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El Líder Mundial en Tecnología de Cuerda Vibrante
Manual de Instrucciones
Modelo 4000
(y 4050)
Deformímetro de Cuerda Vibrante
No se puede reproducir ninguna parte de este manual de instrucciones por ningún medio sin
el consentimiento por escrito de Geokon, Inc.
Se cree que la información aquí contenida es exacta y confiable. Sin embargo, Geokon, Inc. no asume
ninguna responsabilidad por errores, omisiones o interpretación equivocada. Esta información está sujeta
a cambios sin notificación.
Copyright © 1981, 1996, 2004, 2005, 2008, 2009, 2010 por Geokon Inc.
(Doc Rev V, 10/10)
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Resumen de contenidos para Geokon 4000
- Página 1 No se puede reproducir ninguna parte de este manual de instrucciones por ningún medio sin el consentimiento por escrito de Geokon, Inc. Se cree que la información aquí contenida es exacta y confiable. Sin embargo, Geokon, Inc. no asume ninguna responsabilidad por errores, omisiones o interpretación equivocada. Esta información está sujeta a cambios sin notificación.
- Página 2 Geokon, Inc. o por cualquier violación de cualquier garantía por parte de Geokon, Inc. no excederá el precio de compra pagado por el comprador a Geokon, Inc. por la unidad o unidades, o del equipo afectado directamente por dicha violación. Bajo ninguna circunstancia Geokon reembolsará...
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Página 3: Tabla De Contenido
INDICE 1. INTRODUCCION …………………………………………………………………………………....2. INSTALACION DEL Medidor - GENERAL……………………………………………………………… 2.1 PRUEBAS PRELIMINARES ……………………………………………………………………… 2.2 ARCO SOLDADO DE LOS BLOQUES DE MONTAJE A LAS SUPERFICIES DE ACERO - USANDO LA BARRA ESPACIADORA …………………………………………......2.3 SECUENCIA DEL ARCOSOLDADO ……………………………………………………………. 2.4 FIJANDO EL DEFORMIMETRO ………………………………………………………………… 2.5 LECTURAS INICIALES ………………………………………………………………………….. - Página 4 APENDICE E - MEDICION Y CORRECCION DE EFECTOS DE LA TEMPERATURA ………………... APENDICE F - CORRECCION DE TEMPERATURA EN CASO DE UTILIZARSE EN CONCRETO…. APENDICE G - CALCULO DE CARGAS AXIALES Y ESFUERZOS DE FLEXION DE TRES DEFORMIMETROS EN UNA TUBERIA CIRCULAR ……………………. ……………………………….. APENDICE H - DEFORMIMETROS MONTADOS UNO ARRIBA DEL OTRO ………………………….
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Página 5: Introduccion
1. INTRODUCCION El objetivo principal del Deformímetro de Cuerda Vibrante Geokon Modelo 4000 es para mediciones a largo o corto plazo de deformaciones en elementos estructurales de acero como galerías subterráneas, arcos, puntales, pilotes, tablestacas, etc. Los medios principales de fijación es mediante soldadura por arco, pero también se pueden usar para monitorear los cambios en la deformación en concreto o superficies rocosas usando anclajes... -
Página 6: Instalacion Del Medidor - General
(<10Kgm (20lbs)), ya que el cable se podría romper. El rango de lectura nominal es de 1000 a 4000 micro esfuerzos. El rango nominal de lectura es de 1000 a 4000 micro esfuerzos. El rango medio es aproximadamente de 2500 micro esfuerzos. -
Página 7: Secuencia Del Arcosoldado
El rango utilizable del deformímetro es alrededor de 1000 a 4000 micro esfuerzos. El rango medio de la lectura es de 2500. Se puede ajustar la lectura simplemente jalando o empujando el extremo libre del deformímetro. -
Página 8: Lecturas Iniciales
Se puede obtener una protección contra daño mecánico usando las cubiertas protectoras fabricadas por Geokon (Ver la Figura 4). Dos pernos con cabeza hexagonal de 3/8 x 2 pulgadas de largo que sostendrán las cubiertas protectoras se deben soldar con la cabeza hacia abajo. -
Página 9: Protección De Cables Y Conectores
Los tubos protectores se pueden conectar por medio de conectores de unión a las cubiertas protectoras, (la cubierta protectora de Geokon tiene una pieza removible que cuando se empuja proporciona un agujero para conectar el conector de tubos conectores) y a la consola de lectura . -
Página 10: Proteccion Contra Rayos
Consola de Lectura o a un receptáculo o cable de conexión especial. 3.5 Protección Contra Rayos El Deformímetro de Cuerda Vibrante Modelo 4000, a diferencia de otros numerosos tipos de instrumentación disponibles de Geokon, no tiene componentes integrales de protección contra rayos, es decir, diodo transitorio de supresión de voltaje o supresores de picos de voltaje de... -
Página 11: Ubicación Del Deformímetro
4. UBICACIÓN DEL DEFORMÍMETRO 4.1 Efectos en los Extremos Si se van a evitar los efectos en los extremos entonces los deformímetros se deben colocar lejos de los extremos de los puntales donde se pueden ver influenciados por distorsiones localizadas de las abrazaderas y pernos. - Página 12 Considere el ejemplo de una viga-I que se muestra en la Figura 6A. AXIS XX AXIS YY Figura 6A - Deformímetros Montados en el Alma (refuerzo armado) Central miden el Esfuerzo Axial y los Momentos de Tensión Alrededor de Ambos Ejes XX e YY Cuatro deformímetros (1, 2, 3 y 4) están soldados en dos pares uno tras otro en el alma (refuerzo armado) central.
- Página 13 En todos los cálculos anteriores ponga atención estricta al signo del esfuerzo. Nótese que el esfuerzo total, en cualquier punto en la sección transversal, es la suma algebraica de los esfuerzos de flexión y el esfuerzo axial. Se observará que los esfuerzos en las esquinas exteriores de la brida pueden ser mayores que los esfuerzos medidos en el alma (refuerzo armado) y que la falla de la sección se puede iniciar en estos puntos, por lo tanto la importancia de...
- Página 14 Si por motivos de economía, se decide que solamente se van a usar dos deformímetros, entonces la configuración de la figura 6C dará los esfuerzos axiales y el momento de flexión alrededor del eje YY menor solamente. AXIS XX AXIS YY Figura 6C - Medición del Esfuerzo Axial y del Momento de Flexión alrededor del eje YY solamente Esta configuración tiene la ventaja de posicionar los deformímetros y cables donde son fáciles de proteger.
- Página 15 A X I S X X A X I S Y Y Figura 6E - Esfuerzo Axial y Momento de Flexión alrededor de eje XX (No se recomienda) La configuración que se muestra en la figura 6E se ha usado para permitir el cálculo de los esfuerzos axiales y también para proveer una medida del momento de flexión alrededor de eje mayor XX.
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Página 16: Aplicaciones Especiales
5. APLICACIONES ESPECIALES 5.1 Instalación en Pilotes de Acero Dirigidos. Los deformímetros Modelo 4000, y sus cables, montados en pilotes de acero necesitan estar protegidos de raspaduras en lo que el pilote se clava en la tierra. Se brinda la protección mediante canales de soldeo o hierro en ángulo sobre la parte superior de los deformímetros y cables como... -
Página 17: Instalacion En Superficies De Acero O Concreto Usando
5.2 Instalación en Superficies de Acero o Concreto usando Adhesivos Epoxídicos. Los deformímetros de Geokon se pueden unir con adhesivo epoxídico a superficies de acero o concreto si se tiene el cuidado apropiado para limpiar las superficies que se van a unir y si se permite el tiempo suficiente para que el adhesivo epoxídico cure antes de que los... -
Página 18: Anclaje
(Parte No. 400-5) en los agujeros perforados en el concreto. Una plantilla está disponible, (Modelo 4000-11) para perforar dos agujeros profundos de 2 1/2” en el concreto con el espaciado apropiado. Los agujeros deben tener un diámetro mínimo de ½ “. Los bloques de montaje están conectados a la barra espaciadora usando el bloque espaciador, (ver la sección 2.2) para... -
Página 19: Tomando Lecturas
6. TOMANDO LECTURAS Las tres secciones siguientes describen cómo tomar lecturas usando cualquiera de los dos lectores disponibles de Geokon. Modelo: 4000 4050 Posición del Lector Unidades de Despliegue: dígitos (f 2 10 -3 ) micro esfuerzos ( ) Rango de Frecuencia:... -
Página 20: Midiendo Temperaturas
Esto efecto se elimina aplicando un factor de calibración por lote (B) que se proporciona con los deformímetros. (Un factor típico de calibración por lote para el deformímetro Modelo 4000 es 0.943 + 0.01). Por consiguiente: = (R aparente Ecuación 5 - Cálculo de Esfuerzos Aparentes... -
Página 21: Convirtiendo Deformaciones A Esfuerzos
donde R es la lectura inicial en el Canal C y R es una lectura posterior. Nota: cuando (R es positiva, el esfuerzo es de tensión. Este valor del esfuerzo aparente es el que se requiere para calcular los esfuerzos en las ecuaciones 2 a la 5 en la página 15. -
Página 22: Solucion De Problemas
8. SOLUCION DE PROBLEMAS El mantenimiento y solución de problemas de los deformímetros de Cuerda Vibrante Modelo 4000 se reducen a verificaciones periódicas de las conexiones de los cables y el mantenimiento de las terminales. Una vez que están instalados, usualmente son inaccesibles y una acción correctiva está... -
Página 23: Apendice A - Especificaciones
APENDICE A - ESPECIFICACIONES Modelo 4000 Modelo 4050 Rango (FS), (nominal): 3000 3000 Resolución: Exactitud Calibración en Serie +/- 0.5% FS Calibración en Serie…+/- 0.5% FS Calibración ….+/- 0.1% FS Calibración Individual ….+/- 0.1% FS Estabilidad Cero: 0.02% FS/yr 0.02% FS/yr Linealidad: +/- 0.5% FS... -
Página 24: Apendice B - Teoria Del Funcionamiento
APENDICE B - TEORIA DEL FUNCIONAMIENTO Una cuerda vibrante fijada a la superficie de un cuerpo deformante se deformará de igual manera. La deformación altera la tensión de la cuerda y por lo tanto su frecuencia natural de vibración (resonancia). La relación entre frecuencia (periodo) y deformación (esfuerzo) se describe como sigue: 1. - Página 25 Deformímetro (en pulgadas) 11. La combinación de las ecuaciones 9 y 10 da como resultado: 97 75 Donde: (para el deformímetro Modelo 4000) es 6.250 pulgadas. es 5.875 pulgadas. 12. Por lo tanto 4 062 10 and ε...
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Página 26: Apendice C- Derivacion De Temperatura Del Termistor
APENDICE C - DERIVACION DE LA TEMPERATURA DEL TERMISTOR Tipo de Termistor: YSI 44005, Dale #1C3001-B3, Alpha #13A3001-B3 Ecuación de Variación de la Resistencia con la Temperatura: 273 2 A B LnR C LnR Ecuación C-1 Convertir la Resistencia del Termistor a Temperatura donde: T Temperatura en C. -
Página 27: Apendice D - Instrucciones Especiales Del Modelo 4050 (Medidor De 12")
El deformímetro de Cuerda Vibrante Modelo 4050 es una versión modificada del Modelo 4000 diseñado para medir esfuerzos sobre una base más prolongada. La Sección 2 del Manual de Instrucciones para el Modelo 4000 es aplicable, sin embargo, tome nota de las siguientes instrucciones especiales cuando use el Modelo 4050. - Página 28 APENDICE E - MEDICION Y CORRECCION POR EFECTOS DE TEMPERATURA Si los extremos de la pieza estructural estuvieran libres para expandirse o contraerse sin restricción, entonces los cambios por deformación se llevarían a cabo sin ningún cambio en el esfuerzo. Y en estas situaciones el deformímetro realmente no mostraría ningún cambio en la lectura.
- Página 29 APENDICE F - CORRECCION DE LA TEMPERATURA CUANDO SE USA EN CONCRETO En un campo libre, donde no están actuando cargas, las deformaciones térmicas del concreto se obtienen mediante la siguiente ecuación: ……………………………………….G1 thermal representa el coeficiente de expansión del concreto. A menos que esta figura sea conocida, asuma un valor nominal de +10.4 microesfuerzo/ C.
- Página 30 APENDICE G - CALCULO DE LAS CARGAS AXIALES Y DEFORMACIONES POR FLEXION DE TRES DEFORMIMETROS EN UN TUBO CIRCULAR ε ε ε (ε + ε + ε ) /3 Deformación Axial Promedio (ε - ε 1.732 Deformación por Flexión alrededor del Eje YY (ε...
- Página 31 APENDICE H - DOS DEFORMIMETROS MONTADOS UNO ARRIBA DEL OTRO Cuando solamente una superficie de la pieza de fijación es accesible, entonces se pueden usar dos deformímetros uno montado arriba del otro, para separar las deformaciones axiales de las ocasionadas por flexión. Ε...