Кочнев н. И. Чумак. М. В
 Скачать 1.09 Mb.
|
|
Обмерочные работы Линейные измерения здания и конструкций ГОСТ 26433.0 ГОСТ 26433.1 Рулетки металлические, штангенциркуль, мик- рометры, измеритель длины «БОШ DHS-20», лазерный дальномер «Disto-basic-set» и др. 7 Измерение вертикальных отметок и перемещения ГОСТ 24846 Теодолиты Т-1, ЧТЗОП, нивелиры НВ-1, НО-5, НЗ, лазер «LM200», трехлучевой лазерный ниве- лир «PLS3-set» 8 Угловые отклонения ГОСТ 24846 Теодолит Т-1, оптический квадрант КО-1, КО- 1М, углономер «БОШ DNM-6» 9 Измерение прогибов Миссуры, прогибомер П-1, уровни 10 Ширина и глубина рас- крытия трещин Микроскопы МИР-2, МПБ, щупы, лупы, ультра- звуковые приборы УКБ-1, УК-10П, Обследование несущих строительных конструкций 11 Определение прочности материала железобетон- ных и каменных (кир- пичных конструкций) ГОСТ 22690 Склерометр КМ, молоток Кашкарова, молоток Физделя, ОНИКС-2.5, ОНИКС-2.6,молотки Шмидта РМ, LB. Ультразвуковые приборы Бе- тон-12, Бетон-22, УКБ-1, УКБ-1М, УКБ-10П, УКБ-16П, УКБ-10ПМ, УК-ПМ, УК-14П, УК- 1401. Пульсар 1.1., Пульсар 1.2 12 Определение прочности раствора в каменной кладке ГОСТ 22640 Молоток Шмидта LB, «ОНИКС-2.5» Пульсар 1.1. 13 Определение твердости и прочности металла Твердомер ТЭМП-2 14 Расположение арматуры и определение толщины защитного слоя ГОСТ 22904 Магнитные приборы ИЗС-10Н, ИЗС-2, ИПМ, ИСМ и др., «ПОИСК-2.5», «БОШ DMF-10» 15 Качество сварных швов ГОСТ 3242 Дефектоскопы магнитографические, гаммагра- фические, ультразвуковые 16 Коррозия строительных конструкций Микроскопы, измерительные инструменты, ин- дикаторы рН 17 Толщина и качество за- щитных покрытий Толщиномеры ИТП-1, МТ-300, дефектоскопы ЛКД-1, ЛКД-2 Таблица 1 Измеряемые величины Измерительные приборы и их обозначения Цена деления шкалы прибора мм База мм Деформации растянутой арматуры Тензометр Гугенбергера 0001 10-20 36 Прогиб балки Индикатор И-1 001 Деформации бетона в сжатой зоне Индикатор И-2 тензометры Гугенбергера 0001 150 Деформации бетона в растянутой зоне Индикатор И-3; И-4 0001 150 Момент появления тре- щин и ширина их рас- крытия отсчётный микроскоп МПБ-2 005; 01 Величина нагрузки Манометр По тарировоч- ному графику для получения объективной информации о качестве материала и состоянии основных несущих конструкций при обследовании зданий нашли применение технические средства инструментального контроля физических, механических и геометрических характеристик, приведенных в таб. 3.1. Таблица 4.2.Средства неразрушающего контроля состояния конструкции ¹ Средства контро- ля Контролируемые параметры Принципы контроля Завод- изготовитель Ударный метод 1 Молоток Физделя Прочность бетона, раствора, естест- венного камня, из- верженных пород (гранит, сиенит, диабаз и пр.) По тарировочной кривой по среднему значению диаметра 10-12 отпечатков при ударе по поверхности конструкций. Точность ±50 % 2 Молоток Кашкаро- ва Тоже По тарировочной кривой по среднему значению отношений из 10-12 отпечатков на испытательном и эталонном мате- риалах. Точность ±70 % 3 Пистолет ЦНИИ- СКа склерометр КМ, склерометр Шмидта Тоже По тарировочной кривой по величине энергии отскока с начальной энергией 50 кг/см или 12,5 кг/см 2 в зависимости от прочности испытываемого материала. Точность. ±65 % ЭЗ ЦНИИСК Метод вырыва 4 Прибор ГПНВ-5 Прочность бетона и других связных ка- менных материалов По усилию вырыва стержня из тела испытываемого мате- риала по тарировочной кривой определяется прочность бе- тона. Точность ±65 % Промстройпроект Метод контроля за трещинами 5 Рычажный маяк Скорость развития трещин Поворот стрелки относительно шкалы благодаря двум сводным шарнирам по обе стороны трещин 6 Пластинчатый ма- як Скорость развития трещины Смещение двух пластин относительно друг друга, закреп- ленных по обе стороны трещины Гипсовый маяк Скорость развития трещины Измерение раскрытия трещин через каждый месяц 37 Ультразвуковой метод 7 Электронные при- боры УКБ-1М, УК-14П Пульсар.1.1., .