Какие характеристики стали не определяют при обследовании металлических конструкций

Обновлено: 23.01.2025

Согласно ГОСТ 31937-2011 "Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния" и СП 13-102-2003 " Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений":

Обследование стальных конструкций.
1. Техническое состояние стальных конструкций определяют на основе оценки следующих факторов:
- наличие отклонений фактических размеров поперечных сечений стальных элементов от проектных;
- наличие дефектов и механических повреждений;
- состояние сварных, заклепочных и болтовых соединений;
- степень и характер коррозии элементов и соединений;
- прогибы и деформации;
- прочностные характеристики стали;
- наличие отклонений элементов от проектного положения.
2. Определение геометрических параметров элементов конструкций и их сечений проводят непосредственными измерениями.
3. Определение ширины и глубины раскрытия трещин проводят осмотром с использованием лупы или микроскопа. Признаками наличия трещин могут быть подтеки ржавчины, шелушение краски и др.
4. При обследовании стальных конструкций дают классификация и выявляют причины возникновения дефектов и повреждений в металлических конструкциях.
5. При обследовании отдельных стальных конструкций учитывают их вид, особенности и условия эксплуатации. В производственных зданиях особое внимание уделяют стальным покрытиям, колоннам и связям по колоннам, подкрановым конструкциям; в прочих зданиях - состоянию узлов сопряжения главных и второстепенных балок с колоннами, состоянию стоек, связей и других конструкций.
6. При оценке коррозионных повреждений стальных конструкций определяют вид коррозии и ее качественные (плотность, структура, цвет, химический состав и др.) и количественные (площадь, глубина коррозионных язв, значение потери сечения, скорость коррозии и др.) характеристики.
7. Площадь коррозионных поражений с указанием зоны распространения выражают в процентах от площади поверхности конструкции. Толщину элементов, поврежденных коррозией, измеряют не менее чем в трех наиболее поврежденных коррозией сечениях по длине элемента. В каждом сечении проводят не менее трех измерений.
8. Значение потери сечения элемента конструкции выражают в процентах от его начальной толщины, т. е. толщины элемента, не поврежденного коррозией. Для приближенной оценки значения потери сечения измеряют толщину слоя окислов и принимают толщину поврежденного слоя равной одной трети толщины слоя окислов.
9. Обследование сварных швов включает в себя следующие операции:
- очистку от шлака и внешний осмотр в целях обнаружения трещин и других повреждений;
- определение длины шва и размера его катета.
10. Скрытые дефекты в швах определяют в соответствии с ГОСТ 3242.
11. Контроль натяжения болтов проводят тарировочным ключом.
12. Физико-механические и химические характеристики стали конструкций определяют механическими испытаниями образцов, химическим и металлографическим анализом в соответствии с ГОСТ 7564, ГОСТ 1497, ГОСТ 22536.0 при отсутствии сертификатов, недостаточной или неполной информации, приводимой в сертификатах, обнаружении в конструкциях трещин или других дефектов и повреждений, а также если указанная в проекте марка стали не соответствует нормативным требованиям по прочности.
13. В процессе испытаний определяют следующие параметры:
- предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение;
- ударную вязкость стали для конструкций, которым по действующим нормам это необходимо.
14. Образцы для испытаний отбирают из наименее ответственных и наименее нагруженных элементов конструкций.

