Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Обследование зданий и сооружений (железобетонные конструкции). Практикум к выполнению практических работ для студентов направления подготовки 08.03.01
.pdf
дефекты, вызванные ошибками при инженерно-геологических
изысканиях, проектировании и строительстве зданий и сооружений;
недостатки и нарушения правил эксплуатации зданий и сооружений.
По времени проявления повреждения и дефекты строительных
конструкций зданий и сооружений могут быть установлены в процессе
строительства, эксплуатации и после воздействия внешних факторов
природного или техногенного характера.
По способам обнаружения повреждения и дефекты могут быть явн
устанавливаемыми визуальным осмотром, и скрытыми, для установления
которых необходим инструментальный метод обследования.
По характеру процессов разрушения строительных конструкций зданий
и сооружений следует различать повреждения и дефекты механического
происхождения (перегрузки, деформации грунтового основания,
сейсмические и взрывные воздействия, механические удары и т.д.) и физикохимического проис
и газообразных сред, повышенная влажность, температурные воздействия,
биологические процессы и т.п.).
Чаще всего повреждения зданий и сооружений и их строительных
конструкций вызываются не одним каким-либо фактором, а в результате
хождения (окисление и коррозия от агрессивных жидких
ыми,
суммарного их воздействия, при этом заметное влияние одного какого-либо
фактора может вызывать усиление воз
В зависимости от имеющихся повреждений, техническое состояние
конструкций может быть классифицировано согласно СП 329.1325800.2017
[3] на пять категорий (состояний):
1я категория – исправное состояние;
2я категория – работоспособное состояние;
3я категория – ограниченно-работоспособное состояние;
действия других факторов.
22
4я категория – недопустимое состояние;
5я категория – аварийное состояние.
Нормативный уровень технического состояния – категория
технического состояния, при котором количественное и качественное
значения параметров всех критериев оценки технического состояния
строительных конструкций зданий и сооружений соответствуют требованиям
нормативных документов (СНиП, ТСН, ГОСТ, ТУ и т.д.).
Исправное состояние (1я категория) – категория технического
состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом,
характеризующаяся отсутствием дефектов и повреждений, вли
снижение несущей способности и эксплуатационной пригодности.
Работоспособное состояние (2я категория) – категория технического
состояния, при которой некоторые из численно оцениваемых
контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта, норм и
стандартов, но имеющиеся нарушения требований, например, по
деформативности, а в железобетоне и по т
конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению
работоспособности, и несущая способность конструкций, с учетом влияния
имеющихся дефектов и повреждений, обеспечивается.
Ограниченно работоспособное состояние (3я категория) – категория
технического состояния конструкций, при которой имеются дефекты и
рещиностойкости, в данных
яющих на
повреждения, приведшие к некоторому снижению несущей способности, но
отсутствует опасность внезапного разрушения и функционирование
конструкции возможно при контроле ее со
условий эксплуатации.
Недопустимое состояние (4я категория) – категория технического
состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом,
23
стояния, продолжительности и
характеризующаяся снижением несущей способности и эксплуатационных
характеристик, при котором существует опасность для пребывания людей и
сохранности оборудования (необходимо проведение страховочных
мероприятий и усиление конструкций).
Аварийное состояние (5я категория) – категория технического
состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом,
характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими
об исчерпании несущей способности и опасности обрушения (необходи
проведение срочных противоаварийных мероприятий).
Исходными данными для выполнения практической работы № 3
служат результаты практической работы №2.
Пример выполнения схем дефектов и повреждений строительных
конструкций здания приведен в приложении Б данных методических
указаний.
мо
24
Практическая работа № 4
Тема: «Определение прочности бетона в конструкциях здания
неразрушающими способами».
Цель работы: изучить методики определения прочности бетона
разрушающими и неразрушающими методами в конструкциях здания.
Прочность бетона при проведении обследований необходимо
определять по ГОСТ 22690-88 на территории Украины и ГОСТ 22690-2015
[6] - России. В данных нормативных документах кардинальных различий нет.
Прочность бетона определяется по предварительно установленным
градуировочным з
ГОСТ 10180 и косвенным характеристикам прочности.
