Испытания железобетонных конструкций

После приложения каждой доли нагрузки конструкцию следует выдерживать под этой нагрузкой не менее 10 мин.

После приложения контрольной нагрузки при проверке жесткости конструкции следует выдерживать под этой нагрузкой не менее 30 мин.

Конструкции, в которых не допускаются трещины в стадии эксплуатации, после приложения контрольной нагрузки по образованию трещин должны выдерживаться под этой нагрузкой в течение 30 мин.

Во время выдержки следует производить тщательный осмотр поверхности конструкции, фиксировать появившиеся трещины, измеряя прогиб в середине пролета и осадку опор, ширину раскрытия трещин и смещение арматуры относительно бетона на торцах конструкции.

Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси конструкции, следует измерять на уровне нижнего ряда арматуры, а ширину раскрытия трещин, наклонных к продольной оси конструкции, - в местах пересечения хомутами наклонных трещин. Для улучшения фиксации момента появления трещин в бетоне поверхности конструкции перед испытанием должны быть покрыты жидким раствором мела или извести.

Трещиностойкость и прочность конструкций оценивают по значениям нагрузок, вызывающих появление первых трещин, нормальных и наклонных к продольной оси испытываемых конструкций, или при их разрушении по нормальным или косым сечениям.

Жесткость конструкций оценивают по значению прогиба, измеренного при контрольной нагрузке по проверке жесткости.

При контроле жесткости конструкций, опирающихся по концам, следует измерять прогибы в середине пролета и осадку опор, а конструкций, работающих как консоль, - перемещения свободного конца консоли, а также осадку и поворот опоры.

Действительный прогиб конструкции, опирающейся по концам, следует определять как разность между значением перемещения конструкции, измеренного в середине пролета, и полусуммой значений осадок опор, а для конструкции, работающей как консоль, - с учетом осадки и поворота опор.

При ширине испытываемой конструкции менее 1 м прогибы следует измерять по середине ширины конструкции, а при большей ширине - по противоположным краям конструкции в середине пролета, принимая за значение прогиба конструкции среднее арифметическое значение этих прогибов.

В ребристых плитах должны измеряться значения прогибов каждого продольного ребра; при этом за значение прогиба конструкции принимают среднее арифметическое значение прогибов продольных ребер.

При испытании предварительно напряженных конструкций с самоанкерующейся арматурой класса Ат-V и Ат-VI, а также с арматурой классов В-II, Вр-II, К-7 и К-19 диаметром 6 мм и более без дополнительных анкеров на торцах конструкции следует измерять смещения концов стержней относительно бетона. Смещения концов арматуры следует измерять не менее чем на 10 % стержней и не менее чем на двух стержнях каждой конструкции. Измерения производят индикаторами, установленными на торце испытываемой конструкции, как указано на рисунке 3.

1 - индикатор; 2 - струбцина; 3 - стержень арматуры; 4 - хомутик

Рисунок 8 Схема измерения смещения концов арматуры индикаторами

Во время проведения испытания конструкции необходимо принимать меры к обеспечению безопасности работ. Испытания следует проводить на специально отведенном участке, куда запрещается доступ посторонним лицам.

Испытания рекомендуется проводить на установках, обеспечивающих дистанционное загружение конструкции и измерение показателей.

При испытании должны приниматься меры по предотвращению обрушения испытываемой конструкции, загрузочных устройств и загружающих материалов (штучных грузов, сыпучих материалов и т.п.).

Для этого следует:

· устанавливать страховочные опоры вблизи несущих опор и по середине пролета балочной конструкции или под свободным концом консоли;

· поддерживать в процессе нагружения минимально возможное по условиям испытания расстояние между конструкцией и страховочными опорами для предотвращения удара в момент разрушения конструкции;

· раскреплять тягами к основанию, соединять между собой или подвешивать к установке элементы нагрузочных устройств.

Все предохранительные приспособления не должны препятствовать свободному прогибу конструкции до момента разрушения.

При испытании ферм, балок и других конструкций больших пролетов должны приниматься меры к обеспечению их устойчивости. Применяемые для этих целей устройства должны устанавливаться в местах фактического закрепления испытываемых конструкций и не препятствовать их перемещению в плоскости действия сил.

3.4 Обработка и оценка результатов испытаний

Оценка прочности конструкций

Прочность конструкций оценивают по значению нагрузки, вызывающей одно из следующих состояний, которые свидетельствуют, что сопротивление конструкций действию этой нагрузки исчерпано:

а) текучесть стали растянутой арматуры в нормальном сечении ранее раздробления бетона сжатой зоны, что в конструкциях с арматурой классов A-I, A-II, А-III, Ат-III, А-IIIв, Вр-I характеризуется прогибом, более чем в 1,5 раза превышающим прогиб от контрольной нагрузки по проверке жесткости, при ширине раскрытия трещин в бетоне 1,5 мм и более.

