Проведение испытаний. 
Испытания железобетонных конструкций

При испытании конструкций следует контролировать показатели, необходимые для оценки прочности, жесткости и трещиностойкости, а именно: значения нагрузок, вызывающих контролируемое предельное состояние, а также прогибы конструкции и ширину раскрытия трещин.

Нагрузку при испытании конструкций следует определять по показаниям силоизмерителей гидравлических машин, по давлению масла в гидродомкратах, давлению воздуха в пневматической установке или по усилию, развиваемому рычажной установкой от действия массы штучных грузов. Для контроля нагрузки следует применять динамометры, устанавливаемые по месту приложения к конструкции нагрузки или под одной из опор конструкции.

Допускается в процессе испытаний конструкций определять значения прикладываемой нагрузки по значениям деформаций предварительно проградуированных распределительных траверс, устанавливаемых между силовозбудителем и конструкцией, или по деформациям отдельных элементов рычажных и пневматических установок.

1 — испытываемая конструкция; 2 — пневматический баллон; 3 — упорный щит; 4 — ограничитель Рисунок 6 Схема испытания конструкций сжатым воздухом Испытание плит, настилов, панелей и других конструкций равномерно распределенной нагрузкой осуществляют сжатым воздухом, накачиваемым в резиновые баллоны, или штучными грузами, в качестве которых могут служить металлические или бетонные блоки, баки с водой, ящики с сыпучими материалами.

Испытание конструкций сжатым воздухом следует выполнять по схеме, указанной на рисунке 1 при этом воздушные баллоны не должны свисать за края загружаемой конструкции, а при вычислении значения приложенной нагрузки следует учитывать действительную площадь соприкосновения баллона с загружаемой поверхностью.

При испытании балочных конструкций штучными грузами длина каждой группы таких грузов в направлении пролета не должна превышать 1/6 этого пролета. Если суммарная контрольная равномерно распределенная нагрузка на испытываемую конструкцию превышает 35 кН (~3,5 тс), то разрешается такую нагрузку заменить эквивалентной нагрузкой, создаваемой равными сосредоточенными силами, расположенными в средних четвертях пролета по схеме, указанной на рисунке 2.

Рисунок 7 Схема испытания изгибаемого элемента равномерно распределенной (а) и эквивалентной ей сосредоточенной нагрузкой (б) Нагружение испытываемых конструкций штучными грузами следует производить в направлении от опор к середине, симметрично относительно середины пролета конструкции. Между штучными грузами по всей их высоте должны быть зазоры не менее 50 мм (смотрите на рисунке 2).

При загружении сыпучими материалами, засыпаемыми в ящики без дна (расположенные поверх испытываемой конструкции), вдоль пролета балочных конструкций необходимо устанавливать не менее двух ящиков, а для конструкций, работающих в двух направлениях, — не менее четырех ящиков. Между ящиками по всей их высоте должны быть зазоры не менее 0,1 пролета конструкции, но не менее 250 мм.

Последовательность загружения конструкции должна быть указана в проектной документации, а при отсутствии такого указания испытание необходимо проводить с учетом следующих требований:

• а) определить расчетом или прямым взвешиванием собственную массу конструкции;
• б) нагрузку следует прикладывать ступенями (долями), каждая из которых не должна превышать 10% контрольной нагрузки при проверке прочности и трещиностойкости и 20% контрольной нагрузки при проверке жесткости конструкции;
• в) при проверке прочности, а также при испытании конструкций, в которых не допускаются трещины в стадии эксплуатации, после приложения нагрузки, составляющей 90% контрольной по прочности или по трещиностойкости, каждая последующая доля нагрузки должна составлять не более 5% этой нагрузки;
• г) на каждой ступени нагрузка во всех точках ее приложения должна возрастать пропорционально соотношению нагрузок, расположенных на различных участках конструкции;
• д) при испытании конструкции вертикальными и горизонтальными силами в заданном соотношении в начале испытания необходимо приложить горизонтальную силу, составляющую вместе с нагрузкой от собственной массы конструкции требуемое соотношение.

После приложения каждой доли нагрузки конструкцию следует выдерживать под этой нагрузкой не менее 10 мин.

После приложения контрольной нагрузки при проверке жесткости конструкции следует выдерживать под этой нагрузкой не менее 30 мин.

Конструкции, в которых не допускаются трещины в стадии эксплуатации, после приложения контрольной нагрузки по образованию трещин должны выдерживаться под этой нагрузкой в течение 30 мин.

Во время выдержки следует производить тщательный осмотр поверхности конструкции, фиксировать появившиеся трещины, измеряя прогиб в середине пролета и осадку опор, ширину раскрытия трещин и смещение арматуры относительно бетона на торцах конструкции.

Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси конструкции, следует измерять на уровне нижнего ряда арматуры, а ширину раскрытия трещин, наклонных к продольной оси конструкции, — в местах пересечения хомутами наклонных трещин. Для улучшения фиксации момента появления трещин в бетоне поверхности конструкции перед испытанием должны быть покрыты жидким раствором мела или извести.

Трещиностойкость и прочность конструкций оценивают по значениям нагрузок, вызывающих появление первых трещин, нормальных и наклонных к продольной оси испытываемых конструкций, или при их разрушении по нормальным или косым сечениям.

Жесткость конструкций оценивают по значению прогиба, измеренного при контрольной нагрузке по проверке жесткости.

При контроле жесткости конструкций, опирающихся по концам, следует измерять прогибы в середине пролета и осадку опор, а конструкций, работающих как консоль, — перемещения свободного конца консоли, а также осадку и поворот опоры.

Действительный прогиб конструкции, опирающейся по концам, следует определять как разность между значением перемещения конструкции, измеренного в середине пролета, и полусуммой значений осадок опор, а для конструкции, работающей как консоль, — с учетом осадки и поворота опор.

При ширине испытываемой конструкции менее 1 м прогибы следует измерять по середине ширины конструкции, а при большей ширине — по противоположным краям конструкции в середине пролета, принимая за значение прогиба конструкции среднее арифметическое значение этих прогибов.

В ребристых плитах должны измеряться значения прогибов каждого продольного ребра; при этом за значение прогиба конструкции принимают среднее арифметическое значение прогибов продольных ребер.

При испытании предварительно напряженных конструкций с самоанкерующейся арматурой класса Ат-V и Ат-VI, а также с арматурой классов В-II, Вр-II, К-7 и К-19 диаметром 6 мм и более без дополнительных анкеров на торцах конструкции следует измерять смещения концов стержней относительно бетона. Смещения концов арматуры следует измерять не менее чем на 10% стержней и не менее чем на двух стержнях каждой конструкции. Измерения производят индикаторами, установленными на торце испытываемой конструкции, как указано на рисунке 3.

1 — индикатор; 2 — струбцина; 3 — стержень арматуры; 4 — хомутик Рисунок 8 Схема измерения смещения концов арматуры индикаторами Во время проведения испытания конструкции необходимо принимать меры к обеспечению безопасности работ. Испытания следует проводить на специально отведенном участке, куда запрещается доступ посторонним лицам.

Испытания рекомендуется проводить на установках, обеспечивающих дистанционное загружение конструкции и измерение показателей.

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:

• · устанавливать страховочные опоры вблизи несущих опор и по середине пролета балочной конструкции или под свободным концом консоли;
• · поддерживать в процессе нагружения минимально возможное по условиям испытания расстояние между конструкцией и страховочными опорами для предотвращения удара в момент разрушения конструкции;
• · раскреплять тягами к основанию, соединять между собой или подвешивать к установке элементы нагрузочных устройств.

Все предохранительные приспособления не должны препятствовать свободному прогибу конструкции до момента разрушения.

При испытании ферм, балок и других конструкций больших пролетов должны приниматься меры к обеспечению их устойчивости. Применяемые для этих целей устройства должны устанавливаться в местах фактического закрепления испытываемых конструкций и не препятствовать их перемещению в плоскости действия сил.