Методы неразрушающего контроля прочности бетона делят на две
группы:
1. Прямые (методы местных разрушений):
отрыв, значение напряжения, необходимого для местного разрушения
бетона при отрыве приклеенного к нему металлического диска, равного
усилию отрыва, деленному на площадь проекции поверхности отрыва
бетона на плоскость диска;
скалывание ребра, значение усилия, необходимого для скалывания
участка бетона на ребре конструкции;
отрыв со скалыван
ависимостям между прочностью бетонных образцов по
ием, значение усилия местного разрушения бетона
при вырыве из него анкерного устройства.
2. Косвенные:
упругий отскок, значение отскока бойка от поверхности бетона (или
прижатого к ней ударника);
ударный импульс (энергия удара);
25
пластическая деформация, размер отпечатка на бетоне (диаметр,
глубина и т.п.) или соотношение диаметров отпечатков на бетоне и
стандартном образце при ударе индентора или вдавливании индентора
в поверхность бетона;
ультразвуковое обследование.
Метод испытания следует выбирать с учетом предельных значений
прочности, рекомендуемых руководствам к конкретным приборам
неразрушающего контроля, в соответствии с треб
ГОСТ 22690-2015 [6].
Согласно п.6.2.1 ГОСТ 22690-2015 [6] для использования методов 1-4
необходимо построение градуировочных зависимостей с использованием
прочности бетона, определяемую прямым неразрушающим методом (отрыв
со скалыванием, метод 6).
В данной практической работе мы рассмотрим два метода:
1. Метод отрыв со скалыванием с использованием прибора ГПНС-5;
2. Метод пластических деформаций с использованием мо
К.П. Кашкарова.
Метод отрыва со скалыванием
ованиями раздела 3
лотка
Методика проведения испытания согласно приложение «А»
ГОСТ 22690-2015 [6].
Стандартная схема испытаний методом отрыва со скалыванием
А.1 Стандартная схема испытания методом отрыва со скалыванием
предусматривает проведение испытаний при соблюдении требований А.2-
А.6.
А.2 Стандартная схема испытаний применима в следующих случаях:
26
испытания тяжелого бетона прочностью на сжатие от 5 до 100 МПа;
испытания легкого бетона прочностью на сжатие от 5 до 40 МПа;
максимальная фракция крупного заполнителя бетона не более рабочей
глубины заделки анкерных устройств.
А.3 Опоры нагружающего устройства должны равномерно прилегать к
поверхности бетона на расстоянии не менее 2h от оси анкерного устройства,
где h - рабочая глубина заделки анкерного устройства. Схема испытания
приведена на рисунке 1.
1 - прибор с нагружаю
устройством и
силоизмерителем;
2 - опора нагружающею
устройства;
3 - захват нагружающего
устройства;
4 - переходные элементы, тяги;
5 - анкерное устройство;
6 - вырываемый бетон (конус
отрыва);
7 - испытуемая конструкция
Рисунок 1 - Схема испытания методом отрыва со скалыванием.
А.4 Стандартной схемой испытания методом отрыва со скалыванием
щим
предусмотрено применение анкерных устройств трех типов (см. рисунок 2).
Анкерное устрой
бетонировании. Анкерные устройства типов II и III устанавливают в
предварительно подготовленные в конструкции отверстия.
ство типе I устанавливают в конструкции при
27
Рисунок 2 - Типы анкерных устройств для стандартной схемы
испытаний.
1 - рабочий стержень;
2 - рабочий стержень
с разжимным
конусом;
3 - сегментные
рифленые щеки;
4 - опорный
стержень;
5 - рабочий стержень
с полым разжимным
конусом;
6 - выравнивающая
шайба
А.5 Параметры анкерных устройств и допустимые для них диапазоны
измеряемой прочности бетона при стандартной схеме испытаний указаны в
таблице 2. Для легкого бетона при стандартной схеме испытаний
применяются то
Параметры анкерных устройств при стандартной схеме испытаний
Тип
анкерного
устройства
1 2 3 4 5 6
I
лько анкерные устройства с глубиной заделки 48 мм.
Допустимый для
Диаметр
анкерного
устройства
d, мм
14
14
Глубина заделки
анкерных устройств, мм
рабочая h полная hꞌ тяжелого легкого
35
48
37
50
анкерного устройства
диапазон измерений
прочности на сжатие
бетона, МПа
45 – 75
10 – 50
Таблица 2
---
10 – 40
II
16
24
III 28 35 42 10 – 50 ---
35
48
28
42
55
40 – 100
5 – 100
---
5 – 40
А.6 Конструкции анкеров типов II и III должны обеспечивать
предварительное (до приложения нагрузки) обжатие стенок отверстия на
рабочей глубине заделки h и контроль проскальзывания после испытания.