б) состояние конструкций с арматурой классов A-IV, A-V, Ат-IV, Ат-V, Ат-VI, B-II, Bp-II, K-7 и К-19, характеризуемое достижением прогиба, равного 1/с пролета конструкции, а для консолей - 2/с вылета консоли.

Значение с определяют по формуле

но принимают не менее 30,

где l - пролет конструкции;

h - высота сечения конструкции;

в) раздробление бетона сжатой зоны в нормальном сечении ранее достижения предела текучести (условного предела текучести) стали растянутой арматуры, что характеризуется прогибом конструкции, менее чем в 1,5 раза превышающим прогиб от контрольной нагрузки при проверке жесткости;

г) текучесть продольной растянутой и поперечной арматуры с наклонном сечении ранее раздробления бетона сжатой зоны над наклонной трещиной при раскрытии ее на 1,5 мм и более;

д) раздробление бетона сжатой зоны по наклонному сечению над наклонной трещиной ранее достижения предела текучести стали продольной и поперечной арматуры, что характеризуется шириной раскрытия наклонной трещины менее 1,5 мм;

е) разрыв растянутой арматуры;

ж) раздробление бетона по наклонному сечению из-за выдергивания арматуры вследствие нарушения ее сцепления с бетоном или раскола торцов околоопорных зон изгибаемых элементов и ферм, а также разрушение узлов ферм.

Конструкцию признают отвечающей установленным требованиям по прочности, если ее разрушение произошло при нагрузке, равной или превышающей контрольную.

При оценке отобранных для испытаний конструкций необходимо руководствоваться следующими положениями:

а) если хотя бы в одной из испытываемых конструкций, предельное состояние которых по прочности характеризуется текучестью арматуры классов A-I, A-II, A-III, Ат-III, А-IIIв, разрушение произойдет при нагрузке, меньше контрольной, но большей 90 % ее значения, а в конструкциях с другими сталями то же произойдет при нагрузке, равной 85 % контрольной, то проводят повторное испытание такого же числа отобранных конструкций;

б) если при повторном испытании конструкций с арматурой классов A-I, A-II, А-III, Ат-III, А-IIIв значение разрушающей нагрузки окажется не менее 90 % контрольной, а при армировании другими сталями - не менее 85 % контрольной, то конструкции считают выдержавшими испытания;

в) если значение разрушающей нагрузки хотя бы одной из первоначально или повторно испытанных конструкций с арматурой классов A-I, A-II, А-Ш, Ат-III, А-IIIв будет менее 90 %, а при других сталях - менее 85 % значения контрольной нагрузки, то конструкции считают не выдержавшими испытания;

г) если в конструкциях, предельное состояние которых по прочности характеризуется раздроблением бетона сжатой зоны, разрушение произойдет при нагрузке, меньшей контрольной, то производят повторные испытания такого же числа образцов. Если и при повторном испытании значение разрушающей нагрузки одного из образцов окажется меньше значения контрольной нагрузки, то проверяемые конструкции считают не выдержавшими испытания. Если при повторном испытании раздробление бетона во всех образцах произойдет при нагрузке равной или большей контрольной, конструкции считают выдержавшими испытания;

д) если при проведении контрольных испытаний контролируемое предельное состояние конструкции по прочности будет достигнуто при нагрузке, превышающей контрольную на 20 и более процентов, необходимо результаты испытаний направить проектной организации - разработчику конструкции для выявления причин излишнего запаса.

Предварительно напряженные конструкции с самоанкерующейся арматурой класса Ат-V и Ат-VI, а также с арматурой классов B-II, Bp-II, K-7 и К-19 диаметром 6 мм и более без дополнительных анкеров признают годными, если при их испытании при контрольной нагрузке (рассчитанной при С = 1,4), а для конструкций из бетона на пористых заполнителях (рассчитанной при С = 1,6), смещения концов арматуры относительно бетона на торцах конструкции не превышает 0,1 мм.

Если при испытании этих конструкций под указанной нагрузкой смещения концов арматуры относительно бетона на торцах конструкции будет более 0,1 мм, но менее 0,2 мм, то следует произвести повторные испытания такого же числа конструкций. Конструкцию признают годной, если при повторном испытании смещения концов арматуры относительно бетона на торцах конструкции не превышают 0,2 мм.

Если хотя бы в одной из первоначально или повторно испытанных конструкций при указанной нагрузке смещения концов, арматуры относительно бетона на торцах конструкции превысят 0,2 мм, то проверяемые конструкции считают не выдержавшими; испытания.

Если разрушение конструкций, армированных сталью классов A-I, А-II, А-III, Ат-III, А-IIIв, произошло из-за текучести продольной растянутой арматуры при нагрузке менее контрольной при проверке прочности, но не менее 90 % ее значения, а при других сталях - не менее 85 % контрольной нагрузки, то допускается вместо повторного испытания конструкции проводить механические испытания арматуры, вырезанной из слабо напряженных участков. Повторное испытание конструкций не производят, если в результате испытания арматуры окажется, что предел текучести стали ?_т не превышает величину

где R_a - расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний первой группы, МПа (кгс/см²);

Р_контр - контрольная нагрузка по проверке прочности, кН (кгс);

Р_разр - нагрузка, вызвавшая разрушение конструкции, кН (кгс);

С - коэффициент

Оценка жесткости конструкций

Жесткость конструкции оценивают по значению отношения фактического прогиба от контрольной нагрузки к контрольному прогибу с учетом значения отношения проектного прогиба к предельно допустимому.

Конструкции, для которых проектный прогиб составляет 85 % и более предельно допустимого прогиба, признают годными, если фактический прогиб превышает контрольный не более чем на 10 %.

Если фактический прогиб хотя бы одной из отобранных конструкций превышает контрольный прогиб более чем на 10 %, но менее чем на 15 %, то производят повторные испытания такого же числа конструкций.

Конструкции признают выдержавшими испытания, если фактический прогиб при повторном испытании не будет превышать контрольный прогиб более чем на 15 %.

Если фактический прогиб хотя бы одной первоначально или повторно испытанной конструкции будет превышать контрольный прогиб более чем на 15 %, то проверяемые конструкции признают не выдержавшими испытания.

Конструкции, для которых проектный прогиб составляет менее 85 % предельно допустимого прогиба, признают годными, если фактический прогиб превышает контрольный не более чем на 20 %.

Если фактический прогиб хотя бы одной из отобранных конструкций превышает контрольный более чем на 20 %, но менее чем на 30 %, то производят повторное испытание такого же числа конструкций. Конструкции признают годными, если измеренный прогиб при повторном испытании не будет превышать контрольный более чем на 30 %.

Если фактический прогиб хотя бы одной первоначально или повторно испытанной конструкции будет превышать контрольный более чем на 30 %, то проверяемые конструкции признают не выдержавшими испытания.

Оценка трещиностойкости конструкций

Трещиностойкость конструкций оценивают по образованию трещин и по ширине раскрытия трещин.

Конструкции, в которых не допускается появление трещин в условиях эксплуатации (предварительно напряженные или их части) и к трещиностойкости которых предъявляются требования 1-й категории, признают годными, если нагрузка при появлении первой трещины была более контрольной по образованию трещин.

Если хотя бы в одной из отобранных конструкций трещины появятся при нагрузке менее или равной контрольной по образованию трещин, то оцениваемые конструкции считают не выдержавшими испытания.

Заключение

В ходе работы была приведена основная классификация испытаний железобетонных конструкции.

Следует отметить, что повышение эффективности контроля процесса проектирования и технологического процесса изготовления изделий приводит к снижению роли испытаний готовой продукции. Хорошо организованный автоматизированный контроль технологического процесса производства позволяет сократить объем испытаний готовых изделий. Учитывая необходимость оптимизации стоимости изделия, следует находить разумный компромисс между объемом испытаний и эффективностью контроля изготовления изделий.

При обследовании зданий и сооружений применяется лучшее оборудование и приборы, внесенные в Госреестр средств измерения РК.

Обследование выполняются в соответствии с СП13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».

Правильно организованный контроль качества бетонных работ на всех стадиях технологического процесса изготовления бетонных конструкций -- одно из важнейших условий получения прочного и долговечного бетона и снижения стоимости конструкций. Контроль необходим на всех переделах технологического процесса: контролируют качество материалов для бетона, правильность их дозирования, качество перемешивания, укладки, уплотнения, ухода за бетоном, а также определяют прочность затвердевшего бетона испытанием пробных образцов. Прочность и качество бетона в конструкции можно ориентировочно определить и без их разрушения при помощи акустических приборов. Сущность их действия основана на скорости распространения ультразвукового импульса или волны удара в материале и зависит от его плотности и прочности. Прочность бетона в конструкциях без их разрушения можно также установить и механическим способом, например прибором, действие которого основано на зависимости прочности от глубины лунки в бетоне, образованной шариком при его вдавливании, или расстояния отскока маятника от бетона.

Используемые литературы

1. Якубовский Б.В., «Железобетонные и бетонные конструкции», М., 1970.

2. Строительные нормы и правила, ч.2, раздел В. гл.1. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования, М., 1970.

3. ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля».

4. ГОСТ 17624-87 «бетоны ультразвуковой метод определения прочности».

5. ГОСТ 8829-85 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Методы испытания нагружением и оценка прочности, жесткости и трещиностойкости».

6. СНиП 2.03.01-84 бетонные и железобетонные конструкции.

7. ru.wikipedia.org.

Размещено на Allbest.ru