ГОСТ 8829—94
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И БЕТОННЫЕ ЗАВОДСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НАГРУЖЕНИЕМ. ПРАВИЛА ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ, ЖЕСТКОСТИ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ
Издание официальное
Межгосударственная научно-техническая комиссия по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС)
Москва
ГОСТ 8829-94
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструк- торским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Российской Федерации
ВНЕСЕН Минстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 17 ноября 1994 г.
За принятие проголосовали
| | | | | |
Наименование государства |
Наименование органа государственного |
|
управления строительством |
Азербайджанская Республика |
Госстрой Азербайджанской Республики |
Республика Армения |
Министерство градостроительства Республики Армения |
Республика Беларусь |
Минстройархитектуры Республики Беларусь |
Республика Казахстан |
Минстрой Республики Казахстан |
Кыргызская Республика |
Минстрой Кыргызской Республики |
Республика Молдова |
Департамент архитектуры и строительства Республики Молдова |
Российская Федерация |
Минстрой России |
Республика Таджикистан |
Госстрой Республики Таджикистан |
Республика Узбекистан |
Госкомархитектстрой Республики Узбекистан |
Украина |
Госкомградостроительства Украины |
3 ВЗАМЕН ГОСТ 8829-85
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 17.07.97 № 18-39
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизве- ден, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Госстроя России
Введение
Методы определения контрольных нагрузок, исполь- зованные для оценки прочности, жесткости и трещинос- тойкости бетонных и железобетонных изделий по резуль- татам их испытаний нагруженном, приведенные в насто- ящем стандарте, основаны на требованиях нормативных документов, действующих на момент принятия данного стандарта.
ГОСТ 8829-94
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ИЗДЕЛИЯ СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И БЕТОННЫЕ ЗАВОДСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости
REINFORCED CONRETE AND PREFABRICATED CONCRETE BUILDING PRODUCTS.
Loading test methods. Assesment of strepgth, rigidity andS crack resistance
Дата введения 1998-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на методы контрольных статических испытаний нагружением для оценки прочности, жесткости и трещиностойкости бетонных и железобетонных строительных изделий (далее — изделий) с ненапрягаемой и напрягаемой стальной арматурой, а также со смешанным армированием, изготовляемых из всех видов бетонов по ГОСТ 25192, кроме жаростойких.
Методы статических испытаний и правила оценки их резуль- татов, приведенные в настоящем стандарте, должны применяться для изделии, запроектированных для эксплуатации при статичес- ких нагрузках Допускается их применять также для оценки проч- ности, жесткости и трещиностойкости изделий, запроектированных для эксплуатации при переменных многократных нагружениях (нап- ример, подкрановые балки, элементы покрытий с подвесным транс- портом и др. )
Стандарт должен применяться лабораториями, осуществляющи- ми контрольные статические испытания изделий нагружением, а также проектными организациями, разрабатывающими проектную документацию, в которой предусматриваются такие испытания. До- пускается использовать методы испытании и правила оценки проч- ности, жесткости и трещиностойкости изделий, установленные в настоящем стандарте, при проведении исследовательских испыта- ний вновь проектируемых изделий.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стан- дарты:
ГОСТ 166—89 Штангенциркули. Технические условия ГОСТ 577—68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия
ГОСТ 2405—88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, на- поромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические усло- вия
ГОСТ 10528—90 Нивелиры. Общие технические условия ГОСТ 10529—96 Теодолиты. Общие технические условия ГОСТ 13015.1—81 Конструкции и изделия бетонные и железо- бетонные сборные. Приемка
ГОСТ 13837—79 Динамометры общего назначения. Технические условия
ГОСТ 18105—86 Бетоны. Правила контроля прочности ГОСТ 25192—82 Бетоны. Классификация и общие технические требования
3 Определения
В настоящем стандарте применены термины и определения со- гласно приложению Г.
4 Общие положения
4.1 Испытания нагруженном выполняются с целью комплексной проверки обеспечения технологическими процессами производства изделий требуемых показателей их прочности, жесткости и трещи- ностойкости, предусмотренных в проектной документации на эти изделия. В результате испытаний должны определяться фактичес- кие значения разрушающих нагрузок при испытаниях изделий по прочности (первая группа предельных состояний) и фактические значения прогибов и ширины раскрытия трещин под контрольной нагрузкой при испытаниях по жесткости и трещиностойкости (вто- рая группа предельных состояний).
4.2 Оценка прочности, жесткости и трещиностойкости изделия осуществляется по результатам испытаний на основании сопостав- ления фактических значений разрушающей нагрузки, прогиба и ширины раскрытия трещин под контрольной нагрузкой с соответ- ствующими контрольными значениями, установленными в проект- ной документации на изделие.
4.3 Контрольные испытания нагружением проводят по схемам, предусмотренным в проектной документации, перед началом мас- сового изготовления изделий, при внесении в них конструктивных изменений или при изменении технологии изготовления, вида и качества применяемых материалов, а также периодически в про- цессе производства изделий в соответствии с ГОСТ 13015.1.
Проведение предусмотренных в настоящем стандарте контроль- ных испытаний изделий не освобождает предприятие-изготовитель от выполнения в процессе производства операционного и приемоч- ного контроля изделий по показателям, характеризующим их соот- ветствие техническим требованиям, установленным в стандартах и проектной документации на эти изделия.
4.4 Перечень данных для проведения испытаний, которые дол- жны содержаться в проектной документации на изделия, приведен в приложении А.
