Оглавление

Введение....................................................................................................

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОБСЛЕДОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ СООРУЖЕНИЙ.............................................................................

1.1. Историческая хроника развития экспериментальных мето­дов обследования и испытания зданий и сооружений.........

1.2. Основные определения, классификация освидетельствова­ний и испытаний сооружений...........................................

1.3. Нормативные требования к строительным конструкциям и сооружениям.................................................................................

1.4. Условность расчетных схем........................................................

1.5. Условность расчетных характеристик строительных мате-

риалов.........................................................................

1.6. Влияние температурных и влажностных условий эксплуатации..........................................................................

1.7. Влияние изменения свойств строительных материалов во

времени....................................................................

1.8. Влияние разуплотнения стыков и соединений элементов на

работу сооружений..........................................................

1.9. Цели и задачи обследования и испытания сооружений....

2. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРОВЕДЕНИЯ ИНЖЕНЕРНОГО

ЭКСПЕРИМЕНТА.............................................................

2.1. Методы обследования и испытания сооружений............

2.2. Основы метрологии и стандартизации в строительстве.........

2.3. Основные метрологические характеристики средств измерений........................................................................

2.4. Основы теории планирования эксперимента.....................

2.5. Конструктивные и технические особенности измерительных средств.........................................................................

2.5.1. Измерительные приборы для статических испытаний и

область их применения....................................................

2.5.2. Силоизмерительные приборы..........................................

2.5.3. Приборы для линейных измерений...................................

2.5.4. Клинометры.......................................................................

2.5.5. Тензометры........................................................................

2.5.6. Сдвигомеры......................................................................

2.5.7. Геодезические методы измерения перемещений.............

2.5.8. Фотометрические методы................................................

2.6. Информационно-измерительные системы.................

2.7. Тарирование измерительной аппаратуры и приборов..

НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ...................

3.1. Общие сведения...........................................................................

3.2. Методы проникающих сред........................................................

3.3. Механические методы испытаний.......................................

3.3.1. Оценка прочности металла..............................................

3.3.2. Оценка прочности бетона................................................

3.3.3. Оценка прочности древесины..........................................

3.4. Акустические методы...................................................................

3.4.1. Ультразвуковые методы.....................................................

3.4.2. Область применения ультразвуковых методов..............

3.4.3. Импульсные звуковые методы.........................................

3.5. Магнитные, электрические и электромагнитные методы.......

3.5.1. Дефектоскопия металла.....................................................

3.5.2. Магнитные толщиномеры...............................................

3.5.3. Определение напряжений с помощью магнитоупругого тестера......................................................................

3.5.4. Приборы магнитно-индукционного типа..................

3.5.5. Определение влажности древесины.................................

3.6. Методы, основанные на использовании ионизирующего излучения......................................................................................

3.6.1. Область применения рентгеновского и гамма-излучений .......

3.6.2. Область применения нейтронного излучения.................

3.7. Радиодефектоскопия, инфракрасная дефектоскопия и голографические методы.................................................................

3.8. Приборы неразрушающего контроля нового поколения........

3.8.1. Влагомер универсальный ВИМС-1..................................

3.8.2. Многоканальный терморегистратор ТЕРЕМ-2.Х.............

3.8.3. Измеритель теплопроводности ИТП-МГ4........................

3.8.4. Измеритель прочности бетона ОНИКС-2.3.....................

3.8.5. Прибор универсальный ультразвуковой ПУЛЬСАР-1.0.

3.8.6. Дефектоскоп вихретоковый ВДЛ-5М.............................

3.8.7. Измеритель защитного слоя бетона ПОИСК-2.3...........

3.8.8. Толщиномер ультразвуковой УТ-93П............................

3.8.9. Виброметр строительный ВИСТ-2....................................

3.8.10. Измерители механических напряжений и колебаний ИНК-2,

ИНК-2к...................................................................

3.8.11. Измеритель активности цемента ИПЦ-МГ4...............

ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУК­ЦИЙ И СООРУЖЕНИЙ

4.1. Классификация видов подобия при моделировании................

4.2. Теоремы подобия.........................................................................

4.3. Определение критериев подобия................................................

4.4. Практические задачи моделирования........................................

ОБСЛЕДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДА­НИЙ И СООРУЖЕНИЙ.....................................................................

5.1. Ознакомление с документацией и визуальный осмотр сооружения

5.2. Проверка основных геометрических размеров.........................

5.3. Выявление и регистрация осадок, деформаций и повреждений

5.4. Оценка качества и состояния строительных материалов и соединений....................................................................................

5.4.1. Общие сведения...................................................................

5.4.2. Отбор образцов для традиционных лабораторных ис­пытаний................................................................................

5.5. Перерасчет обследованных конструкций и заключение по

результатам обследования..................................................

6. СТАТИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.......................................................

6.1. Задачи испытаний.........................................................................

2. Выбор элементов для испытания................................................

3. Выбор схемы загружения............................................................

4. Нагрузка и ее разновидности при статических испытаниях....

6.5. Режим испытания.........................................................................

6.5.1 Назначение величины испытательной нагрузки...............

6.5.2 Последовательность приложения и снятия нагрузки.......

6.5.3. Режим выдерживания нагрузки.........................................

6.6. Проведение статических испытаний..........................................

6.6.1. Подготовительные работы.................................................

6.6.2. Размещение приборов.........................................................

