15. Категории состояния железобетонных конструкций, основные признаки.

1. Нормальное(исправное) – На поверх нет видим дефект. Или имеются отдельн раковины, выбоины, волосные трещины. Антикор защита закладных деталей не нарушена, поверхность арматуры чистая. Глубина нейтрализации не превышает половины толщины защитн. Слоя. Прочность не ниже проектной, величина защит слоя меньше проектн макс на 20%, прогиб и раскрытие трещин не превышает норм,расч сопрот арматуры 0,95 принятой по нормам потери площади арматуры нет. Антикор защина не имеет нарушений сплошности.

2. Работоспособное – Антикор защита имеет частичн поврежден, мокрые и масляные пятна, выколы. При малой величине защитного слоя проступают следы коррозии распредел арматур и хомутов, корроз рабочей арматуры отдельными пятнами и точками. Язв и пластинок ржавчины нет. Антикор закладн делалей не нарушена. Глубина нейтрализации не превышает защитный слой. Изменен цвет бетона из за пересушивания, местами отслоение бетона при простукивании, прочность бетона не ниже проектной сопротивл арматуры 0,95 от принятой.потеря площади сечения ненапряг арматуры на более 5 %

3. Ограниченно работоспособное - ржавчина на стержнях оголенной арматуры, трещины преышают допуст раскрытие, бетон в растянутой зоне между стержнями легко крошится. Провисание стержней распред арматуры. Уменьшенная площадь опирания элементов, снижение прочност бетона на 30% потеря площади сечения стержней более 5 %, есть трещины в сжатой зоне и в зоне главных растягивающих напряжений.прогибы превышают допуст более чем на 30 %. Трещины в колоннах менее 0,5 мм. пятна ржавчины вдоль арматурных стержней

4. Аварийное – наклонные и вертикальные трещины с раскрытием более 0,5 мм. отслоение поверхностного слоя длиной до 50 см на глубину защитного слоя. Нарушение связей между элементами каркаса. Отколы бетона на шлубину 3-5 см на площади до 30 см оголение арматуры по длине до 40% смещение плит на 1/5 глубины заделки, отход анкеров и закладных деталейиз за коррозии стали в швах деформация закладных элементов, разрыв хомутов в зоне наклонной трещины, в растянутой зоне, разрыв отдельных стержней в растянут зоне, раздробление бетона в сжатой зоне, выгиб колонны больше 1/200 высоты, наклонные и вертикальные трещины раскрытием больше 1 мм оголение больше 1 стержня с нарушением сцепления с бетоном. Уменьшение сечения закладных деталей более чем на 30 % сечения. От огневого воздействия трещины более 30 см с отслоением поверхности прогибы плит перекрытий более 1/80 пролета поперечные трещины более 3 мм. отколы бетона на 3-5 см. коррозия более 10%. Разрывы арматуры а также разрыв и выдергивание анкерных связей. Отслоение защитного слоя сжатой зоны не 50%, образование трещин в виде лещадок. Искривление горизонтальных и вертикальных линий панельных стен.

16. Определение остаточной несущей способности железобетонных конструкций с учетом нарушений.

В зависимости от категории состояния оценка остаточной несущей способности выполняется в один или два приема. Критерием является расхождение между начальной и фактической несущей способностью. Если разница более 25%, то второго этапа не требуется.

На 1-ом этапе оценки расчет выполняется по формулам СниП «Бетонные и железобетонные конструкции», при этом в характеристики бетонных и арматурных вводится коэффициент Кизм. Он позволяет внести поправки в зависимости от категории состояния. При использовании расчета параметров бетона – с учетом факт кубиковой прочности (Rфакт х Кизм), вводятся поправки к сопротивлению арматуры (Rs х Кизм ^/ ).

Кизм ^// учитывает нарушение сцепления бетона с арматурой (Rsф х Кизм ^//)

Коэффициенты завиясят от категории состояния.

