Zatěžovací zkoušky stavebních dílců a konstrukcí

1. Zatěžovací zkoušky stavebních dílců a konstrukcí př. pro 2. roč. – verze 01 Prof. Ing. Jiří Adámek, CSc. Doc. Ing. Leonard Hobst, CSc. Ústav stavebního zkušebnictví FAST, VUT v Brně

2. Cílem ZZ je získat podklady pro hodnocení: - funkce zkoušené konstrukce při statickém nebo dynamickém zatížení - spolehlivosti konstrukce z hlediska mezních stavů použitelnosti popř. únosnosti (u zkoušek dílců)- výpočtových modelů, pokud je pochybnost, že použité výpočtové postupy nejsou dostatečně výstižné nebo není možné bezpečně zajistit všechny potřebné parametry pro výpočet- spolehlivosti konstrukce, zejména jsou-li pochybnosti o shodě provedení konstrukce s požadavky návrhu (např. nedodržení předepsané pevnosti betonu v části konstrukce)

3. Členění zatěžovacích zkoušek:a) Dle podmínek pro provádění rozlišujeme:- zatěžovací zkoušky nezabudovaných stavebních dílců prováděné zpravidla ve vybavených zkušebnách - zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcí před zahájením provozu nebo v době provozu - zatěžovací zkoušky modelů stavebních konstrukcí, které jsou prováděny v laboratořích

4. b) Časové působení zkušebního zatížení:- zkoušky krátkodobé - slouží k ověření okamžitých vlastností- zkoušky dlouhodobé - slouží ke studiu dlouhodobých přetvárných vlastností nebo degradace parametrů spolehlivosti- zkoušky opakované pro soustavné sledování změn vybraných parametrů v době provozu

5. c) Dle dosaženého stupně zkušebního zatíženídělíme zkoušky dílců a konstrukcí na:- zkoušky bez dosažení únosnosti zkušebního vzorku, které slouží k průkazu velikosti přetvoření, u betonových konstrukcí rovněž k určení vzniku, rozvoje a maximální šířky trhlin- zkoušky do dosažení únosnosti zkušebního vzorku

6. d) Charakter zatížení vymezuje dva rozdílné typy zkoušek:- statické zatěžovací zkoušky, při nichž změna velikosti zatížení je pomalá nebo pohyb zatížení má zanedbatelné zrychlení, vyvozuje tedy na zkušební dílec nebo konstrukci statické účinky. Tento charakter zatížení je běžný u pozemních staveb- dynamické zatěžovací zkoušky, přinichž zkušební zatížení mění svou velikost nebo polohu a vyvolává takové zrychlení zkušebního dílce nebo konstrukce, že nelze zanedbat vliv vzniklých setrvačných sil hmoty konstrukce. Dynamická zatížení vyvolávají velké točivé stroje na základy, nárazový vítr na vysoké stavby apod.

7. Časový postup zatěžovací zkoušky je rozdělen na etapy: - příprava zatěžovací zkoušky zahrnuje zpracování programu zkoušky - provádění zatěžovací zkoušky - vyhodnocení zatěžovací zkoušky

8. Zatěžovací zkoušky stavebních dílcůStavební dílec je definován jako samostatná, předem vyrobená součást stavebního objektu nebo konstrukce (ČSN 73 2031). Před zahájením hromadné výroby je správnost návrhu a vhodnost technologie ověřována průkazní zkouškou. K této zkoušce jsou uvažovanou technologií vyrobeny nejméně tři zkušební vzorky.

9. Rovnoměrné zatížení je nahrazeno soustavou čtyř břemen

10. Schéma zatěžovacího cyklu

11. Betonové dílce ČSN 73 20 46 čl. 89 d.)po dosažení základního zatížení nesmí šířka trhlin u železobetonového dílce překročit:- 0,1 mm u dílců vystavených agresivnímu prostředí - 0,2 mm u dílců vystavených vlivu povětrnosti - 0,3 mm u všech ostatních dílcůPo odlehčení se trhliny uzavřou na šířku menší než 1/3 hodnoty zjištěné při zatížení.

