ПОСОБИЕ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ. 
14. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОБСЛЕДОВАНИЙ

ПОСОБИЕ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ. 14. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОБСЛЕДОВАНИЙ
Пособие по обследованию строительных конструкций зданий

      Стройка - Главная Написать нам
 
 
ПК Инфоплюс-смета Сварка - документы Бизнес-планы Исследования Тендеры  
 

 

 

 

 

 

 

Случайно выбранные документы:
ВСН 34-91 Часть 1 - Правила производства и приемки работ на строительстве, реконструкции и расширении действующих гидротехнических морских и речных транспортных сооружений

 

 

 

Сварка ->  Строительные конструкции ->  ПОСОБИЕ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ -> 

 

 

 

Б - Каменные конструкции

 

13.3.20. При детальных инструментальных обследованиях каменных и армокаменных конструкций, подвергшихся воздействию пожара, определение прочностных характеристик производят аналогично железобетонным с применением ультразвуковых методов разд. 7 настоящего Пособия.

13.3.21. Прочностные характеристики кирпича и раствора кирпичной кладки определяются на основе лабораторных испытаний отобранных из поврежденных пожаром конструкций образцов - целых кирпичей или высверленных кернов (цилиндров) диаметром 50-60 мм и из раствора высотой 30 мм и диаметром 15 мм с учетом указаний ГОСТ 5202-86.

13.3.22. При отсутствии прочностных показателей инструментальных обследований поверочный расчет и оценка несущей способности каменных конструкций, поврежденных пожаром, производятся путем учета коэффициента снижения их несущей способности Kmc по формуле

 

f = NKmc,

 

где N - расчетная несущая способность каменных конструкций, определяется в соответствии с указаниями СНиП II-22-81 без учета повреждения конструкций;

Kmc - коэффициент, учитывающий снижение несущей способности, определяемый по табл. 13.11.

 

13.3.23. При определении несущей способности стен и простенков с вертикальными трещинами, возникшими в результате действия горизонтальных растягивающих сил от температурных воздействий пожара, коэффициент Kmc принимается равным единице.

13.3.24. При наличии трещин в местах пересечения кирпичных стен или при разрыве поперечных связей между стенами, стойками и перекрытиями несущую способность и устойчивость стены при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок определяют с учетом фактической свободной высоты стен.

 

Таблица 13.11.

 

Значение коэффициента снижения несущей способности кладки Kmc

 

Глубина поврежденной кладки без учета штукатурки, мм

Для стен и простенков толщиной 380 мм и более при температурном воздействии

одностороннем

двустороннем

До 5

1,0

0,95

До 20

0,95

0,9

До 50-60

0,9

0,8

 

В - Стальные конструкции

 

13.3.25. Детальные инструментальные обследования стальных конструкций, подвергшихся воздействию пожара, проводят в соответствии с указаниями разделов 5 и 8 настоящего Пособия.

13.3.26. При этом определение механических характеристик элементов стальных конструкций производится на основе лабораторных испытаний вырезанных образцов из поврежденных пожаром конструкций. Вырез заготовки производят в местах, не получивших пластических деформаций и не нарушающих устойчивость и несущую способность стальных конструкций.

Все заготовки маркируются, а места их взятия и марки обозначаются на схемах, прилагаемых к материалам обследования конструкций.

13.3.27. Характеристики механических свойств стали определяют при испытании образцов на растяжение по ГОСТ 1497-84 или по твердости поверхностного слоя по Бринеллю в соответствии с ГОСТ 9012-59.

13.3.28. При отсутствии прочностных показателей инструментальных обследований поверочный расчет и оценка несущей способности и эксплуатационной пригодности стальных конструкций, подвергшихся действию высоких температур пожара, следует производить с учетом изменений свойств стали.

Для горячекатаных углеродистых сталей изменения предела текучести gт, модуля упругости gЕ и временного сопротивления gв, выражающие отношение этих характеристик при заданной повышенной температуре к значениям при нормальной температуре (+20 °С), приведены в табл. 13.12.

 

Таблица 13.12.

 

Коэффициенты учета изменения прочностных свойств стали под воздействием температур

 

Температура, °С

Коэффициент

предела текучести, gт

модуля упругости, gЕ

временного сопротивления, gв

20

1

1

1

100

0,99

0,96

1

200

0,85

0,94

1,12

300

0,77

0,9

1,09

400

0,7

0,86

0,9

500

0,58

0,8

0,6

600

0,34

0,72

0,3

Примечание. При расчете конструкций, выполненных из сталей других классов, приведенные значения изменения механических свойств стали могут быть использованы как приближенные.