5 Порядок отбора изделий для испытаний
5.1 Отбор изделий для испытаний следует производить в соот- ветствии с требованиями стандартов или проектной документации на изделия конкретных видов в количестве, установленном этими документами, но не менее:
для испытаний, проводимых перед началом массового изготов- ления изделий и в дальнейшем при внесении в них конструктивных изменений или при изменении технологии изготовления, — 1 шт.;
для периодических испытаний (если их проведение предусмот- рено стандартами и техническими условиями) — в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1
В штуках
| | | | | |
Число изделии, изготавливаемых в течение периода между испытаниями |
Число образцов изделий, отбираемых для испытаний, не менее |
До 250 |
1 |
От 251 до 1000 |
2 |
» 1001 » 3000 |
3 |
» 3001 и более |
4 |
Примечание — Период между испытаниями принимается согласно стандарту или проектной документации на изделия
5.2 Для испытаний в качестве образцов следует отбирать изделия одной марки, принятой по согласованию с проектной организацией — автором рабочих чертежей в качестве представителя изделий данного типа. При числе образцов более одного в выборку следует включать изделия одной марки.
6 Средства испытаний и вспомогательные устройства
6.1 При проведении испытаний для нагружения следует исполь- зовать оборудование, обеспечивающее возможность опирания кон- струкций и приложения к ним нагрузки по заданной схеме и позво- ляющее производить нагружение с погрешностью не более ± 5 % величины контрольной нагрузки.
Рекомендуется использовать для нагружения гидравлические прессы или стенды с гидравлическими домкратами и насосными станциями, а также механические рычажные установки, в которых нагружающие усилия получают за счет массы штучных грузов, уло- женных на платформу установок или непосредственно на испыты- ваемый элемент, и пневматические установки, в которых нагружаю- щие усилия обеспечиваются сжатым воздухом.
6.2 При использовании для нагружения штучных грузов (метал- лических чушек, бетонных блоков) эти грузы должны быть предва- рительно взвешены и замаркированы. Погрешность взвешивания не должна превышать ± 0,1 кг. Допускается использовать для нагруже- ния емкости с водой, ящики с песком или другими сыпучими мате- риалами.
6.3 Для измерения усилий следует применять манометры по ГОСТ 2405 и динамометры по ГОСТ 13837. В качестве динамометров до- пускается применять предварительно проградуированные по дефор- мациям распределительные траверсы или металлические тяги, пере- дающие нагружающее усилие на испытываемое изделие.
6 4 Для измерения прогибов и перемещений следует применять измерительные приборы и инструменты с ценой деления не более 0,1 мм. Рекомендуется использовать:
— прогибомеры механические и электрические;
— индикаторы часового типа по ГОСТ 577;
— штангенциркули по ГОСТ 166;
— нивелиры и теодолиты по ГОСТ 10528, ГОСТ 10529 6.5 Для измерения ширины раскрытия трещин следует приме- нять измерительные микроскопы или лупы с ценой деления не бо- лее 0,05 мм. Допускается использовать металлические щупы
7 Порядок подготовки к проведению испытаний
7 1 Испытания изделий следует проводить при положительной температуре воздуха при требуемой прочности бетона (устанавли- ваемой согласно ГОСТ 18105), соответствующей его классу по про- чности, принятому в проекте
Изделия, хранившиеся при отрицательной температуре или пос- тупившие на испытания непосредственно после термовлажностной обработки, должны быть предварительно выдержаны не менее од- них суток в помещении при температуре не ниже 15 °С
7.2 Схемы опирания и нагружения
72.1 Схемы опирания и нагружения изделий при испытаниях должны соответствовать установленным в стандартах или в проек- тной документации на изделия.
7.2.2 Схему опирания и нагружения изделия следует выбирать при проектировании таким образом, чтобы она соответствовала ус- ловиям работы изделия в конструкциях зданий или сооружений на стадии эксплуатации и чтобы при испытаниях по этой схеме дости- гались контролируемые предельные состояния.
Если при испытаниях по одной схеме опирания и нагружения нельзя проконтролировать все расчетные предельные состояния из- делия, то следует предусматривать разные схемы испытаний для контроля разных предельных состояний.
При проведении испытаний, по согласованию с проектной ор- ганизацией — разработчиком проектной документации на изделия, допускается:
— принимать схему опирания и нагружения, отличающуюся от указанной в проектной документации (при условии, что соотноше- ния усилий в расчетных сечениях будут такими же, как при расчете конструкций);
— при наличии в проектной документации двух схем испыта- ния для контроля разных предельных состояний проводить соот- ветствующие испытания на одном изделии при выполнении необ- ходимого усиления по месту разрушения после испытания по пер- вой схеме разрушения.
7.2.3 Испытания изделий следует предусматривать, как правило, в том положении, в котором они будут эксплуатироваться в кон- струкциях зданий или сооружений.
При проведении испытаний, по согласованию с проектной ор- ганизацией — разработчиком проектной документации на изделия, допускается испытывать изделия под углом 90° или 180° к их ра- бочему положению при условии, что в них не появляются трещины до нагружения. При этом следует соответственно изменить направ- ление прикладываемой нагрузки и учесть влияние нагрузки от со- бственной массы изделия и массы загрузочных устройств.
7.2.4 Балки, фермы, плиты, указанные на схемах испытаний и в пояснениях к ним как однопролетные свободно опертые и работаю- щие в одном направлении, следует опирать при испытаниях на две шарнирные линейные опоры, расположенные по концам изделия, одна из которых должна быть неподвижной, а другая — подвижной, допускающей перемещение изделия вдоль пролета.
Изделия, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как консоли или с защемлением по концам, следует испы- тывать с обеспечением соответствующего защемления концевых учас- тков изделия.
