Диагностика металлических конструкций. Методика обследования металлических конструкций

Причины появления дефектов металлических конструкций, их виды и особенности

Оценка уровня повреждения металлические конструкций, определение физико-механических характеристик стали

Обследование металлических конструкций проводят в следующих случаях:

— длительные сроки эксплуатации зданий после их ввода в эксплуатацию;

— при определении износа и обнаружении дефектов и повреждений конструкций, оценку которым не может дать служба технической эксплуатации предприятия;

— перед планируемыми капитальным ремонтом, реконструкцией, модернизацией, реставрацией предприятия;

— при возобновлении строительства законсервированных объектов;

— при определении пригодности здания к дальнейшей эксплуатации;

— при изменении нагрузок или воздействий;

— при изменении условий эксплуатации;

— при решении вопросов утилизации;

— при паспортизации.

При обследовании конструкций определяются:

а) нагрузки в соответствии с действующими ТНПА:

— от собственного веса конструкций и стационарного оборудования;

— от веса ограждающих конструкций стен, перекрытий и покрытия, опирающихся на каркас;

— от веса людей и ремонтных материалов;

— вертикальные и горизонтальные нагрузки, передаваемые на каркас кранами, транспортными средствами и технологическим оборудованием;

— от веса складируемых материалов и полуфабрикатов;

— от веса снега;

— от веса пыли, скапливающейся на конструкциях;

— от ветра и др.;

б) воздействия:

— неравномерные осадки фундаментов;

— температурные;

— агрессивные;

— абразивные и др.;

в) условия эксплуатации:

— состояние антикоррозионной защиты и загрязненности конструкций;

— температурно-влажностный режим;

— периодичность осмотров и проведение текущих ремонтов;

При обследовании конструкций проводят следующие обмерные работы:

— уточняют разбивочные оси сооружения, его горизонтальные и вертикальные размеры;

— проверяют пролеты и шаг несущих конструкций;

— замеряют основные геометрические параметры несущих конструкций;

— определяют фактические размеры расчетных сечений конструкций и их элементов и проверяют их соответствие проекту;

— определяют форму и размеры узлов стыковых сопряжений элементов и их опорных частей, проверяют их соответствие проекту;

— проверяют вертикальность и соосность опорных конструкций, наличие и месторасположение стыков, мест изменения сечений;

— замеряют прогибы, изгибы, отклонения от вертикали, наклоны, выпучивания, смещения и сдвиги;

— проверяют прямолинейность сжатых стержней, наличие соединительных планок, состояние элементов с резкими изменениями сечений;

— определяют фактическую длину, катет и качество сварных швов, размещение, количество и диаметр заклепок или болтов, наличие специальной обработки и пригонки кромок и торцов.

Оценка технического состояния стальных конструкций производится на основе материалов проведенного обследования и включает следующие этапы:

— оценку отклонений, дефектов и повреждений с точки зрения их допустимости;

— проверочный расчет конструкций с учетом выявленных дефектов и повреждений;

— испытание конструкций (в случае необходимости);

— составление заключения с оценкой технического состояния конструкций.

Характерными дефектами, влияющими на эксплуатационную пригодность конструкций, являются:

— отклонения геометрических размеров (размеров сечений, длин элементов, генеральных размеров конструкций) от принятых в проекте, возникающие принарушении допусков в процессе изготовления и приводящие к изменению напряженного состояния элементов (часто в худшую сторону от принятогопри проектировании);

— расцентрированиеи неточная подгонка элементов в узлах сопряжений, возникающая на стадии изготовления из-за некачественной сварки и приводящая к дополнительным, не учитываемым в расчете, изгибающим моментамв этих элементах;

— общее искривление элементов больше допустимого нормами на изготовление конструкций, возникающее из-за нарушений правил сборки и сварки и приводящеек появлению дополнительных, не учитываемых расчетом, изгибающих моментов вэтихэлементах, снижающихнесущую способностьпоследних поустойчивости;

— отклонения от проектного положения конструкций, возникающиеиз-за некачественного монтажа конструкций и приводящие к появлению дополнительных усилий (крутящих моментов, боковых сил от колес кранов, изгибающих моментов из плоскости фермы и т. п.), не учитываемых расчетом при проектировании;

— отсутствие необходимых по проектной документации элементов или соединений (связей, болтов крепления элементов каркаса, сварных швов и т. п.) вследствие некачественного монтажа и приводящее к изменению расчетных схем конструкций, снижению устойчивости, увеличению деформативности конструкций или всего каркаса;

— дефекты сварных швов (горячие и холодные трещины, непровары, подрезы, шлаковые включения, кратеры, непроектные длины и катеты швов, заварка сварных швов при недопустимо больших зазорах и т. п.), возникающие принарушении правил сварки конструкций и приводящие к снижению или статической прочности соединений, или хладостойкости и выносливости конструкций;

— дефекты антикоррозионных покрытий, возникающие из-за применения защитных материалов, не соответствующих требованиям действующих ТНПА, при недоброкачественном изготовлении и монтаже, а также при неудачнойконструктивной формеи приводящие к сокращению срока службы конструкций, дополнительным эксплуатационным затратам.

