Средства испытаний схемы опирания и нагружения реферат
Обновлено: 05.07.2024
Испытание нагружением выполняется с целью комплексной проверки обеспечения технологическим процессом производства изделий требуемыми показателями прочности, жесткости, трещиноустойчивости, предусмотренных проектной документацией на ЖБ изделия.
В результате испытаний должны определяться фактические значения разрушающих при испытаниях по прочности (первая группа предельных состояний), фактические значения прогибов и ширины раскрытия трещин под контрольной нагрузкой при испытаниях по жесткости и трещинноустойчивости (вторая группа предельных состояний).
Оценка прочности, жесткости и трещинноустойчивости плит перекрытий осуществляется по результатам испытаний на основании сопоставления фактических значений разрушающей нагрузки, прогиба и ширины раскрытий трещин под нагрузкой, соответствующей контрольным значениям, установленных проектной документацией на изделие.
Контрольные испытания нагружением проводятся по схемам, предусмотренными проектной документацией, перед началом массового изготовления изделий, при изменении технологии изготовления, вида и качества применяемых материалов.
Отбор изделий для испытания следует производить проконтролировав геометрические размеры изделий (в том числе размеры, форму пустот) прочность бетона, отсутствие внешних дефектов. Для проведения испытаний перед началом массового изготовления достаточно одного изделия.
Проведение испытаний рекомендуется проводить в специализированных лабораториях, где нагружение производится с помощью гидравлических домкратов. В тех случаях, когда нагружение производится с помощью штучных грузов необходимо обеспечить схему нагружения максимально приближенную к воздействую равномерно распределенной нагрузке.
Для измерения усилий следует применять манометры, соотвествующие требованиям ГОСТ 2405, динамометры по ГОСТ 13837.
При использовании штучных грузов они должны быть предварительно взвешены и промаркированы. Погрешность взвешивания не должна превышать ±0,1 кг. Для измерения прогибов следует применять измерительные приборы и инструменты с ценой деления не более ±0,1 мм.
Рекомендуется использовать: прогибометры механические и электрические, индикаторы числового типа по ГОСТ 577. Для измерения ширины раскрытия трещин — измерительные микроскопы или лупы с ценой деления не более 0,05 мм. Допускается использование металлических щупов.
Порядок проведения испытаний изделий
- При контрольных испытаниях изделия следует доводить до исчерпания несущей способности, фиксируемой как:
- При испытании стендов с гидравлическими домкратами.
Непрерывное нарастание прогибов, развитие и раскрытие трещин в бетоне при постоянной нагрузке, либо резкое снижение нагрузки (по показаниям манометра).
Резкое нарастание прогибов, развитие и раскрытие трещин,
разрыв арматуры, проскальзывание преднапряженной
арматуры, раздробление бетона.
— значения нагрузки и соответствующий прогиб, при котором появляются поперечные трещины в бетоне;
— величину прогиба и ширину раскрытия трещин при достижении контрольных нагрузок;
— величину нагрузки и соответствующий прогиб при разгружении и характер разрушения изделия.
3. Нагрузку следует прикладывать ступенями, каждая из которых
не должна превышать 10% от контрольной нагрузки по
прочности, по образованию и ширине раскрытия трещин и 20%
контрольной нагрузки по жесткости.
- После приложения каждой ступени нагрузки испытываемое изделие следует выдерживать под нагрузкой не менее 10 минут.
Оценка результатов испытаний
- Оценка прочности.
- Прочность оценивается по результатам максимальной (разрушающей) нагрузки;
- Оценка прочности производится сравнением фактической разрушающей нагрузки с контрольной разрушающей, установленной в стандарте или в проектной документации на изделие. Эта нагрузка включает необходимые коэффициенты запаса по отношению к расчетной разрушающей нагрузке.
- Предварительно напряженное изделие с самоанкеририрующей арматурой (без дополнительных анкеров) признают удовлетворяющим требования по прочности, если при испытании одного изделия под нагрузкой равной контрольной, смещение концов арматуры относительно бетона на торцах составляет не более 0,1 мм, а в случаях испытания двух и более изделий максимальное смещение составляет не более 0,2 мм.
- Жесткость следует оценивать, сравнивая фактический прогиб изделия под контрольной нагрузкой с контрольным значением прогиба.
- Фактические значение нагрузки признается равным контрольному, когда суммарная нагрузка, включает прикладываемую нагрузку и нагрузку от соответствующей массы изделия.
- Изделие признается выдержавшим испытание, если при испытании одного изделия фактический прогиб не превышает контрольный не более чем на 10%. При испытании двух и более изделий – не более чем на 15%.
- Трещинностойкость испытываемых изделий следует оценивать по нагрузке, при которой образуются первые трещины. Контрольная нагрузка по образовании трещин указывается в схеме испытаний, приведенных в рабочих чертежах изделий.
- Изделия, к которым предъявлятся требования 1 категории по трещинностойкости, признаются выдержавшими испытания, при выполнении требований:
— при испытании одного изделия нагрузка появления первой трещины должна быть не менее 95% от контрольной;
— при испытании двух изделий -90% от контрольной, трех и более изделий – не менее 85% от контрольной нагрузки.
Проверенные изделия признаются годными по показателям прочности, жесткости и трещинностойкости, если отобранные для испытания образцы выдержали все предусмотренные проектной документацией испытания по этим показателям.
Например:
Испытание на нагрузку отформованной плиты перекрытия.
При испытании на свою стандартную 8 нагрузку (800 кг\м2) она должна прогнуться в середине плиты (от нуля на длину), указанную в журнале армирования или в ГОСТе.
- Согласно СНиП 2.01.07-85 допускается прогиб плиты на 1/200 часть ее длины, например, если это плита длиной 6 м при нагрузке, равной контрольной допускается прогиб равный 3 см.