6.6.3. Основные работы, выполняемые в процессе испытаний

6.7. Обработка результатов статических испытаний.......................

6.7.1. Графическая обработка.......................................................

6.7.2. Определение прогибов при загружении простой балки..

6.7.3. Определение опорных моментов и жесткости балки по измеренным прогибам и углам поворотов.......................

6.7.4. Определение главных фибровых деформаций.................

6.7.5. Переход от фибровых деформаций к напряжениям........

6.8. Анализ результатов статических испытаний............................

7. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ И ДАВЛЕНИЙ В ГРУНТАХ.......................................................................................

7.1. Измерение напряжений в грунтах..............................................

7.1.1. Типы датчиков напряжений в грунте........................

7.1.2. Эластичный датчик напряжений в грунте...................

7.1.3. Струнные жесткие датчики....................................

7.1.4. Комбинированный датчик.....................................

7.1.5. Прибор для измерения напряжений в грунтах............

7.1.6. Датчик для измерения активного давления................

7.2. Измерение порового давления в грунтах...................................

7.2.1. Электрические пьезометры..................................

7.2.2. Пьезометры с набивкой.......................................

7.3. Метод индикаторов..................................................

7.4. Полевые методы определения плотности, влажности и де-

формативности фунтов..............................................

7.5. Методы каротажа скважин.......................................................

7.6. Метод уплотнения и повышения устойчивости грунтов.....

Заключение...............................................................................................

Список литературы....................................................................................

Приложения........................................................................

Приложение 1. Разновидность и технические характеристики при­боров неразрушающего контроля - приборов нового поколения.......................................................

Приложение 2. Перечень и краткое содержание лабораторных ра­бот по изучаемому курсу.........................................

Введение

Бурное развитие строительства в период перехода всего чело­вечества из XX в XXI век связано с кардинальным повышением эф­фективности строительного производства, коренным улучшением качества выпускаемой продукции, повышением уровня эксплуатационной надежно­сти, рациональным использованием сырьевых ресурсов, созданием прин­ципиально новых технологий и методик расчета, проектирования, возведе­ния и эксплуатации зданий и сооружений различного назначения.

Ведущая роль в современной строительной науке и практике при­надлежит экспериментальным методам исследований на основе широкого использования различных принципов моделирования работы несущих и ограждающих строительных конструкций.

Многим сооружениям часто присущи настолько сложные расчет­ные схемы, что обеспечить их надежность с достаточной достоверностью теоретическим путем чрезвычайно трудно, а порой и невозможно при со­временном состоянии строительной науки, так как даже в простых конст­рукциях, как правило, расчетные схемы лишь частично отражают действи­тельную работу исследуемой конструкции.

Таким образом, решение многих инженерных задач напрямую свя­зано с широким использованием на практике экспериментальных знаний, накопленных в курсе "Обследование и испытание зданий и сооружений", так как построение новых расчетных моделей и подтверждение старых тео­ретических моделей возможно на практике лишь после детального экспе­риментального изучения фактического поведения реальных строительных объектов в течение всего нормативного срока их эксплуатации.

Теоретический и экспериментальный курс "Обследование и испы­тание зданий и сооружений" является завершающим в ходе изучения строительных дисциплин и знаний, полученных студентами в курсах мате­матики, физики, строительных материалов, теоретической механики, тео­рии упругости, сопротивления материалов и строительной механики. И на практике он позволит молодым выпускникам по специальности 290300 бо­лее глубоко проникнуть в физическую суть ранее изученных теоретических дисциплин и понять фактическую взаимосвязь основ механики деформи­руемого твердого тела и расчетов с применением моделей строительных конструкций, выполненных из металла, железобетона, дерева и различных композиционных материалов.

Курс "Обследование и испытание зданий и сооружений" состоит из двух частей: теоретической и практической, включающей лабораторные работы.

В теоретической части излагаются методы и средства проведения инженерного эксперимента, приемы обследования и освидетельствования строительных конструкций, методы неразрушающего контроля и дефекто­скопии, основы моделирования и испытаний строительных конструкций, особенности определения напряжений и давлений в грунтах, а также поря­док проведения статистической обработки и анализа полученных экспери­ментальных данных.

При выполнении лабораторных работ приобретаются практические навыки работы с приборами, навыки проведения экспериментов и анализа экспериментальных данных в конкретных полевых или лабораторных ус­ловиях.

В настоящем учебном пособии все изучаемые проблемы освещены в объеме, предусмотренном Государственным образовательным стан­дартом высшего профессионального образования по направлению под­готовки дипломированных специалистов 663500 "Строительство", соот­ветственно по специальности 290300 "Промышленное и гражданское строительство", утвержденным 7 марта 2000 года, а также рабочей прог­раммы курса "Обследование и испытание зданий и сооружений", ут­вержденной 6 мая 2000 года.

Автор выражает искреннюю признательность всем специалистам по обследованию и испытанию зданий и сооружений, с которыми ему пос­частливилось работать.

Особую признательность автор выражает д.т.н., проф. М.В. Малы­шеву, д.т.н., проф. И.Г. Овчинникову, д.т.н., проф. А.П. Денисовой, д.т.н., проф. B.C. Копейкину, к.т.н., доц. Л.С. Сигалову, доц. В.А. Аридову и к.т.н., доц. С.А. Ращепкиной за ценные замечания и указания, которые были учтены в настоящем издании.