13.5. Количество испытаний и участки контроля при диагностике технического состояния железобетонных конструкций

План контроля железобетонных конструкций определяется программой обследования и зависит от решаемых задач и состояния конструкций. При этом определяются количество испытаний и участки контроля.

Как определяется количество испытаний.

Нормы испытаний устанавливаются для материалов одного класса, марки, вида или однотипных конструкций (балок. колонн и т.п.) в пределах одного здания или сооружения. Допускается при соответствующем статистическом обосновании распространять эти нормы на несколько однотипных по конструктивной схеме зданий или сооружений.

Нормы испытаний назначаются, исходя из принятой в СНиП проектной обеспеченности контролируемых характеристик 95%.

Предельно допустимая ошибка в оценке среднего значения характеристики должна приниматься в пределах 5-20% в зависимости от назначения здания (сооружения) и их элементов, вида конструкции и контролируемой характеристики.

Норму испытаний (N), характеризующую количество участков контроля или испытываемых проб, рассчитывают по формуле:

где: t = 1.96 для обеспеченности по п.;

d = 5-20% - предельно допустимая ошибка в оценке среднего значения характеристики по таблице;

V - коэффициент вариации контролируемой характеристики, %.

Предельно допустимая ошибка в оценке среднего значения характеристики должна приниматься по таблице:

Предельно допустимая ошибка в оценке среднего значения характеристики

Ответственность зданий, сооружений и их элементов	Вид конструкций	Предельно допустимая ошибка (d), %
		Прочность и плотность*) бетона	Прочие характеристики конструкций
Здания, сооружения и элементы систем, важных для безопасности и нормальной эксплуатации АЭС	Несущие	5	10
	Ограждающие	10	15
Прочие здания, сооружения и элементы	Несущие	10	15
	Ограждающие	15	20

* плотность определяется только для бетона биологической защиты (в стенах и перекрытиях толщиной не менее 700 мм)

Предварительное значение коэффициента вариации принимается на основании статистического анализа данных исполнительной документации (протоколов лабораторного контроля и т.п.).

При отсутствии таких данных допускается принимать значения V = 5 % для плотности бетона и прочности металла, V = 12 %, для прочности бетона и V = 20 % для остальных характеристик строительных конструкций.

Рекомендуется после проведения 5 – 10 первых измерений рассчитать начальную оценку коэффициента вариации и по формуле (1) уточнить необходимое общее количество измерений.

Как определить конструкции для проведения контроля.

1. Производится нумерация конструкций, составляющих генеральную совокупность, т.е. здание разбивают на однотипные конструкции (фундаменты, колонны, стены и т.д.) и каждой конструкции присваивается номер.

2. Для формирования случайной выборки конструкций используется генератор случайных чисел, встроенный в современные программные пакеты, например MathCAD Professional 2000.

Для того, чтобы любая конструкция имела одинаковую вероятность быть отобранной используется генератор равномерно распределенных чисел.

Как определить зоны контроля в выбранной конструкции

Рациональные зоны контроля целесообразно назначать исходя из статической работы конструкций, при этом выбираются зоны с максимальными усилиями от внешних нагрузок.

Для сравнительно простых, с точки зрения статической работы, конструкций, возможно определить зоны с максимальными значениями усилий от внешней нагрузки (продольная сила, изгибающий момент, поперечная сила). Эти зоны являются важными с точки зрения обеспечения сопротивления конструкции внешним силовым воздействиям.

Среди номенклатуры параметров, определяющих качество и техническое состояние железобетонных конструкций, можно выделить группу параметров, которые одновременно контролируются на производстве или при диагностике и входят в состав расчётных формул норм проектирования или зависимостей для расчета функциональных свойств (прочности, деформативности, трещиностойкости) железобетонных конструкций.

В число этих параметров входят следующие:

а) физико-механические характеристики бетона;

б) физико-механические характеристики арматуры;

в) ширина поперечного сечения конструкции;

г) размер свесов и толщина полки в тавровых сечениях;

д) толщина защитного слоя бетона и высота сечения (рабочая высота сечения);

е) площадь сечения арматуры.

На первом этапе для определения оптимальных зон контроля рассматривают статическую схему работ конструкции, схемы загружения и возможные расчётные сочетания нагрузок.

На втором этапе определяют эпюры усилий (продольных сил, изгибающих моментов, поперечных сил) и строят огибающие эпюры.

Рациональные зоны и участки контроля определяющих параметров конструкций намечают согласно контрольным эпюрам допускаемых экстремальных (минимальных или максимальных) параметров конструкций (например, прочности бетона, величины защитного слоя, площади сечения арматуры в случае ее коррозии и т.д.), которые определяются исходя из обеспечения требований по первой и второй группам предельных состояний.