разрушения панели, конструкцию следует плавно довести до разрушения с подачей нагрузки ступенями с фиксированием всех исследуемых параметров.

В.4.8 Смещение (в продольном направлении) обшивок на торцах изделия следует измерять индикатором с точностью не менее 0,1 мм.

В.4.9 В процессе испытания конструкций, а также после окончания испытания характерные моменты фотографируют. Для оценки годности конструкций имеет значение не только окончательный результат испытания, но и общая картина развития деформаций, для фиксации которой необходимо на разных этапах процесса испытания (с первой ступени загружения и до ее разрушения) выявлять дефекты и отмечать их.

В.4.10 При проведении испытаний необходимо принимать меры к обеспечению безопасности работ. Испытания следует проводить на специально отведенном участке, куда запрещается доступ посторонним лицам. При испытаниях принимают меры по предотвращению внезапного обрушения испытуемых конструкций в целях обеспечения безопасности проведения работ и сохранения аппаратуры. Для этого следует предусмотреть:

- ограждение участка под испытуемой конструкцией, исключающее допуск людей в эту зону в течение всего времени испытаний;

- размещение персонала, регистрирующей и обрабатывающей аппаратуры вне зоны возможного обрушения конструкции;

- под панелью - страховочные конструкции при испытании грузами;

- при проведении испытаний на действующем объекте без остановки технологического процесса - график испытаний, согласованный со службой эксплуатации организации.

В.5 Регистрация показаний измерительных приборов

Показания измерительных приборов надлежит снимать после выдержки на каждой ступени приложения нагрузки. Все показания следует заносить в журнал испытаний. По зарегистрированным показаниям измерительных приборов следует построить диаграммы в координатах нагрузка - деформация. Для измерения относительных деформаций на протяжении всего цикла испытаний следует использовать одну и ту же аппаратуру.

В.6 Обработка результатов испытаний

В.6.1 При испытании образцов обязательно записывается диаграмма нагрузка (F, Н) - деформация (). Пример диаграммы нагружения приведен на рисунке В.7.

1 - нагрузка; 2 - деформация; F _p - сила, соответствующая предварительному нагружению; F _x - текущее значение силы, соответствующее линейной деформации; F _m - максимальная сила при разрушении; w _x - линейная деформация образца; w _m - деформация образца при действии максимальной силы; w - условная деформация образца при действии максимальной силы; - угол наклона условного прямолинейного участка диаграммы

Рисунок В.7 - Пример диаграммы нагрузка - деформация

В.6.2 По результатам испытаний определяют несущую способность испытанного образца.

В.6.2.1 Испытуемый образец следует считать разрушенным, если общие деформации превышают заданные предельные значения либо если появились характерные признаки исчерпания несущей способности, указанные в В.6.2.2.

В.6.2.2 Результат каждого испытания должен быть зарегистрирован в протоколе испытаний и содержать:

- время и место проведения испытаний;

- температуру окружающей среды;

- тип стенда для испытания панелей:

- размеры панелей, расчетную схему испытания панели;

- продолжительность этапа загружения и число этапов, продолжительность выдержки после нагружения каждого этапа;

- разрушающую нагрузку по деформациям или по нарушению целостности панели, характер и место разрушения;

- возникающие повреждения на этапах испытаний.

При проведении испытаний образцов следует доводить панель до исчерпания несущей способности (до разрушения), что характеризуется следующими признаками:

- разрушение сердечника;

- потеря устойчивости сжатой облицовки;

- резкое нарастание деформаций;

- отслоение облицовок от утеплителя в приопорных участках;

- обмятие облицовок на опоре.

В.6.2.3 Для определения характеристики поведения образца под нагрузкой по зарегистрированным показаниям измерительных приборов должна быть построена кривая зависимости деформации от нагрузки в месте возникновения максимального момента.

Для каждого тестируемого образца должен быть рассчитан модуль сдвига G _c по диаграмме испытаний нагрузка - деформация из наклона прямой части графика . При вычислении модуля сдвига материала утеплителя принимают, что деформация w складывается из деформации от изгиба образца панели w _B и деформации w _S, вызванной сдвигом утеплителя,

.