Определение характеристик материалов металлических конструкций.
1. При обследовании металлических конструкций необходимо определить качество стали, из которой изготовлены конструкции, то есть установить марку стали, соответствие свойств стали стандарту на сталь этой марки и ее расчетным характеристикам. Для этого, по мере необходимости, определяют ее следующие характеристики:
- марку стали или ее аналог в соответствии с действующими ГОСТ и ТУ на поставку металла;
- прочностные характеристики - предел текучести, временное сопротивление;
- пластичность - относительное удлинение и относительное сужение;
- склонность к хрупкому разрушению - величину ударной вязкости при различных температурах и в результате старения;
- свариваемость (в необходимых случаях).
Регламентируемый комплекс свойств стали, требуемый для группы конструкций и условий их эксплуатации, устанавливается согласно СП 16.13330.2011.
Исходными материалами для оценки качества стали являются рабочие чертежи и сертификаты на металл, электроды, сварочную проволоку, метизы, а также нормативные документы, действовавшие в период возведения объекта.
2. При отсутствии рабочих чертежей или сертификатов, а также при недостаточности содержащихся в них сведений при обнаружении в конструкции повреждений, которые могли быть вызваны низким качеством стали (расслой, хрупкие трещины и т. д.), а также при изыскании резервов несущей способности конструкций определение качества стали производят путем лабораторного исследования образцов, изготовленных из проб, отобранных из обследуемых конструкций.
При лабораторном исследовании образцов стали, при необходимости, определяют химический состав, механические характеристики и другие показатели, необходимые для оценки состояния металла обследуемых конструкций.
Из элементов конструкций пробы отбирают в местах с наименьшим напряжением - из неприкрепленных полок уголков, полок на концевых участках балок и т.п. При отборе пробы должна быть обеспечена прочность данного элемента конструкции, в необходимых случаях места отбора должны быть усилены или устроены страхующие приспособления.
3. Отбор проб металла из металлических конструкций, изготовление и испытание образцов стали с целью определения их характеристик производят в соответствии с техническим заданием или программой работ и с учетом требований стандартов.
Порядок отбора проб (стружки) для определения химического состава производят в соответствии с ГОСТ 7565.
Химический анализ стали производят по ГОСТ 22536.0.
Допускается производить определение химического состава стали методом фотоэлектрического спектрального анализа по ГОСТ 18895 и методом спектрографического анализа по ГОСТ 27809.
Порядок отбора проб для механических испытаний образцов производят в соответствии с ГОСТ 7564.
Изготовление образцов и их испытание на растяжение производят по ГОСТ 1497.
4. Нормативные значения предела текучести или временного сопротивления стали определяют на основании образцов, отобранных из конструкций и испытанных в соответствии с ГОСТ 1497, или назначают в соответствии с марками стали обследуемых конструкций в соответствии с нормами, действующими в период выплавки исследуемой стали.
Марку стали устанавливают на основании химического или спектрального анализа путем сопоставления с нормами действующих стандартов.
Расчетные сопротивления стали находят путем деления нормативных значений предела текучести на коэффициент надежности по материалу, который принимают:
- для конструкций, изготовленных до 1932 г. и для сталей, у которых полученные при испытаниях значения предела текучести ниже 215 МПа, - 1,2;
- для конструкций, изготовленных в 1932-1982 г.г. и для сталей с пределом текучести ниже 380 МПа - 1,1; для сталей с пределом текучести выше 380 МПа - 1,15;
- для конструкций, изготовленных после 1982 г. - по СП 16.13330.2011.
Расчетные сопротивления стали не должны превышать значений, установленных ГОСТами, действовавшими в период выплавки исследуемой стали.
Для элементов конструкций, имеющих коррозионный износ с потерей более 25 % площади поперечного сечения или остаточную после коррозии толщину 5 мм и менее, расчетные сопротивления должны умножаться на коэффициент, принимаемый равным 0,95 для слабоагрессивных, 0,9 - для среднеагрессивных и 0,85 - для сильноагрессивных сред.
5. Химический состав металла заклепок и его временное сопротивление срезу.
Химический состав стали заклепок определяют по ГОСТ 22536.0.
Временное сопротивление срезу материала заклепок допускается определять по результатам испытаний на растяжение по ГОСТ 1497 стандартных цилиндрических образцов диаметром 10 мм, вырезанных из этих заклепок. При этом значение временного сопротивления срезу принимают равным произведению временного сопротивления разрыву на коэффициент 0,58.
6. При определении механических свойств стали болтов производят испытание болтов на разрыв, испытание образцов на растяжение, измерение твердости, а в необходимых случаях определяют ударную вязкость. Для гаек измеряют твердость. Испытание болтов на разрыв производят с навинченной гайкой по ГОСТ 1759.0.
Химический состав стали болтов определяют по ГОСТ 22536.0.
7. Расчетное сопротивление срезу и растяжению болтов, а также сжатию элементов, соединенных болтами, R принимают по СП 16.13330.2011. Если класс прочности болтов установить невозможно, то расчетное сопротивление принимают как для болтов класса прочности 4,6 при расчете на срез и класса прочности 4,8 при расчете на растяжение.
8. Контроль качества сварных соединений металлических конструкций необходимо осуществлять методами, указанными в СП 70.13330.2012.
При оценке качества стали сварных соединений, по мере необходимости, определяют механические свойства металла шва испытанием на растяжение цилиндрических образцов из сварного шва, ударную вязкость металла шва и околошовной зоны при одной из отрицательных температур: минус 20 °С или минус 40 °С; прочность и пластичность стыковых сварных соединений - испытанием на растяжение и изгиб в холодном состоянии плоских образцов сварных соединений, твердость металла шва и околошовной зоны. Требования к образцам, к их отбору и к методам испытаний должны соответствовать ГОСТ 6996.
9. Расчетные сопротивления сварных соединений назначают с учетом марки стали, сварочных материалов, видов сварки, положения швов и способов контроля, используя указания СП 16.13330.2011. При отсутствии этих данных для угловых швов можно принять, что нормативное значение временного сопротивления металла швов равно нормативному значению временного сопротивления стали элемента умноженному на коэффициент надежности по материалу шва 1,25, коэффициент 0,7 и 1,0, коэффициент условий работы конструкций 0,8; для растянутых стыковых швов расчетное сопротивление металла шва по пределу текучести 0,55R для конструкций, изготовленных до 1972 г., и 0,85R для конструкций, изготовленных после 1972 г.
10. При необходимости усиления конструкций с применением электросварки определяют свариваемость стали усиливаемых элементов путем сравнения их углеродного эквивалента, который не должен быть больше 0,62.
11. В чугунных конструкциях или их элементах определение качества чугуна производят путем лабораторного исследования его химического состава. Химический анализ чугуна производят по ГОСТ 22536.0.

