Цели и задачи обследования и испытания сооружений.

Цели и задачи обследования и испытания сооружений.

Цели и задачи рассматриваемой дисциплины — разработка методов и средств, предназначенных для качественной и количественной оценки показателей, характеризующих свойства и состояния функционирующих

объектов, а также опытного изучения процессов, протекающих в них, выявления экспериментальным путем конструктивных эксплуатационных свойств материалов, элементов конструкций, зданий и сооружений и установления их соответствия техническим требованиям.

Обследование строительных конструкций, зданий и сооружений содержит в себе методы контроля качества изготовления и монтажа элементов строительных конструкций, обеспечивающие соответствие объекта проектным значениям и отображение действительной работы систем.

Основная задача испытаний сооружений заключается в установлении соответствия между реальным поведением строительной конструкции и ее

расчетной схемой. Инженерные сооружения представляют собой достаточно

сложные механические системы, состоящие из большого числа элементов, работающих в условиях сложных напряженно-деформируемых состояний

и образующих пространственные конструкции. Несмотря на существенное

развитие современной строительной механики, на широкое привлечение к

расчетам быстродействующей вычислительной техники при рассмотрении

конкретных объектов, в том числе и строительных конструкций, возникает

необходимость идеализации расчетных схем, которые учитывают лишь главные, основные свойства, характеризующие состояние реальной конструкции.

Цель испытаний — выявление поведения инженерных сооружений, конструкций и материалов, из которых изготовлены элементы. Испытания могут проводиться как в лабораторных, так и в реальных условиях, как на моделях, так и на реальных объектах

Методы обследования и испытания сооружений.

Обследование строительных конструкций состоит из трех основных этапов:

*первоначальное ознакомление с проектной документацией, рабочими и исполнительными чертежами, актами на скрытые работы;

*визуальный осмотр объекта, установление соответствия объекта проекту, выявление видимых дефектов (наличие трещин, протечек, отслоений защитного слоя в железобетонных элементах, коррозии металлических элементов, прогибов элементов, состояние стыков, сварных, болтовых и заклепочных соединений и т. д.), составление плана обследования сооружения, проведение комплекса исследований неразрущающими методами.

*анализ состояния сооружения и разработка рекомендаций по устранению выявленных дефектов.

Такие испытания могут проводиться как при статическом нагружении конструкции, так и при динамическом воздействии нагрузок. Комплекс таких испытаний включает определение значений геометрических параметров сооружения (пролеты, толщины, высоты и т. д.), прочностных и структурных

свойств материала, толщины защитного слоя бетона, расположения арматуры, прогибов и деформаций элементов, динамических амплитуд перемещений, периодов колебаний конструкций, ускорений отдельных точек и пр.

При обследовании сооружений широко применяются методы инженерной геодезии, с помощью которых измеряются осадки зданий и сооружений, их сдвиги, параметры трещин и деформационных швов, прогибы элементов

конструкций. Методами инженерной фотограмметрии определяются перемещения точек и деформации элементов конструкций при статических и динамических воздействиях.

Неразрушающий метод не всегда дает полную характеристику испытуемого объекта, поэтому эти два метода используются в совокупности.

Можно сформулировать три основные задачи, которые решаются с помощью методов и средств испытания строительных конструкций, зданий и сооружений. К первой задаче следует отнести определение теплофизических,

структурных, прочностных и деформативных свойств конструкционных материалов и выявление характера внешнего воздействия, передаваемого на конструкции.

Вторая задача связана с сопоставлением расчетных схем строительных конструкций, усилий и перемещений, которые определяются расчетным путем, ' с соответствующими усилиями и перемещениями, возникающими в реальной конструкции или ее модели.

Третья задача — идентификация расчетных моделей, которая получила развитие лишь в последние годы. Эта задача связана с синтезом расчетных схем, который следует из анализа результатов проведенных экспериментальных исследований.

Понятия об оценке надежности конструкций, зданий и сооружений.

Под надежностью понимается свойство системы выполнять поставленные перед нею функции в конкретных условиях эксплуатации на рассматриваемом интервале времени.

Применительно к строительным объектам можно выделить три основных частных свойства:

безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени;

долговечность — свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов;

ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Существенным понятием в математической теории надежности является отказ — нарушение работоспособности объекта. Под наработкой понимается продолжительность функционирования объекта. Технический ресурс, или проще ресурс, определяется как наработка объекта от начала эксплуатации или ее возобновления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния.

 

Измерительные приборы для проведения статических испытаний конструкций. Приборы для измерения перемещений, прогибов, углов поворота.

Прогибомер состоит из корпуса, цилиндрического барабана, систем шестерен. Поворот барабана вызывает отклонение стрелки на шкале и с помощью системы шестерен — вращение осей.

Индикатор перемещений относится к контактным приборам: с помощью штифта осуществляется контакт с изучаемым элементом конструкции. Перемещение штифта с закрепленной на нем зубчатой рейкой вызывает поворот шестерни и стрелки шкалы.

Клинометр — прибор, предназначенный для измерения угла поворота рассматриваемого сечения.

Оптические методы измерения перемещений применяются в основном при

проведении натурных испытаний при измерении перемещений элементов зданий или сооружения в целом. Основными средствами измерений являются

геодезические приборы, теодолиты, нивелиры, стереофотокомпараторы и др. Для фиксирования на сооружении определенных точек (или сечений) используются различного вида геодезические марки и подвесные рейки с миллиметровой шкалой.

Для определения крена элементов сооружений применяют метод бокового нивелирования.

Фотограмметрическая съемка применяется для определения положения большого числа точек на сооружении в одной плоскости, параллельно которой устанавливается плоскость снимка; съемка выполняется с одной точки. Стереофотограмметрический метод измерения перемещений используется в тех случаях, когда необходимо определить пространственное положение точек сооружения — в направлении осей.

