У сучасному будівництві основними видами несучих будівельних конструкцій є залізобетонні, металеві, кам’яні та дерев’яні. Найважливішими з них є збірні залізобетонні конструкції, значному зростанню виробництва яких допомагало створення розвиненої сітки виробництв.
Будівельні конструкції повинні задовольняти різні вимоги: експлуатаційні, технічні, економічні, виробничі, естетичні тощо.
Експлуатаційні і технічні вимоги полягають у тому, що будівельні конструкції повинні бути зручними у експлуатації будівель (споруд) і мати достатню міцність, стійкість, виносливість, жорсткість, тріщиностійкість, забезпечуючи довговічність будівель і споруд. Однією із основних вимог є їхня економічність.
Збірні залізобетонні конструкції у сучасному будівництві найбільше розповсюджені. Такі конструкції доцільно використовувати у:
1) житлово-цивільних будівлях (великопанельні і об’ємно блокові багатоповерхові житлові будівлі, каркаснопанельні загального призначення будівлі, елементи перекриттів, покрить, сходів, фундаментів тощо);
2) виробничих будівлях (крокв’яні балки прольотом до 18 м, ферми прольотом 18 і 24 м, підкранові балки прольотом 6 і 12 м, каркаси багатоповерхових будівель із сіткою колон 6х6, 6х9 і 6х12, оболонки, фундаментальні балки, фундаменти, сваї тощо);
3) сільськогосподарських будовах (колони, рами, балки, плити, арки, стінові панелі, стійки виноградників тощо);
4) у інженерних спорудах (автодорожні і залізничні мости-шляхопроводи, транспортні галереї, труби, підпірні стіни, резервуари, бункери, елеватори, опори ліній електропередач тощо);
5) гідротехнічних і морських спорудах (будівлі теплових, атомних і гідроелектростанцій, кріплення відкосин плотин, причальні набережні і пірси, берегоукріплювальні пристосування тощо).
Монолітні залізобетонні конструкції порівняно зі збірними мають деякі позитивні якості – відсутність стиків, нерозрізність конструкцій, вища жорсткість і монолітність, що знижує витрати матеріалів, збільшує сейсмостійкість.
Однак їх використання економічно вигідно тільки у таких випадках:
1) коли можливо використання багаторазової переставної або ковзаючої опалубки;
2) під час будівництва об’єктів, у яких використання уніфікованих збірних елементів неможливо;
3) коли бетонування конструкцій на місці будівництва не знижує темпів зведення об’єкта і не стримує одночасне використання інших робіт.
Бетон – пружно-пластичний матеріал, який не володіє лінійною залежністю між напруженістю і деформаціями. Армування не ліквідовує цієї особливості роботи бетону під навантаженням.
Пружно-пластичні властивості залізобетону – повзучість, усадка, утворення тріщин у розтягненій зоні залізобетонних елементів – істотно впливають на напружено-деформований стан залізобетонних конструкцій. Ці властивості значною мірою залежать від виду бетону і арматури, характеру армування, виду деформацій, довготривалості дії навантаження тощо.
В Україні на підставі великої кількості експериментальних досліджень вивчені найважливіші питання теорії опору залізобетону і розроблений метод розрахунку залізобетонних елементів за граничними станами, створена теорія жорсткості і тріщиностійкості залізобетону.
Всі проблеми, які пов’язані із опором залізобетону, можна вирішити тільки на основі дослідних даних, тому значення експериментальних досліджень у створенні теорії залізобетону мають виняткове значення.
Конструкцію розраховують для того, щоб гарантувати її необхідні експлуатаційні якості у разі найекономічніших розмірах елементів конструкції.
Щоб розрахувати і законструювати залізобетонну конструкцію, необхідно передовсім знайти діючі на неї навантаження і визначити внутрішні зусилля у характерних перерізах всіх елементів, із яких ця конструкція складається. Нагромадження експериментальних даних поступово зумовлювало і зумовлює поправки у розрахункові положення, наближаючи теоретичні розрахунки до дійсної роботи конструкції.
На заводах збірного залізобетону здійснюють два види випробувань залізобетонних конструкцій статичним навантаженням:випробування дослідних конструкцій перед впровадженням їх в масове виробництво і випробування конструкцій, які періодично відбираються із виготовленої партії виробів.
Перший вид випробувань є заключним етапом проектно-конструкторських робіт. Дослідні конструкції слід випробовувати до їх повного фізичного руйнування, що дозволяє виявити найбільш слабкі місця і, у випадку необхідності, внести корективи у проект.
Такі випробування проводять представники проектної організації, яка запроектувала дану конструкцію. Дослідні зразки повинні строго відповідати усім вимогам проекту за міцністю бетону, класу арматури, що застосовується, величині попереднього напруження, величині захисного шару, розташуванню арматури і закладених деталей, за геометричними розмірами. Ці вироби не повинні також мати дефектів виготовлення, за якими вони можуть бути віднесені до бракованої конструкції.
Контрольні випробування виготовлених конструкцій, які періодично відбираються із партії, виконують систематично у відповідності із ДСТУ Б.В.2.6-7-75. Вони є додатковою перевіркою якості матеріалів, що застосовуються, і виконання технологічних правил виготовлення конструкцій. Такі випробування не мають за мету фізичне руйнування конструкції, але навантаження повинно бути не менше ніж контрольне, вказане в проекті.
В залізобетонних конструкціях при випробуваннях визначають міцність (руйнівне навантаження), жорсткість (прогин за нормативного навантаження), тріщиностійкість (величина навантаження, при якому утворюються тріщини), ширину розкриття тріщин, хибкість (збільшення прогину конструкції, яка знаходиться під дією нормативного навантаження, від додаткового зосередженого вантажу масою 100 кг).
Міцність і ширину розкриття тріщин слід визначати для всіх залізобетонних конструкцій при схемі випробувань, яка відповідає експлуатаційній. Жорсткість визначають для конструкцій, які працюють на згин. Перевірку на хибкість виконують для не пов’язаних з сусідніми елементами залізобетонних плит перекриття, сходинкових маршів та площадок і подібних виробів, що згинаються. Схеми випробувань, контрольні навантаження і допустимі дефекти, які при цьому появляються, повинні бути наведені в робочих кресленнях або ДСТУ на даний тип виробів.
Під час освоювання серійного виробництва конструкцій, які раніше не випускалися підприємством-виробником, а також при корінних змінах технології бажано, щоб кількість конструкцій, які включені в першу партію, дорівнювала б 10-15 шт., і відібрані для випробування конструкції (не менше двох) були доведені до руйнування. Щоб результати випробувань можна було з меншим ризиком розповсюдити на всю партію, рекомендується відбирати зразки більш низької якості, чим інші вироби партії.
Відхилення від розмірів для них (на прикладі панелей покриття і перекриття) не повинні перевищувати (мм):
– по довжині і ширині ±5;
– по товщині ±3;
– зміщення закладних деталей в площині панелі ±10, із площини панелі ±3;
– по довжині підсилених опорних ділянок вздовж порожнин панелі ± 10.
Товщина захисного шару бетону для робочої арматури повинна бути не менше ніж 20 мм.
Зовнішній вигляд панелей повинен задовольняти таким вимогам:
– нижня (зі сторони стелі) поверхня повинна бути гладкою, підготовленою підфарбування без додаткового оздоблення;
– на нижній поверхні панелей не допускаються місцеві напливи, жирові та іржаві плями та відкриті повітряні пори діаметром і глибиною більш ніж 2 мм;
– відколи і напливи бетону по поздовжнім нижнім граням панелей глибиною більш ніж 10 мм і довжиною 50 мм на 1 м панелі не допускаються;
– тріщини не допускаються, за виключенням усадочних поверхневих шириною не більше 0,1 мм;
– оголення арматури не допускається, за виключенням кінців попередньо напруженої арматури, виступ яких за площину торця не повинен перевищувати 5 мм.
Відкриті поверхні сталевих закладених деталей повинні бути очищені від напливів розчину.
Якщо при перевірці відібраних зразків знайдеться хоч би один зразок, який не відповідає вимогам стандартів за розмірами і зовнішньому вигляду, то слід виконувати повторну перевірку подвоєної кількості зразків.
Якщо при повторній перевірці знайдеться хоч би один зразок, який не відповідає умовам стандартів, то приймання панелей буде виконуватися поштучно.
Перевірку розмірів панелей і правильність їх поверхні слід виконувати з точністю до 1 мм металевим вимірювальним інструментом.
Правильність нижньої і бокової поверхні панелей перевіряють прикладанням до неї металевої рейки довжиною 2 м в різних місцях і вимірюванням отриманих невеликих зазорів між ребром металевої рейки і поверхнею, що перевіряється.
Розташування арматури і товщина захисного шару бетону повинна перевірятися магнітним або іншими приладами, які реєструють положення арматури без руйнування бетону.
Для випробувань не можна відбирати вироби, які за якоюсь ознакою забраковані.
Для зразків, які відібрані для випробувань, комплектують технічну документацію, яка характеризує використані матеріали і виконання технологічних правил при виготовленні. В склад технічної документації входить:
– дані заводської лабораторії про бетон і фізичні якості використаних в ньому матеріалів;
– дані заводської лабораторії про міцність бетону конструкції за результатами механічних випробувань контрольних кубів;
– дані заводської лабораторії про міцність і деформативність арматури;
– металу анкерних пристроїв і відповідальних закладних деталей;
– акти про фактично застосовану робочу арматуру (діаметр і кількість стрижнів, схема розташування арматури в дослідних перерізах);
– дані по величині натягування арматури, заповнення каналів, які залишаються для розміщення попередньо напруженої арматури.
В день випробувань необхідно визначати міцність бетону. Випробування залізобетонних виробів проводять тільки при плюсових температурах.
Наша лабораторія проводить випробування на безпеку залізобетонних конструкцій, а саме визначення міцності, тріщиностійкості та жорсткості, а також випробування міцності бетону методом неруйнівного контролю. Довідки за тел. (0352) 52 23 87, (096) 22-48-677, vlcsms@i.ua