Пульсар 1.2 Прочность материа- ла; статический мо- дуль упругости; раз- меры структурных дефектов (трещины каверны и пр.) Прочность определяется по тарировочной кривой «проч- ность-скорость распространения волн», «прочность - аку- стическое сопротивление». Точность ±60 %. Модули упругости определяются аналитически по значени- ям скоростей распространения волн. Наличие дефектов и габариты устанавливаются по изменению скорости распро- странения волн Магнитный метод 10 Магнитометричес- кие приборы ИМП (измеритель маг- нитной проница- емости), ИПА (из- меритель парамет- ров аппаратуры), ИНТ-М2 (измери- тель напряжений и трещин) Размещение армату- ры в каменных и железобетонных конструкциях, тол- щины защитного слоя, напряженное состояние арматуры По отклонению стрелки амперметра со специальной гра- дуировкой при перемещении по поверхности конструкций фиксируется расположение арматуры (ИМП). Измерение толщины защитного слоя основано на изменении магнитно- го сопротивления датчика при нахождении его вблизи ар- матурного стержня (ИПА). (Точность до 1 мм). Измерение напряжений в металле основано на зависимости магнитной проницаемости от величины максимальных напряжений (ИНТ-М2. Точность ±2 % Геодезический метод 15 Прогибомеры Максимова, Аи- стова, ЛИСИ, Муссуры Местные деформа- ции конструкций сдвиги и повороты в узлах конструкций Деформации определяются в результате перемещения подвижного стержня прибо- ра относительно неподвижного при плот- ном их прижиме к поверхности конструк- ции 16 Проволочные тен- зометры сопротив- ления Местные деформа- ции Деформации определяются по изменению сопротивления проводников, наклеенных на поверхность конструкций, при их сжа- тии или растяжении 17 Нивелиры НА-1, с оптической насад- кой Измерение абсолют- ных осадок зданий и сооружений Нивелирование с постоянной точки при перемещении геодезической рейки. Сред- няя квадратичная ошибка ±1 мм (±0,3 мм для нивелиров с оптической насадкой) 19 Нивелир Н-1, Н-3, Теодолит 1-2, Клинометры КП-2 Измерение кранов сооружения Способность измерения горизонтальных углов. Точность ±5-10 38 5. ПРИМЕРЫ РАБОТ ПО ПРИМЕНЕНИЮ НЕРАЗРУШАЮЩИХ МЕТОДОВ ПРИ ОБСЛЕДОВАНИИ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ РАБОТА №1 Построение тарировочного графика определения прочности для молотка Кашкарова по ГОСТ 22690.2-77. Изучение методики построения тарировочных графиков прочности неразрушающими методами для молотка Кашкарова по ГОСТ 22690.2-77. При неразрушающем контроле прочности, в зависимости от применяемого метода могут быть получены следующие косвенные показатели ( КП): - соотношение диаметров отпечатка на бетоне и эталонном стержне Н-R сж Тарировочные зависимости строят путём параллельных испытаний образцов вначале не- разрушающими методами, а затем на прессе до разрушения (ГОСТ 10180-78) Для испытания применяют специальный молоток с шариком диаметром 15.88 мм с одной стороны и вставленным в прорезь эталонным стержнем из прутковой стали класса А-I диа- метром 10 мм в =420-460 МПа., заострённым с одной стороны . Для построения градуировочной зависимости для различных классов (марок) бетона берут- ся образцы-кубы со стороной 150 или 100 мм. Количество серий образцов кубов прини- мается не менее 16. При этом они должны иметь одинаковый состав, время и условия твердения, что и контролируемое изделие (балка, плита, колонна и. т. д.). Работа выполняется в следующей последовательности: 1. -Установить молоток Кашкарова шариком на бумагу с копиркой в выбранное место об- разца-кубика и нанести удар слесарным молотком по головке молотка Кашкарова. (рас- стояние от точек до ребра образца должно быть не менее 30-35 мм, чтобы не было ско- ла угла кубика). В результате удара образуется лунка на поверхности бетона -d б и на эта- лонном стержне -d э. 2. Измерить штангенциркулем или с помощью углового масштаба диаметры полученных отпечатков на бумаге -d б (на бетоне) с точностью до 0.1 мм. 3. Измерить штангенциркулем или с помощью углового масштаба больший диаметр по- лученного отпечатка (эллипса) на эталонном стержне. -d э (измеряют с точностью до 0.1 мм). Вычислить отношение d б / d э 4. Передвинуть после удара эталонный стержень на 15 мм в стакане молотка Кашкарова и выполнить удар на следующем выбранном месте бетона (предварительно установив бумагу с копиркой). Передвигать следует после каждого удара. 