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указаны как свободно опертые, работающие в двух направлениях и опирающиеся по четырем углам, следует опирать на четыре шар- нирные опоры, расположенные в углах изделия. При этом в двух противоположных по диагонали углах изделия устанавливаются шар- нирные шаровые опоры, допускающие поворот в двух взаимно пер- пендикулярных направлениях, — одна подвижная опора, другая не- подвижная, — а в двух остальных углах изделия устанавливаются шарнирные линейные подвижные опоры, допускающие поворот в одном из взаимно перпендикулярных направлений
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним указываются как свободно опертые, работающие в двух направле- ниях и опирающиеся по четырем сторонам, следует опирать на шар- нирные опоры, расположенные по контуру изделия При этом по контуру изделия устанавливаются шарнирные подвижные шаровые опоры, а посередине трех сторон изделия — шарнирные подвижные линейные опоры, две из которых, расположенные на противопо- ложных сторонах, допускают поворот в одном направлении, а третья, расположенная на примыкающей стороне, допускает поворот в про- тивоположном направлении
Плиты, которые на схемах испытаний и в пояснениях к ним ука- заны как опирающиеся по трем сторонам, следует опирать на шар- нирные шаровые и линейные опоры, расположенные по трем сторо- нам изделия так же, как для плит, опертых по четырем сторонам
Ребристые плиты, которые на схемах испытаний и в поясне- ниях к ним указаны как опертые по четырем углам и работающие в продольном направлении, следует опирать таким образом, чтобы обеспечивать возможность поворота плиты на опорах и перемеще- ния плиты в продольном направлении, а также предотвращение пе- ремещения ребер плиты в поперечном направлении.
725В случаях когда свободному перемещению испытываемых изделий вдоль пролета препятствуют загрузочные устройства, опо- ры должны быть подвижными.
7.2.6 При проведении испытаний изделий в горизонтальном поло- жении силами, направленными горизонтально, изделие должно быть уложено на часто расположенные шаровые подвижные опоры, ис- ключающие его изгиб в вертикальной плоскости от собственного веса.
7.2.7 В качестве шарнирных подвижных шаровых и линейных опор следует применять стальные шары и катки, свободно уклады- ваемые между стальными плитами. Неподвижные опоры могут быть получены путем предотвращения свободного перемещения таких же шаров или катков, а также использованием неподвижно закреплен- ных стальных профилей.
7.2.8 Расположение и размеры опор испытываемых изделий дол- жны при испытаниях соответствовать указанным на схемах испыта- ний и в пояснениях к ним или определяться в зависимости от дан- ных, принятых при расчете изделий.
7.2.9 Опирание испытываемого изделия на шарнирные опоры должно осуществляться через стальные плиты, симметрично распо- ложенные относительно оси опоры.
Площадь стальных опорных плит принимают равной минималь- ной площади опирания, предусмотренной в проектной документа- ции. При этом размер плит в направлении пролета принимают рав- ным минимальной длине опирания, а толщину плит — не менее '/6 этого размера.
На опорные плиты перед установкой на них испытываемого из- делия должен быть уложен выравнивающий слой цементного раст- вора, прочность которого должна быть достаточной для восприя- тия нагрузки на опорах.
8 Порядок проведения испытаний
8.1 При контрольных испытаниях изделия следует доводить до исчерпания несущей способности (до разрушения), что характери- зуется следующими признаками:
а) при испытаниях в гидравлических и пневматических установ- ках:
непрерывное нарастание прогибов, развитие и раскрытие тре- щин в бетоне при практически неизменной достигнутой максималь- ной нагрузке либо резкое снижение нагрузки после достижения ее максимального значения, при котором происходят разрыв армату- ры, проскальзывание ее в бетоне или раздробление бетона сжатой зоны;
б) при испытаниях нагружением штучными грузами:
резкое нарастание прогибов, развитие и раскрытие трещин при последнем этапе нагрузки, разрыв арматуры, проскальзывание ар- матуры в бетоне или раздробление бетона.
8.2 В процессе испытаний следует регистрировать:
значение нагрузки и соответствующий прогиб, при котором по- являются поперечные и наклонные трещины в бетоне;
величину прогиба и ширину раскрытия трещин при достижении контрольных значений нагрузок;
значение нагрузки и соответствующий прогиб при разрушении и характер разрушения изделия.
8.3 Значения нагрузок в процессе испытаний должны регист- рироваться либо по показаниям приборов и приспособлений, ус- тановленных на испытательном оборудовании (см. 6.3), либо по массе штучных грузов, используемых для нагружения.
8.4 Нагружение испытываемых изделий должно соответствовать схемам испытаний, приведенным в стандартах или проектной доку- ментации на эти изделия. По согласованию с проектной организа- цией — разработчиком рабочих чертежей изделий допускается ука- занную на схемах испытаний равномерно распределенную нагрузку заменять эквивалентными нагрузками, создаваемыми равными со- средоточенными силами.
Сосредоточенные силы создаются посредством системы рыча- гов и распределительных балок, передающих на испытываемое из- делие нагрузку от домкратов или платформ с грузами.
8.5 При нагружении изделий штучными грузами должны соблю- даться следующие правила:
— для балочных изделий длина грузов в направлении пролета не должна превышать '/6 пролета;
— нагружение следует производить в направлении от опор к се- редине, симметрично относительно середины пролета;
— между штучными грузами по всей высоте рядов должны быть зазоры не менее 50 мм.
8.6 При нагружении сыпучими материалами, засыпаемыми в ящики без дна, расположенные на испытываемых изгибаемых изде- лиях, вдоль пролета следует устанавливать не менее двух ящиков, а на изделиях, работающих в двух направлениях, — не менее четырех ящиков. Между ящиками по всей высоте должны быть зазоры не менее 0,1 пролета испытываемого изделия, но не менее 250 мм.