Какие характеристики стали не определяют при обследовании металлических конструкций

Обследование стальных конструкций

Программа обследования стальных конструкций включает:

осмотр и регистрацию повреждений и дефектов по их характерным признакам;
натурные обмерные работы по измерению геометрических характеристик конструкций, величин внешних признаков дефектов и повреждений;
обследование сварных, болтовых и заклепочных соединений в стыках элементов стальных конструкций;
установление степени коррозионного повреждения стальных конструкций;
определение физико-механических характеристик материала стальных конструкций;
исследование химического состава стали;
уточнение расчетных схем, нагрузок и воздействий;
поверочные расчеты несущей способности и устойчивости;
испытание пробной нагрузкой при необходимости.

При визуальном обследовании стальных конструкций фиксируют:

наличие разрывов элементов конструкций по сечению и длине;
местные механические повреждения или дефекты (вмятины, искривления, трещины, надрывы, пробоины);
наличие участков конструкции или их элементов, поврежденных коррозией;
состояние сварных, болтовых и заклепочных соединений в стыках.

При инструментальном обследовании стальных конструкций фиксируют:

отклонения отметок опорных узлов ферм, колонн, балок, ригелей, крановых путей;
отклонения от проектных размеров расстояний между осями ферм по верхним и нижним поясам, между прогонами, а также осями подкрановых блок и подкрановых рельсов;
отклонения осей колонн от вертикали;
прогибы прогонов, балок, поясов ферм;
выпучивание стенок сплошных балок;
величины коррозии сварных швов, болтовых и заклепочных соединений, стенок и полок элементов стальных конструкций.

Сварные швы обследуют после предварительной очистки их металлическими щетками от грязи и ржавчины. Внешние дефекты (подрезы, кратеры, неравномерность шва по длине) определяют визуально. Катеты сварных швов измеряют с помощью универсальных шаблонов. Мелкие дефекты выявляют с помощью лупы, промазкой керосином и мелом и вакуум-рамками, скрытые дефекты - ультразвуковыми, магнитографическими и изотопными методами.

При обследовании коррозионного поражения конструкций предварительно изучают состояние антикоррозионной защиты после очистки поверхности от загрязнений.
Толщину поврежденных коррозией элементов устанавливают штангенциркулями, микрометрами, толщиномерами, измерительными скобами и другими инструментами с точностью измерений не менее 0,1 мм в наиболее пораженных ржавчиной местах. Перед измерением поверхность очищается от антикоррозионного покрытия и пластовой ржавчины.
При язвенном характере коррозии ржавчину удаляют травлением 10%-ым раствором соляной кислоты с добавлением 1%-го уротропина с последующей промывкой раствором нитрата и натрия. Глубину язв и каверн измеряют с помощью микроскопов и игольчатых индикаторов.