5. Данные измерений полученных диаметров -d б и d э занести в журнал испытаний - таблицу № 1. Следует произвести не менее 10 ударов на разных гранях кубика, (пред- варительно прозвучить прибором УК-14П). 6. Выполнить испытание образца -куба на сжатие R сж (R i ) на прессе ПСУ-125 до разруше- ния 7. Полученное значение разрушающей нагрузки в кгс (кн) занести в таблицу № 2, вычис- лить кубиковую прочность (МПа). 8. Выполнить статистическую обработку результатов для получения тарировочной зави- симости вида R р = a o +a 1 / H. Рекомендуется расчет вести в табличной форме (число пар “ Нi – Rср” для выполнения лабораторной работы принять равным 10). 9. Построить график тарировочной зависимости по данным 2 и 9 колонкам таблицы № 3 и нанести на него данные 3 колонки, выполнить отбраковку результатов. 10. 39 Рекомендации по статистической обработке результатов. -Данные вычислений средних отношений d б /d э (Нi) и механических испытаний Ri (Rср для куба) занести в 1 ю строчку (колонки 2 и 3) таблицы № 3 Вторую и последующие строчки (всего их 10) занести рекомендуемые данные из табли- цы приложения 1 (по номеру своей бригады). -Выполнить расчёты коэффициентов а 0 и а 1 , -Вычислить среднее квадратическое отклонение и оценить полученную зависимость. Выполнение работы: Табл №1 Журнал испытаний молотком Кашкарова одного куба (пример) № удара 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 d б (мм) 5.6 4.8 5.5 5.8 6.0 6,2 6,2 6,1 6,0 6,0 d э (мм) 3,3 3,4 3,5 3,8 4,3 4,6 4,5 4,4 4,3 4,4 Н= d б / d э 58,2 / 40,5 = 1,437 После заполнения таблицы 2.1 кубик испытывается на прессе до разрушения .Результаты испытания куба на прессе заносятся в таблицу 2 Табл 2 Журнал испытания кубов на прессе (пример). № пп куба Разрушающая сила F (кг) Площадь сечения А ( см 2 ) Кубиковая прочность Ri=F/A (кг/см 2 ) МПа 1 2 3 4 1 35400 10х10,8 327,8 (32,78) Средняя величина кубиковой прочности бетона Rср=Rik Мпа где k = 091 — коэффициент перехода к прочности стандартных кубов с ребром 150 мм; -Данные вычислений средних отношений Нi = d б /d э и механических испытаний кубов Ri для одного куба заносятся в таблицу № 3 ( 1я строчка). Табл 3 Расчётная таблица градуировочной зависимости. № Куба n Н i R i мПа Z i = 1/H (R i -R ср ) мПа (Z i -Z ср ) (R i -R ср )х (Z i -Z ср ) мПа (Z i -Z ср ) 2 R p i по (6й) формуле мПа 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 10 R ср = Z ср = = = 40 R ср =Ri /n , Z ср =Zi / n Уравнение универсальной тарировочной зависимости R-f(H) (уравнение гиперболы) имеет вид: R р = a o +a 1 / H: 1 Для преобразования этого уравнения в уравнение линейного вида R р = a o +a 1 Z (2) (для удобства последующих вычислений), вводим переменную Z=1/H, где -Н -средне-арифметическое отношение диаметров полученных отпечатков. Математическая обработка полученных экспериментальных данных во 2й и 3й колонках таблицы № 3 позволяет вычислить коэффициенты a o и a 1. Для определения коэффициентов a o и a 1 могут быть использованы следующие форму- лы a 1 =[ i n 1 (Z i -Z ср )(R i -R ср ] / [ i n 1 (Z i -Zср) 2 ] (3). т.е. сумму расчётных данных 7й колонки разделить на сумму 8й. a o =R ср - a 1 Z ср (4). где R ср ; - Z ср сумма соответственно 3й и 4й колонки Вычисленные коэффициенты подставляются в уравнение R расч = a o +a 1 ∙Z (5) Делая обратную подстановку Z=1/H получаем уравнение гиперболы (расчетную формулу) R расч = a o +a 1 / H i : (например R р i = 920 / H i -310) (6) Подставить в найденную зависимость (6) вычисленные средние значения Hi для серий ку- бов и вычислить R р i . Результаты расчетов занести в 9ю колонку. Используя данные 2 и 9 колонки построить график тарировочной зависимости прочности бетона R сж от соотношения диаметров отпечатка на бетоне и эталонном стержне Нi. После построения на миллиметровке градуировочной зависимости определяют её среднее квадратическое отклонение S Т по формуле S R i R N T i p i N .