8.7 Последовательность загружения испытываемых изделий дол- жна быть указана в проектной документации, а при отсутствии та- кого указания испытание необходимо проводить с учетом следую- щих требовании:
а) определить расчетом или прямым взвешиванием нагрузку от собственной массы изделия;
б) нагрузку следует прикладывать поэтапно ступенями (долями), каждая из которых не должна превышать 10 % контрольной нагруз- ки по прочности и по образованию и ширине раскрытия трещин и 20 % контрольной нагрузки по жесткости;
в) при испытании изделий, в которых согласно указаниям в про- ектной документации не допускаются трещины в стадии эксплуата- ции, после приложения нафузки, составляющей 90 % контрольной по прочности или по образованию и по ширине раскрытия трещин, каждая последующая доля нафузки должна составлять не более 5 % этой нафузки;
г) при каждом этапе нагружения нагрузка во всех точках ее при- ложения должна возрастать пропорционально величинам нагрузок, прикладываемых в соответствии со схемой испытаний на соответ- ствующих участках испытываемого изделия;
д) при испытании конструкций вертикальными и горизонталь- ными силами в заданном соотношении в начале испытания необхо- димо приложить горизонтальную силу, составляющую требуемое со- отношение с нагрузкой от собственной массы конструкции.
8.8 После приложения каждой доли нафузки испытываемое из- делие следует выдерживать под нагрузкой не менее 10 мин.
После приложения контрольной нафузки при контроле жест- кости следует выдерживать изделие под этой нафузкой не менее 30 мин. Изделия, в которых не допускаются трещины в стадии эксплу- атации, после приложения контрольной нафузки по образованию трещин должны выдерживаться под этой нафузкой в течение 30 мин, после чего следует продолжать поэтапное нагружение.
8.9 Во время выдержки под нафузкой следует производить тща- тельный осмотр поверхности изделия и фиксировать величину на- фузки, появившиеся трещины, результаты измерения прогиба, осадки опор, ширины раскрытия трещин и смещения арматуры относи- тельно бетона на торцах изделия. Контролируемые показатели сле- дует фиксировать в начале и в конце каждой выдержки.
Непосредственное измерение прогибов и ширины раскрытия трещин разрешается производить до достижения уровня нагрузки, составляющего 80 % контрольной разрушающей нагрузки. При наг- рузках, превышающих этот уровень, наблюдение за приборами сле- дует производить на безопасном расстоянии от испытываемого из- делия с использованием оптических приборов (биноклей, нивели- ров, теодолитов)
8.10 В изгибаемых изделиях ширину раскрытия трещин, нор- мальных к продольной оси изделия, следует измерять на уровне нижнего ряда арматуры, а ширину раскрытия трещин, наклонных к продольной оси изделия, — на уровне нижнего ряда продольной арматуры и в местах пересечения наклонными трещинами хомутов, а также отогнутых стержней.
Во внецентренно сжатых изделиях ширину раскрытия трещин следует определять на уровне наиболее нагруженного ряда растя- нутой арматуры.
Для улучшения фиксации момента появления трещин в бетоне поверхности изделия перед испытанием должны быть покрыты жид- ким раствором мела или извести
8.11 При проверке жесткости изгибаемых изделий, опирающих- ся по концам, следует измерять прогибы в середине пролета и осад- ку опор, а изделий, работающих как консоль, — прогибы свободно- го конца консоли, а также осадку и поворот опоры.
Сопоставляемое с контрольным значение прогиба изделия, опи- рающегося по концам, следует определять как разность между зна- чением прогиба, измеренного в пролете, и полусуммой значений осадок опор, а для изделия, работающего как консоль, — с учетом осадки и поворота опор.
В плоских плитах, опертых по двум сторонам, прогибы следует измерять по середине ширины изделия и по противоположным кра- ям изделия в середине его пролета, принимая за значения прогиба среднее арифметическое этих измерений.
В ребристых плитах должны измеряться значения прогибов каж- дого продольного ребра в середине пролета, при этом за значение прогиба конструкции принимают среднее арифметическое проги- бов продольных ребер
В плитах, опертых по контуру или по четырем углам, прогибы измеряются в центре плиты.
В плитах, опертых по трем сторонам, измеряют прогибы середи- ны свободного края.
8.12 Смещение (в продольном направлении) концов арматур- ных стержней относительно бетона на торцах изделия при конт- рольной нагрузке по прочности следует измерять при испытании предварительно напряженных изделий с самоанкерующейся арма- турой без дополнительных анкеров на торцах изделия. Смещение концов арматуры следует измерять не менее чем на 10 % стержней, но не менее чем на двух стержнях каждого изделия. Измерения про- изводят индикатором перемещений, прикрепленным на торце ис- пытываемого изделия и упирающимся в арматуру либо закреплен- ным на стержне и упирающимся в торец изделия.
8.13 Во время проведения испытания необходимо принимать меры к обеспечению безопасности работ.
Испытания должны проводиться на специально отведенном учас- тке, куда запрещается доступ посторонним лицам.
Испытания рекомендуется проводить на установках, обеспечи- вающих дистанционное загружение конструкций и проведение не- обходимых измерений.
При испытании должны приниматься меры по предотвращению обрушения испытываемой конструкции, загрузочных устройств и загружающих материалов (штучных грузов, сыпучих материалов и т.п.).
Для этого следует:
— установить страховочные опоры вблизи несущих опор и в се- редине пролета конструкции или под свободным концом консоли;
— поддерживать в процессе нагружения минимально возможное по условиям испытания расстояние между конструкцией и страхо- вочными опорами для предотвращения удара разрушения конструк- ции;
— раскреплять тягами к основанию, соединять между собой или подвешивать к установке элементы загрузочных устройств.
Все предохранительные приспособления не должны препятство- вать свободному прогибу конструкции до момента разрушения.
8.14 При испытании ферм, балок и других конструкции боль- ших пролетов должны приниматься меры к обеспечению их устой- чивости. Применяемые для этих целей устройства не должны пре- пятствовать их перемещению в плоскости действия сил.