Градуировочная зависимость для метода отрыва со скалыванием при
стандартной схеме испытания
При проведении испытаний методом отрыве со скалыванием по
стандартной схеме согласно приложению А по ГОСТ 22690-2015 [6]
кубиковую прочность бетона на сж
атие R МПа, допускается вычислять по
градуировочной зависимости по формуле:
где m
- коэффициент, учитывающий максимальный размер крупного
1
∙∙
заполнителя в зоне вырыва и принимаемый равным 1 при крупности
заполнителя менее 50 мм;
- коэффициент пропорциональности для перехода от усилия вырыва
m
2
в килоньютонах к прочности бетона, МПа;
Р - усилие вырыва анкерного устройства, кН.
При испытании тяжелого бетона прочностью 5 МПа и более и легкого
бетона прочностью от 5 до 40 МПа значения коэффициента
пропорциональности m
Значение коэффициента пропорциональности m
легкого бетона
Диапазон
измеряемой
Тип
прочности
анкерного
бетона на
устройства
сжатие,
МПа
1 2 3 4 5 6
принимают по таблице 3.
2
Глубина
Диаметр
анкерного
заделки
анкерного
устройства
d, мм
устройства,
29
мм
Таблица 3
для тяжелого и
2
Значение
коэффициента m
2
для бетона
тяжелого легкого
I
45 – 75
10 – 50
14
14
35
48
2,4
1,1
---
1,2
40 – 75
16
35
1,7
---
II
5 – 75
24
48
0,9
1,0
III 10 – 50 28 35 1,5 ---
Коэффициенты m2 при испытании тяжелого бетона со средней
прочностью выше 70 МПа следует принимать по ГОСТ 31914.
Определение прочности бетона методом пластических деформаций
Для проведения испытаний молотком К.П. Кашкарова согласно ГОСТ
22690-2015 [6] применяют:
Эталонный молоток Кашкарова (рис. 3) с твердостью индентора
(шарика) диаметром от 15 до 16 мм не менее HRC 60 и параметром
шероховатости его поверхности R
≤ 0,32 мкм по ГОСТ 2789-73 [7].
a
Допускается увеличение параметра шероховатости индектора при
эксплуатации эталонного молотка R
= 5 мкм;
a
Эталонные стержни длиной 100-150мм из круглой прутковой стали
марки ВСт3сп2 или ВСт3пс2 диаметром 12 мм с временным сопротивлением
разрыву 42-46 кгс/мм
2
;
Измерительный инструмент, обеспечивающий измерение размеров
отпечатков с погрешностью не более 0,1 мм (угловой масштаб,
измерительная лупа, штангенциркуль и др.).
1 – испытываемый бетон;
2 – индентор (шарик);
3 – эталонный стержень;
4 – стакан;
5 – пружина;
6 – корпус;
7 – головка.
Рисунок 3 - Эталонный молоток Кашкарова с эталонным стержнем.
30
Подготовка и проведение испытаний:
испытания бетона проводят на участке конструкции, границы которого
должны находиться на расстоянии не менее 50 мм от края конструкции;
влажность бетона на испытываемом участке не должна отличаться от
влажности бетона образцов, испытанных при построении градуировочной
зависимости более чем на 30%;
удар по бетону при испытании наносят перпендикулярно к
испытываемой поверхности. При этом удар можно наносить самим
эталонным молотк
молотка (рис. 4б);
удар следует наносить усилием, обеспечивающим получение отпечатка
на бетоне размером 0,3-0,7 диаметра шарика и наибольшего размера
отпечатка на эталоне не менее 2,5 мм;
количество испытаний на участке ко
быть не менее 5;
расстояние между отпечатками должно быть не менее 30 мм на бетоне
и 10 мм на эталонном стержне;
размеры отпечатков не бетоне и эталонном стержне измеряют с
погрешностью не более 0,1 мм.
ом (рис. 4а) или обычным молотком по головке эталонного
нструкции (или образце) должно
Рисунок 4 - Схемы испытания бетона эталонным молотком
а – нанесение удара эталонным молотком; б – нанесение удара обычным
молотком по головке эталон
ного молотка
31
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]