 

13.3.29. Для оценки состояния металлоконструкций после пожара может быть использовано время, в течение которого они находились под воздействием высокой температуры. Это время следует сравнивать с пределом огнестойкости конструкций, за который принимают время, в течение которого металлические конструкции способны нормально функционировать в условиях воздействия высоких температур (около 500 °С).

 

Г - Деревянные конструкции

 

13.3.30. Детальные инструментальные обследования деревянных конструкций, подвергшихся воздействию пожара, проводят в соответствии с указаниями разд. 9 настоящего Пособия. При этом замеряют глубину обугливания древесины и поверочным расчетом устанавливают остаточную несущую способность конструкции с ослабленным сечением элементов по действующим СНиП.

13.3.31. При отсутствии инструментальных данных по глубине обугливания ее определяют ориентировочно по формуле

 

Z = tnV,

 

где tn - продолжительность пожара, мин., принимаемая по акту Госпожнадзора "Описание пожара";

V - усредненная скорость обугливания древесины, мм/мин., принимаемая равной: 0,7 - для легкой и сухой древесины; 0,5 - для плотной и влажной (влажность более 20%).

 

14. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОБСЛЕДОВАНИЙ

 

14.1. При обработке данных измерений рекомендуется применять методы математической статистики, включающие приемы вычисления обобщенных количественных характеристик измеряемых параметров, выявления взаимосвязей между последними и оценку степени достоверности получаемых результатов.

Статистическое изучение явления включает производство наблюдений, группировку материала результатов измерений, вычисление обобщающих показателей, отражающих характерные черты явления, и, наконец, анализ этих показателей.

Вычисление статистических показателей допустимо только по отношению к свойствам, претерпевающим количественные, а не качественные изменения; объекты с новым качеством выделяют в отдельные группы и изучают самостоятельно.

14.2. В процессе выполнения измерений рекомендуется производить предварительную обработку данных с целью оценки степени достоверности результатов при заданном количестве измерений и своевременного определения чрезмерных погрешностей, искажающих результаты измерений.

14.3. На практике при натурных обследованиях невозможно провести слишком много измерений, поэтому нельзя построить график функции нормального распределения показателей свойств конструкций, чтобы точно определить истинное значение измеряемого параметра.

В этом случае наиболее близким к истинному значению можно считать величину

 

,

 

где хi - величина измеряемого параметра;

n - количество измерений,

а достаточно точной оценкой ошибки измерений - выборочную дисперсию , являющуюся характеристикой нормального закона распределения, но относящуюся к конечному числу измерений. Для ее вычисления все отклонения возводят в квадрат, потом находят среднюю из полученных квадратов, называемую средним квадратом отклонения, а затем из этой средней извлекают квадратный корень.

 

Среднее квадратичное отклонение отдельного измерения

 

,                                                  (14.1)

 

а среднеквадратичное отклонение ряда измерений находят из выражения

 

.                                                             (14.2)

 

14.4. Истинное значение измеряемого параметра можно вычислить из выражения х0 = `x ± e. Интервал `x + e, `x - e, в котором находится с заданной вероятностью истинное значение х0, называют доверительным интервалом.

 

Примечание.

В теории ошибок под e понимают произведение , поэтому вероятность того, что истинное значение находится в интервале ( ± ) определяется выражением

 

,                                          (14.3)

 

где F(х) - интегральная функция, определяемая формулой

 

.                                                       (14.4)

 

Из формулы (14.2) можно определить необходимое число измерений для определения значения измеряемого параметра с заданной точностью

 

.                                                                   (14.5)

 

При  = 1 вероятность того, что истинное значение измеряемого параметра х0 находится в интервале (, ), равно Р = 0,683, т.е. 68% всех измерений находится в интервале ().

При  = 2 вероятность попадания всех измерений в интервал (), а следовательно, и вероятность нахождения х0 в этом интервале равна Р = 0,995, при  = 3, Р = 0,997. Последнее означает, что в интервале () находятся почти все измерения контролируемого параметра.

На основании этого правила при наличии в ряду измерений значений, отличающихся от среднего значения более чем на , его исключают из расчета как непредставительное.