Качество металла оценивают по заводским сертификатам или по результатам лабораторных испытаний, если в технической документации эти данные отсутствуют.
Пробы для химического анализа и образцы для механических испытаний отбирают из элементов конструкций отдельно для каждого профиля (партии металла) из ненагруженных или малонагруженных элементов конструкций. При выполнении данных работ необходимо руководствоваться следующими нормативными документами:

при отборе проб и образцов следует руководствоваться требованиям ГОСТ 7564-73;
пробы для определения химического состава металла отбирают с соблюдением требований ГОСТ 7565-81;
пробы для выявления распределения сернистых включений отбирают в соответствии с ГОСТ 10243-75;
испытания на растяжение проводят по ГОСТ 1497-84, а на ударную вязкость - по ГОСТ 9454-78.

Допускается определять механические свойства стали неразрушающими методами с корректировкой данных на основе контрольных лабораторных испытаний не менее трех образцов для каждого вида профиля.

Уточнение характеристик стали при техническом обследовании конструкций

В условиях эксплуатации при техническом обследовании конструкций зданий и сооружений количество проб и образцов, взятых из металла конструкций, должно быть минимальным при обеспечении достаточной надежности результатов. Кроме того, объем вырезанного металла также должен быть минимальным. Очевидно, что увеличение количества и объема образцов не только повышает трудоемкость исследований, но и снижает надежность и долговечность конструкций. Таким образом, для проведения испытаний необходимо определить количество и размеры образцов и места их отбора.
Свойства и качество стали зависит от многих факторов и, прежде всего, от типа и геометрических характеристик профилей и завода-поставщика металла. С целью идентификации материала, металл конструкций, подлежащий исследованию, разбивается на партии. К партии металла относятся элементы одинакового вида проката (по номерам, толщинам и маркам стали), входящие в состав однотипных конструкций (ферм, подкрановых балок, колонн и т.п.) одной очереди строительства. Размер партии металла не должен превышать 60 тонн и относится не более чем к 25 однотипным отправочным маркам.
Число проб (образцов) от каждой партии металла должно быть не меньше указанных в таблице.

Количество элементов проверяемых в партии

Количество проб (образцов)

всего от партии

Испытания на растяжение

Испытания на ударную вязкость (для каждой температуры и после механического старения)

Отпечаток по Бауману

Размеры образцов и проб

Для определения химического состава стали, из конструкций отбирается стружка, получаемая сверлением определенных мест конструкций. Стружка для химического анализа отбирается обработкой всего поперечного сечения проката или симметричной половины его. При невозможности взять стружку по всему сечению элемента допускается отбор стружки сверлением насквозь в средней трети ширины элемента или полки профиля. Из каждого элемента конструкций стружка отбирается не менее, чем в трех местах по длине и тщательно перемешивается. Масса готовой пробы должна быть не меньше 50 г.
Перед взятием пробы поверхность металла очищается от масла, грязи, краски, продуктов коррозии и других механических загрязнений и зачищается до металлического блеска. Пробу отбирают без смазки. Поверхность стружки не должна иметь цветов побежалости.
Для испытания на растяжение из конструкций вырезаются заготовки, из которых могут быть изготовлены цилиндрические образцы, диаметром 3 мм и более, или плоские, толщиной 0,5 мм и более. Оба типа образцов могут быть короткими, с начальной расчетной длиной

