Подтверждение соответствия железобетонных конструкций с разработкой рекомендаций по применению методов контроля качества

д. т.н., профессор, Казахский национальный технический университет имени

г. Алматы, Республика Казахстан

к. ф.м. н., и. о. доцент, Казахский национальный университет им. аль-Фараби

г. Алматы, Республика Казахстан

к. т.н. Казахский национальный университет им. аль-Фараби

г. Алматы, Республика Казахстан

ст. преподаватель Казахский национальный университет им. аль-Фараби

г. Алматы, Республика Казахстан

ғанбетова

преподаватель, Казахский национальный университет им. аль-Фараби

г. Алматы, Республика Казахстан

УДК 693.542

Подтверждение соответствия железобетонных конструкций с разработкой рекомендаций по применению методов контроля качества

Аннотация. В статье изложены требования в соответствии с ГОСТОм 13015.0-83, а также приводится расчет на прочность железобетонных конструкций

Ключевые слова: железобетон, бетон, щебень, цемент, песок, контроль качества, смещение инертных материалов, прочность, арматура, температура, строительный материал

Железобетонные конструкции и изделия-элементы зданий и сооружений, изготовляемые из железобетона, классифицируются по нескольким признакам: способу выполнения (монолитные, осуществляемые на месте строительства, сборные, составляемые из отдельных элементов) [1, 2].

Железобетонные конструкции и изделия выполняются в основном с гибкой арматурой в виде отдельных стержней, сварных сеток и плоских каркасов. Для изготовления ненапрягаемой арматуры целесообразно использование контактной сварки, обеспечивающей высокую степень индустриализации арматурных работ. Конструкции с несущей (жёсткой) арматурой применяют сравнительно редко и главным образом в монолитном железобетоне при бетонировании в подвесной опалубке. В изгибаемых элементах продольная рабочая арматура устанавливается в соответствии с эпюрой максимальных изгибающих моментов; в колоннах продольная арматура воспринимает преимущественно сжимающие усилия и располагается по периметру сечения [3, 4].

Кроме продольной арматуры, в ж. к. и изделиях устанавливается распределительная, монтажная и поперечная арматура (хомуты, отгибы), а в некоторых случаях предусматривается косвенное армирование в виде сварных сеток и спиралей. Все эти виды арматуры соединяются между собой и обеспечивают создание арматурного каркаса, пространственно неизменяемого в процессе бетонирования. Для напрягаемой арматуры предварительно напряжённых ж. к. и изделия используют высокопрочные стержневую арматуру и проволоку, а также пряди и канаты из неё. При изготовлении сборных конструкций применяется в основном метод натяжения арматуры на упоры стендов или форм; для монолитных и сборно-монолитных конструкций-метод натяжения арматуры на бетон самой конструкции [5, 6, 7].

Требования к бетону

Бетоны должны удовлетворять требованиям государственных стандартов или технических условий на эти бетоны, в том числе: тяжелый — ГОСТ 26633, легкий — ГОСТ 25820, ячеистый — ГОСТ 25485, плотный силикатный — ГОСТ 25214, жаростойкий — ГОСТ 20910, химически стойкий — ГОСТ 25246.

Требования к арматурным сталям, арматурным и закладным изделиям

Виды и классы арматурной стали, применяемой для армирования конструкций, должны соответствовать установленным стандартам или техническим условиям на конструкции конкретных видов. Арматурная сталь должна удовлетворять требованиям стандартов или техническим условиям на эти стали.

Форма и размеры арматурных и закладных изделий и их положение в конструкциях должны соответствовать конкретным видам в проектной документации.

Сварные арматурные и закладные изделия должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10922.

Марки арматурной стали, а также марки углеродистой стали обыкновенного качества или низколегированной стали для закладных изделий должны соответствовать маркам, установленным проектной документацией конкретного здания (сооружения) или указанным при заказе конструкций.

Концы напрягаемой арматуры не должны выступать за торцовые поверхности конструкций более чем на 10 мм, за исключением случаев, оговоренных в стандартах или технических условиях на конструкции конкретных видов.

Требования к точности изготовления конструкций

Значения действительных отклонений геометрических параметров не должны превышать предельных, установленных стандартами или техническими условиями на конструкции конкретных видов в зависимости от значений допусков для соответствующих классов точности по ГОСТ 21779 с учетом таблицы 1[8].