- Согласно ГОСТ 8829-94 при испытании одного изделия под нагрузкой, равной контрольной нагрузке, смещение концов арматуры относительно бетона на торцах должно составлять не более 0,1 мм.
Для жилых помещений изготавливаются плиты рассчитанные на восьмую нагрузку, т.е. нагрузку, равную 800кг\м². Но всегда указывается, что это должно быть указано разработчиком журнала армирования для данного объекта и данных условий строительства. Руководствуясь этим, а также своими соображениями некоторые разработчики указываются свои величины допусков (Таблица1.).
Пределы допустимых значений
— втягивания в бетон преднапряженной арматуры;
— прогиба плиты при нагружении;
— минимальной толщины от низа бетона до начала арматуры
*При наличии в армировании только одной проволоки — расстояние от низа бетона до центра проволоки должно быть 37,5 мм.
Плиты (с расстоянием 2,0 мм от низа бетона до арматуры) имеют предел огнестойкости RAI 45, что допускает их применение в зданиях только II степени огнестойкости.
Плиты, имеющие расположение несколько рядов армирования и первый ряд на расстоянии 2,0 мм по высоте имеют расчетный предел огнестойкости REI 60 и могут применяться в жилых, общественных и производственных зданиях I степени огнестойкости.
В Методическом пособии подробно рассказывается об основных методиках подбора составов бетонных смесей.
По вопросам приобретения Методического пособия и за консультациями просим обращаться:Испытания нагружением выполняются с целью комплексной проверки обеспечения технологическими процессами производства изделий требуемых показателей их прочности, жесткости и трещиностойкости, предусмотренных в проектной документации на эти изделия. В результате испытаний должны определяться фактические значения разрушающих нагрузок при испытаниях изделий по прочности (первая группа предельных состояний) и фактические значения прогибов и ширины раскрытия трещин под контрольной нагрузкой при испытаниях по жесткости и трещиностойкости (вторая группа предельных состояний).
Прикрепленные файлы: 1 файл
Uchrezhdenie_obrazovania.docx
студент гр. ПК-51 преподаватель
Испытания нагружением выполняются с целью комплексной проверки обеспечения технологическими процессами производства изделий требуемых показателей их прочности, жесткости и трещиностойкости, предусмотренных в проектной документации на эти изделия. В результате испытаний должны определяться фактические значения разрушающих нагрузок при испытаниях изделий по прочности (первая группа предельных состояний) и фактические значения прогибов и ширины раскрытия трещин под контрольной нагрузкой при испытаниях по жесткости и трещиностойкости (вторая группа предельных состояний).
Оценка прочности, жесткости и трещиностойкости изделия осуществляется по результатам испытаний на основании сопоставления фактических значений разрушающей нагрузки, прогиба и ширины раскрытия трещин под контрольной нагрузкой с соответствующими контрольными значениями, установленными в проектной документации на изделие.
Контрольные испытания нагружением проводят по схемам, предусмотренным в проектной документации, перед началом массового изготовления изделий, при внесении в них конструктивных изменений или при изменении технологии изготовления, вида и качества применяемых материалов, а также периодически в процессе производства изделий в соответствии с ГОСТ 13015.1.
Проведение предусмотренных в настоящем стандарте контрольных испытаний изделий не освобождает предприятие-изготовитель от выполнения в процессе производства операционного и приемочного контроля изделий по показателям, характеризующим их соответствие техническим требованиям, установленным в стандартах и проектной документации на эти изделия.
Перечень данных для проведения испытаний, которые должны содержаться в проектной документации на изделия, приведен в Приложении А.
Порядок отбора изделий для испытаний
Отбор изделий для испытаний следует производить в соответствии с требованиями стандартов или проектной документации на изделия конкретных видов в количестве, установленном этими документами, но не менее:
для испытаний, проводимых перед началом массового изготовления изделий и в дальнейшем при внесении в них конструктивных изменений или при изменении технологии изготовления, - 1 шт.;
для периодических испытаний (если их проведение предусмотрено стандартами и техническими условиями) - в соответствии с таблицей 1.
│Число изделий, изготавливаемых│ Число образцов изделий, │
│ в течение периода между │ отбираемых для испытаний, │
│ испытаниями │ не менее │
│ От 251 до 1000 │ 2 │
│ 3001 и более │ 4 │
│ Примечание. Период между испытаниями принимается согласно│
│стандарту или проектной документации на изделия. │
Для испытаний в качестве образцов следует отбирать изделия одной марки, принятой по согласованию с проектной организацией - автором рабочих чертежей в качестве представителя изделий данного типа. При числе образцов более одного в выборку следует включать изделия одной марки.
Средства испытаний и вспомогательные устройства
При проведении испытаний для нагружения следует использовать оборудование, обеспечивающее возможность опирания конструкций и приложения к ним нагрузки по заданной схеме и позволяющее производить нагружение с погрешностью не более +/- 5% величины контрольной нагрузки.
Рекомендуется использовать для нагружения гидравлические прессы или стенды с гидравлическими домкратами и насосными станциями, а также механические рычажные установки, в которых нагружающие усилия получают за счет массы штучных грузов, уложенных на платформу установок или непосредственно на испытываемый элемент, и пневматические установки, в которых нагружающие усилия обеспечиваются сжатым воздухом.
При использовании для нагружения штучных грузов (металлических чушек, бетонных блоков) эти грузы должны быть предварительно взвешены и замаркированы. Погрешность взвешивания не должна превышать +/- 0,1 кг. Допускается использовать для нагружения емкости с водой, ящики с песком или другими сыпучими материалами.