Кат сост.	Кизм	Кизм /	Кизм //
1	1	1	1
2	0,9	0,95	0,9
3	0,8	0,9	0,8

4,5 ничего не считают

В случае повреждения арматуры коррозией устанавливают фактическую площадь арматуры с учетом коэффициента ослабления Кd

Кd = 100% х (d₀² – d_к²) : d₀²

Если оставшийся диаметр арматуры 50% от начального, такие стержни в расчете не учитываются.

Если снижение прочности не очень большое, используется метод статист моделирования. Переход от кубиковой прочности к призменной выполняется с учетом Кпер = 0,77-0,0001 Rф.

Rпр^норм = R^норм Кпер

Для получения призменной расчетной прочности %

Rпр ^фак = Rф Кпер Кизм

Послед расчета%

1)обрабатываются данные измерения прочности, проводятся расчеты по формулам СниП и определяют n значений несущей способности.

2)проводятся расчеты и находят n значений усилий

3) n значений усилий делятся на разряды.

Полученные данные обрабатываются методом математической статистики. На основании полученных результатов можно определить надежность по несущей способности сечений.

16. Способы определения фактических характеристик бетона в конструкции.

Определение фактической плотности бетона:

-неразрушающий метод (пластических деформаций, ультразвуковой, скола бетона);

-разрушающий метод (по образцам) может применяться только в материалоемких конструкциях. Количество конструкций – 3 образца для разрушающего метода, для неразрушающего больше. Число образцов зависит от объема работ, вида конструкций и процента необходимой достоверности. При осмотрах при выявлении конструкций с низкой прочностью и еще при большом объеме работ, менее трудоемкий- склерометрический метод. Если прочность изменяется по толщине (толщина большая), то используется метод скалывание ребра, метод отрыва. Метод упругого отскока. С высоты бросается шарик. Применяется в конструкциях толщиной >50 см, защитный слой>10 мм. Метод, основанный на местном разрушении бетона, более точный, но трудоемкий. При контроле ответственности конструкций, при малом объеме работ и для корректировки тарировки зависимостей ультразвукового и склерометрического метода. Ультразвуковой метод возможен в монолитных конструкциях и сборных конструкциях. По результатам определенной прочности бетона группируются конструкции с близкими значениями. Кол-во участков д.б. не менее 12 для возможной статистической обработке результатов. При выборе участков испытаний 2/3 д. приходиться на наиболее загруженные зоны. Остальные участки д.б. равномерно расположены по поверхности. Размер 1участка 100см2. В первую очередь подвергается боковые участки. Нельзя подвергать зоны, где возникает максимальное усилие. Все испытания проводятся при «+» температуре. Разброс показаний 13,5%,тогда 12 образцов достаточно, если >13,5% увеличиваем количество образцов. При применении метода пластических деформаций (использование молотков), то на площади 100 см2 д.б. не менее 10 отпечатков. Этот метод имеет много погрешностей. Ультразвуковой контроль бетона - прозвучивание бетона, когда прочность определяется количеством прохождения звука по времени. Нормальная прочность 20 МПа при скорости 4,5. Этим методом можно определить однородность бетона. База прозвучивания измеряется с точностью до 1 мм. Число конструкций, отнесенных к одной зоне (прочности) д. иметь разброс прочностей находится в интервале R=( 0.7- 1.3)R, то можно отнести к одной зоне. Точность неразрушающего метода корректируется с помощью коэффициента: К = ΣRi разруш / ΣRi неразруш

Во всех случаях проверки прочности, когда К наход-ся в пределах (0,9-1,1), то корректировка прочности не требуется. Ri=Rнеразруш * К

16. Возможные повреждения металлических конструкций и оценка их технического состояния.

Причины и типы нарушений:

1. Непродуманные нагрузки

2. Недостаточность связей, податливость опор, повышенная гибкость, неудачная строповка.

3. Хладоломкость стали, хрупкое разрушение, неудачный выбор расчетной схемы.

4. Некачественная сварка.

5. Подвеска дополнительного оборудования, возможная коррозия.

6.Усталостное разрушение.

7.Неравномерная осадка опор.

Типичными являются: потеря устойчивости, недостаточная пространственная жесткость, перегрузка.

Натурное освидетельствование конструкции может быть: сплошным или выборочным. При сплошном проверяют все конструкции каркаса и узлы сопряжений в пределах обследуемого участка, при выборочном – не менее 20 % однотипных конструкций.