 

14.5. При числе измерений менее 20 проверку необходимого числа контролируемых элементов для получения достоверного значения интересующего параметра выполняют по формуле

 

П = 400(1/Rср)(Rmax - Rmin)k2,                                            (14.6)

 

где П - минимально необходимое число контролируемых элементов;

Rmax, Rmin - минимальное и максимальное измеренное значение параметра для данной серии контролируемых элементов,

Rср - среднее значение параметра, вычисленное по результатам измерения контролируемых элементов;

k - коэффициент, зависящий от числа контролируемых элементов данного типа, значения которого приведены в табл. 14.1.

 

Таблица 14.1.

 

Значение коэффициента k в зависимости от числа контролируемых элементов

 

Число контролируемых элементов

5

6

7

8

9

10

20

Значение k

0,43

0,395

0,37

0,353

0,337

0,325

0,922

 

14.6. Пример определения количества измерений при определении прочности бетона с помощью молотка Физделя.

На поверхности конструкции из бетона нанесено произвольное число отпечатков молотком Физделя, например 10. Измеренные отпечатки имеют размеры 7,1; 8,7; 9,8; 10,2; 10,2; 10,3; 9,0; 9,9; 12,9; 9,8 мм. Отбрасываем значения наибольшего 12,9 и наименьшего 7,1 диаметров отпечатков, а по остальным - вычисляем среднеарифметическое значение диаметра отпечатков

 

dср = (8,7 + 9,8 + 10,2 + 10,2 + 10,3 + 9,0 + 9,9 + 9,8)/8 = 9,75 мм.

 

По тарировочной кривой (см. рис. 6.8) определяем, что отпечатку диаметра 9,75 мм соответствует среднее значение прочности бетона 106×105 Па.

Установим достаточность числа отпечатков для определения прочности бетона. При этом находим, что максимальному диаметру отпечатка 10,3 мм соответствует прочность бетона 9 105 Па, минимальному при d = 8,7 мм соответствует - 131×105 Па.

По формуле (14.6) определяем минимально необходимое число измерений:

 

П = 400(1/106×105)(131 - 90)1050,3532 = 19,33.

 

Следовательно, для более точного определения прочности бетона необходимо сделать не 10 отпечатков, а не менее 20.

Производим еще 10 отпечатков и измеряем их диаметры: 9,6; 13,1; 8,3; 10,4; 10,1; 8,6; 11,5; 10,2; 10,3; 8,9. Из 20 полученных отпечатков отбрасываем наибольшее 13,1 и наименьшее 7,1 значения и определяем средний диаметр отпечатков, что составляет 9,93 мм.

По тарировочной кривой диаметру 9,93 мм соответствует прочность бетона 98×105 Па.

В первом случае при недостаточном числе измерений было получено повышенное значение прочности бетона.

Аналогично следует обрабатывать полученные данные измерений и при определении других параметров физико-механических свойств элементов зданий.

14.7. Следует обратить внимание, что математическую обработку измерений лучше производить на обследуемом объекте, чтобы исключить повторное проведение обследования в случае факта недостаточности числа измерений.

 

15. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ОБСЛЕДОВАНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ

 

15.1. Обследование строительных конструкций зданий и сооружений различного назначения, особенно производственных зданий, проводится при самых разнообразных климатических и эксплуатационных условиях: при высоких и низких температурах, высокой степени загазованности, запыленности производственной среды, наличии жидких и твердых токсических и взрывоопасных веществ, в труднодоступных местах, на высоте в условиях интенсивного движения транспорта и подъемно-транспортного оборудования (мостовые краны, завалочные машины и т.п.), вблизи токонесущих коммуникаций, в зоне расположения конструкций, находящихся в опасном или аварийном состоянии, и др., поэтому от исполнителей требуется соблюдение определенных правил по технике безопасности.

15.2. В общем случае требования техники безопасности в строительстве регламентируются СНиП III-4-80*. Кроме требований СНиП III-4-80* при обследовании строительных конструкций необходимо соблюдать правила техники безопасности, установленные для предприятий и цехов, в которых производятся обследовательские работы. Конкретные мероприятия по технике безопасности на данном объекте регламентируются заказчиком (руководителем предприятия, цеха) и руководителем работ по обследованию строительных конструкций.

15.3. Всю ответственность за организацию работ в соответствии с правилами техники безопасности во время обследований несет руководитель работ.

15.4. Перед началом работ лицам, проводящим натурные обследования, необходимо пройти вводный (общий) инструктаж в отделе техники безопасности предприятия, а также инструктаж по технике безопасности непосредственно в цехе, где будут проводиться натурные обследования (инструктаж проводит начальник цеха или уполномоченный представитель цеха). Проведение инструктажа оформляется документально.