Таблица 1-Требования к изготовлению конструкций

Виды отклонения геометрического параметра	Геометрический параметр	Класс точности
Отклонение: от линейного размера	Длина, ширина, высота, толщина или диаметр конструкции, размеры и положение выступов, выемок, отверстий, проемов; длина, ширина, толщина (диаметр) и положение закладных и соединительных изделий в конструкциях; положение ориентиров (мест строповки и опирания, установочных рисок), наносимых на конструкции	От 5 до 8 включ.
от прямолинейности	Прямолинейность реального профиля поверхности конструкций в любом сечении: на заданной длине на всей длине	От 1 до 3 включ. „ 3  „  6 „
от плоскостности	Плоскостность поверхности конструкции относительно: прилегающей плоскости условной плоскости	От 1 до 3 включ. „ 3  „  5 „
от перпендикулярности	Перпендикулярность смежных поверхностей конструкции	От 5 до 7 включ.
от равенства диагоналей (для крупноразмерных конструкций)	Разность длин диагоналей	3 и 4

Требования к качеству поверхностей и внешнему виду конструкций

Бетонные поверхности конструкций подразделяют на категории А1 - А7. При этом размеры раковин, местных наплывов и впадин на бетонной поверхности и окопов бетона ребер конструкций не должны превышать значений, указанных ниже в таблице 2 [8].

Таблица 2- Бетонные поверхности конструкций

Категория бетонной поверхно-сти конст-рукции	Диаметр или наибольший размер рако-вины	Высота местного наплыва (выступа) или глубина впадины	Глубина окола бетона на ребре, измеряемая по поверхности конст-рукции	Суммарная длина око-лов бетона на 1 м ребра
А1	Глянцевая (по эталону)	2	20
А2	1	1	5	50
A3	4	2	5	50
А4	10	1	5	50
А5	Не регламен-тируется	3	10	100
А6	15	5	10	100
А7	20	Не регламен-тируется	20	Не регламен-тируется

1. Расчет бетонных и железобетонных элементов по прочности производят:

-по нормальным сечениям (при действии изгибающих моментов и продольных сил) по нелинейной деформационной модели, а для простых по конфигурации элементов - по предельным усилиям;

-по наклонным сечениям (при действии поперечных сил), по пространственным сечениям (при действии крутящих моментов), на местное действие нагрузки (местное сжатие, продавливание) - по предельным усилиям [9].

2. Расчет по прочности коротких железобетонных элементов (коротких консолей и других элементов) производят на основе каркасно-стержневой модели.

Расчет по прочности бетонных и железобетонных элементов по предельным усилиям производят из условия, по которому усилие F от внешних нагрузок и воздействий в рассматриваемом сечении не должно превышать предельного усилия Fult, которое может быть воспринято элементом в этом сечении

F ≤ Fult.    (1)

3. Расчет бетонных элементов по прочности

Бетонные элементы в зависимости от условий их работы и требований, предъявляемых к ним, следует рассчитывать по нормальным сечениям по предельным усилиям.

4. Без учета сопротивления бетона растянутой зоны производят расчет внецентренно сжатых бетонных элементов при значениях эксцентриситета продольной силы, не превышающих 0,9 расстояния от центра тяжести сечения до наиболее сжатого волокна. При этом предельное усилие, которое может быть воспринято элементом, определяют по расчетным сопротивлениям бетона сжатию Rb, равномерно распределенным по условной сжатой зоне сечения с центром тяжести, совпадающим с точкой приложения продольной силы [9].

Для массивных бетонных конструкций гидротехнических сооружений следует принимать в сжатой зоне треугольную эпюру напряжений, не превышающих расчетного значения сопротивления бетона сжатию Rb. При этом эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести сечения не должен превышать 0,65 расстояния от центра тяжести до наиболее сжатого волокна бетона.

5. С учетом сопротивления бетона растянутой зоны производят расчет внецентренно сжатых бетонных элементов с эксцентриситетом продольной силы. При этом предельное усилие, которое может быть воспринято сечением элемента, определяют как для упругого тела при максимальных растягивающих напряжениях, равных расчетному значению сопротивления бетона растяжению Rbt.

6. При расчете внецентренно сжатых бетонных элементов следует учитывать влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов.

Расчет железобетонных элементов по прочности нормальных сечений

7. Расчет железобетонных элементов по предельным усилиям следует производить, определяя предельные усилия, которые могут быть восприняты бетоном и арматурой в нормальном сечении, из следующих положений:

-сопротивление бетона растяжению принимают равным нулю;

- сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными расчетному сопротивлению бетона сжатию и равномерно распределенными по условной сжатой зоне бетона;

- растягивающие и сжимающие напряжения в арматуре принимаются не более расчетного сопротивления соответственно растяжению и сжатию.

8. Расчет железобетонных элементов по нелинейной деформационной модели производят на основе диаграмм состояния бетона и арматуры исходя из гипотезы плоских сечений. Критерием прочности нормальных сечений является достижение предельных относительных деформаций в бетоне или арматуре.

9. При расчете внецентренно сжатых элементов следует учитывать случайный эксцентриситет и влияние продольного изгиба [9].