Характерными повреждениями, отражающимися на эксплуатационной пригодности стальных конструкций, являются:

— разрывы несущих элементов или их отрыв в соединениях, появляющиеся чащевсего при нарушении правил эксплуатациии приводящие к аварии или аварийной ситуации; аналогичные последствия возникают при наличии вырезов элементов или при демонтаже конструкций в связи с прокладкой инженерных коммуникаций (следствие грубого нарушения правил производства работ и отступления от проекта);

— искривления элементов более допустимых значений, возникающие при нарушении соответствующих правил перевозки, монтажа и эксплуатации конструкций и приводящие к появлению не учитываемых при расчетеэксцентриситетов приложения продольных сил и, какследствие, к аварийной ситуации;

— местные погиби в сжатых или вырезы в растянутых элементах, возникающие или вследствие механических повреждений при транспортировке, монтаже и эксплуатации, илипри нарушении правил эксплуатации конструкций (вырезы) иснижающие в ряде случаев несущуюспособность этих элементов(устойчивость в первом случае и прочность — во втором) до недопустимых пределов;

— ослабление болтовых и заклепочных соединений из-за неудачной конструктивной формы и особенностей силовогонагружения, приводящее к снижению несущей способности конструкций и ограничению их эксплуатационной пригодности;

— разрушениезащитных покрытий и коррозия металла, возникающие из-за низкого качества защитных материалов, неверного их применения по назначению и нарушения правил технической эксплуатации оборудования и конструкций, приводящие к снижению срока службы, а в некоторых случаях — и к возникновению аварийной ситуации;

— деформации конструкций из-за неравномерных осадок или кренов фундаментов, температурных воздействий в цехах с избыточным тепловыделением, возникающие вследствие ошибок в оценке грунтовых условий строительства при проектировании, нарушений правил эксплуатации и приводящие к непредусмотренному изменению напряженно-деформированного состояния конструкций, а в ряде случаев — и к аварийной ситуации.

Для предотвращения перегрузки конструкций не допускается:

— ослаблять сечение элементов отверстиями, вырезами;

— изменять конструктивную и расчетную схемы здания;

— вырезать или демонтировать элементы для установки оборудования, пропуска коммуникаций, устройства проходов и т. п.;

— подвешивать, крепить к конструкциям не предусмотренное проектом технологическое оборудование или грузы;

— использовать конструктивные элементы и особенно несущие конструкции в качестве якорей, упоров, оттяжек при проведении монтажных операций и ремонтных работ.

Оценка качества материалов эксплуатируемых металлических конструкций может производиться:

– по проектным данным (рабочим чертежам КМ и КМД, сертификатам качества металла, электродов и т. п.),

– по результатам испытаний (натурных, лабораторных).

Для оценки качества стали необходимо установить ее следующие характеристики:

— марку стали или ее аналог в соответствии с действующими ТНПА на поставку металла;

— прочностные характеристики: предел текучести, временное сопротивление (предел прочности);

—пластичность: относительное удлинение и относительное сужение;

— склонность к хрупкому разрушению: величина ударной вязкости при различных температурах и после механического старения;

— свариваемость в необходимых случаях.

— использование конструкций для выполнения несвойственных им функций и др.

Образцы для испытаний должны быть вырезаны из мест с наименьшими напряжениями, где не произошли пластические деформации и не образовался наклеп, вдоль проката (из сортового и фасонного металлопроката) или поперек проката (из листового и широкополосного металлопроката) и иметь размеры не менее 50 мм х 20 ( - толщина проката).

Допускается не производить испытания металла для конструкций, напряжения в которых не будут превышать 165 МПа при расчетных температурах выше минус 30°С. При этом конструкция должна находиться в эксплуатации не менее 3-х лет.

Расчетное сопротивление стали для поверочных расчетов по проектным данным конструкций, изготовленных после 1982 г. определяется по СНиП II-23-81^*, Стальные конструкции. При расчетах по проектным данным для конструкций более раннего срока изготовления, а также при расчетах конструкций по результатам испытаний металла расчетное сопротивление стали принимается исходя из нормативного сопротивления и коэффициента надежности по материалу.

Нормативное значение предела текучести или временного сопротивления определяется:

– по результатам статистической обработки испытаний (при достаточном их количестве);

– по минимальному значению характеристик, указанных в СТБ (ГОСТ, ТУ) на сталь (если результаты испытаний удовлетворяют этим требованиям);

– по минимальному значению, полученному при испытании (если результаты испытаний не удовлетворяют требованиям СТБ (ГОСТ, ТУ).

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 852; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!