. Для измерения усилий следует применять манометры по ГОСТ 2405 и динамометры по ГОСТ 13837. В качестве динамометров допускается применять предварительно проградуированные по деформациям распределительные траверсы или металлические тяги, передающие нагружающее усилие на испытываемое изделие.
. Для измерения прогибов и перемещений следует применять измерительные приборы и инструменты с ценой деления не более 0,1 мм. Рекомендуется использовать:
- прогибомеры механические и электрические;
- индикаторы часового типа по ГОСТ 577;
- штангенциркули по ГОСТ 166;
- нивелиры и теодолиты по ГОСТ 10528, ГОСТ 10529.
. Для измерения ширины раскрытия трещин следует применять измерительные микроскопы или лупы с ценой деления не более 0,05 мм. Допускается использовать металлические щупы.
Порядок подготовки к проведению испытаний
Испытания изделий следует проводить при положительной температуре воздуха при требуемой прочности бетона (устанавливаемой согласно ГОСТ 18105), соответствующей его классу по прочности, принятому в проекте.
Изделия, хранившиеся при отрицательной температуре или поступившие на испытания непосредственно после термовлажностной обработки, должны быть предварительно выдержаны не менее одних суток в помещении при температуре не ниже 15 °С.
Схемы опирания и нагружения
Схемы опирания и нагружения изделий при испытаниях должны соответствовать установленным в стандартах или в проектной документации на изделия.
Схему опирания и нагружения изделия следует выбирать при проектировании таким образом, чтобы она соответствовала условиям работы изделия в конструкциях зданий или сооружений на стадии эксплуатации и чтобы при испытаниях по этой схеме достигались контролируемые предельные состояния.
Если при испытаниях по одной схеме опирания и нагружения нельзя проконтролировать все расчетные предельные состояния изделия, то следует предусматривать разные схемы испытаний для контроля разных предельных состояний.
При проведении испытаний, по согласованию с проектной организацией- разработчиком проектной документации на изделия, допускается:
- принимать схему опирания и нагружения, отличающуюся от указанной в проектной документации (при условии, что соотношения усилий в расчетных сечениях будут такими же, как при расчете конструкций);
- при наличии в проектной документации двух схем испытания для контроля разных предельных состояний проводить соответствующие испытания на одном изделии при выполнении необходимого усиления по месту разрушения после испытания по первой схеме разрушения.
Испытания изделий следует предусматривать, как правило, в том положении, в котором они будут эксплуатироваться в конструкциях зданий или сооружений.
При проведении испытаний, по согласованию с проектной организацией- разработчиком проектной документации на изделия, допускается испытывать изделия под углом 90° или 180° к их рабочему положению при условии, что в них не появляются трещины до нагружения. При этом следует соответственно изменить направление прикладываемой нагрузки и учесть влияние нагрузки от собственной массы изделия и массы загрузочных устройств.
Балки, фермы, плиты, указанные на схемах испытаний и в пояснениях к ним как однопролетные свободно опертые и работающие в одном направлении, следует опирать при испытаниях на две шарнирные линейные опоры, расположенные по концам изделия, одна из которых должна быть неподвижной, а другая - подвижной, допускающей перемещение изделия вдоль пролета.
Изделия, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как консоли или с защемлением по концам, следует испытывать с обеспечением соответствующего защемления концевых участков изделия.
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как свободно опертые, работающие в двух направлениях и опирающиеся по четырем углам, следует опирать на четыре шарнирные опоры, расположенные в углах изделия. При этом в двух противоположных по диагонали углах изделия устанавливаются шарнирные шаровые опоры, допускающие поворот в двух взаимно перпендикулярных направлениях, - одна подвижная опора, другая неподвижная, - а в двух остальных углах изделия устанавливаются шарнирные линейные подвижные опоры, допускающие поворот в одном из взаимно перпендикулярных направлений.
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указываются как свободно опертые, работающие в двух направлениях и опирающиеся по четырем сторонам, следует опирать на шарнирные опоры, расположенные по контуру изделия. При этом по контуру изделия устанавливаются шарнирные подвижные шаровые опоры, а посередине трех сторон изделия - шарнирные подвижные линейные опоры, две из которых, расположенные на противоположных сторонах, допускают поворот в одном направлении, а третья, расположенная на примыкающей стороне, допускает поворот в противоположном направлении.
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как опирающиеся по трем сторонам, следует опирать на шарнирные шаровые и линейные опоры, расположенные по трем сторонам изделия так же, как для плит, опертых по четырем сторонам.
Ребристые плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как опертые по четырем углам и работающие в продольном направлении, следует опирать таким образом, чтобы обеспечивать возможность поворота плиты на опорах и перемещения плиты в продольном направлении, а также предотвращение перемещения ребер плиты в поперечном направлении.
В случаях, когда свободному перемещению испытываемых изделий вдоль пролета препятствуют загрузочные устройства, опоры должны быть подвижными.
При проведении испытаний изделий в горизонтальном положении силами, направленными горизонтально, изделие должно быть уложено на часто расположенные шаровые подвижные опоры, исключающие его изгиб в вертикальной плоскости от собственного веса.
В качестве шарнирных подвижных шаровых и линейных опор следует применять стальные шары и катки, свободно укладываемые между стальными плитами. Неподвижные опоры могут быть получены путем предотвращения свободного перемещения таких же шаров или катков, а также использованием неподвижно закрепленных стальных профилей.
Расположение и размеры опор испытываемых изделий должны при испытаниях соответствовать указанным на схемах испытаний и в пояснениях к ним или определяться в зависимости от данных, принятых при расчете изделий.
Опирание испытываемого изделия на шарнирные опоры должно осуществляться через стальные плиты, симметрично расположенные относительно оси опоры.