Коррозионный износ конструкций устанавливают визуальной оценкой состояния противокоррозионной защиты предварительно очищенной от загрязнений конструкций и инструментальными замерами участков с повышенным коррозионным износом. Толщину поврежденных коррозией элементов замеряют штангенциркулями, микрометрами. Замеры проводят после удаления с пораженных участков пластовой ржавчины. Качество металла оценивают по данным заводских сертификатов или по результатам лабораторных испытаний. Пробы для химического анализа и образцов для механический испытаний отбирают из элементов конструкций отдельно для каждого металла. Нормативные крановые нагрузки определяют по паспортным данным или путем взвешивания кранов гидравлическими домкратами. Нормативные значения атмосферных нагрузок определяют на основании данных Госкомгидромета.

Отклонения конструкций от проектного положения определяют по данным геодезической съемки. Общие размеры конструкций и их элементов замеряют рулетками или металлическими линейками. Размеры поперечных сечений элементов определяют штангенциркулями, микрометрами, толщинометрами и др. Угловые отклонения определяют с помощью оптических квадрантов или уровней. Для измерения искривлений могут быть использованы натянутые шнуры, шаблоны, и др. Натяжение заклепок и болтов контролируют молотком. Сварные швы осматривают после их предварительной очистки Ме щетками. Внешние дефекты сварки определяют путем осмотра всей поверхности шва невооруженным глазом, для выявления мелких дефектов используют лупы с 6-8 кратным увеличением.

Основные воздействия: 1. силовые, 2. температурные(коробление защитных покрытий: штукатурки, краски и т.д. )

Наиболее опасное отклонение- уменьшение сечения по сравнению с проектом. Недопустимое нарушение: - трещины в металле или сварном шве; - отсутствие сварных швов в части элементов; - отсутствие фиксации в соединениях; - искривление элементов из-за потери устойчивости; - отсутствие связевых элементов в конструкциях.

16. Категории состояния металлических конструкций.

В процессе проведения обследования возникает необходимость оценки состояния конструкций для принятия решения о ее дальнейшем использовании. Критериями такой оценки становятся признаки , характерные для конструкции или ее формы. Для упругих материалов, как металл, изменение величины прогиба, для любых конструкций – нарушение целостности их, изменение опорной зоны, снижение рабочего сечения элемента конструкций, изменение механических характеристик, оцениваемое косвенными признаками. В зависимости от совокупности характерных признаков технического состояния конструкциям может быть присвоена категория состояния по комплексу признаков. Причем достаточно наличие хотя бы одного признака, чтобы привести конструкцию в категорию более опасного для эксплуатации состояния. Наиболее безопасными являются 1 и 2 категории.

Категория состояния конструкций	Признаки состояния конструкций	Мероприятия
1.Нормальное	Отсутствуют признаки, характеризующие износ конструкций и повреждение защитных покрытий.
2.Удовлетворительное	Местами разрушено антикоррозийное покрытие. На отдельных участках коррозия отдельными пятнами с повреждением до 5% сечения, местные прогибы от ударов транспортных средств и другие повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 5%	Местный ремонт
3.Не удовлетворительное	Прогибы изгибаемых элементов превышают 1/150 пролета. Пластинчатая ржавчина с уменьшением площади сечения несущих элементов до 15%. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15%. Погнутость узловых фасонок ферм.	Местное усиление
4.Предаварийное или аварийное	Прогибы изгибаемых эле-ментов более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций. Срез отдельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях. Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25% и более. Трещины в сварных швах или в околошовной зоне. Механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 25% . Отклонение ферм от вертикальной плоскости более15 мм. Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок; разрывы отдельных растянутых элементов; наличие трещины в основном материале элементов; расстройство стыков и взаимных смещений опор.	Дополнительное обследование специализированными организациями для принятия решения. Требуются срочные мероприятия по исключению аварии и обрушения конструкций

Для отнесения конструкции к перечисленным в таблице категориям состояния достаточно наличие одного признака, характеризующего эту категорию.