Расчет железобетонных элементов по прочности наклонных сечений

10. Расчет железобетонных элементов по прочности наклонных сечений производят: по наклонному сечению на действие поперечной силы, по наклонному сечению на действие изгибающего момента и по полосе между наклонными сечениями на действие поперечной силы.

11. При расчете железобетонного элемента по прочности наклонного сечения на действие поперечной силы предельную поперечную силу, которая может быть воспринята элементом в наклонном сечении, следует определять как сумму предельных поперечных сил, воспринимаемых бетоном в наклонном сечении и поперечной арматурой, пересекающей наклонное сечение.

12. При расчете железобетонного элемента по прочности наклонного сечения на действие изгибающего момента предельный момент, который может быть воспринят элементом в наклонном сечении, следует определять как сумму предельных моментов, воспринимаемых пересекающей наклонное сечение продольной и поперечной арматурой, относительно оси, проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне [9].

Литература

1.  , Технология бетонных и железобетонных изделий, 3 изд., М., 1971;

2.  Инструкция по проектированию железобетонных конструкций, М., 1968;

3.  , Предварительно напряженные железобетонные конструкции, М., 1963;

4.  , Железобетонные конструкции, 8 изд., М., 1959;

5.  Справочник проектировщика, [т.5] - Сборные железобетонные конструкции, М., 1959;

6.  Строительные нормы и правила, ч.2, раздел В. гл.1. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования, М., 1970;

7.  , Железобетонные и бетонные конструкции, М., 1970;

8. ГОСТ 13015.0-83 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Общие технические требования

9. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ Основные положения СНиП 52-01-2003.

References

1 Gershberg O. A., Technology of concrete and reinforced concrete products, 3rd ed., M., 1971;

2. Instructions for the design of reinforced concrete structures, M, 1968;

3 Mikhailov V. V., prestressed concrete structures, M, 1963;

4. K. V. Sahnovsky, reinforced Concrete constructions, 8th ed., M., 1959;

5. Reference book designer, [V.5] - modular ferro-concrete designs, M, 1959;

6. Construction norms and rules, part 2, section Century chap 1. Concrete and reinforced concrete structures. Design norms, M, 1970;

7. Yakubovsky B. V., Reinforced-concrete and concrete designs, M, 1970;

8. GOST 13015.0-83 structures and products of concrete and reinforced concrete prefabricated. General technical requirements

9. Concrete AND REINFORCED CONCRETE CONSTRUCTIONS of the Main provisions of SNiP 52-01-2003.

Нұрмұханова А. З.

Нұрсейтова А. К.

Ермағанбетова С. Д.

Сапасын бақылау әдістерін пайдалануда ұсыныстарды дайындау арқылы темір бетонды конструкциялардың сәйкестігін растау

Түйіндеме. Мақалада ГОСТ 13015.0-83 стандартына сәйкес талаптар көрсетілген және темір бетонды бұйымдардың беріктігін есептеуі келтірілген.

Түйін сөздер: темірбетон, бетон, шағыл, цемент, құм, сапа бақылау, бейтарап материалдардың араласуы, арматура, температура, құрылыс материал

Akanov H. G.

Mukhtarova M. N.

Nurmukhanova A. Z.

Nurthisva A. K.

Ermaganbetova S. D.

Confirmation of conformity of reinforced concrete structures and the recommendations on the use of quality control techniques.

Summary. Article includes requirements in accordance with GOST(State All-Union standard) 13015.0 – 83 also carried out the calculation on the strength of reinforced concrete structures

Key words: reinforced concrete, сoncrete, rubble, cement, sand, quality control, displacement of inert materials strength, fittings, temperature, building material.

Сведения об авторах:

Аканов Халель Габбасович-д. т.н. профессор, кафедры «Прикладная механика и основы конструирования машин» КазНТУ имени , г. Алматы, ул Сатпаева 22, телефон сот. 87772303683.

Мухтарова Мунира Набиевна – к. ф.м. н., и. о. доцент, кафедры «Теплофизики и технической физики» КазНУ им. аль-Фараби, г. Алматы, проспект аль-Фараби 71, ауд. 237, телефон раб. 377-34-08, телефон сот. 77073176730, *****@***ru.

– к. т.н., преподаватель, кафедры «Теплофизики и технической физики» КазНУ им. аль-Фараби, г. Алматы, проспект аль-Фараби 71, ауд. 237, телефон раб. 377-34-08, телефон сот. 77015764455, аlfiya. *****@***ru.

– ст. преподаватель кафедры «Теплофизики и технической физики» КазНУ им. аль-Фараби, г. Алматы, проспект аль-Фараби 71, ауд. 237, телефон раб. 377-33-31.

Ермағанбетова Сауле Ділмағанбетқызы преподаватель, кафедры «Теплофизики и технической физики» КазНУ им. аль-Фараби, г. Алматы, проспект аль-Фараби 71, ауд. 237, телефон раб. 377-33-31.