12. 2. Zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcí- statickéZkoušená stavební konstrukce reprezentuje ucelenou funkční konstrukci nebo její část, případně je reprezentantem celé skupiny konstrukcí. Před zahájením přípravy zatěžovací zkoušky je požadováno odpovědné zdůvodnění, stanovení rozsahu a cílů zkoušky. U zkoušek konstrukcí před jejich uvedením do provozu nebo zkoušek v době provozu je třeba zvážit trvalé důsledky na technický stav (trvalé přetvoření, trhliny, porušení spolupůsobení části konstrukce apod.). U mostů jsou trvalé důsledky nepřípustné.

16. 3. Zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcí- dynamickéPodmínky a průběh zkoušek jsou specifikovány ČSN 73 2044, promosty ČSN 73 6209. Jsou doporučeny pro vybrané typy konstrukcí se zatížením vyvolávající dynamické účinky:- věže a komíny o výšce v > 80 m, budovy v > 100 m, osvětlovací stožáry v > 60 m a pod., - stropní konstrukce veřejných budov velkých rozpětí (taneční sály), - průmyslové budovy velkých rozpětí, rámové základy točitých strojů a pod., - u staveb s předpokládanou aerodynamickou nestabilitou, - u mostů neobvyklých statických soustav a mimořádných rozpětí, při užití nových technologií výstavby včetně materiálů, - u lávek pro chodce a cyklisty z  hlediska účinku vibrací na lidský organismus, - u konstrukcí, kde zkouška nahrazuje teoretický výpočet

17. Impulsní budič(raketový motor)

18. 4. Zatěžovací zkoušky modelů konstrukcíDůvody ekonomické a obtížnost zkoušek hotových konstrukcí vede k uspořádání studijní zatěžovací zkoušky fyzikálního modelu konstrukce. Modelování se řídí zákony modelové podobnosti z nichž pro modely stavebních konstrukcí možno uvést:- podobnost geometrickou, charakterizována konstantou geometrické podobnostiurčující jednotný geometrický vztah mezi rozměry konstrukce L a modelu l, - fyzikální podobnost materiálů (E, )určující plochy konstrukčních prvků modelu za podmínky dodržení platnosti Navierovy hypotézy a Hookova zákona. Z této podmínky určujeme měřítko sil tak, aby nebyla poškozena mez úměrnosti materiálu modelu (např. volíme makromolekulární látky, sádru, pryž apod.).

24. Ústav stavebního zkušebnictví, FAST VUT v BrněProf. Ing. Jiří ADÁMEK, CSc.Doc. Ing. Leonard Hobst,CSc. ROZDĚLENÍ ZKUŠEBNÍCH METOD

25. ZKUŠEBNICTVÍ Co to je ? 1) Zkušebnictví ve stavebnictví 2) Zkoušení materiálů a konstrukcí a) destruktivní metody - pevnostní - deformačí - trvanlivostní b) NDT metody 3) Diagnostika objektu

26. ZKUŠEBNICTVÍ q je interdisciplinární vědní obor procházející napříč spektrem řady dalších vědních oborů, q slouží k verifikaci hypotéz, analýz a modelů fyzikálně mechanických a technologických jevů, q je o rozsáhlý soubor technických operací určených ke stanovení parametrů a vlastností stavebních materiálů, výrobků nebo výrobních systémů tak, aby došlo k jejich optimálním využití ve stavebním díle, q je nástrojem zvyšování jakosti vyráběného produktu přes akreditovaný systém řízení jakosti.

27. MODELY KONTROLA JAKOSTI PRVKY KONSTRUKCE OVĚŘENÍ SHODY STUDIJNÍ OVĚŘENÍ ZPŮSOBILOSTI OBJEKTU PROTOTYPOVÉ PRŮKAZNÍ ZKUŠEBNICTVÍ VE STAVEBNICTVÍ ZKOUŠENÍ VLASTNOSTÍ STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ DIAGNOSTIKA OBJEKTŮ ZATĚŽOVACÍ ZKOUŠKY

28. DESTRUKTIVNÍ NEDESTRUKTIVNÍ DESTRUKTIVNÍ PEVNOSTNÍ TVRDOMĚRNÉ ODBĚRY VZORKŮ PRO LABORATORNÍ ZKOUŠKY DYNAMICKÉ DEFORMAČNÍ VÝVRTY RADIAČNÍ TRVANLIVOSTNÍ ODTRHY ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ ZKOUŠKY STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ A KONSTRUKCÍ ZKOUŠKY MATERIÁLŮ ZKOUŠKY NA KONSTRUKCI V LABORATOŘI “ IN SITU”

29. Kontrola „in situ“ – odběr jádrových vývrtů

30. PEVNOSTNÍ PRUŽNOSTNÍ TRVANLIVOSTNÍ ÚČINKY ZATÍŽENÍ NA TVORBU TRHLIN MODUL PRUŽNOSTI V TAHU A TLAKU PEVNOST V TLAKU VODO- PROPUSTNOST PEVNOST V TAHU OHYBEM PLYNO- PROPUSTNOST ÚČINKY SEISMICKÉ MODUL PŘETVÁRNOSTI V TAHU A TLAKU PEVNOST V OSOVÉM TAHU VODOTĚSNOST PŮSOBENÍ TEPLA A ŽÁRU MODUL PRUŽNOSTI VE SMYKU PEVNOST V PŘÍČNÉM TAHU MRAZU- VZDORNOST PŮSOBENÍ MIKROBIOLOGICKÉ PEVNOST VE SMYKU ODOLNOST PROTI PŮSOBENÍ CHEMIKÁLIÍ SOUČINITEL PŘÍČNÉHO ROZTAŽENÍ PŮSOBENÍ ZÁŘENÍ PEVNOST V KROUCENÍ KOROZE PLYNÝMI, KAPALNÝMI A PEVNÝMI LÁTKAMI LABORATORNÍ DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY

31. TVRDOMĚRNÉ DYNAMICKÉ ELEKTRICKÉ A EL. MAGNETICKÉ RADIAČNÍ VTISKOVÉ ULTRAZVUKOVÉ ODPOROVÉ VNIKACÍ REZONANČNÍ INDUKČNÍ ODRAZOVÉ FÁZOVÝCH RYCHLOSTÍ KAPACITNÍ BRUSNÉ MIKROVLNÉ TLUMENÝ RÁZ VRTNÉ MAGNETICKÁ SONDA NEDESTRUKTIVNÍ METODY RADIOMETRIE RADIOGRAFIE

32. NDT kontrola mostní konstrukce

33. CIHLY, KÁMEN VÝPOČTOVÉ PEVNOSTI ZDIVA ZDICÍ MALTA PEVNOST BETONU VÝPOČTOVÉ HODNOTY BUDOVY MOSTY MNOŽSTVÍ A POLOHA VÝZTUŽE KROVY STROPY TVRDOST DŘEVA VÝPOČTOVÉ HODNOTY DŘEVA NOSNÉ ZDI BIOLOGICKÁ EXP. ZÁKLADY VLHKOSTNÍ STAV PEVNOST V TAHU VÝPOČTOVÁ HODNOTA TVRDOST DIAGNOSTIKA OBJEKTU ZDĚNÉ KONSTRUKCE HISTORICKÉ STAVBY BETONOVÉ KONSTRUKCE DŘEVĚNÉ KONSTRUKCE OCELOVÉ KONSTRUKCE

34. Troubky po povodních - 1997

35. Troubky po povodních - 1997

36. Konec