 

Метод проникающих сред

Этот метод можно разделить на два: метод течеискания и капиллярный метод. Метод течеискания используется для контроля герметичности (в резервуаров, газгольдеров, трубопроводов и др.). При испытании водой проверяемые

емкости заполняются до отметки, превышающей эксплуатационный уровень. В закрытых сосудах давление жидкости повышается путем дополнительного нагнетания воды или воздуха. Отдельные швы металлоконструкций могут проверяться сильной струей воды. Эффективным длявыявление трещин является применение керосина. Простейший способ, основанный на использовании сжатого воздуха, заключается в обдувании швов с одной стороны сжатым воздухом под давлением. Противоположная поверхность предварительно обмазывается мыльной водой, образование мыльных пузырей указывает на наличие сквозных трещин. Эффективным является использование ультразвуковых течеискателей для фиксации ультразвуковых колебаний, которые возникают при истечении воздуха из трещин. Наличие трещин может быть также определено путем создания вакуума (удобен при доступе с одной стороны). Капиллярный метод используется для выявления трещин, не видимых невооруженным глазом. Дефекты выявляют путем образования индикаторных рисунков с высоким оптическим (яркостным и цветовым) контрастом и с шириной линий,

превышающей ширину раскрытия дефектов. Индикаторные рисунки, образующиеся при контроле, либо обладают

способностью люминесцировать, либо имеют окраску. При яркостной капиллярной дефектоскопии в качестве индикаторногопенетранта используется керосин. При цветной дефектоскопии применяют индикаторные пенетранты или реактивы, которые после нанесения проявителя образуют индикаторный рисунок. При люминесцентной

дефектоскопии используют проникающийпенетрант, способный люминесцировать под воздействием льтрафиолетовых

лучей.

Радиационные методы

Для изучения физико-механических свойств материалов и дефектоскопии строительных конструкций применяются радиационрентгеновский метод, метод тормозного излучения ускорителей электронов и у-метод. ные методы.Перспективными являются метод радиографии, построенный на использовании позитронов, и метод просвечивания потоком тепловых нейтронов.

Использование нейтронов позволяет определять содержание влаги в материале, Рентгеновское, тормозное излучение ускорителей электронов и у-излучение по своей природе являются высокочастотными электромагнитными волнами,

распространяющимися в вакууме со скоростью света. Источниками у-излучений являются радиоактивные изотопы.

При их радиоактивном распаде в результате энергетических из-

менений внутри атома испускается у-излучение. Радиоактивные источники, применяемые в строительстве, в зависимости от энергии у-излучения, подразделяются на три группы:

— жесткое излучение, — излучение средней жесткости, — мягкое излучение.

Рентгеновское и у-излучение при прохождении через материал контролируемого объекта теряют своюэнергию за счет рассеяния и преобразования в кинетическую энергию электронов. Фотоэлектрический эффект — процесс, при котором квант Avo, встретив атом, полностью передает свою энергию орбитальному электрону. Существуют различные методы дефектоскопии материалов и определения их физико-механических свойств.

Радиографический метод основан на фиксации интенсивности излучения, прошедшего через исследуемый объект.

Ксерорадиографический метод заключается в том, что результат просвечивания фиксируется на ксерорадиографической или электрорадиографической пластинке, которая состоит

из алюминиевой подложки и нанесенного на нее слоя фотопроводниковогоматериала. Радиоскопический метод заключается в преобразовании скрытогорентгеновского или 7"из°бражения просвечиваемого объекта в видимое световое

на экранах. Радиометрический метод основан на оценке изменения интенсивности пучка излучения, прошедшего через просвечиваемый объект. С помощью радиационных методов

можно решать многие задачи, связанные с изучением состояния строительных конструкций. К этим задачам относятся: выявление дефектов при сварке металлических конструкций, дефектов прокатных листов, трещин, зазоров между заклепками и основным материалом, коррозионных поражении, определение толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры в железобетонных конструкциях, измерение напряжений, определение объемной массы строительных материалов, выявление толщин изделий, определение влажности строительных материалов, выявление напряжений в металлах до появления усталостных трещин.

 

Перерасчет и составление

Цели и задачи обследования и испытания сооружений.

Цели и задачи рассматриваемой дисциплины — разработка методов и средств, предназначенных для качественной и количественной оценки показателей, характеризующих свойства и состояния функционирующих

объектов, а также опытного изучения процессов, протекающих в них, выявления экспериментальным путем конструктивных эксплуатационных свойств материалов, элементов конструкций, зданий и сооружений и установления их соответствия техническим требованиям.

Обследование строительных конструкций, зданий и сооружений содержит в себе методы контроля качества изготовления и монтажа элементов строительных конструкций, обеспечивающие соответствие объекта проектным значениям и отображение действительной работы систем.

Основная задача испытаний сооружений заключается в установлении соответствия между реальным поведением строительной конструкции и ее

расчетной схемой. Инженерные сооружения представляют собой достаточно

сложные механические системы, состоящие из большого числа элементов, работающих в условиях сложных напряженно-деформируемых состояний

и образующих пространственные конструкции. Несмотря на существенное

развитие современной строительной механики, на широкое привлечение к

расчетам быстродействующей вычислительной техники при рассмотрении

конкретных объектов, в том числе и строительных конструкций, возникает

необходимость идеализации расчетных схем, которые учитывают лишь главные, основные свойства, характеризующие состояние реальной конструкции.

Цель испытаний — выявление поведения инженерных сооружений, конструкций и материалов, из которых изготовлены элементы. Испытания могут проводиться как в лабораторных, так и в реальных условиях, как на моделях, так и на реальных объектах