Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Испытания сооружений»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

к выполнению практических занятий по курсу:

«Обследование зданий и сооружений»

для студентов МГСУ

Москва 2009 год

СОСТАВИТЕЛИ:

Проф., канд. тех. наук Бондарович Л.А.

Старший преподаватель Атаров М.Н.

Старший преподаватель Шульгин П.Ю.

Рецензент:

Доц., канд. тех. наук Бандин О.Л. (МГМИ)

Введение.

Методическое пособие составлено в соответствии с программой дисциплины «Обследование и испытание зданий и сооружений» для высших учебных заведениях.

Целью методического пособия является ознакомление студентов с задачами, которые встречаются при проведении обследований и испытаний строительных конструкций и сооружений.

В задачах рассматриваются вопросы оценки качества строительных конструкций и материалов неразрушающими методами контроля, экспериментальной оценки напряженно-деформированного состояния элементов строительных конструкций, проверки их расчетных схем, способов усиления и т.п.

Дополнением к методическому пособию предлогается журнал лабораторных работ, выпущенный кафедрой «Испытания сооружений», в который студентом заносятся результаты экспериментов, аналогичные исходным данным задач пособия.

Методические методы неразрушающего контроля

Задача №1.

В результате испытаний стальной фермы с помощью прибора «Польди» получили следующие значения диаметров отпечатков шарика D=10мм. На поверхности металла d_m и поверхности эталона d_эт.

Определить временное сопротивление стали, если твердость эталонного стержня НВ_эт=1720МПа, а коэффициент пропорциональности между временным сопротивлением и твердостью k=0,35.

Решение:

Определяем твердость металла фермы для каждого i-го опыта по формуле:

;

Среднее значение твердости стали:

= = 1371,1 МПа.

Временное сопротивление металла фермы:

461 МПа.

Ударно-импульсные методы неразрушающего контроля

Задача№2.

В результате испытания бетона конструкции ударно-импульсным методом с помощью прибора «Оникс» получены следующие значения ударной твердости (среднее значение из 10 ударов).

Определить расчетное сопротивление сжатию бетона конструкции, если градуировочная зависимость прочности бетона R от ударной твердости Н определяется формулой:

R= 0,68H+1,1МПа.

Решение:

Для каждого испытания, используя градуировочную зависимость, определяемая среднюю прочность и фактический класс бетона конструкции В_i^* по формуле:

В_i* = ;

Определяем фактический класс бетона:

= 22,56.

Ближайший класс бетона по СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры» М. 2005г.

Расчетное сопротивление сжатию бетона конструкции равно:

R_б=13,0МПа.

Акустические методы неразрушающего контроля

Задача№3

По результатам ультразвуковых испытаний бетона сжатой зоны ж/б балки получено время прохождения ультразвукового сигнала (см. схему) t=65,8·10^-6с.

Вес балки Р=580 кгс. Определить динамический модуль упругости Е_дин бетона балки. Коэффициент поперечной деформации бетона γ =0,26.

Решение:

Динамический модуль упругости бетона Е_дин. определяется по формуле:

Е_дин ;

где V – скорость распространения ультразвуковой волны в бетоне;

 – плотность бетона;

– коэффициент пропорциональности.

Скорость ультразвуковой волны:

=3647 м/с;

Плотность бетона балки:

;

Динамический модуль упругости бетона:

Задача№4

При ультразвуковых испытаниях бетона плиты получили приведенные значения времени прохождения ультразвуковых колебаний. К какому классу по прочности можно отнести бетон плиты, если градуировочная зависимость «прочность-скорость ультразвука» имеет вид:

R = 10,1·10^-14 V⁴;

г де R - [МПа], V - [м/с].

t1=24,9x10^-6 c;

t2=25,1x10^-6 c;

t3=25,0x10^-6 c;

t4=24,6x10^-6 c;

t5=25,2x10^-6 c;

t6=24,7x10^-6 c;

Решение:

Фактический класс бетона колонн можно определить по формуле:

В* = ;

где - средняя прочность бетона в МПа;

– коэффициент вариации прочности бетона.

;

Стандарт прочности бетона:

;

Средняя прочность бетона:

;

Результаты вычислений заносим в таблицу, учитывая что .

Номер испытания	Vк, м/с	Ri, МПа	МПа	(R-Ri)2,МПа2	, МПа	, МПа
1	4,01	26,11	26,15	0,0016	0,958	0,037
2	3,98	25,32		0,6889
3	4,00	25,84		0,0961
4	4,06	27,42		1,6129
5	3,98	25,07		1,1664
6	4,05	27,16		1,0201

Фактический класс бетона колонн:

В* = = _.

Ближайший класс бетона по СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры», это класс В25.

Задача№5

При дефектоскопии участка аэродромного покрытия методом поверхностного прозвучивания были получены значения времени прохождения ультразвукового сигнала, приведенные в таблице.

Построить годограф скорости ультразвука и дать анализ полученным результатам.