Перед обследованием объектов необходимо убедиться в возможности безопасного выполнения работ.

15.5. Работники, проводящие обследования в помещениях с вредными и опасными условиями труда, а также на высоко расположенных конструкциях, должны проходить предварительный медицинский осмотр.

15.6. Лица, проводящие натурные обследования, должны быть обеспечены соответствующей спецодеждой, а также средствами индивидуальной защиты (каски, защитные очки, респираторы и т.п.) в соответствии с действующими правилами, условиями и характером выполнения работ в цехе. Лица, не имеющие необходимой спецодежды и средств индивидуальной защиты, к работам не допускаются.

15.7. При выполнении работ на высоте более 1 м лица, проводящие обследования, должны быть снабжены предохранительными поясами. При выполнении работ на высоте более 5 м от поверхности грунта, перекрытия или рабочих настилов лица, занимающиеся обследованием, должны пройти медицинскую комиссию, так как работы на такой высоте приравниваются к верхолазным.

15.8. Лестницы, используемые при работе, должны прикрепляться к конструкциям и иметь элементы, исключающие смещение их с опоры. Уклон лестниц не должен превышать 60°.

Подмости, настилы и другие приспособления для выполнения работ на высоте должны быть инвентарными и соответствовать техническим требованиям к ним. Нагрузки на подмости, настилы не должны превышать допустимых величин.

15.9. Передвижение по ферме, ригелю или балке разрешается только при наличии надежно закрепленного предохранительного пояса.

Переход через движущиеся устройства и оборудование (транспортеры и др.) разрешается только в специально отведенных местах.

15.10. При работе с мостового крана и перемещении на кране вдоль цеха следует выделять специально обученного сигнальщика, который отвечает за безопасность работы и руководит работой крана.

При перемещении крана допускается находиться на мосту крана на проходной дорожке, снабженной ограждениями, только в положении, исключающем выход из габаритов крана.

15.11. Если при предварительном обследовании были выявлены участки зданий или отдельные конструкции, находящиеся в предаварийном или в аварийном состоянии, необходимо немедленно информировать об этом дирекцию предприятия и выдать в письменном виде (под расписку) рекомендации по осуществлению противоаварийных мероприятий. В рекомендациях необходимо предусмотреть прекращение эксплуатации оборудования и вывод людей из опасной зоны (при наличии очевидной угрозы обрушения конструкций), установку видимых в дневное и ночное время предупредительных надписей на границе опасной зоны, указателей проходов и проездов, укрепление и разборку аварийных конструкций.

При обследовании конструкций, имеющих опасное или аварийное состояние, их следует усилить временными креплениями.

15.12. При подъеме и спуске исполнителей с аппаратурой по крутым или вертикальным лестницам не разрешается одновременно находиться на лестнице более одного человека. Зона, опасная для нахождения людей, должна быть обозначена хорошо видимыми предупредительными знаками.

15.13. В зданиях с агрессивными газовыми, твердыми или жидкими средами не рекомендуется освидетельствование конструкций без соответствующих защитных средств.

При работе в труднодоступных местах, где возможны повышенные концентрации токсических веществ, состав группы обследователей должен быть не менее 3 человек, причем один из них должен иметь возможность наблюдения за выполнением работ из безопасного места.

15.14. При вскрытиях, частичной разборке, отборе проб для лабораторных анализов и загружениях пробными нагрузками должна быть обеспечена устойчивость конструкций и обследуемых частей зданий.

15.15. Рытье шурфов при обследовании фундаментов в зоне расположения подземных коммуникаций (электрокабели, сети водопровода, канализации и др.) допускается только с письменного разрешения организации, ответственной за эксплуатацию здания.

Рытье шурфов в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод и расположенных вблизи подземных сооружений, может производиться без крепления грунтов на глубину не более:

1 м - в насыпных песчаных и гравелистых грунтах;

1,25 м - в супесях;

1,5 м - в суглинках и глинах;

2 м - особо плотных нескальных грунтах.

Грунт, вынутый из шурфа или траншей, следует размещать на расстоянии не менее 0,5 м от их бровок.

15.16. При очистке элементов конструкций от грязи, пыли, ржавчины металлическими щетками или другими инструментами или приспособлениями работники должны быть обеспечены защитными очками, а при очистке различными растворителями - защитными очками, резиновыми перчатками и фартуками.

