Оценка напряженно-деформированного состояния конструкций здания натурными испытаниями в период эксплуатации
Authors: Римшин В.И. , Трунтов П.С. , Кислова В.В. , Кислова Е.В. 
Published: October 2024

Введение. При проведении технического обследования зданий методика проведения поверочного расчета конструкций, позволяющая смоделировать расчетную схему и проанализировать напряженно-деформированное состояние с целью определения опасных участков и возможности образования силовых трещин, используется давно и доказала свою эффективность. Однако иногда поверочного расчета может быть недостаточно. В статье приведены результаты оценки напряженно-деформированного состояния путем проведения натурного испытания статическим нагружением плиты перекрытия реконструируемого здания с учетом трещин. Испытание проведено в условиях действующего строительства. В настоящее время нормативных документов, регламентирующих проведение натурных испытаний железобетона в эксплуатационном периоде, нет. Но имеются такие нормы для испытания сборных железобетонных изделий в заводских условиях и на испытательных стендах в лабораториях. Для проведения подобных испытаний эксплуатируемых конструкций в каждом конкретном случае необходимо разрабатывать программу работ, являющуюся своего рода исследованием для обоснования корректности и правдоподобности результатов испытания. Цель исследования – определить напряженно-деформированное состояние плиты перекрытия с учетом трещин, выявленных в ходе технического обследования, путем натурных испытаний статическим нагружением, а также оценить эффективность применения данной методики. Методы. Настоящее исследование содержит методику и основания для проведения натурного испытания плиты перекрытия. Описаны программа работ, применяемые измерительные приборы и оборудование. Проведен поверочный расчет плиты для получения прогнозируемых результатов испытания. Показаны схема нагружения и материалы, используемые для создания фактической контрольной нагрузки на участке испытания. Результаты испытания. Приведены качественные и количественные показатели изменения напряженно-деформированного состояния плиты перекрытия в процессе статического нагружения. Сделан вывод о техническом состоянии конструкции в соответствии с действующими нормами. Полученные результаты позволили сделать вывод об эффективности применения описанной методики. Заключение. Обоснован вывод об эффективности применения методики проведения натурных испытаний строительных конструкций с целью определения напряженно-деформированного состояния.

Introduction. Engineers nowadays encounter a variety of contentious scenarios when doing a technical inspection of a building. Determining the type of cracks that have been found in reinforced concrete structures is one example of this. The process of doing the structural verification calculation, which enables the design scheme to be simulated and the stress-strain state to be analysed to find potentially risky areas and force cracks, has been used for a long time and has proved its effectiveness. However, in some cases, the verification calculation may not be sufficient. This article presents the results of an assessment of the stress-strain state by conducting a full-scale static loading test of the floor slab of the reconstructed building, taking into account the cracks identified during the technical inspection of the building. The test was carried out in the conditions of the current construction. The execution of full-scale testing on reinforced concrete during the operational period is not currently governed by any regulatory documents. However, there exist guidelines for evaluating precast concrete objects in manufacturing settings and on laboratory test benches. In order to conduct such tests on operating constructions, in each specific case it is necessary to develop a work programme, which is a kind of research to substantiate the correctness and plausibility of the test results. The aim of research is to determine the stress-strain state of the floor slab, taking into account the cracks identified during the technical inspection, by full-scale static loading tests, as well as to evaluate the effectiveness of this method. Materials and methods.This study contains a methodology for conducting full-scale testing of the floor slab. The justification of the basis for performing a full-scale test of the floor slab is given. The work programme, measuring instruments, and equipment used are described. A calibration calculation of the plate was carried out to obtain the predicted test results. The description of the loading scheme and the materials used to create the actual control load at the test site are given. Research results. Qualitative and quantitative indicators of changes in the stress-strain state of the floor slab during static loading are given. The conclusion is made about the technical condition of the structure in accordance with current regulations. It was possible to draw conclusions about the efficacy of the technique outlined based on the field test findings. Conclusion. A summary is provided of the study's findings. The effectiveness of testing building structures on a large scale to ascertain their stress-strain condition is concluded.