Протокол № від 2004 р.

Затверджено радою університету

 

Редактор

Коректор

ВСТУП.

1.1. Мета і завдання дослідження та випробування будівель і споруд.

1.2. Методологія експериментальних досліджень.

1.3. Поняття про оцінку надійності конструкцій будівель і споруд.

1.4. Короткий історичний екскурс.

Література:

1.Метрологія, стандартизація, контроль якості та випробування в будівництві/ П.Ф.Вахненко, 0.В.Горик, О.О.Довженко, Є.В.Клименко, С.М.Микитенко, А.М.Павліков. - Полтава: ПДТУ ім. Ю.Кондратюка, 2000. - 224 с.

2. Лучко Й.Й., Коваль П.М., Дем¢ян М.Л. Методи дослідження та випробування будівельних матеріалів і конструкцій/ НАН України; фіз.-мех.

ін-т ім. Г.В.Карпенка, - Львів: Каменяр, 2001. - 243 с.

 

[1], стор.28-34, 62-65; [2], стор. 3-28.

 

1.1. З розвитком суспільства ускладнюються завдання, які постають пе­ред будівельниками. Зводяться все вищі будівлі, зростають прольоти спо­руд, продовжуються терміни експлуатаціїбудівель, значно збільшуютьсяоб'єми їх реконструкції. При цьому необхідно визначатинапружено-деформований стан буді­вельнихконструкцій під дією комплексу силових навантаженьі впливів: постійнихі тимчасових,динамічних і сейсмічних навантажень, агресивно­го середовища і т.п.

Забезпечити надійну експлуатацію будівель і споруд можливо тільки за наявності достатньо повної інформації про стан і параметри будівельних конструкцій та реальні характеристики їх мате­ріалів на всіх технологічних стадіях: проектування, виготовлення, транспортування, монтажу, експлуа­тації, реконструкції. На цих етапах велике значення має дослідження і випробування конструкцій, за результатами яких проектувальник робить висновок про міцність матеріалів і напружено-деформований стан елементів.

Дослідженняі випробування будівельних конструкцій, будівель іспоруд охоплює методиконтролю якості виготовлення та монтажу елементів будівельних конструкцій, якізабезпечують відповідність об'єкта проектному призначенню і відображення дійсноїроботи систем. Так, наприклад, назаводах залізобетоннихвиробів суцільні панелі для перекриття житлових і цивільних будівель, згідно з ДСТУ, повинні виготовлятися у відповідностідо робочих креслень і задовольняти певним технічнимвимогам. Встановлюються допустимі відхилення від проектних розмірів за довжиною, шириною, товщиною, неплощинністю, різниця довжини в діагоналях, зміщення закладних деталей, товщина захисного шару. Матеріали для виготовлення бетону повинні задовольняти вимоги стандартів і забезпечувати одержання бетону заданих класівза міцністю і марокза морозостійкістю. Товщина захисного шару бетонудля робочої арматури має відповідати значенню, вказаному в робочих кресленнях, нижню поверхню панелі перекриття слід підготовити під фарбування, на ній не допускаються місцеві пору­шення бетону, жирові й іржаві плями, раковини та відкриті повітряні нори, а металеві закладені деталі і випуски арматури треба захистити від корозії. К онтроль якості, який здійснюється під час виготовлення виробів дозволяє суттєво підвищити їх надійність.

Цей контроль може бути суцільним, коли вивчають кожен об'єкт, або вибірковим, коли випробовують тільки деяку кількість продукції. Розрізняють два основних методи контролю: неруйнівний і руйнівний. Найбільш точну інформацію про несучу здатність конструкції дає руйнівний метод, при його застосуванні виріб доводять до такогостану, коли подальше його викори­стання неможливе. Однак піддавати кожен виріб випробуванням до руйнування абсурдно. Тому зазначений метод пов'язаний тільки з вибірковим контролем. Неруйнівний же метод не завжди дає повну характеристику випробовуваного об'єкта, тому ці два методи використовують разом. Якщо провести неруйнівні та руйнівні випробування певної кількості об'єктів, а потім порівняти результати, то можна встановити взаємозалежність між ними.

За використанням засобів контролю для одержання інформації розрізняють такі його види:

- вимірювальний - здійснюється з обов'язковим застосуванням засобів вимірювання (застосовується для визначення геометричних розмірів, маси виробів, міцності, водопоглинання тощо);

- реєструвальний, пов'язаний з реєстрацією кількості прояву якісних ознак продукції (наприклад підраховується кількість дефектних виробів у партії);

- органолінтичний, коли первинна інформація сприймається якісно тільки за допомогою органів чуття, причому можливе використання приладів, які дозволяють збільшити точність визначення або сприйняття органів чутливості: мікроскоп, мікрофон, слухова трубка (деякі стандарти на опоряджувальні та облицювальні роботи передбачають органолінтичний метод оцінювання якості продукції);

- візуальний - органолінтичний, що здійснюється тільки органами зору.

Одержання первинної інформації зазвичай включаєдетальне ознайомленняз проект­ною і виконавчою документацією.

Існує декілька видів контрольних випробувань продукції:

- попередні, якіпроводяться на дослідних зразках для визначенняможливості їх пред'явлення наприймальні випробування;

- приймальні - контрольні випробування досліднихзразків продукції,а також виробів одиничного виробництва для з¢ясування доцільності постачання на виробництво цієї продукціїабо передачі її в експлуата­цію;

- типові випробування виконуються після внесення змін у конструкцію або технологію виготовленнядля оцінки ефективностіта їх доцільності;

- атестаційні здійснюютьз метою оцінювання рівняякості продукції під час її атестації;

- приймально-здавальні - контрольнівипробування готовоїпродукціїпід час приймального контролю. Для продукції серійноговиробництва під час таких випробувань вирішують питання про прийняття або відхиленняконтрольної партії;

Контрольні випробування розрізняють також за рівнем виконавців, які їх проводять: державні, міжвідомчі, відомчі.

Методи випробування дозво­ляють такожвиявити ті додаткові зміни стану конструкції, які з¢являються під час транспортування.

Вивчення стану конструкції, яка монтується або експлуатується в реальних умовах, забезпечується тими самими методами, що і під час контролю якості її виготовлення, але дуже часто виникає ситуація, коли для об'єкта, який функціонує, відсутня проектна і робоча документація, тоді його встановлення пов'язано з вивченням реальних умов роботи системи. До подібної ситуації можна віднести випадок, коли необхідно визначити роботоздатність системи з урахуванням відхилення її пара­метрів від проектних.

Підвищені вимоги ставляться до методів дослідження причин аварій у результаті пошкодження конструкції в процесі монтажу й експлуатації, а також катастроф - аварій, які спричинили людські жертви. Об­стеження і випробування будівельних конструкцій і споруд дозволяють виявити найхарактерніші дефекти і розробити рекомендації щодо уточнення методів розрахунку тих або інших конструкцій, удосконалення їхконструктивних схем, технології виготовлення і монтажу будівельних конструкцій.

Одним із етапів обстеження є візуальний огляд об'єкта, установки щодо відповідності об'єкта проекту, виявлення видимих дефектів і їх фіксація (наявність тріщин, проточок, відшарувань захисного шару у залізобетонних елементах, ко­розії металевих елементів, прогинів елементів, стан стиків, зварних, бол­тових і клепаних з'єднань та ін.), складання схем дефектів споруди, проведення комплексу дослідження неруйнівними методами.

Візуальна оцінка споруди дає першувихідну інформацію,дозволяєсудитипро ступінь зношуванняелементів конструкції, дає можливість конкретизувати подальші випробування, які першу чергу пов¢язаніз використаннямнеруйнівних методів.Такі випробування можна проводитиі під статичним, і піддинамічним навантаженнями. Комплекстаких експериментів включаєвизначення значень геометрич­них параметрівспоруди (прольоти, товщини,висоти та ін.), характерис­тик міцності іструктурних властивостейматеріалу,товщини захисногошару бетону, розташуванняарматури, прогинів ідеформацій елементів, динамічних амплітуд переміщень, періодівколивань конструкцій,приско­рень окремих точок і ін.

У дослідженнях споруд широко використовують методи інженерноїгеодезії,за допомогою яких вимірюютьзсідання будівель і споруд,їхзсуви, параметри тріщин і деформаційних швів, прогини елементів кон­струкцій. Методами інженерної фотометрії визначають переміщення то­чок і деформацію елементів конструкцій під статичними і динамічними впливами. В останній час ефективно розвиваються методи лазерної інтер­ферометрії.

Таким чином, випробування конструкцій, будівель і споруд є складовимелементом обстеження,а за своєю методологією, апаратурним забезпеченням і методами обробки є самостійним напрямком експериментальної механіки. Мета цього напрямку - створити методи і засоби, які дозволять на базі експериментальних досліджень отримати об'єктивну інформацію про властивості конструкційних матеріалів, поведінку елементів конструкцій і дійсну роботу споруд.