где А_о – площадь поперечного сечения образца.
Применение коротких образцов в условиях эксплуатации предпочтительнее.
При испытании цилиндрических образцов в качестве основных применяют образцы диаметром d_о = 10 мм. Для испытания листовой стали и фасонного проката толщиной до 25 мм включительно применяют плоские образцы с сохранением на них поверхностных слоев проката, а при непараллельных сторонах полки – с сохранением поверхностных слоев проката на одной стороне. При толщине более 25 мм допускается обработка плоского образца до толщины 25 мм с сохранением на одной стороне образца поверхности проката или изготовление цилиндрических образцов.
При толщине проката 10 – 25 мм можно производить испытания как на плоских, так и цилиндрических образцах.
При вырезке заготовок образцов для механических испытаний должны быть обеспечены припуски, предохраняющие образец от наклепа и нагрева. При вырезке образцов механическим способом припуски должны быть:
- при толщине до 4 мм – не менее 5 мм;
- - // - от 4 до 10 мм – не менее толщины;
- - // - от 10 до 20 мм - // - 10 мм;
- - // - от 20 до 35 мм - // - 15 мм;
- - // - от 35 до 60 мм - // - 20 мм.
При вырезке образцов огневым способом припуски от линии реза до края готового образца должны быть не менее 15 мм при толщине проката до 60 мм и 20 мм при толщине проката свыше 60 мм.
Для определения ударной вязкости необходимы образцы, формы и размер которых регламентированы ГОСТ 9454–78*. Для обычных строительных металлоконструкций используют образцы типа 1 – 10 с концентратором вида U. Для конструкций повышенной степени надежности (трубопроводы, сосуды давления и т.д.) применяют образцы типа 11 – 14 с V-образным концентратором. Для особо ответственных конструкций и при исследовании причин разрушения используются образцы типов 15 – 20 с концентратором вида Т (трещина).
Отбор проб для выявления распределения сернистых включений методом снятия отпечатков по Бауману производится в соответствии с ГОСТ 10243–75*. Темплеты вырезаются: из листовой и широкополосной стали – вдоль направления прокатки, из сортового и фасонного проката – поперек направления прокатки.
Рабочая поверхность шлифа должна лежать в плоскости, перпендикулярной направлению прокатки. Для листовой и широкополосной стали шлиф должен иметь поверхность 150 х t мм ( t –толщина проката); для сортового и фасонного проката поверхность шлифа должна быть равна поперечному сечению профиля или половины профиля от кромки до оси симметрии. Испытания должны быть проведены в соответствии с действующими стандартами, а образцы и пробы замаркированы с указанием мест отбора.

Места отбора проб и образцов при техническом обследовании

При назначении мест отбора проб необходимо учитывать степень нагруженности данного элемента. Определение свойств стали должно гарантировать их невыгодные пределы. В этих целях наибольший интерес представляют свойства металла наиболее нагруженных элементов конструкций. Поэтому, предварительно следует определить элементы, имеющие наибольший уровень напряжений. Образцы вырезаются из мало напряженных зон этих элементов. Например, в элементах ферм из уголков образцы отбираются из выступающих полок уголков в узлах; для поясов разрезных балок – в приопорных сечениях. Вырез должен быть плавным, без надрезов, в необходимых случаях места вырезки должны быть усилены.
В условиях эксплуатации вырезка заготовок, как правило, выполняется огневым способом, а усиление ослабленных вырезкой мест – электросваркой. Эти способы налагают требования доступности мест отбора металла.
Значительное влияние на результаты испытаний оказывает текстура прокатных элементов. Для получения надежных результатов следует определить направление прокатки и производить отбор и изготовление образцов в направлениях:
– из сортового и фасонного проката – вдоль направления прокатки;
– из листового и широкополочного – поперек направления прокатки.
Для листовых элементов, направление прокатки которых не установлено, отбор образцов производится по направлению основного силового потока.

Анализ результатов испытаний и назначение расчетных характеристик

Химический анализ проб устанавливает процентное содержание элементов стали. При рассмотрении результатов анализа следует обратить внимание на содержание основных вредных примесей – серы и фосфора, соответственно делающие сталь красно- и хладноломкой. Повышенное содержание вредных примесей в зависимости от условий эксплуатации может исключить дальнейшее использование конструкций.
Особое внимание следует обратить на степень раскисленности стали, которая устанавливается ориентировочно по содержанию кремния, основного раскислителя стали.
Содержание кремния в процентах составляет:
– для спокойной стали – 0,12 – 0,35;
– для полуспокойной – 0,05 – 0,17;
– для кипящей – не более 0,05.
Для уточнения степени раскисления, а также при использовании раскислителей, не содержащих кремний, определяется распределение сернистых включений способом отпечатков по Бауману.
Обработку шлифов и снятие отпечатков по Бауману производят в следующем порядке. На подготовленный шлиф накладывают на свету лист обычной фотобумаги, смоченный в 5%-ном растворе серной кислоты. После выдержки 5–10 мин на фотобумаге появляется изображение макроструктуры с расположением сернистых включений («сульфидных строчек»). Полученный отпечаток необходимо промыть и закрепить.

