Инструментальные измерения при натурном освидетельствовании конструкций

Натурное освидетельствование конструкций может быть сплошным или выборочным.

При сплошном освидетельствовании проверяют все конструкции и узлы сопряжения в пределах обследуемого участка.

Выборочный контроль планируют по результатам предварительного осмотра. Если общее состояние конструкций вызывает небезосновательную тревогу, то измеряется большее количество конструкций, если нет - то меньшее, но всегда не менее 20 % однотипных конструкций. В промышленных зданиях с однотипными несущими конструкциями обмеряются: каждая 10-я стропильная конструкция и колонна, но не менее трёх в каждом температурном отсеке; связи между двумя стропильными конструкциями; связи по колоннам в каждом ряду.

Обязательно обмеряются наиболее напряженные элементы и элементы в зонах с агрессивными выделениями.

Если имеются отклонения от проекта, резкая неравномерность свойств материала конструкций и условий их эксплуатации, то выборочное освидетельствование заменяется сплошным.

С помощью инструментальных измеренийопределяются следующие геометрические параметры конструкций: длина (пролет) конструкции; величина опирания конструкции; размеры поперечных сечений, в том числе с учетом ослаблений дефектами и повреждениями; диаметр арматуры; шаг несущих конструкций. Инструменты для этого: рулетки разной длины (5, 10, 20 м и более), металлические и деревянные линейки, складные метры, стальные и тесмянные ленты, штангенциркули, микрометры, толщиномеры. Точность измерений бетонных и каменных конструкций - 1 см, стальных элементов и арматуры - 1 мм.

 

 

Линейные измерения здания в плане и по высоте (архитектурные обмеры) производят рулетками, складными метрами, лентами. Точность измерений - 1 см. Особо точные обмеры производят фотографическими способами - обычным фотографированием и ортогональным фотографированием.

Ортогональное фотографирование - это фотограмметрическая и стереофотограмметрическая съёмки. Суть стереофотограмметрической съёмки (stereos (гр.) - пространство; gramma - запись и metreo - измеряю) заключается в следующем.

С помощью фототеодолита или фотограмметрической камеры фиксируются с какого-то расстояния большое количество точек объекта в один физический момент. Для решения плоской задачи, когда наблюдаемые точки, перемещаясь, остаются в одной плоскости, т.е. расстояние от прибора до объекта не меняется, достаточно произвести съёмку до и после деформации объекта лишь с одной точки. Такая съёмка называется фотограмметрической.

Для решения пространственной задачи, т.е. определения по выполненным снимкам и расстояния до наблюдаемого объекта, производят съёмку с двух точек - концов базиса съёмки. Такая съёмка называется стереофотограмметрической. Повторяя снимки во времени, можно определить сложные деформации объекта.

Таким образом, ортогональным фотографированием можно произвести не только бесконтактные обмеры здания или сооружения, но и определить перемещения и деформации их конструкций.

Измерение вертикальных перемещений производится нивелированием по маркам и реперам с расстояния 30...120 м обыкновенными и прецизионными оптическими нивелирами Н-1, Н-3, Н-05, НЗ, НВ-1, НТ, НА-1,"КОН-007" и др., оптическими теодолитами с накладным уровнем на трубе ТТ-4, ТОМ, ОТШ, а также гидростатическими нивелирами (уровнями).

1 – градуировочная трубка; 2 – точка измерения; 3 – сосуд с водой; 4 – резиновый шланг; 5 – краник; 6 – телескопическая стойка

Измерение прогиба гидростатическим нивелиром

Простейшее приспособление для определения вертикальных деформаций (прогибов и выгибов) конструкций - три длинные рейки с рисками, нанесенными на одинаковом расстоянии от торцов; двумя рейками упираются в нижнюю грань конструкции непосредственно у опор, а третьей - в середине пролета (на ней нанесена миллиметровая шкала вниз и вверх от исходной риски); между крайними рейками натягивается в уровне рисок тонкая проволочная струна, по шкале средней рейки считывается величина прогиба (выгиба).

Измерение горизонтальных перемещений производят с помощью обыкновенных и прецизионных теодолитов с 20...40-кратным увеличением трубы и приборов вертикального проектирования ОЦП-2, «Зенит-ОЦП», «Зенит-Л07» «Карл Цейс Йена, ТБ-1, ТТ-5, ОТШ, ТОМ, ОТ-2 и др. с расстояния 20...40 м.

1 – поплавок; 2 – визирный штифт; 3 – микроскоп; 4 – шкала

 

При проверке вертикальности конструкций и зданий (возможные горизонтальные перемещения) используют отвесы – прямой и обратный.

В прямом отвесе груз во избежании раскачивания опускается в сосуд с вязкой жидкостью, а отсчёты снимаются по шкалам горизонтальных линеек, прикреплённых в проверяемым точках. В обратном отвесе, используемом для контроля перемещений в горизонтальной плоскости конструкций подземных сооружений (например, шахтных стволов) нить поддерживается поплавком в сосуде с жидкостью, закреплённом над проверяемой точкой; а отсчёты снимают с помощью визирного штифта и микроскопа по шкале на сосуде.

Для наблюдения за перемещением высотных конструкций (например, телебашни), в подземных галереях и др. случаях эффективно применение лазерных приборов ПИЛ-1, ЛЗЦ-1, лазерного теодолита ЛТ-75, радио- и светодальномеров.