Площадь стальных опорных плит принимают равной минимальной площади опирания, предусмотренной в проектной документации. При этом размер плит в направлении пролета принимают равным минимальной длине опирания, а толщину плит - не менее 1/6 этого размера.
ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И БЕТОННЫЕ ЗАВОДСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости
Prefabricated construction concrete and reinforced conсrete products. Load testing methods. Rules for assessment of strength, rigidity and crack resistance*
___________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 8829-2018 с ГОСТ 8829-94 см. по ссылке.
- Примечание изготовителя базы данных.
__________________________________________________________________Дата введения 2019-09-01
Предисловие
Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ) - структурным подразделением АО НИЦ "Строительство"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 29 ноября 2018 г. N 54)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Минэкономики Республики Армения
Госстандарт Республики Беларусь
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 апреля 2019 г. N 141-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8829-2018 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2019 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 9, 2019 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на методы контрольных статических испытаний нагружением для оценки прочности, жесткости и трещиностойкости бетонных и железобетонных строительных изделий (далее - изделия) с ненапрягаемой и напрягаемой стальной арматурой, в том числе смешанно армированных, изготовляемых из всех видов бетонов по ГОСТ 25192, кроме жаростойких.
Настоящий стандарт распространяется также на методы статических испытаний и правила оценки их результатов, приведенные в настоящем стандарте, которые должны применяться для изделий, запроектированных для эксплуатации при статических нагрузках. Их применение допускается также для оценки прочности, жесткости и трещиностойкости изделий, запроектированных для эксплуатации при переменных многократных нагружениях (например, подкрановые балки, элементы покрытий с подвесным транспортом и др.).
Настоящий стандарт не распространяется на испытание натурных конструкций, а также с целью оценки правильности проектирования изделий.
Настоящий стандарт предназначен для применения лабораториями, осуществляющими контрольные статические испытания изделий нагружением в соответствии с требованиями ГОСТ 13015, а также проектными организациями, разрабатывающими проектную документацию, в которой предусмотрено проведение таких испытаний.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия
ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия
ГОСТ 2405-88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, напоромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 10529-96 Теодолиты. Общие технические условия
ГОСТ 13015-2012 Изделия бетонные и железобетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения
ГОСТ 13837-79 Динамометры общего назначения. Технические условия
ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования
ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 13015, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 контрольная нагрузка: Значение нагрузки, служащее одним из критериев для оценки пригодности изделий по результатам испытаний нагружением.
Примечание - Контрольные значения устанавливаются для нагрузки, при которой: происходит разрушение, т.е. исчерпание несущей способности (контрольная нагрузка по прочности или контрольная разрушающая нагрузка); регистрируется значение прогиба изделия (контрольная нагрузка по жесткости); регистрируется появление трещин (контрольная нагрузка по образованию трещин); регистрируется ширина трещин (контрольная нагрузка по ширине раскрытия трещин).
3.2 коэффициент безопасности С: Коэффициент, численно равный отношению контрольной нагрузки к нагрузке на изделие, соответствующей его расчетной несущей способности.
3.3 контрольный прогиб: Значение прогиба изделия при его нагружении в положении, отличном от проекта, с которым сопоставляется фактический прогиб изделия под контрольной нагрузкой для оценки пригодности этого изделия по жесткости.
3.4 контрольная ширина раскрытия трещин: Значение, с которым сопоставляется фактическая ширина трещин под контрольной нагрузкой для оценки пригодности изделия по трещиностойкости.
3.5 натурные испытания: Испытания изделий в составе зданий (конструкций) на строительном объекте с целью установления фактических значений прочности, жесткости и трещиностойкости согласно требованиям норм проектирования и проектной документации.
4 Общие положения
4.1 Приемо-сдаточные испытания изделий нагружением (испытания) следует выполнять в целях комплексной проверки их соответствия требуемым показателям по прочности, жесткости и трещиностойкости, предусмотренным в проектной документации на эти изделия, а также действующим нормам проектирования.
4.2 Контрольные испытания нагружением следует проводить перед началом массового изготовления изделий, в дальнейшем - при внесении в них конструктивных изменений или при изменении технологии изготовления, вида и качества применяемых материалов, а также периодически в соответствии с указаниями ГОСТ 13015.
4.3 Испытания, как правило, следует проводить до разрушения изделия. Допускается прекращать испытание до разрушения изделия в случае превышения фактической нагрузки контрольных значений по его прочности.
4.4 Оценку прочности, жесткости и трещиностойкости изделия следует осуществлять по результатам испытаний на основании сопоставления фактических значений нагрузок, прогиба и ширины раскрытия трещин при действии контрольной нагрузки с соответствующими контрольными и предельными значениями, установленными нормами проектирования и проектной документацией на изделие.
4.5 Проведение предусмотренных в настоящем стандарте контрольных испытаний изделий не может быть для предприятия-изготовителя основанием для отказа от выполнения в процессе производства операционного и приемочного контроля изделий по показателям, характеризующим их соответствие техническим требованиям, установленным в стандартах и проектной документации на эти изделия.
4.6 Перечень сведений для проведения испытаний, которые должны содержаться в проектной документации на изделие, приведен в приложении А.
5 Порядок отбора изделий для испытаний
5.1 Отбор изделий для испытаний следует проводить в соответствии с требованиями стандартов или проектной документации на изделия конкретных видов в количестве, установленном этими документами:
- для испытаний, проводимых перед началом массового изготовления изделий и в дальнейшем при внесении в них конструктивных изменений или при изменении технологии изготовления, - не менее 2 шт.;
- периодических испытаний (если их проведение предусмотрено стандартами и проектной документацией) - в соответствии с таблицей 1.
6.1 При проведении испытаний для нагружения следует использовать оборудование, обеспечивающее возможность опирания конструкций и приложения к ним нагрузки по заданной схеме и позволяющее производить нагружение с погрешностью не более ±5% величины контрольной нагрузки.
Рекомендуется использовать для нагружения гидравлические прессы или стенды с гидравлическими домкратами и насосными станциями, а также механические рычажные установки, в которых нагружающие усилия получают за счет массы штучных грузов, уложенных на платформу установок или непосредственно на испытываемый элемент, и пневматические установки, в которых нагружающие усилия обеспечиваются сжатым воздухом.
6.2 При использовании для нагружения штучных грузов (металлических чушек, бетонных блоков) эти грузы должны быть предварительно взвешены и замаркированы. Погрешность взвешивания не должна превышать ±0,1 кг. Допускается использовать для нагружения емкости с водой, ящики с песком или другими сыпучими материалами.
6.3 Для измерения усилий следует применять манометры по ГОСТ 2405 и динамометры по ГОСТ 13837. В качестве динамометров допускается применять предварительно проградуированные по деформациям распределительные траверсы или металлические тяги, передающие нагружающее усилие на испытываемое изделие.
6.4 Для измерения прогибов и перемещений следует применять измерительные приборы и инструменты с ценой деления не более 0,1 мм. Рекомендуется использовать:
6.5 Для измерения ширины раскрытия трещин следует применять измерительные микроскопы или лупы с ценой деления не более 0,05 мм. Допускается использовать металлические щупы.
7 Порядок подготовки к проведению испытаний
7.1 Испытания изделий следует проводить при положительной температуре воздуха при требуемой прочности бетона (устанавливаемой согласно ГОСТ 18105), соответствующей его классу по прочности, принятому в проекте.
Изделия, хранившиеся при отрицательной температуре или поступившие на испытания непосредственно после термовлажностной обработки, должны быть предварительно выдержаны не менее одних суток в помещении при температуре не ниже 15°С.
7.2 Схемы опирания и нагружения
7.2.1 Схемы опирания и нагружения изделий при испытаниях должны соответствовать установленным в стандартах или в проектной документации на изделия.
7.2.2 Схему опирания и нагружения изделия следует выбирать при проектировании таким образом, чтобы она соответствовала условиям работы изделия в конструкциях зданий или сооружений на стадии эксплуатации и чтобы при испытаниях по этой схеме достигались контролируемые предельные состояния.
Если при испытаниях по одной схеме опирания и нагружения нельзя проконтролировать все расчетные предельные состояния изделия, то следует предусматривать разные схемы испытаний для контроля разных предельных состояний.
При проведении испытаний, по согласованию с проектной организацией - разработчиком проектной документации на изделия, допускается:
- принимать схему опирания и нагружения, отличающуюся от указанной в проектной документации (при условии, что соотношения усилий в расчетных сечениях будут такими же, как при расчете конструкций);
- при наличии в проектной документации двух схем испытания для контроля разных предельных состояний проводить соответствующие испытания на одном изделии при выполнении необходимого усиления по месту разрушения после испытания по первой схеме разрушения.
7.2.3 Испытания изделий следует предусматривать, как правило, в том положении, в котором они будут эксплуатироваться в конструкциях зданий или сооружений.
При проведении испытаний, по согласованию с проектной организацией - разработчиком проектной документации на изделия, допускается испытывать изделия под углом 90° или 180° к их рабочему положению при условии, что в них не появляются трещины до нагружения. При этом следует соответственно изменить направление прикладываемой нагрузки и учесть влияние нагрузки от собственной массы изделия и массы загрузочных устройств.
7.2.4 Балки, фермы, плиты, указанные на схемах испытаний и в пояснениях к ним как однопролетные свободно опертые и работающие в одном направлении, следует опирать при испытаниях на две шарнирные линейные опоры, расположенные по концам изделия, одна из которых должна быть неподвижной, а другая - подвижной, допускающей перемещение изделия вдоль пролета.
Изделия, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как консоли или с защемлением по концам, следует испытывать с обеспечением соответствующего защемления концевых участков изделия.
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как свободно опертые, работающие в двух направлениях и опирающиеся по четырем углам, следует опирать на четыре шарнирные опоры, расположенные в углах изделия, при этом в двух противоположных по диагонали углах изделия устанавливаются шарнирные шаровые опоры, допускающие поворот в двух взаимно перпендикулярных направлениях, - одна подвижная опора, другая неподвижная, - а в двух остальных углах изделия устанавливаются шарнирные линейные подвижные опоры, допускающие поворот в одном из взаимно перпендикулярных направлений.
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указываются как свободно опертые, работающие в двух направлениях и опирающиеся по четырем сторонам, следует опирать на шарнирные опоры, расположенные по контуру изделия. При этом по контуру изделия устанавливаются шарнирные подвижные шаровые опоры, а посередине трех сторон изделия - шарнирные подвижные линейные опоры, две из которых, расположенные на противоположных сторонах, допускают поворот в одном направлении, а третья, расположенная на примыкающей стороне, допускает поворот в противоположном направлении.
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как опирающиеся по трем сторонам, следует опирать на шарнирные шаровые и линейные опоры, расположенные по трем сторонам изделия так же, как для плит, опертых по четырем сторонам.
Ребристые плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как опертые по четырем углам и работающие в продольном направлении, следует опирать таким образом, чтобы обеспечивать возможность поворота плиты на опорах и перемещения плиты в продольном направлении, а также предотвращение перемещения ребер плиты в поперечном направлении.
7.2.5 В случаях когда свободному перемещению испытываемых изделий вдоль пролета препятствуют загрузочные устройства, опоры должны быть подвижными.
7.2.6 При проведении испытаний изделий в горизонтальном положении силами, направленными горизонтально, изделие должно быть уложено на часто расположенные шаровые подвижные опоры, исключающие его изгиб в вертикальной плоскости от собственного веса.
7.2.7 В качестве шарнирных подвижных шаровых и линейных опор следует применять стальные шары и катки, свободно укладываемые между стальными плитами. Неподвижные опоры могут быть получены путем предотвращения свободного перемещения таких же шаров или катков, а также использованием неподвижно закрепленных стальных профилей.
7.2.8 Расположение и размеры опор испытываемых изделий должны при испытаниях соответствовать указанным на схемах испытаний и в пояснениях к ним или определяться в зависимости от данных, принятых при расчете изделий.
7.2.9 Опирание испытываемого изделия на шарнирные опоры должно осуществляться через стальные плиты, симметрично расположенные относительно оси опоры.
Площадь стальных опорных плит принимают равной минимальной площади опирания, предусмотренной в проектной документации. При этом размер плит в направлении пролета принимают равным минимальной длине опирания, а толщину плит - не менее 1/6 этого размера.
На опорные плиты перед установкой на них испытываемого изделия должен быть уложен выравнивающий слой цементного раствора, прочность которого должна быть достаточной для восприятия нагрузки на опорах.
8 Порядок проведения испытаний
8.1 При контрольных испытаниях изделия следует доводить до исчерпания несущей способности (до разрушения), что характеризуется следующими признаками:
непрерывное нарастание прогибов, развитие и раскрытие трещин в бетоне при практически неизменной достигнутой максимальной нагрузке либо резкое снижение нагрузки после достижения ее максимального значения, при котором происходят разрыв арматуры, проскальзывание ее в бетоне или раздробление бетона сжатой зоны;
резкое нарастание прогибов, развитие и раскрытие трещин при последнем этапе нагрузки, разрыв арматуры, проскальзывание арматуры в бетоне или раздробление бетона.
значение нагрузки и соответствующий прогиб, при котором появляются поперечные и наклонные трещины в бетоне;
8.3 Значения нагрузок в процессе испытаний должны регистрироваться либо по показаниям приборов и приспособлений, установленных на испытательном оборудовании (см.6.3), либо по массе штучных грузов, используемых для нагружения.
8.4 Нагружение испытываемых изделий должно соответствовать схемам испытаний, приведенным в стандартах или проектной документации на эти изделия. По согласованию с проектной организацией - разработчиком рабочих чертежей изделий допускается указанную на схемах испытаний равномерно распределенную нагрузку заменять эквивалентными нагрузками, создаваемыми равными сосредоточенными силами.
Сосредоточенные силы создаются посредством системы рычагов и распределительных балок, передающих на испытываемое изделие нагрузку от домкратов или платформ с грузами.
Испытание статической нагрузкой - один из наиболее распространенных методов испытания строительных конструкций.
Экспериментальные исследования сводятся к измерению деформаций, возникающих при приложении нагрузки. Конструкция деформируется в зависимости от схемы приложения и величины внешних сил, технических характеристик строительного материала и геометрических характеристик рассматриваемой конструкции.
Исследования проводятся в соответствии с программой испытаний, которая, как это отмечалось выше, регламентирует рабочую схему испытаний конструкций, величины испытательных нагрузок, схемы и порядок их приложения, размещение и тип измерительных приборов, а также содержит указания по проведению испытаний.![]()
1. Рабочая схема при испытании строительных конструкций
Рабочей схемой называют статическую схему, которая принимается при испытании конструкции. В ней отражаются: условия опирания и закрепления испытываемой конструкции на опорах, схема приложения нагрузок. Чаще всего рабочая схема та же, которая была принята при составлении проекта конструкции. Не исключено принятие иной схемы, если это вызвано изменениями работы конструкции при ее усилении или другим причинам. Схема расположения нагрузок должна вызвать такое напряженное и деформативное состояние в конструкции, которое наиболее полно отвечает действительной ее работе при наиболее невыгодных сочетаниях нагрузки. В рабочей схеме должно быть уделено особое внимание устойчивости элементов конструкции. Неверное приложение нагрузки может вызвать потерю устойчивости этих элементов, не отражающую действительную работу элемента в расчетной схеме. Схема загружения при испытании однопролетных разрезных плит показана на рис.1. По этой схеме плиты загружают на участке, равном трем длинам плиты.
Схемы загружения при испытании многопролетной (неразрезной) плиты изображены на рис.2. В результате получают наиболее неблагоприятные нагрузки на плиту. В продольном направлении плита загружается на участке, равном трем ее длинам.
Размещение нагрузок при испытании однопролетных балок с разрезными и неразрезными плитами дано на рис.3.
При испытании решетчатых конструкций в виде ферм применяются различные схемы загружения, в зависимости от конструктивного исполнения фермы и реального приложения нагрузки. Если требуется определить наибольший прогиб фермы или максимальные усилия в стержнях верхнего и нижнего поясов, то фермы всех очертаний загружают по всему пролету. Для определения наибольших усилий в стержнях решетки вначале ферму загружают односторонней нагрузкой, а затем догружают по всему пролету.![]()
Испытательные нагрузки получают с помощью грузов в виде песка, руды, слитков, кирпича, воды или с помощью домкратов, сжатого воздуха. Испытательной нагрузкой называют нагрузку (включая собственный вес конструкции), которая прикладывается к конструкции в процессе испытания. Предельную величину нагрузки, по результатам воздействия которой производится оценка качества конструкции, называют контрольной нагрузкой.
Величина контрольной нагрузки при проверке жесткости принимается равной нормативной нагрузке. Оценку конструкции по прочности производят по величине разрушающей нагрузки, представляющей собой расчетную нагрузку, умноженную на коэффициент С. Для металлических конструкций - С=1,25; для железобетонных - С= 1,2 - 1,6.
Опытные конструкции доводят до разрушения после того, как они выдержат контрольную нагрузку. Это делается в целях лучшего понимания работы конструкции и последующего ее проектирования с усилением слабых мест и, наоборот, облегчением элементов, имеющих запасы прочности. Следует отметить, что нагружение конструкций испытательными нагрузками проводится после проведения обследования здания или сооружения
Величина контрольной нагрузки по образованию трещин принимается равной расчетной для конструкций I категории трещиностойкости и нормативной - для II категории.
Принят следующий порядок нагружения при испытании строительных конструкций:- В начале проводят пробное нагружение конструкции нагрузкой, не превышающей 25-30% контрольной и осуществляемой в 2-3 этапа. После необходимой выдержки под нагрузкой конструкция также поэтапно разгружается до нуля. Делается это для устранения обжатия узлов, опор. Далее нагрузка прикладывается ступенями, составляющими 10-20% от контрольной нагрузки. Количество ступеней нагружения до достижения контрольной нагрузки обычно принимают равным 4-6, но один из них должен соответствовать нормативной нагрузке, если испытание проводят до расчетной нагрузки.
- После загружения каждой ступени дается выдержка для затухания деформаций и производятся отсчеты по приборам. При такой системе загружения можно определить момент появления первых трещин, проследить процесс их развития.
- После того, как достигнута контрольная нагрузка, дается выдержка для металлических конструкций в 30-90 минут, для деревянных и железобетонных - 12-48 часов.
- Для металлических конструкций отсчеты по приборам следует снимать через 15 минут после окончания загрузки, для железобетонных - через 12 часов, деревянных - через 24 часа. Разница во времени объясняется тем, что в дереве и бетоне деформации нарастают постепенно.
- Измерение величин нагрузок производится с помощью динамометров, манометров, а также взвешиванием грузов.
2. Размещение приборов при испытании статической нагрузкой
Выбор типов приборов и мест их установки зависит от целей и задач проводимых измерений. Измерительные приборы устанавливаются в тех точках и сечениях, перемещения и деформации которых являются наиболее характерными для исследуемой конструкции.
Прогибы измеряются в середине пролета. Чтобы исключить влияние осадки опор или их обжатия на величину измеряемых прогибов, прогибомеры устанавливаются также у опор. Величина прогиба определяется по формуле:f=C-(a+b)/2
Установка трех прогибомеров исключает также влияние на показания приборов деформаций проволоки, так как удлинения трех проволок почти одинаковы. Если требуется получить кривую прогибов по всей длине пролета, прогибомеры устанавливаются чаще.
Приборы для измерения деформаций (тензометры, индикаторы, тензодатчики) устанавливаются или наклеиваются в тех сечениях, в которых определяются деформации волокон, а по ним - напряжения в стали, бетоне или арматуре. Это прежде всего расчетные сечения.
В железобетонных балках деформации замеряются в середине пролета и у опор. Приборы устанавливаются в сжатой зоне на бетон, а в растянутой - на арматуру. При испытании балок тензометры размещаются в основном по верхнему и нижнему поясам, а при испытании ферм кроме того, на элементах решетки.
В центрально сжатых или растянутых элементах приборы устанавливаются по осям симметрии сечений. В изгибаемых и внецентренно сжатых элементах, где деформации по высоте сечения не одинаковы, измерения производят в нескольких точках по высоте сечения.
При необходимости исследуются также стыки конструкций, места заделки преднапряженной арматуры, опорные узлы (в арках и фермах).
Постановка индикаторов в торцах конструкции и на концах стержней дает возможность определить общее удлинение или укорочение балок, колонн, ферм и других конструкций.
Желательно приборы ставить симметрично по обеим сторонам конструкции. В результате получают дублирующие данные.
Количество приборов зависит от характера испытаний. При научных исследованиях приборов устанавливается больше.
Нужно помнить, что глубина и широта исследований не всегда зависит от количества приборов. Чрезмерное количество приборов вызывает затруднения при наблюдении за ними, усложняет обработку полученных данных и может снизить эффективность испытаний. Следует стремиться к надежной и продуманной схеме расстановки приборов, используя их в минимально необходимом количестве.3. Проведение испытаний строительных конструкций статической нагрузкой
Перед началом испытаний проводится подготовка конструкции, которая сводится к ее очистке, зачистке мест установки приборов, побелке поверхностей для железобетонной конструкции, сооружению приспособлений для создания нагрузок, сооружению страховочных и рабочих подмостей. К подготовительным работам относятся также установка приборов в соответствии с рабочей схемой, проверка работоспособности системы силового возбуждения и измерения.
Подготовленную к испытаниям конструкцию выдерживают 12-20 часов для наблюдения за влиянием колебаний температуры на деформации в конструкции и показания приборов.
Далее производятся первоначальные отсчеты и ведется нагружение в соответствии с программой испытаний. Приложение нагрузки осуществляется плавно, без ударов и толчков. В процессе испытаний ведутся журнал и ведомости испытаний, куда заносятся отсчеты приборов, данные замеров трещин, особенности поведения конструкции.
Осмотр конструкции следует производить каждый раз после увеличения нагрузки на одну ступень. При приближении нагрузки к нормативной особое внимание уделяют обнаружению трещин в бетоне. Если они образовались, то за ними ведутся наблюдения, границы трещин отмечаются.
По результатам освидетельствования конструкции после испытаний составляется акт.
Особое место в процессе испытания должны занимать вопросы техники безопасности. Наиболее опасно для людей случайное разрушение конструкции. Поэтому устраивают страховочные подмости, способные воспринять на себя вес обрушивающейся конструкции. Подмости проектируют так, чтобы зазоры между ними и конструкцией не препятствовали перемещениям ее элементов при испытании.
Подмости для передвижения людей должны быть снабжены лестницами, перилами и другими ограждениями (навесы, козырьки).
Временные конструкции и площадки под грузы (платформы) должны быть надежными. Грузовые платформы располагают на расстоянии 10-40 см от пола.
Очень важно оградить испытания от посторонних лиц. Желательно устройство дистанционного управления домкратами и приборами.
Особенности испытаний строительных конструкций статической нагрузкой эксплуатируемых или построенных зданий и сооружений заключаются в том, что:- элементы испытываются в составе пространственных конструкций без выделения их в более простые линейные или плоские системы;
- испытания проводятся на месте их работы;
- при испытании конструкции не доводятся до разрушения;
- часто не удается обнаружить проектных материалов, поэтому во время освидетельствования приходится производить тщательные обмеры с составлением чертежей;
- во время освидетельствования производится осмотр конструкций и фиксируются повреждения, условия опирания и степень заделки;
- испытания отдельных элементов производятся не до определенной заранее нагрузки, а до появления в элементах напряжений и усилий, на основании которых можно дать правильную оценку их несущей способности, жесткости и трещиностойкости.
По полученным при испытании строительных конструкций данным о величине нормативных и расчетных нагрузок судят о их соответствии с реально действующими или ожидаемыми нагрузками и решают вопрос о необходимости усиления конструкции.
В процессе увеличения нагрузки, например, надстройки здания, организуется непрерывное наблюдение за состоянием конструкций. После завершения строительных работ рекомендуется провести повторные измерения напряжений в конструкции.4. Обработка материалов испытаний конструкций нагрузкой и оценка их состояния
Обработка проводится в два этапа:
- полевая обработка показаний приборов;
- камеральная обработка материалов испытаний.
Полевая обработка сводится к заполнению всех граф журнала, т.е. вычислению конечных результатов каждого измерения (вычислению прогибов, напряжений, модулей упругости). Для каждой точки наносят измеренные величины на заранее построенные теоретические кривые. Нанесение опытных данных на теоретические кривые позволяет судить не только о характере работы конструкции, но и дает возможность перехода к следующему циклу загружения.
Камеральная обработка представляет собой дальнейшую обработку полученных данных для последующего заключения о состоянии конструкции.Оценка состояния конструкции по прочности производится путем сравнения теоретического напряженного состояния, полученного от нормативной, расчетной или другой контрольной нагрузки, с экспериментальным. Оценка конструкции по жесткости производится путем сравнения фактических и теоретических прогибов.
При установлении степени соответствия между расчетной нагрузкой и нагрузкой, разрушающей конструкцию, пользуются коэффициентом запаса, назначаемым в пределах от 1,6 до 3,0, т.е. разрушающая нагрузка должна быть в 1,6-3,0 раза больше расчетной. Опытная конструкция удовлетворяет условиям, если ее разрушение наступило под нагрузкой, составляющей не менее 0,95 теоретической разрушающей нагрузки.
Оценка бетона по трещинообразованию или раскрытию трещин прозводится на основании сравнения фактического момента появления трещин или ширины их раскрытия с теоретическим или нормативным значением этих величин.
Конструкции I и II категорий трещиностойкости признаются удовлетворительными, если появление первых трещин произойдет при нагрузке, превышающей проектную. Для I категории эта нагрузка должна быть равна или более расчетной, для II категории - нормативной.
Конструкция III категории трещиностойкости признается годной, если при нормативной нагрузке раскрытие трещин не превышает соответственно 0,1 или 0,3 мм в зависимости от вида конструкции.Технический отчет по результатам испытаний статической нагрузкой обязательно должен содержать:
- программу испытания с обоснованием его необходимости, принятой методикой и перечнем ожидаемых результатов;
- предварительный расчет испытываемой конструкции на испытательные нагрузки с определением ожидаемых величин усилий, напряжений, прогибов, перемещений и других данных в заданных программой точках и сечениях;
- схему испытательного стенда с размещением испытываемой конструкции, измерительных и контролирующих приборов и аппаратуры;
- описание хода испытаний и регистрацией всех установленных в ходе испытаний непредвиденных особенностей;
- результаты испытаний (таблицы, графики, эпюры, фотограмметрические снимки и другие документальные свидетельства, полученные в результате испытаний);
- сопоставление теоретических и экспериментальных данных;
- анализ и объяснение причин отличия результатов от теоретических расчетов;
- выводы по проведенному испытанию строительных конструкций, рекомендации и предложения;
- приложения (ведомости испытаний, обмерочные чертежи испытанной конструкции, сертификаты на материалы или акты их испытаний и другие экспериментальные данные).
Основные причины появления повреждений и дефектов панельных, блочных и монолитных зданий. Представлены характерные дефекты панельных, блочных и монолитных зданий приведены в таблице.
При обследовании крупнопанельных жилых зданий встречается ряд трудностей. Прочность и пространственная жесткость крупнопанельного здания во многом зависит от состояния стальных связей. Вскрыть же связи в заселенном доме изнутри практически не представляется возможным. Изучение состояния связей снаружи также затруднительно.
Описаны основные виды дефектов каменных конструкций зданий и сооружений. Приведены наиболее характерные признаки наличия дефектов каменных конструкций, места и причины их появления, а также возможные последствия.
Деформации грунтовых оснований, дефекты и повреждения фундаментов сказываются на техническом состоянии всех строительных конструкций. Учитывая, что основания и фундаменты скрыты грунтом, основными косвенными признаками их неблагополучного технического состояния и одновременно поводом для проведения обследования здания являются
Читайте также:
