Детальное (инструментальное) обследование

Детальное обследование выполняется с целью уточнения исходных данных, необходимых для выполнения поверочных расчетов и оценки технического состояния конструкции.

Если у конструкции отсутствуют дефекты и повреждения, прогиб и ширина раскрытия трещин не превышают допустимые, размеры сечения и армирование отвечают проектным, прочность бетона и арматуры - не ниже проектных, то детальное обследование такой конструкции может не производиться, а поверочные расчеты допускается выполнять по результатам предварительного обследования и проектным данным.

При детальном обследовании конструкций определяют:

— прочность бетона;

— вид и прочностные свойства арматуры, степень коррозии арматуры, закладных деталей и сварных швов узловых соединений;

— геометрические размеры, армирование и толщину защитного слоя бетона;

— дефекты и повреждения;

— глубину нейтрализации бетона защитного слоя;

— ширину раскрытия трещин в бетоне;

— прогиб конструкции;

— фактические нагрузки и эксплуатационные воздействия;

— фактические расчетные схемы конструкций.

В процессе детального обследования конструкций отбираются образцы бетона и арматуры для проведения физико-механических и физикохимических исследований в лабораторных условиях. Места отбора проб определяют в наименее напряженных зонах, чтобы прочность конструкции была обеспечена с учетом ослабления, или предусматривают усиление в процессе отбора образцов приваркой к арматуре равнопрочных накладок и последующим обетонированием. В результате химического анализа устанавливают марку стали. При этом определяют содержание в стали углерода, марганца, кремния, серы и фосфора.

Прочность бетона может определяться как неразрушающими, так и разрушающими методами: методом пластической деформации и упругого отскока, ультразвуковым методом, методом отрыва со скалыванием, методом скалывания ребра конструкции, методом отрыва, испытанием выбуренных или выпиленных образцов.

Для уменьшения влияния недостатков каждого из методов на конечный результат рекомендуется сочетать методы упругого отскока, пластической деформации с методами местных разрушений (отрыва со скалыванием, скалывания ребра и т.п.), а также приборы различного принципа действия, например механические и акустические.

При определении прочности бетона ультразвуковым методом, методом пластической деформации или упругого отскока требуется обязательная привязка градуировочных зависимостей к испытаниям отобранных образцов или методам местных разрушений для конкретных групп или участков конструкций.

Фактическую прочность в зависимости от состояния бетона для группы однотипных конструкций, одной конструкции или отдельной ее зоны определяют из среднего значения fc cube m (ускоренная оценка) или

при достаточном количестве испытаний из среднего значения и коэффициента вариации прочности fc cube (статистическая оценка) конкретных испытаний бетона.

Объем испытания в соответствии с [36] принимают:

— при оценке прочности одной конструкции или отдельной зоны конструкции - не менее 3-х участков в расчетных сечениях или в зоне с пониженной прочностью конструкции;

— при оценке средней прочности группы однотипных конструкций - не менее 9-ти участков в расчетных сечениях конструкций;

— при оценке средней прочности и коэффициента вариации прочности бетона группы однотипных конструкций - не менее 30-ти участков, если в качестве единичного значения принимается прочность бетона участка, или 9 участков (по 3 участка на конструкцию), если в качестве единичного значения принимается средняя прочность бетона конструкции или ее зоны.

Поскольку градуировочные зависимости вышеназванных методов испытания привязаны к кубиковой прочности бетона, то результатом единичного испытания будет величина fc cube i.

Среднее значение прочности бетона вычисляется как среднее арифметическое результатов конкретных испытаний бетона


Нормативное сопротивление бетона, соответствующее цилиндрической или призменной прочности, вычисляется с учетом переходного коэффициента kp = 0,8


Наличие, количество и расположение арматуры, толщина защитного слоя в железобетонных конструкциях определяются магнитным методом с помощью приборов типа ИЗС, «Ferroscan», радиографическим методом с применением малогабаритных бетатронов ПМБ-6 и МИБ-4 или путем вскрытия.

Глубину нейтрализации бетона защитного слоя устанавливают путем его скалывания в заданном месте, смачивания свежеобразованной поверхности скола 0,1 %-ным спиртовым раствором фенолфталеина или тимолфталеина и измерением толщины бесцветного участка.

Ширину раскрытия трещин на уровне центра тяжести растянутой арматуры определяют не менее чем в трех местах по длине конструкции, включая место максимального раскрытия, с помощью переносных отсчетных микроскопов, измерительных луп.

Если не представляется возможным измерить раскрытие трещин на уровне сечения арматуры, допускается вычислить ее по формуле (2.8)


Геометрические размеры, прогибы конструкции, отклонения от проектного положения определяются с использованием измерительного инструмента (рулетка, шаблон, штангенциркуль, прогибомер, нивелир, теодолит).

Площадь поперечного сечения арматуры конструкции определяют с учетом фактического уменьшения в результате коррозии. Степень коррозии арматуры характеризуется глубиной и площадью поражений (сплошная, пятнами). По характеру коррозия может быть:

- язвенной,

- питтинговой (скрытой),

- тонким налетом,

- слоистой.

Коэффициент ослабления арматуры коррозией вычисляют по формуле


Арматуру из высокопрочной проволоки в расчетах не учитывают при наличии язвенной или питтинговой коррозии, а также, если коррозия вызвана хлоридами.

Оценка состояния открытых закладных деталей выполняется визуально: определяют вид стыка и его параметры, фактическую длину и толщину сварного шва, их соответствие проекту.

Нагрузки от технологического оборудования устанавливают по имеющимся документам или взвешиванием с учетом фактической схемы их размещения и опирания на конструкции.

Нагрузка от собственного веса конструкций однородного участка пола, покрытия и т.п. площадью до 3000 м устанавливается измерением их поперечного сечения в не менее 5 местах и взвешиванием не менее 5 отобранных проб, после чего вычисляют значение нагрузки на единицу площади. На каждые следующие 1000 м площади производят дополнительное вскрытие. Для кровель с насыпным утеплителем дополнительно следует определять толщину утеплителя в ендовах и вблизи конька.

Нормативное значение постоянной нагрузки вычисляют по формуле


Знак «плюс» в формуле (2.10) принимается при неблагоприятном действии увеличения нагрузки, знак «минус» - при благоприятном.

Нормативное значение временных нагрузок Qk определяется в соответствии [13] с учетом Изменений № 1 от 01.01.2004, касающихся снеговой нагрузки для территории Республики Беларусь.

Уточнение нагрузок от веса снега и давления ветра следует производить, если есть основания предполагать, что причиной выявленных при обследовании повреждений является увеличение этой нагрузки. В этом случае величину нормативной снеговой и ветровой нагрузки уточняют на основании данных статистической обработки результатов наблюдений ближайших к объекту метеостанций или для снеговой нагрузки, если обследование производится в зимнее время, путем взвешивания снега, собранного с 1 м2 площади покрытия. Если площадь покрытия не превышает 22 3000 м принимается не менее 5 мест. На каждые следующие 1000 м площади устанавливают дополнительное место взвешивания. Нормативное значение снеговой нагрузки может вычисляться по формуле (2.10).

Нормативные нагрузки, передаваемые кранами, транспортными средствами, определяют по данным паспортов на соответствующее оборудование, при отсутствии паспортов - путем взвешивания. При этом допускается учитывать фактическое размещение зон обслуживания кранов и транспортных средств.

При обследовании конструкций зданий и сооружений с источниками пылевыделения устанавливаются плотность, толщина и скорость накопления пыли на характерных участках покрытия или перекрытия. Если площадь участка покрытия или перекрытия не превышает 200 кв.метров плотность определяется по результатам взвешивания не менее 5 отобранных проб массой от 100 до 250 г. На каждые следующие 100 м площади участка устанавливается дополнительная проба. Толщину слоя пыли замеряют с помощью линейки при том же объеме измерений. Для определения скорости накопления пыли через некоторое время проводится повторный замер толщины ее слоя.

Расчетные значения нагрузок Fd (Gd, Qd) определяют путем умножения их нормативного значения Fk(Gk, Qk) на частный коэффициент безопасности Jf(Yg , YQ). Частный коэффициент безопасности нагрузок

бетонных и железобетонных конструкций определяется согласно [8], для других видов конструкций (металлических, каменных и армокаменных и др.) - согласно [13].