Министерство образования Росийской федерации

Иркутский государственный технический университет

ОБСЛЕДОВАНИЕ ЗДАНИЙ И ИСПЫТАНИЕ СООРУЖЕНИЙ

Методические указания к выполнению лабораторных работ

Издательство

Иркутского государственного технического университета

2004

Обследование зданий и испытание сооружение. Методические указания к выполнению лабораторных работ для специальностей ПГС 2903, ПЗ 2914, ГСХ 2905, ЭУН 2915. Cоставили В.И.Горбачев, А.В.Киселевич — Иркутск: Изд. ИрГТУ, 20042 - 39с.

Цель настоящих лабораторных работ состоит в том, чтобы ознакомить студентов с основными способами определения свойств материалов непосредственно в конструкции; ознакомить с комплексом мероприятий по освидетельствованию эксплуатируемых зданий и сооружений для оценки фактического их состояния; ознакомить с приборами и приспособлениями, наиболее часто применяемыми при испытании конструкций.

При проведении лабораторных работ студенты приобретают новые и закрепляют ранее полученные навыки проведения экспериментальных исследований строительных конструкций.

Предназначены для студентов специальности 2903 «Промышленное и гражданское строительство» всех форм обучения.

Библ. 2, илл. 15, табл. 12.

Рецензенты: доктор технических наук, профессор Б.И.Пинус (Иркутский государственный технический университет)

Введение

Оценка качества материалов (особенно конструктивных свойств) является важной составной частью освидетельствования зданий и сооружений. Необходимость проведения такой оценки связана с тем, что при длительной эксплуатации зданий и сооружений происходит изменение механических свойств материалов по сравнению с теми, которые были заложены в проекте. Кроме того, достаточно часто полностью отсутствует первичная проектная документация на эксплуатируемые здания и сооружения.

Все способы проведения необходимых исследований и измерений могут быть условно отнесены к следующим трем основным группам:

1. способ, связанный с изготовлением или взятием образцов. Испытание заранее изготовленных образцов является основным стандартным способом при определении прочностных характеристик любых материалов. Но этот способ применим только для строящихся зданий и сооружений. У эксплуатируемых же конструкций производится выборочная выемка определенных объемов материала (способ отбора проб), из которых изготавливаются образцы для лабораторных испытаний. Этот способ применим, в основном, для конструкций из металла и дерева и крайне редко для конструкций из бетона.

2. определение прочности материалов механическими методами. Прочность определяется по предварительно установленным градуировочным зависимостям между прочностью бетона (ГОСТ 10180) и косвенной характеристикой прочности. В зависимости от применяемого метода косвенными характеристиками прочности являются (ГОСТ 22690-88):

• значение отскока бойка от поверхности бетона (или прижатого к ней ударника);

• параметр ударного импульса (энергия удара);

• размеры 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;

• 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;

• значение усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции;

• значение усилия местного разрушения бетона при вырыве из него анкерного устройства.

Наибольшее распространение эти методы получили для бетона, как для одного из основных строительных материалов, способного с течением времени снижать свои прочностные показатели при определенных условиях эксплуатации.

3. определение качества материалов физическими методами. Кроме определения физико-механических характеристик ряда материалов, этими методами можно определять толщину изделия, находить дефекты в материале конструкций и т.д. По физическим принципам исследования они различаются:

• акустические методы испытаний, связанные с определением параметров упругих колебаний с помощью ультразвуковой нагрузки и регистрацией эффектов акустоэмиссии;

• магнитные методы (индукционный, магнитопорошковый и магнитографический);

• радиационные испытания, связанные с использованием нейтронов, радиоизотопов и тормозного излучения;

• тепловые методы, основанные на изучении тепловых полей и теплового контраста объекта;

• радиоволновые методы, построенные на эффекте распространения высокочастотных и сверхвысокочастотных колебаний в изучаемых объектах;

• электрические методы, основанные на оценке электроемкости, электроиндуктивности и электросопротивлении изучаемого объекта.

Механические и физические методы контроля качества материалов относятся к неразрушающим, так как они позволяют выявить действительное состояние конструкций без нарушения их несущей способности и при сохранении эксплуатационной пригодности.

В настоящем указании рассматриваются пять лабораторных работ, помогающих студентам углубленно ознакомиться с некоторыми вопросами обследования и испытания строительных конструкций:

1-я работа связана с определением физико-механических характеристик материалов механическими способами;

во 2-ой – при помощи ультразвукового метода проводятся определение прочности бетона, поиск дефектов в материале конструкции и определение толщины изделия;

в 3-ей – магнитным методом находятся характеристики армирования железобетонной конструкции;

в 4-ой – сравнивается несущая способность ж/б балки, определенная по проектным данным, с фактической несущей способностью, рассчитанной по результатам ее обследования;

в 5-ой – проводится ознакомление с приборами, применяемыми при натурном и лабораторном испытаниях конструкций и их элементов.