Обработку шлифов и снятие отпечатков по Бауману производят в следующем порядке. На подготовленный шлиф накладывают на свету лист обычной фотобумаги, смоченный в 5%-ном растворе серной кислоты. После выдержки 5–10 мин на фотобумаге появляется изображение макроструктуры с расположением сернистых включений («сульфидных строчек»). Полученный отпечаток необходимо промыть и закрепить.
На отпечатке макрошлифа кипящей стали проступают многочисленные темные полосы – сульфидные строчки, полуспокойной – одиночные редкие сульфидные строчки, спокойной – сульфидные строчки отсутствуют или имеются редкие точечные сульфидные включения.
По результатам химического анализа проб можно оценить свариваемость стали, что особенно важно для сталей довоенной выплавки. Свариваемость стали является комплексной характеристикой, включающей прочность соединения при различных условиях работы; сопротивляемость образованию холодных и горячих трещин; хладноломкость и т.д.
В эксплуатируемых сварных конструкциях косвенной оценкой свариваемости материала является состояние сварных соединений. Если при обследовании не обнаружено трещин, вызванных самим процессом сварки, то дополнительных оценок свариваемости можно не проводить. В клепаных и других конструкциях, не имеющих сварных соединений, оценка свариваемости необходима в том случае, если при их усилении предполагается использование сварки.
Использование специальных технологических проб требует вырезки заготовок из конструкций и достаточно трудоемких испытаний, поэтому их применение может быть рекомендовано только в исключительных случаях. Обычно свариваемость стали эксплуатируемых конструкций оценивают по углеродному эквиваленту:

где
С_э - углеродный эквивалент;
А_с= 12 - атомный вес углерода;
A_i - атомный вес i-го элемента;
U_i - процентное содержание i-го элемента.
Сталь считается хорошо свариваемой при С_э ≤ 0,45 %. Обычная малоуглеродистая сталь хорошо сваривается при количестве углерода С ≤ 0,22%, серы С ≤ 0,055 %, фосфора S ≤ ,050 % и кремния S_i ≤ 0,22 %.
По углеродному эквиваленту для элементов, не имеющих концентраторов напряжений, может быть определен по эмпирической формуле предел выносливости стали

Основные прочностные характеристики стали устанавливаются по результатам механических испытаний. Так как определение несущей способности существующих конструкций в настоящее время ведется по методике предельных состояний, по результатам испытаний необходимо назначить нормативное R_m и расчетное R сопротивления стали.
Если для каждой партии металлоконструкций испытано 10 и более образцов, то для определения нормативного сопротивления могут использоваться статистические методы. В качестве нормативного сопротивления при этом принимается значение предела текучести, имеющее обеспеченность не ниже 95%, что соответствует основным положениям методики расчета строительных конструкций по предельным состояниям.
Как показывают результаты статистических исследований плотность распределения предела текучести стали достаточно близко соответствует нормальному распределению.

– среднее значение и среднее квадратичное отклонение предела текучести выборки;
k – число стандартов, которое необходимо взять для получения заданной обеспеченности.

При бесконечно большой выборке и значениях выборочных характеристик, приближающихся к параметрам генеральной совокупности, обеспеченности 95 % соответствует k = 1,65. Для ограниченной выборки n статистические характеристики распределения могут отличаться от параметров генеральной совокупности и тем больше, чем меньше выборка. Учитывая это, значение k определяется по формуле

для ответственных конструкций наступление предельного состояния связано с обрушением γ = 0,9;
без опасности обрушения γ = 0,7;
для конструкций с чисто экономической ответственностью γ = 0,5.