9 Правила оценки результатов испытаний
9.1 Правила оценки прочности
9.1.1 Прочность испытываемого изделия оценивают по значе- ниям максимальной (разрушающей) нагрузки, зарегистрированной к моменту проявления признаков, свидетельствующих об исчерпа- нии несущей способности (8.1 а, б).
9.1.2 Оценка прочности проводится на основании сопоставле- ния фактической разрушающей нагрузки с контрольной разрушаю- щей нагрузкой, которая установлена в стандарте или проектной до- кументации на изделия.
9.1 3 Контрольные значения разрушающей нагрузки определя- ются в соответствии с положениями, изложенными в приложении Б к настоящему стандарту.
9.1 4 Изделия признают удовлетворяющими предъявляемым тре- бованиям по прочности, если выполняются следующие условия.
при испытании одного изделия разрушающая нагрузка должна составлять не менее 100 % контрольной, определенной согласно приложению Б;
при испытании двух изделий минимальная разрушающая наг- рузка должна составлять не менее 95 %, а при испытании трех изде- лий и более — не менее 90 % контрольной, определенной согласно приложению Б.
9 1 5 Определение контрольных нагрузок для более точной оценки прочности рекомендуется производить согласно положениям, изло- женным в приложении В к настоящему стандарту
9 1.6 При фактических характеристиках бетона и арматуры, пре- вышающих проектные, следует производить дополнительную про- верку с учетом фактических характеристик бетона и арматуры со- гласно приложению В.
9.1 7 Предварительно напряженные изделия с самоанкерующей- ся арматурой без дополнительных анкеров признают удовлетворяю- щими предъявляемым требованиям по прочности, если выполня- ется следующее дополнительное условие:
при испытании одного изделия под нагрузкой, равной контроль- ной нагрузке, смещение концов арматуры относительно бетона на торцах составляет не более 0,1 мм, а в случае испытания двух и большего количества изделий максимальное указанное смещение составляет не более 0,2 мм.
При невыполнении указанного условия изделие признается не- выдержавшим испытание.
9.2 Правила оценки жесткости
9.2.1 Жесткость следует оценивать, сравнивая фактический про- гиб изделия под контрольной нагрузкой с контрольным значением прогиба. Контрольная нагрузка и контрольные прогибы определя- ются в соответствии с приложением Б.
9.2.2 Фактический прогиб следует определять после выдержки из- делия под контрольной нагрузкой по проверке жесткости согласно 8.8.
9.2.3 Фактическое значение нагрузки признается равным кон- трольному значению, когда суммарная нагрузка на изделие, вклю- чающая дополнительно прикладываемую нагрузку, а также нагрузку от собственной массы и от массы загрузочных устройств, достигает контрольного значения.
При испытании изделий, установленных под углом 90° или 180° к их рабочему положению, необходимо учитывать влияние нагрузки от собственной массы изделия и массы загрузочных устройств на значение дополнительно прикладываемой нагрузки и на значение контрольного прогиба. В этом случае значение дополнительно при- кладываемой нагрузки и контрольное значение прогиба необходимо согласовывать с проектной организацией.
9.2.4 Изделия признают выдержавшими испытание при выпол- нении следующих условий:
при испытании одного изделия фактический прогиб не превы- шает контрольный более чем на 10 %;
при испытании двух изделий максимальный фактический про- гиб не превышает контрольный более чем на 15 %;
при испытании трех и большего количества изделии — более чем на 20 %.
Если указанные условия не выполняются, проверяемые изделия признают не выдержавшими испытания.
9.3 Правила оценки трещиностоикости
9.3.1. Трещиностойкость испытываемых изделий следует оцени- вать по нагрузке, при которой образуются первые трещины в бето- не, и по ширине раскрытия трещин Фактическую нагрузку образо- вания трещин следует сопоставлять со значениями контрольной нагрузки по образованию трещин, а измеренные значения ширины раскрытия трещин — с контрольными величинами раскрытия Кон- трольная нагрузка по образованию и раскрытию трещин, а также контрольные значения ширины раскрытия трещин принимаются согласно приложению Б
9.3.2 При проведении испытании и оценке ширины раскрытия трещин должна учитываться схема испытаний аналогично 9 2.3
9.3.3 Изделия, к трещиностойкости которых предъявляются тре- бования 1-й категории, признают выдержавшими испытания, если выполняются следующие условия.
в случае испытаний одного изделия нагрузка при появлении пер- вой трещины должна быть не менее 95 % контрольной,
в случае испытаний двух изделий минимальная из нагрузок при появлении первой трещины составляет не менее % % контрольной, а в случае испытаний трех изделий и более — не менее 85 % кон- трольной
9.3.4 Изделия и (или) их части, к трещиностойкости которых предъявляются требования 2-й и 3-й категории, признают годными, если при действии прикладываемой нагрузки выполняется следую- щее условие-
в случае испытаний одного, двух, трех изделии и более макси- мальная ширина раскрытия трещин не должна превышать контроль- ную, умноженную соответственно на коэффициенты 1,05, 1,10, 1,15, и, кроме того, не должна превышать нормируемое значение пре- дельно допустимой ширины непродолжительного раскрытия тре- щин При невыполнении указанного условия изделия признают не выдержавшими испытания
9.4 Правила комплексной оценки изделий по результатам испытаний
9 4 1 Проверяемые изделия признают годными по показателям прочности, жесткости и трещиностойкости, если отобранные для испытаний образцы выдержали все предусмотренные в проектной документации испытания по этим показателям
10 Правила оформления результатов испытаний
10 1 Результаты испытаний, проведенных в соответствии с на- стоящим стандартом, должны заноситься в протокол, хранящийся в лаборатории предприятия-изготовителя или в отделе технического контроля, и оформляться актом.
10.2 Протокол испытаний должен содержать следующие сведе- ния по испытаниям каждого изделия:
— дату проведения испытаний;
— наименование и марку испытываемого изделия;
— дату изготовления изделия, номер партии;
— условия хранения изделия до испытаний;
— класс или марку бетона по прочности на сжатие;
— фактические прочностные характеристики бетона на день про- ведения испытаний;
— вид армирования, классы арматурной стали для рабочей арма- туры;
— фактические прочностные характеристики арматуры по дан- ным заводских сертификатов или испытаний арматурных образцов;
— категорию трещиностойкости, указанную в проектной доку- ментации;
— принятую схему испытаний;
— массу изделия (расчетную или измеренную);
— массу загрузочных устройств;
— контрольные значения нагрузок, указанные в проектной до- кументации:
по прочности (при первом и втором случае разрушения);
по жесткости;
по образованию трещин;
по ширине раскрытия трещин;
— контрольные значения прогибов и ширины раскрытия трещин;
— контрольные значения нагрузок, полученные с учетом фак- тических характеристик бетона и арматуры при их отклонении от проектных значений;
— результаты испытаний:
разрушающую нагрузку и характер разрушения изделия;
нагрузку образования трещин и характер образовавшихся тре- щин;
прогиб при соответствующей контрольной нагрузке;
ширину раскрытия трещин при соответствующей контроль- ной нагрузке;
смещение концов арматуры в бетоне.
10.3 При испытаниях двух и более образцов изделий одной мар- ки общие сведения указываются в протоколе один раз, а регистри- руемые значения характеристик должны приводиться для каждого образца в отдельности. При испытаниях разных образцов изделий одной марки по разным группам показателей регистрируемые зна- чения характеристик должны приводиться для каждого испытания.
10.4 Протокол испытания должен быть заверен лицом, ответ- ственным за проведение испытания.
105 Результаты оценки прочности, жесткости и трещиностой- кости изделий на основании проведенных испытаний должны быть оформлены актом, в котором указываются максимальные отклоне- ния зарегистрированньк показателей от соответствующих контроль- ных значений и выводы о соответствии изготовляемых изделий, об- разцы которых подвергнуты испытаниям, стандарту или проектной документации по характеристикам прочности, жесткости и трещи- ностойкости. Акт должен быть подписан руководителем или глав- ным инженером предприятия, руководителем службы технического контроля, начальником лаборатории, проводившей испытания, а также представителем проектной организации — разработчика из- делия или проектной организации, применяющей эти изделия в про- ектах зданий или сооружений.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное)
Перечень сведений, необходимых для проведения испытаний изделий нагруженном, которые должны содержаться в проектной документации
А 1 Схема опирания и загружения испытываемого изделия.
А.2 Указания о характере работы изделия в конструкциях зданий или сооружений, учтенном в расчете несущей способности Мини- мальная длина опирания или защемления, принятая в расчете
А 3 Значения контрольных нагрузок по прочности, при этом сле- дует указывать ожидаемый характер разрушения изделия при испы- тании
А 4 Значение контрольной нагрузки по жесткости, контрольное значение прогиба.
А.5 Значение контрольной нагрузки по образованию трещин
А б Значение контрольной нагрузки по ширине раскрытия тре- щин, а также значение контрольной ширины раскрытия трещин Указания об участках испытываемых изделий, на которых следует измерять ширину раскрытия трещин
А 7 В случае, если предусматривается испытание изделия в про- ектном положении нагрузкой, действующей сверху вниз, в проект- ной документации должно быть указано значение дополнительно прикладываемой нагрузки, равное контрольной нагрузке за выче- том нагрузки от собственной массы конструкции
А.8 Периодичность испытаний и число изделий, подлежащих испытаниям.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б (обязательное)
Указания по назначению контрольных нагрузок, прогибов и ширины раскрытия трещин
Б.1 Значение контрольной нагрузки по проверке прочности из- делия следует определять умножением на коэффициент безопаснос- ти С значения нагрузки, соответствующей несущей способности из- делия, определенной расчетом с учетом расчетных сопротивлений материалов и принятой схемы нагружения.
Значения коэффициента безопасности С для изгибаемых и вне- центренно сжатых изделий для 1-го случая разрушения определяют по таблице Б.1.
Таблица Б.1
| | | | | |
Класс арматуры |
Коэффициент С |
А-1,А-11 |
1,25 |
A-II1, Ат-111, А-Шв с контролем удлинений и напряжений, Вр-1 |
1,30 |
A-1V, at-iv, A-V, aт-v, А-111в с контролем только удлинений |
1,35 |
A-VI, at-vi, at-vii, B-II, Вр-11, К-7, К-19 |
1,40 |
Для 2-го случая значение коэффициента безопасности С опреде- ляют по таблице Б.2.
Таблица Б.2
| | | | | |
Вид бетона |
Коэффициент С |
Тяжелый, легкий, мелкозернистый, силикатный |
1,60 |
Ячеистый |
1,90 |
Б.2 Для изделии со смешанным армированием коэффициент безопасности С допускается определять по следующей формуле:
где Сi (i = 1, 2, 3, ..., п) — коэффициент безопасности С, опреде- ляемый по таблице Б.1 для арматуры i-го класса;
Аsi (i = 1, 2, 3, ..., п) — площадь поперечного сечения армату- ры i-го класса.
Б.3 В качестве упомянутых в п.Б.1 основных характерных случа- ев разрушения изделия под нагрузкой рассматриваются:
а) 1-й случай — разрушение от достижения в рабочей арматуре нормального или наклонного сечения напряжений, соответствую- щих пределу текучести (условному пределу текучести) стали, ранее раздробления сжатого бетона;
б) 2-й случай — разрушение от раздробления бетона сжатой зоны над нормальной или наклонной трещиной в изделии до достижения предела текучести (условного предела текучести) стали в растянутой арматуре, что соответствует хрупкому характеру разрушения.
Б.4 При назначении контрольных значений разрушающей наг- рузки должна учитываться возможность разрушения испытываемо- го изделия как по первому, так и по второму случаю, т.е. в проек- тной документации должны указываться значения контрольной раз- рушающей нагрузки, принятые для первого и второго случаев раз- рушения.
Б.5 При оценке прочности изделий по результатам испытаний в качестве контрольного должно учитываться то значение разрушаю- щей нагрузки из числа указанных в стандарте или в проектной до- кументации, которое соответствует фактическому характеру разру- шения испытанного изделия.
Фактический характер разрушения испытываемых изделий оце- нивается путем сопоставления фактических значений прогиба и ширины раскрытия трещин с соответствующими граничными зна- чениями. При этом учитывается:
при оценке прочности изделия по нормальным сечениям — зна- чение прогиба при фактической разрушающей нагрузке;
при оценке прочности по наклонным сечениям — ширина раск- рытия трещин при фактической разрушающей нагрузке.
Б.6 Граничное значение прогиба принимают равным контроль- ному прогибу, определяемому для оценки жесткости конструкции, умноженному на соотношение контрольной разрушающей нагрузки и контрольной нагрузки при оценке жесткости, а также на коэффи- циенты, принимаемые равными:
для 1-го случая разрушения:
— при арматуре класса A-III и ниже -2,5;
— при арматуре класса A-IV, А-1Пв и выше -2,0;
для 2-го случая разрушения —1,15.
Граничное значение ширины раскрытия трещин принимают рав- ным контрольной ширине раскрытия трещин, определяемой при оценке трещиностойкости, умноженной на соотношение контроль- ной разрушающей нагрузки и контрольной нагрузки при оценке трещиностойкости, а также на коэффициенты, принимаемые при определении граничных значений прогибов, указанные выше.
Б.7 Если измеренные при испытании на прочность значения прогибов или ширины раскрытия трещин при фактической разру- шающей нагрузке равны или превышают граничные значения, отве- чающие 1-му случаю разрушения, то фактическое значение разру- шающей нагрузки должно сопоставляться с контрольным значени- ем, принятым для этого случая разрушения (т.е. с учетом коэффи- циента безопасности С для этого случая по таблице Б.1).
Если измеренные значения прогибов или ширины раскрытия трещин при фактической разрушающей нагрузке равны или меньше граничных значений, отвечающих 2-му случаю разрушения, факти- ческое значение разрушающей нагрузки сопоставляют с контроль- ным значением, принятым для этого случая разрушения (т.е. с уче- том коэффициента безопасности С для этого случая по таблице Б.1).
При промежуточных значениях прогибов и ширины раскрытия трещин контрольные значения разрушающих нагрузок, указанные в проектной документации, допускается пересчитывать, принимая зна- чение коэффициента безопасности С по линейной интерполяции, но не менее 1,4.
Б.8 Значение контрольной нагрузки по проверке жесткости сле- дует определять как наиболее невыгодное сочетание нормативных нагрузок (коэффициент безопасности С= 1). Контрольную нагруз- ку принимают кратковременно действующей.
Б.9 Контрольный прогиб следует вычислять по принятой ме- тодике расчета при нагрузке, равной контрольной по проверке жес- ткости.
Б. 10 Контрольный прогиб предварительно напряженных изде- лий fk следует определять по формуле
fk = f1 + f2 , (Б.2)
где f1 — полный прогиб изделия от действия контрольной на- грузки (дополнительно прикладываемой и, при необ- ходимости, нагрузки от собственной массы) и от уси- лия предварительного обжатия;
f2 — выгиб (принимается со знаком «плюс») или прогиб (при- нимается со знаком «минус») от собственной массы и от усилия предварительного обжатия; при этом, если в верхней зоне изделия образуются начальные трещины, значение f2 определяются как для элементов с трещи- нами в верхней зоне.
Б. 11 Контрольную нагрузку по образованию трещин следует оп- ределять умножением на коэффициент безопасности С значения нафузки, при которой, согласно расчету, образуется первая трещи- на. При этом для изделий, к которым предъявляются требования 1-й категории трещиностойкости, коэффициент безопасности С при- нимается равным 1,4 для изделий из ячеистого бетона и 1,3 — для изделий из других видов бетонов.
Б. 12 Контрольную нафузку по ширине раскрытия трещин сле- дует определять как наиболее невыгодное сочетание нормативных нагрузок, при этом все нафузки принимают кратковременно дейс- твующими.
Контрольную ширину раскрытия трещин следует определять умножением ширины раскрытия трещин, полученной расчетом при действии контрольной нагрузки, на коэффициент безопасности С =0,7.
В изгибаемых изделиях с принятой в проектной документации толщиной защитного слоя бетона до продольной рабочей арматуры, превышающей значение ан, равное 25 мм, контрольную ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси конструкций, до- пускается увеличивать путем деления значения ширины раскрытия трещин, полученного, как указано в предыдущем абзаце данного пункта, на коэффициент q, определяемый по таблице Б.3.
Таблица Б.3
ан / ап |
0,8 |
0,6 |
0,5 и менее |
q |
0,95 |
0,85 |
0,75 |
Примечание — ан — значение толщины защитного слоя бетона, принимаемое равным 25 мм; ап — проектное значение толщины защитного слоя бетона, мм |
ПРИЛОЖЕНИЕ В (рекомендуемое)
Оценка пригодности изделий по прочности на основе комплексного учета прочностных характеристик бетона и арматуры
8.1 Для оценки пригодности изделия по прочности по результа- там испытаний нагруженном могут применяться контрольные на- грузки, установленные исходя из среднего значения несущей спо- собности изделия.
8.2 В общем случае среднее значение несущей способности ре- комендуется определять методом статистического моделирования. Расчет производится в следующем порядке:
а) устанавливается распределение прочностных характеристик бетона и арматуры; при этом принимется, что распределение этих характеристик является нормальным;
б) определяется расчетная совокупность сочетаний случайных значений прочностных характеристик бетона и арматуры;
в) для каждого расчетного сочетания прочностных характерис- тик бетона и арматуры на основе имеющихся в нормативных до- кументах расчетных зависимостей определяется соответствующая расчетная несущая способность изделия;
г) для определенной описанным способом совокупности расчет- ных значений несущей способности изделия вычисляется среднее значение несущей способности изделия.
Указанный порядок определения среднего значения несущей спо- собности изделия может реализовываться как на стадии проектиро- вания, так и в условиях производства.
На стадии проектирования распределение прочностных характе- ристик бетона и арматуры устанавливается на основе их норматив- ных значений (с обеспеченностью 0,95) и коэффициентов вариации прочности бетона и арматуры.
Нормативные значения сопротивления бетона и арматуры оп- ределяются по строительным нормам и правилам [1], а коэффици- енты вариации — на основе данных, приведенных в ГОСТ 18105, в стандартах на арматурную сталь, а также в Рекомендациях [2] и со- ответствующих статистических исследованиях.
В условиях производства распределение прочностных характе- ристик бетона и арматуры устанавливается на основе их средних значений и коэффициентов вариации, получаемых непосредствен- но по результатам испытаний материалов или по данным, приве- денным в документации, сопровождающей партии материалов (ар- матурной стали).
8.3 В тех случаях когда это не приводит к существенным пог- решностям, средняя величина несущей способности изделия может определяться по расчетным зависимостям, приведенным в норма- тивных документах, с использованием в них вместо расчетных со- противлений арматуры и бетона их средних значений, получаемых на стадии проектирования расчетным путем, а в условиях производ- ства — непосредственно по результатам испытаний.
Средние значения характеристик бетона и арматуры на стадии про- ектирования определяются по нормативным сопротивлениям бетона и арматуры (с обеспеченностью 0,95) и средним значениям коэффици- ентов вариации прочности бетона и арматуры исходя из нормального закона распределения прочностных характеристик материалов.
8.4 При испытании изделий нагруженном в качестве контроль- ной нагрузки используют:
— при испытании одного изделия — величину, определяемую исходя из средней несущей способности изделия согласно указан- ным выше правилам;
— при испытании двух и более изделий одной марки — ту же величину, умноженную на понижающий коэффициент, определяе- мый с использованием методов математической статистики в зави- симости от числа испытываемых изделий и относительного разбро- са значений разрушающей нагрузки.
Изделия признаются удовлетворяющими установленным требо- ваниям, если при испытании одного изделия разрушающая нагрузка равна или выше контрольной, а при испытании двух изделий и бо- лее — средняя величина разрушающей нагрузки равна или выше соответствующей контрольной нагрузки.
8.5 Оценка пригодности изделий по прочности на основе ком- плексного учета прочностных характеристик бетона и арматуры с использованием методов математической статистики осуществляет- ся с применением вычислительной техники. При этом рекоменду- ется использовать специально разработанные программы [3].
ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное)
Определения терминов, использованных в настоящем стандарте
Контрольные статические испытания нагружением — испытания с помощью постепенно возрастающей прикладываемой к изделию внешней нагрузки, предназначенные для установления соответст- вия между фактическими и проектными значениями характеристик прочности, жесткости и трещиностойкости изделий.
Контрольная нагрузка — значение нагрузки, служащее одним из критериев для оценки пригодности изделий по результатам испыта- ний нагружением. Контрольные значения устанавливаются для: на- грузки, при которой происходит разрушение, т.е. исчерпание несу- щей способности (контрольная нагрузка по прочности или контроль- ная разрушающая нагрузка); нагрузки, при которой регистрируется величина прогиба изделия (контрольная нагрузка по жесткости);
нагрузки, при которой регистрируется появление трещин (контроль- ная нагрузка по образованию трещин); нагрузки, при которой ре- гистрируется ширина трещин (контрольная нагрузка по ширине рас- крытия трещин).
Коэффициент безопасности С — коэффициент, определяющий степень повышения контрольной нагрузки по отношению к нагруз- ке на изделие, соответствующей его расчетной несущей способнос- ти.
Контрольный прогиб — значение прогиба, с которым сопоставля- ется фактический прогиб изделия под контрольной нагрузкой для оценки пригодности этого изделия по жесткости.
Контрольная ширина раскрытия трещин — значение, с которым сопоставляется фактическая ширина трещин под контрольной наг- рузкой для оценки пригодности изделия по трещиностойкости.
ПРИЛОЖЕНИЕ Д (справочное)
Библиография
[1] СНиП 2.03.01-84 Бетонные и железобетонные конструкции
[2] Рекомендации по испытанию и оценке про- чности, жесткости и трещиностойкости опыт- ных образцов железобетонных конструкций.— М.: НИИЖБ, 1987
[3] Испытания железобетонных конструкций:
Программа для ЭВМ/ НИИЖБ, НПКТБ «ОП- ТИМИЗАЦИЯ».- М., 1996.
УДК 624.012.45.001.4:006.354 Ж39 МКС 91.080.40
Ключевые слова: железобетонные и бетонные изделия, прочность, жесткость, трещиностойкость, испытания нагруженном, порядок отбора изделий для испытаний, средства испытаний, порядок проведения испытаний, правила оценки результатов испытаний
|