Zatěžovací zkoušky stavebních dílců a konstrukcí
-
Upload
flynn-humphrey -
Category
Documents
-
view
77 -
download
2
description
Transcript of Zatěžovací zkoušky stavebních dílců a konstrukcí
Zatěžovací zkoušky Zatěžovací zkoušky stavebních dílců a konstrukcístavebních dílců a konstrukcí
Prof. Ing. Jiří Adámek, CSc.Prof. Ing. Jiří Adámek, CSc.
Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc.Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc.
př. pro 2. roč. – verze 01
Ústav stavebního zkušebnictví FAST, VUT v BrněÚstav stavebního zkušebnictví FAST, VUT v Brně
Cílem ZZ je získat podklady pro hodnocení:
- funkce zkoušené konstrukce při statickém nebo dynamickém zatížení - spolehlivosti konstrukce z hlediska mezních stavů použitelnosti popř. únosnosti (u zkoušek dílců)- výpočtových modelů, pokud je pochybnost, že použité výpočtové postupy nejsou dostatečně výstižné nebo není možné bezpečně zajistit všechny potřebné parametry pro výpočet- spolehlivosti konstrukce, zejména jsou-li pochybnosti o shodě provedení konstrukce s požadavky návrhu (např. nedodržení předepsané pevnosti betonu v části konstrukce)
Členění zatěžovacích zkoušek:a) Dle podmínek pro provádění rozlišujeme: - zatěžovací zkoušky nezabudovaných stavebních dílců prováděné zpravidla ve vybavených zkušebnách
- zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcí před zahájením provozu nebo v době provozu
- zatěžovací zkoušky modelů stavebních konstrukcí, které jsou prováděny v laboratořích
b) Časové působení zkušebního zatížení: - zkoušky krátkodobé - slouží k ověření okamžitých vlastností
- zkoušky dlouhodobé - slouží ke studiu dlouhodobých přetvárných vlastností nebo degradace parametrů spolehlivosti
- zkoušky opakované pro soustavné sledování změn vybraných parametrů v době provozu
c) Dle dosaženého stupně zkušebního zatížení dělíme zkoušky dílců a konstrukcí na:
- zkoušky bez dosažení únosnosti zkušebního vzorku, které slouží k průkazu velikosti přetvoření, u betonových konstrukcí rovněž k určení vzniku, rozvoje a maximální šířky trhlin
- zkoušky do dosažení únosnosti zkušebního vzorku
d) Charakter zatížení vymezuje dva rozdílné typy zkoušek: - statické zatěžovací zkoušky, při nichž změna velikosti zatížení je pomalá nebo pohyb zatížení má zanedbatelné zrychlení, vyvozuje tedy na zkušební dílec nebo konstrukci statické účinky. Tento charakter zatížení je běžný u pozemních stavebpozemních staveb
- dynamické zatěžovací zkoušky, při nichž zkušební zatížení mění svou velikost nebo polohu a vyvolává takové zrychlení zkušebního dílce nebo konstrukce, že nelze zanedbat vliv vzniklých setrvačných sil hmoty konstrukce. Dynamická zatížení vyvolávají velké točivé stroje na základy, nárazový vítr na vysoké stavby apod.
Časový postup zatěžovací Časový postup zatěžovací zkoušky je rozdělen na etapy:zkoušky je rozdělen na etapy:- přípravapříprava zatěžovací zkoušky zahrnuje zpracování programu zkoušky - prováděníprovádění zatěžovací zkoušky - vyhodnocenívyhodnocení zatěžovací zkoušky
1. Zatěžovací zkoušky stavebních dílců
Stavební dílec je definován jako Stavební dílec je definován jako samostatná, předem vyrobená součást samostatná, předem vyrobená součást stavebního objektu nebo konstrukce stavebního objektu nebo konstrukce (ČSN 73 2031). Před zahájením hromadné (ČSN 73 2031). Před zahájením hromadné výroby je správnost návrhu a vhodnost výroby je správnost návrhu a vhodnost technologie ověřována technologie ověřována průkazní průkazní zkouškouzkouškou. K této zkoušce jsou . K této zkoušce jsou uvažovanou technologií vyrobeny uvažovanou technologií vyrobeny
nejméně nejméně tři zkušební vzorkytři zkušební vzorky..
Rovnoměrné Rovnoměrné zatížení je zatížení je nahrazeno nahrazeno soustavou soustavou čtyř břemenčtyř břemen
Betonové dílce ČSN 73 20 46 čl. 89 d.)Betonové dílce ČSN 73 20 46 čl. 89 d.) po dosažení základního zatížení nesmí šířka trhlin u železobetonového dílce překročit: - 0,1 mm u dílců vystavených agresivnímu prostředí - 0,2 mm u dílců vystavených vlivu povětrnosti - 0,3 mm u všech ostatních dílců
Po odlehčení se trhliny uzavřou na šířku menší než 1/3 hodnoty zjištěné při zatížení.
2. Zatěžovací zkoušky stavebních 2. Zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcí- statickékonstrukcí- statickéZkoušená stavební konstrukce reprezentuje ucelenou funkční konstrukci nebo její část, případně je reprezentantem celé skupiny konstrukcí. Před zahájením přípravy zatěžovací zkoušky je požadováno odpovědné zdůvodnění, stanovení rozsahu a cílů zkoušky. U zkoušek konstrukcí před jejich uvedením do provozu nebo zkoušek v době provozu je třeba zvážit trvalé důsledky na technický stav (trvalé přetvoření, trhliny, porušení spolupůsobení části konstrukce apod.). U mostů jsou trvalé U mostů jsou trvalé
důsledky nepřípustné.důsledky nepřípustné.
3. 3. Zatěžovací zkoušky stavebních Zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcí- dynamickékonstrukcí- dynamické
Podmínky a průběh zkoušek jsou specifikovány ČSN 73 2044, pro mosty
ČSN 73 6209. Jsou doporučeny pro vybrané typy konstrukcí se zatížením vyvolávající dynamické účinky:- věže a komíny- věže a komíny o výšce v > 80 m, o výšce v > 80 m, budovy budovy v > 100 m, v > 100 m, osvětlovací stožáryosvětlovací stožáry v > 60 m a pod.,v > 60 m a pod., - - stropní konstrukcestropní konstrukce veřejných budov velkých rozpětí (taneční sály), veřejných budov velkých rozpětí (taneční sály), - - průmyslové budovyprůmyslové budovy velkých rozpětí, rámové základy točitých strojů a velkých rozpětí, rámové základy točitých strojů a pod.,pod., - u staveb s předpokládanou - u staveb s předpokládanou aerodynamickou nestabilitouaerodynamickou nestabilitou,, - u mostů - u mostů neobvyklých statických soustavneobvyklých statických soustav a mimořádných rozpětí, při a mimořádných rozpětí, při užití nových technologií výstavby včetně materiálů,užití nových technologií výstavby včetně materiálů, - - u lávek pro chodceu lávek pro chodce a cyklisty z hlediska účinku vibrací na a cyklisty z hlediska účinku vibrací na lidský organismus,lidský organismus,
- - u konstrukcí, kde zkouška nahrazuje teoretický výpočetu konstrukcí, kde zkouška nahrazuje teoretický výpočet
4. Zatěžovací zkoušky modelů konstrukcí
Důvody ekonomické a obtížnost zkoušek hotových konstrukcí vede k uspořádání studijní zatěžovací zkoušky fyzikálního modelu konstrukce. Modelování se řídí zákony modelové podobnosti z nichž pro modely stavebních konstrukcí možno uvést: - podobnost geometrickou, charakterizována konstantou geometrické podobnosti
určující jednotný geometrický vztah mezi rozměry konstrukce L a modelu l,
- fyzikální podobnost materiálů (E, ) určující plochy konstrukčních
prvků modelu za podmínky dodržení platnosti Navierovy hypotézy a Hookova zákona. Z této podmínky určujeme měřítko sil tak, aby nebyla poškozena mez úměrnosti materiálu modelu (např. volíme makromolekulární látky, sádru, pryž apod.).
2
2
1
1
l
L
l
La
Ústav stavebního zkušebnictví, FAST VUT v Brně
Prof. Ing. Jiří ADÁMEK, CSc.Doc. Ing. Leonard Hobst,CSc.
ROZDĚLENÍ ZKUŠEBNÍCH ROZDĚLENÍ ZKUŠEBNÍCH METOD METOD
ZKUŠEBNICTVÍ
Co to je ?
