Статические испытания конструкций инженерных сооружений

Лекция 19

Статические испытания конструкций инженерных сооружений

Общие понятия

Главными требованиями, которым должны удовлетворять все без исключения СК ЗиС в целом, являются их надежность и безопасность.

Под надежностью понимают способность СК сохранять необходимые эксплуатационные качества и полное соответствие своему функциональному назначению при безотказной работе на протяжении всего срока эксплуатации.

Безопасность – это состояние, при котором отсутствует риск причинения вреда здоровью людей, животных, имуществу или окружающей среде.

На стадии проектирования надежность и безопасность несущих СК обеспечиваются расчетом по предельным состояниям. Все известные в настоящее время методы расчета СК, изложенные в нормативной и пр. литературе, опираются на результаты обширных экспериментально-теоретических исследований, а также на опыт эксплуатации.

Классификация  испытаний

В зависимости от целей, которые преследуют испытания, их в основном можно разделить на следующие виды:

1. Научно-исследовательские испытания. Их проводят с целью экспериментальной проверки теоретических разработок СК, выполненных из новых материалов, либо имеющих принципиально новые технические решения и т.д.

2. Сертификационные испытания имеют цель подтвердить заявленные производителем свойства продукции, их соответствие требованиям технических регламентов. Результаты испытаний, которые проводят независимые лаборатории, служат основанием для выдачи (или отказе в выдаче) сертификата соответствия на данную продукцию. 

3. Периодические контрольные испытания проводят с целью контроля качества выпускаемых изделий, их соответствия сертификату. Количество образцов и периодичность испытаний устанавливают в соответствии с рекомендациями технического регламента, в зависимости от объема выпускаемых изделий.

4. Натурные (экспертные) испытания проводят, как правило, в натурных условиях эксплуатируемых зданий и сооружений. К ним могут быть также отнесены приемочные испытания наиболее ответственных сооружений (например, мосты, трибуны больших спортивных сооружений и т.д.).

5. Специальные испытания проводят при расследовании причин аварий, землетрясений и т.д., связанных с разрушением или повреждением конструкций при оценке их остаточной работоспособности.

 

Испытания проводятся с чисто практическими целями – для определения прочности конструкции под действующими эксплуатационными нагрузками с учётом дефектов и повреждений, выявленных в процессе её обследования. 

 

Подготовка к натурным испытаниям

Натурные испытания, как правило, поручаются специализированным подразделениям. Работы, непосредственно связанные с натурными испытаниями и выполняемые после обследования, включают в себя следующие этапы:

§ составление технического задания;

§ подготовка технической документации;

§ подготовка к испытаниям конструкции, оборудования и приборов;

§ непосредственное проведение испытаний;

§ обработка результатов испытаний.

В техническую документацию входит рабочая программа испытаний, проект испытаний, расчёт испытываемой конструкции. В рабочей программе излагаются цели и задачи испытаний, даётся рабочая схема испытаний, указывается величина испытательной нагрузки, приводятся схемы приложения нагрузки, размещения приборов, приводится методика обработки результатов испытаний, описываются мероприятия по технике безопасности.

Программу составляют для получения достоверных результатов испытаний, пригодных для сравнения с проектными данными.

Проект испытаний должен содержать чертежи всех конструкций и приспособлений, необходимых для закрепления и нагружения конструкции. В проекте испытаний должны быть приведены чертежи подмостей для обследования конструкции во время испытания.

    По результатам предварительного обследования конструкции необходимо выполнить её расчёт с учётом отмеченных дефектов в материале, несоответствия фактических геометрических параметров конструкции её проектным значениям и т. д. 

В результате расчёта определяются напряжения, деформации, перемещения в наиболее ответственных сечениях конструкции, которые используют при проведении испытаний для установки приборов. Результаты, полученные в ходе предварительного расчёта, позволяют в дальнейшем проводить сопоставление теоретических и экспериментальных данных на любом этапе нагружения конструкции в ходе её испытания.

 

Лекция 19

Статические испытания конструкций инженерных сооружений

Общие понятия

Главными требованиями, которым должны удовлетворять все без исключения СК ЗиС в целом, являются их надежность и безопасность.

Под надежностью понимают способность СК сохранять необходимые эксплуатационные качества и полное соответствие своему функциональному назначению при безотказной работе на протяжении всего срока эксплуатации.

Безопасность – это состояние, при котором отсутствует риск причинения вреда здоровью людей, животных, имуществу или окружающей среде.

На стадии проектирования надежность и безопасность несущих СК обеспечиваются расчетом по предельным состояниям. Все известные в настоящее время методы расчета СК, изложенные в нормативной и пр. литературе, опираются на результаты обширных экспериментально-теоретических исследований, а также на опыт эксплуатации.

Классификация  испытаний

В зависимости от целей, которые преследуют испытания, их в основном можно разделить на следующие виды:

1. Научно-исследовательские испытания. Их проводят с целью экспериментальной проверки теоретических разработок СК, выполненных из новых материалов, либо имеющих принципиально новые технические решения и т.д.

2. Сертификационные испытания имеют цель подтвердить заявленные производителем свойства продукции, их соответствие требованиям технических регламентов. Результаты испытаний, которые проводят независимые лаборатории, служат основанием для выдачи (или отказе в выдаче) сертификата соответствия на данную продукцию. 

3. Периодические контрольные испытания проводят с целью контроля качества выпускаемых изделий, их соответствия сертификату. Количество образцов и периодичность испытаний устанавливают в соответствии с рекомендациями технического регламента, в зависимости от объема выпускаемых изделий.

4. Натурные (экспертные) испытания проводят, как правило, в натурных условиях эксплуатируемых зданий и сооружений. К ним могут быть также отнесены приемочные испытания наиболее ответственных сооружений (например, мосты, трибуны больших спортивных сооружений и т.д.).

5. Специальные испытания проводят при расследовании причин аварий, землетрясений и т.д., связанных с разрушением или повреждением конструкций при оценке их остаточной работоспособности.

 

Испытания проводятся с чисто практическими целями – для определения прочности конструкции под действующими эксплуатационными нагрузками с учётом дефектов и повреждений, выявленных в процессе её обследования. 

 

Подготовка к натурным испытаниям

Натурные испытания, как правило, поручаются специализированным подразделениям. Работы, непосредственно связанные с натурными испытаниями и выполняемые после обследования, включают в себя следующие этапы:

§ составление технического задания;

§ подготовка технической документации;

§ подготовка к испытаниям конструкции, оборудования и приборов;

§ непосредственное проведение испытаний;

§ обработка результатов испытаний.

В техническую документацию входит рабочая программа испытаний, проект испытаний, расчёт испытываемой конструкции. В рабочей программе излагаются цели и задачи испытаний, даётся рабочая схема испытаний, указывается величина испытательной нагрузки, приводятся схемы приложения нагрузки, размещения приборов, приводится методика обработки результатов испытаний, описываются мероприятия по технике безопасности.

Программу составляют для получения достоверных результатов испытаний, пригодных для сравнения с проектными данными.

Проект испытаний должен содержать чертежи всех конструкций и приспособлений, необходимых для закрепления и нагружения конструкции. В проекте испытаний должны быть приведены чертежи подмостей для обследования конструкции во время испытания.

    По результатам предварительного обследования конструкции необходимо выполнить её расчёт с учётом отмеченных дефектов в материале, несоответствия фактических геометрических параметров конструкции её проектным значениям и т. д. 

В результате расчёта определяются напряжения, деформации, перемещения в наиболее ответственных сечениях конструкции, которые используют при проведении испытаний для установки приборов. Результаты, полученные в ходе предварительного расчёта, позволяют в дальнейшем проводить сопоставление теоретических и экспериментальных данных на любом этапе нагружения конструкции в ходе её испытания.