( . ) / ( ) 2 1 2 (5). и корректируют её, путём отбраковки средних результатов серий не удовлетворяюших ус- ловию (R p i - Ri) / S Т 2 (6). Те пары единичных значений , Ri-Hi, которые не удовлетворяют этому условию отбрасы- вают и градуировочную зависимость рассчитывают заново. Полученную зависимость оценивают по среднеквадратическому отклонению , которое не должно превышать 12 % т.е. S Т / Ri 100% 12% (7). Если это условие выполняется , то этой зависимостью можно пользоваться для определе- ния прочности в конструкциях. Вопросы для закрепления материала: 1. Из какой стали выполняют и для чего нужен эталонный стержень. 2. Как получить отпечаток на бетоне. 3. Зачем передвигать эталонный стержень после удара. 4. В каких местах куба нельзя проводить испытания. 41 Варианты заданий для математической обработки результатов экспериментальных исследований. Бригада 1 Бригада 2 Бригада 3 Бригада 4 Бригада 5 Бригада 6 Hi Ri МПа Hi R МПа Hi R МПа Hi R МПа Hi R МПа Hi R МПа 3.0 3.2 2,5 8.5 2,62 7.4 2,60 7.5 2,6 7.8 1.1 55 2.9 4.4 2,70 6.5 1.9 16 2,70 6.5 2,70 6.5 1.16 51 1.1 56 1.12 55 2,80 5.5 1.12 54.5 2,80 5.5 2,80 5.5 1.18 50 2,84 5.0 1.8 17 2,84 5.0 1.66 20 2,84 5.0 1.2 47 2,90 4.4 2,90 4.4 2,90 4.4 2,90 4.4 2,90 4.4 1.24 48 1.18 49 1.6 23 1.2 47 1.56 23 1.5 26 1.5 25 1.62 20 1.5 26 1.16 50 1.1 55.5 1.6 22 1.6 22 1.7 19 1.2 47 1.7 19 1.14 53 1.7 19 2.1 13.5 1.86 16 1.1 56 1.58 23 1.24 44 1.8 17 РАБОТА №2 Построение тарировочного графика определения прочности неразрушающими методами прибором УК-14П по ГОСТ 17624-87 . Определение прочности бетона неразрушающими методами осуществляется на осно- ве зависимости между акустическими и механическими характеристиками бетона Исполь- зование такой зависимости регламентировано ГОСТ 17624 —87 “ Бетоны тяжелые и лег- кие Ультразвуковой метод определения прочности” Надежную корреляцию “ прочность — скорость” можно наблюдать только для опреде- ленного состава бетона. Тарировочная зависимость является результатом параллельно проводимых ультразвуковых и механических испытаний на образцах- кубах Берется не ме- нее 48 образцов кубов (не менее 16 серий) с длиной ребер 015 м или (0.1х0.1). В данной работе число Работа выполняется в следующей последовательности: 1. Измерить, взвесить, подготовленные кубы 2. Установить датчики “соосно” с 2 противоположных сторон куба, снять по прибору УК- 14П значение времени прохождения ультразвуковых волн через куб при сквозном про- звучивании на трех уровнях по диагонали (верхний угол середина нижний угол ку- ба(по двум противоположным граням прозвучить в 6-8 местах) 3. Записать в таблицу № 1 наименьшее, установившееся по прибору УК-14П, время про- хождения ультразвука через куб (для соответствующей базы). Отклонения от среднего значения данных времени распространения ультразвука на всех уровнях по одному ку- бу не должны превышать 5%. 4. Измерить “базу” (расстояние между осями датчиков). 42 5. Вычислить скорость ультразвука по формуле V l t t , где l — база прозвучивания (расстояние между осями датчиков) t — время прохождения ультразвука через материал(бетон, кирпич дерево). t — поправка в определении времени за счет прохождения сигнала через коаксиальные кабели и элементы преобразователей (определяется при поверке прибора t = 0,6). 6 Испытать образцы -кубы на прессе до разрушения, с целью определения прочности материала на сжатие R сж (R i ) , Данные механических испытаний определения R сж (R i ку- бов) занести в таблицу № 1 Примечание: (предварительно простучать куб молотком Кашкарова смотри работу № 1) 7. Полученное значение разрушающей нагрузки в кгс (кн) занести в таблицу № 2, опреде- лить кубиковую прочность (МПа). 8. Выполнить статистическую обработку результатов для получения тарировочной зави- симости вида R рас = a o +a 1 V. Рекомендуется расчет вести в табличной форме (таблица № 3), где число пар «скорость-прочность» “Vi – R ср ” для выполнения лабораторной рабо- ты принять равным 10). 9. Построить на миллиметровке график тарировочной зависимости по данным 3 и 8 ко- лонкам таблицы № 3 и |