1) Zkušebnictví ve stavebnictví
2) Zkoušení materiálů a konstrukcí
a) destruktivní metody
- pevnostní
- deformačí
- trvanlivostní
b) NDT metody
3) Diagnostika objektu
je interdisciplinární vědní obor procházející napříč spektrem řady dalších vědních oborů,
ZKUŠEBNICTVÍ
slouží k verifikaci hypotéz, analýz a modelů fyzikálně mechanických a technologických jevů,
je o rozsáhlý soubor technických operací určených ke stanovení parametrů a vlastností stavebních materiálů, výrobků nebo výrobních systémů tak, aby došlo k jejich optimálním využití ve stavebním díle,
je nástrojem zvyšování jakosti vyráběného produktu přes akreditovaný systém řízení jakosti.
ZKUŠEBNICTVÍVE STAVEBNICTVÍ
KONTROLA JAKOSTI
OVĚŘENÍ SHODY
MODELY
PRVKY
KONSTRUKCE
OVĚŘENÍ ZPŮSOBILOSTI OBJEKTU
STUDIJNÍ
PROTOTYPOVÉ
PRŮKAZNÍ
ZKOUŠENÍ VLASTNOSTÍSTAVEBNÍCH MATERIÁLŮ
ZATĚŽOVACÍ ZKOUŠKY DIAGNOSTIKA OBJEKTŮ
ZKOUŠKY STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ A KONSTRUKCÍ
ZKOUŠKY MATERIÁLŮ ZKOUŠKY NA KONSTRUKCI
PEVNOSTNÍ
DEFORMAČNÍ
TRVANLIVOSTNÍ
V LABORATOŘI “ IN SITU”
DESTRUKTIVNÍ NEDESTRUKTIVNÍ DESTRUKTIVNÍ
ODBĚRY VZORKŮ PROLABORATORNÍ ZKOUŠKY
TVRDOMĚRNÉ
DYNAMICKÉ
RADIAČNÍ
ELEKTRICKÉ AEL. MAGNETICKÉ
VÝVRTY
ODTRHY
LABORATORNÍ DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY
PEVNOST V TLAKU
PEVNOST V TAHU OHYBEM
PEVNOST V OSOVÉM TAHU
PEVNOST V PŘÍČNÉM TAHU
PEVNOST VE SMYKU
PEVNOST V KROUCENÍ
MODUL PRUŽNOSTI V TAHU A TLAKU
MODUL PŘETVÁRNOSTIV TAHU A TLAKU
MODUL PRUŽNOSTI VE SMYKU
SOUČINITEL PŘÍČNÉHO ROZTAŽENÍ
ÚČINKY ZATÍŽENÍ NA TVORBU TRHLIN
ÚČINKY SEISMICKÉ
PŮSOBENÍ TEPLA A ŽÁRU
PŮSOBENÍ MIKROBIOLOGICKÉ
PŮSOBENÍ ZÁŘENÍ
VODO-PROPUSTNOST
PLYNO- PROPUSTNOST
VODOTĚSNOST
MRAZU- VZDORNOST
ODOLNOST PROTI PŮSOBENÍ CHEMIKÁLIÍ
KOROZE PLYNÝMI, KAPALNÝMI A PEVNÝMI LÁTKAMI
TRVANLIVOSTNÍPEVNOSTNÍ PRUŽNOSTNÍ
NEDESTRUKTIVNÍMETODY
VTISKOVÉ
VNIKACÍ
ODRAZOVÉ
BRUSNÉ
VRTNÉ
ULTRAZVUKOVÉ
REZONANČNÍ
FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ
TLUMENÝ RÁZ
ODPOROVÉ
INDUKČNÍ
KAPACITNÍ
MIKROVLNÉ
MAGNETICKÁ SONDA
RADIOMETRIE
RADIOGRAFIE
ELEKTRICKÉ AEL. MAGNETICKÉ
TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ RADIAČNÍ
DIAGNOSTIKAOBJEKTU
KROVY
STROPY
NOSNÉ ZDI
ZÁKLADY
HISTORICKÉ STAVBY
BUDOVY MOSTY
ZDĚNÉ KONSTRUKCE
BETONOVÉ KONSTRUKCE
DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE
OCELOVÉ KONSTRUKCE
PEVNOST BETONU
MNOŽSTVÍ A POLOHA VÝZTUŽE
VÝPOČTOVÉ HODNOTY
TVRDOST DŘEVA
BIOLOGICKÁ EXP.
VLHKOSTNÍ STAV
VÝPOČTOVÉ HODNOTY
DŘEVA
PEVNOST V TAHU
TVRDOST
VÝPOČTOVÁ HODNOTA
VÝPOČTOVÉ PEVNOSTI ZDIVA
CIHLY, KÁMEN
ZDICÍ MALTA