15.17. При нахождении людей на крыше они должны быть обеспечены предохранительными поясами и спецобувью. Работа на крыше разрешается после надежного закрепления предохранительных поясов.

15.18. При нахождении на крыше с уклоном более 20°, а также при работе на краю крыши при любых уклонах в случае отсутствия ограждения работники должны быть снабжены персональными стремянками шириной не менее 30 см с нашитыми планками. Стремянки во время работы следует надежно закреплять.

15.19. Запрещается работать на крыше во время гололедицы, густого тумана, ветра силой в 6 баллов и более, ливневого дождя и снегопада.

15.20. Все работы, связанные с установкой и подключением измерительных приборов, следует согласовать с руководством цеха и принять меры для обеспечения их сохранности.

Приборы, включаемые в сеть с напряжением выше 36 В, должны быть заземлены и не иметь неизолированных контактов.

Подключение приборов, работающих от сети переменного тока, производится соответствующим типом кабеля, проложенного в местах, исключающих его повреждение.

К работе с электроприборами допускаются лица, имеющие допуск к выполнению указанных работ.

Работа в зоне источников тока или токоподводящих устройств разрешается только при обесточивании последних.

15.21. Перед выездом на объект следует проверить исправность контрольной аппаратуры, и после ее транспортировки и размещения на обследуемом объекте следует также удостовериться в ее исправности.

15.22. Работы в коммуникационных тоннелях производятся только после согласования с отделом техники безопасности предприятия.

15.23. Особенность правил техники безопасности при исследовании эксплуатационной надежности конструкций, поврежденных пожаром, заключается в том, что оно включает как обследование конструкций в натурных условиях, так и испытание демонтированных отдельных элементов или конструкции в целом на специальных стендах, устраиваемых на объекте, где произошел пожар. Поэтому наряду с общими правилами техники безопасности при проведении обследований конструкций, приведенных выше, при проведении таких испытаний должны быть обеспечены дополнительно специальные мероприятия, обеспечивающие безопасность людей.

15.24. Обследование и испытания поврежденных пожаром конструкций производятся под непосредственным руководством специально выделенного инженерно-технического работника объекта, на котором произошел пожар. К обследованиям допускаются лица, прошедшие специальный инструктаж на рабочих местах по безопасным методам ведения работ. Запрещается проводить обследования и испытания конструкций без подмостей, упоров, подкладок и т.п., поскольку при сильных повреждениях в сжатой зоне изгибаемых элементов может произойти внезапное разрушение; с целью предотвращения обрушения устанавливают страховочные опоры вблизи несущих опор и по середине пролета балочных конструкций или под свободным концом консоли; поддерживают минимально возможные по условиям испытания расстояния (2-5 см) между конструкцией и страховочными опорами для предотвращения удара в момент разрушения конструкций; устанавливают предохранительные приспособления так, чтобы они не препятствовали свободному прогибу конструкции (примерно 1/40 пролета) до момента ее разрушения; выбирают испытательную площадку таким образом, чтобы исключалось колебание основания вследствие движения транспорта, вибрации, ударов, взрывов и др.

15.25. Перед началом испытания конструкций необходимо ознакомить испытательную группу с порядком проведения работ и с мерами безопасности; проверить крепление силового оборудования, состояние опорных участков конструкций, заземление и изоляцию электрооборудования и приборов, исправность гидросистемы, домкратов и приспособлений; наличие предупредительных знаков, исправность ограждений на испытательный площадке; закрыть доступ в зону испытаний посторонним лицам.

15.26. Испытания проводят в светлое время суток или при комбинированном искусственном освещении (общем и местном). Применять только местное освещение запрещается.

15.27. Подходить к конструкции на первом этапе ее загружения для осмотра и записи показаний приборов допускается не ранее чем через 1,5-2 мин после приложения очередной доли нагрузки. После достижения контрольной нагрузки по прочности к конструкции допускается подходить спустя 5 мин только ответственному за проведение испытаний. Подход к конструкциям запрещается при появлении признаков разрушения. Расстроповку штучных грузов при этом следует производить станционно.

15.28. При возникновении аварийной ситуации конструкции или при появлении одного из признаков разрушения испытания прекращают. Признаками аварийной ситуации являются перекос конструкции, выгиб конструкции, перекос опор, деформация элементов испытательного стенда и т.п.

15.29. Руководители организации, а также руководитель работ по обследованию строительных конструкций несут установленную законом ответственность за невыполнение или ненадлежащее выполнение возложенных на них обязанностей по технике безопасности.