(В.1)

Основываясь на этой формуле и диаграмме нагрузка - деформация, вычисляют модуль сдвига утеплителя G _c, МПа, по формуле

,

(В.2)

где - приращение нагрузки, Н, принимаемое по диаграмме нагрузка - деформация  = F ₂ - F ₁;

L - длина пролета образца между центрами опор, мм;

b и с - ширина и толщина материала сердечника соответственно, мм;

- приращение деформации от сдвига в среднем сечении пролета при приращении нагрузки ,

,

(В.3)

где - суммарная деформация образца, вызванная приращением нагрузки , мм, которую определяют по диаграмме нагрузка - деформация;

- деформация образца, от изгибающего момента, мм, определяемая по формулам (В.4) - (В.6).

Если при испытаниях на образец действует равномерно распределенная нагрузка, то деформацию изгиба в середине пролета w _B следует рассчитывать по следующей формуле:

.

(В.4)

Если общую нагрузку прикладывают в виде четырех равных нагрузок F/4 параллельно линии опор в 1/8, 3/8, 5/8, 7/8 пролета, деформацию изгиба в середине пролета следует рассчитывать по следующей формуле:

.

(В.5)

Если общую нагрузку прикладывают в виде четырех равных линейных нагрузок F/4 в позициях 0,1L, 0,4L, 0,6L, 0,9L пролета, деформацию изгиба в середине пролета следует рассчитывать по следующей формуле:

,

(В.6)

где B _s - теоретическая жесткость на изгиб трехслойного материала образца, Н/мм ², при равных по толщине плоских или слабо профилированных металлических облицовках, которую определяют по следующей формуле:

,

(В.7)

где E _F1, E _F2 - модуль упругости стальных облицовок, Н/мм ²;

A _F1, A _F2 - площадь сечения стальной облицовки, мм ²;

е - высота, измеренная между центрами тяжести облицовок, мм.

В.6.2.4 Предел прочности на сдвиг образца, вырезанного из готовой панели, включая участие как заполнителя, так и облицовок при поперечном изгибе , Н/мм ², определяют по формуле

,

(В.8)

где F _m - максимальная сила при разрушении образца, Н;

В - ширина образца, мм;

е - высота, измеренная между центрами тяжести облицовок, мм.

В.7 Отчет об испытаниях

В.7.1 Отчеты об испытаниях оформляют по ГОСТ 17025-2019, пункты 7.8.2 и 7.8.3.

ГАРАНТ:

По-видимому, в тексте предыдущего абзаца допущена опечатка. Вместо слов "ГОСТ 17025-2019" следует читать "ГОСТ ISO/IEC 17025-2019"

В.7.2 При проведении испытаний ведут журнал, в который включают следующую информацию: условия проведения испытаний (время, температуру, влажность), характеристики образцов, их маркировку, скорость приложения нагрузки, разрушающую нагрузку, описание характера разрушения, показания приборов.

В.7.3 За результат испытаний принимают нормативное значение из всех значений, зафиксированных при испытании группы одинаковых образцов.

В.7.4 Результаты испытаний оформляют протоколом, в котором указывают:

- описание образцов для испытаний материала сердечника, облицовок, клея;

- дату изготовления, номер партии, технологические режимы изготовления;

- размеры образцов для испытаний, ориентацию волокон сердечника;

- температуру и относительную влажность воздуха в помещении во время испытаний;

- число образцов, подвергнутых испытанию;

- вид и дату испытаний;

- значение каждого определения прочности в группе одинаковых образцов;

- среднеарифметическое значение прочностных характеристик;

- описание вида разрушения;

- диаграммы нагрузка - деформация, если необходимо;

- наименование и адрес лаборатории, в которой проводились испытания;

- должности и фамилии лиц, проводивших испытания.

В.7.5 Результаты всех типовых испытаний должны быть зарегистрированы и оставаться у изготовителя не менее 10 лет после последней даты производства изделий.