где
γ_m – коэффициент надежности по материалу.
Значения γm для существующих конструкций регламентируются разделом 20 СНиП II–23–81.
Пластичность стали оценивается по величине относительного удлинения. При полученных значениях относительного удлинения ниже установленных в нормах для соответствующей марки стали, следует обратить внимание на возможность появления хрупких трещин, особенно в зонах сварных соединений и повышенной концентрации напряжений.
Склонность стали к хрупкому разрушению выявляется по результатам испытаний на ударную вязкость. При удовлетворительных результатах испытаний сталь может быть признана годной для дальнейшей эксплуатации, даже если марка стали не соответствует указаниям СНиП II–23–81*.
При неудовлетворительных результатах испытаний проводится повторная оценка ударной вязкости на удвоенном числе образцов. Результаты повторных испытаний являются окончательными. Если повторные испытания дадут неудовлетворительные результаты, ставится вопрос о необходимости усиления или замены конструкций, окончательное решение которого зависит от состояния конструкций, интенсивности воздействий и степени ответственности.
По результатам химического анализа и механических испытаний и сопоставления этих результатов с требованиями ныне действующих норм, устанавливается соответствие материала конструкций условиям эксплуатации и новым условиям при реконструкции. При этом в необходимых случаях, вводятся ограничения на эксплуатацию. Так, для зданий с конструкциями, выполненными из кипящих сталей, не допускаются отрицательные температуры в зимний период.

Экспресс-анализ и косвенные методы оценки прочности стали

Изложенные выше методы, как уже было отмечено, обладают весьма высокой трудоемкостью и не всегда могут быть выполнены. В условиях эксплуатации и реконструкции следует переходить на косвенные неразрушающие методы. В настоящее время, такие методы интенсивно развиваются, но еще находятся на стадии исследования и апробации.
Замена традиционного химического анализа лабораторным способом представляется возможным на основании использования лазерной техники. Экспресс-анализ, основанный на лазере, заключается в следующем: на выбранном и очищенном участке поверхности конструкции лучом лазера сжигается металл, пары которого анализируются спектрографом. Такой метод позволит значительно расширить количество проб и повысить, таким образом, надежность исследований. В настоящее время ведется разработка компактной аппаратуры, пригодной к использованию в условиях эксплуатации.
Для получения наиболее полной информации о механических свойствах стали можно воспользоваться косвенными методами оценки прочности без вырезки образцов. Одним из таких методов является оценка прочности стали по результатам измерения твердости. Под твердостью понимается сопротивление, которое данный материал оказывает проникновению в него другого, более твердого. В отличие от других методов механических испытаний определение твердости не приводит к разрушению образцов или элементов конструкций. Существующие приборы отличаются простотой и компактностью и позволяют проводить испытания непосредственно на конструкциях.
Наиболее распространенными способами оценки твердости являются методы Бринеля и Польди.
По результатам определения твердости по эмпирическим зависимостям определяется значение временного сопротивления σв и условного предела текучести σ0,2.
Для строительных сталей твердость по Бринелю НВ обычно не превышает 260 и значения прочностных характеристик в кН/см 2 может быть определено по формулам

Основным недостатком метода является определение твердости и прочности только поверхностных участков проката, которые из-за деформирования в процессе прокатки имеют улучшенные механические свойства. Точность указанного метода не превышает 5 % и снижается при увеличении толщины проката, поэтому его можно использовать только для предварительной оценки прочности стали и выбора наиболее слабых элементов для последующего испытания более точными методами. Однако, простота и возможность испытания практически всех элементов делают этот метод весьма полезным при проведении обследований.
Другая методика для определения механических свойств стали основана на определении усилия, необходимого для среза резьбы с записью диаграммы деформирования и позволяет получить характеристику прочностных и пластических свойств стали. По результатам статистической обработки материалов массовых испытаний получены уравнения для определения стандартных характеристик σ_0,01, σ_0,2, σ_в. Площадь диаграммы деформирования дает оценку пластических свойств стали. Анализ результатов испытаний образцов на растяжение и по предложенной методике выявил тесную корреляционную связь. Коэффициент корреляции составляет 0,8–0,9. К достоинствам методики следует отнести определение механических характеристик практически без разрушения элементов (диаметр отверстий не превышает 5 мм, глубина составляет небольшую часть толщины проката), возможность изучения свойств металла в малых зонах, например, в угловых швах, быстроту проведения и низкую трудоемкость.

Представлены документы для определения стоимости обследования зданий и сооружений, обследования отдельных строительных конструкций, реконструкции и капитального ремонта

Основные причины появления повреждений и дефектов панельных, блочных и монолитных зданий. Представлены характерные дефекты панельных, блочных и монолитных зданий приведены в таблице.

Категория сложности работ по обследованию зданий и обмерных работ зависит от состава проводимых работ. Согласно требованиям "Справочника базовых цен на обмерные работы и обследования зданий и сооружений" различают три категории сложности работ

Читайте также: