• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Випробування можна проводити у лабораторіях і в реальних умовах як на моделях, так і на реальних об'єктах

ВСТУП.

Протокол № від 2004 р.

Редактор

Коректор

1.1. Мета і завдання дослідження та випробування будівель і споруд.

1.2. Методологія експериментальних досліджень.

1.3. Поняття про оцінку надійності конструкцій будівель і споруд.

1.4. Короткий історичний екскурс.

Література:

1.Метрологія, стандартизація, контроль якості та випробування в будівництві/ П.Ф.Вахненко, 0.В.Горик, О.О.Довженко, Є.В.Клименко, С.М.Микитенко, А.М.Павліков. - Полтава: ПДТУ ім. Ю.Кондратюка, 2000. - 224 с.

2. Лучко Й.Й., Коваль П.М., Дем¢ян М.Л. Методи дослідження та випробування будівельних матеріалів і конструкцій/ НАН України; фіз.-мех.

ін-т ім. Г.В.Карпенка, - Львів: Каменяр, 2001. - 243 с.

[1], стор.28-34, 62-65; [2], стор. 3-28.

1.1. З розвитком суспільства ускладнюються завдання, які постають пе­ред будівельниками. Зводяться все вищі будівлі, зростають прольоти спо­руд, продовжуються терміни експлуатаціїбудівель, значно збільшуютьсяоб'єми їх реконструкції. При цьому необхідно визначатинапружено-деформований стан буді­вельнихконструкцій під дією комплексу силових навантаженьі впливів: постійнихі тимчасових,динамічних і сейсмічних навантажень, агресивно­го середовища і т.п.

Забезпечити надійну експлуатацію будівель і споруд можливо тільки за наявності достатньо повної інформації про стан і параметри будівельних конструкцій та реальні характеристики їх мате­ріалів на всіх технологічних стадіях: проектування, виготовлення, транспортування, монтажу, експлуа­тації, реконструкції. На цих етапах велике значення має дослідження і випробування конструкцій, за результатами яких проектувальник робить висновок про міцність матеріалів і напружено-деформований стан елементів.

Дослідженняі випробування будівельних конструкцій, будівель іспоруд охоплює методиконтролю якості виготовлення та монтажу елементів будівельних конструкцій, якізабезпечують відповідність об'єкта проектному призначенню і відображення дійсноїроботи систем. Так, наприклад, назаводах залізобетоннихвиробів суцільні панелі для перекриття житлових і цивільних будівель, згідно з ДСТУ, повинні виготовлятися у відповідностідо робочих креслень і задовольняти певним технічнимвимогам. Встановлюються допустимі відхилення від проектних розмірів за довжиною, шириною, товщиною, неплощинністю, різниця довжини в діагоналях, зміщення закладних деталей, товщина захисного шару. Матеріали для виготовлення бетону повинні задовольняти вимоги стандартів і забезпечувати одержання бетону заданих класівза міцністю і марокза морозостійкістю. Товщина захисного шару бетонудля робочої арматури має відповідати значенню, вказаному в робочих кресленнях, нижню поверхню панелі перекриття слід підготовити під фарбування, на ній не допускаються місцеві пору­шення бетону, жирові й іржаві плями, раковини та відкриті повітряні нори, а металеві закладені деталі і випуски арматури треба захистити від корозії. Контроль якості, який здійснюється під час виготовлення виробів дозволяє суттєво підвищити їх надійність.

Цей контроль може бутисуцільним, коли вивчають кожен об'єкт, або вибірковим, коли випробовують тільки деяку кількість продукції. Розрізняють два основних методи контролю: неруйнівний і руйнівний. Найбільш точну інформацію про несучу здатність конструкції дає руйнівний метод, при його застосуванні виріб доводять до такогостану, коли подальше його викори­стання неможливе. Однак піддавати кожен виріб випробуванням до руйнування абсурдно. Тому зазначений метод пов'язаний тільки з вибірковим контролем. Неруйнівний же метод не завжди дає повну характеристику випробовуваного об'єкта, тому ці два методи використовують разом. Якщо провести неруйнівні та руйнівні випробування певної кількості об'єктів, а потім порівняти результати, то можна встановити взаємозалежність між ними.

За використанням засобів контролю для одержання інформації розрізняють такі його види:

- вимірювальний - здійснюється з обов'язковим застосуванням засобів вимірювання (застосовується для визначення геометричних розмірів, маси виробів, міцності, водопоглинання тощо);

-реєструвальний, пов'язаний з реєстрацією кількості прояву якісних ознак продукції (наприклад підраховується кількість дефектних виробів у партії);

- органолінтичний, коли первинна інформація сприймається якісно тільки за допомогою органів чуття, причому можливе використання приладів, які дозволяють збільшити точність визначення або сприйняття органів чутливості: мікроскоп, мікрофон, слухова трубка (деякі стандарти на опоряджувальні та облицювальні роботи передбачають органолінтичний метод оцінювання якості продукції);

-візуальний - органолінтичний, що здійснюється тільки органами зору.

Одержання первинної інформації зазвичай включаєдетальне ознайомленняз проект­ною і виконавчою документацією.

Існує декількавидів контрольних випробувань продукції:

- попередні, якіпроводяться на дослідних зразках для визначенняможливості їх пред'явлення наприймальні випробування;

- приймальні - контрольні випробування досліднихзразків продукції,а також виробів одиничного виробництва для з¢ясування доцільності постачання на виробництво цієї продукціїабо передачі її в експлуата­цію;

-типові випробування виконуються після внесення змін у конструкцію або технологію виготовленнядля оцінки ефективностіта їх доцільності;

- атестаційні здійснюютьз метою оцінювання рівняякості продукції під час її атестації;

- приймально-здавальні - контрольнівипробування готовоїпродукціїпід час приймального контролю. Для продукції серійноговиробництва під час таких випробувань вирішують питання про прийняття або відхиленняконтрольної партії;

Контрольні випробування розрізняють також за рівнем виконавців, які їх проводять: державні, міжвідомчі, відомчі.

Методи випробування дозво­ляють такожвиявити ті додаткові зміни стану конструкції, які з¢являються під час транспортування.

Вивчення стану конструкції, яка монтується або експлуатується в реальних умовах, забезпечується тими самими методами, що і під час контролю якості її виготовлення, але дуже часто виникає ситуація, коли для об'єкта, який функціонує, відсутня проектна і робоча документація, тоді його встановлення пов'язано з вивченням реальних умов роботи системи. До подібної ситуації можна віднести випадок, коли необхідно визначити роботоздатність системи з урахуванням відхилення її пара­метрів від проектних.

Підвищені вимоги ставляться до методів дослідження причин аварій у результаті пошкодження конструкції в процесі монтажу й експлуатації, а також катастроф - аварій, які спричинили людські жертви. Об­стеження і випробування будівельних конструкцій і споруд дозволяють виявити найхарактерніші дефекти і розробити рекомендації щодо уточнення методів розрахунку тих або інших конструкцій, удосконалення їхконструктивних схем, технології виготовлення і монтажу будівельних конструкцій.

Одним із етапів обстеження є візуальний огляд об'єкта, установки щодо відповідності об'єкта проекту, виявлення видимих дефектів і їх фіксація (наявність тріщин, проточок, відшарувань захисного шару у залізобетонних елементах, ко­розії металевих елементів, прогинів елементів, стан стиків, зварних, бол­тових і клепаних з'єднань та ін.), складання схем дефектів споруди, проведення комплексу дослідження неруйнівними методами.

Візуальна оцінка споруди дає першувихідну інформацію,дозволяєсудитипро ступінь зношуванняелементів конструкції, дає можливість конкретизувати подальші випробування, які першу чергу пов¢язаніз використаннямнеруйнівних методів.Такі випробування можна проводитиі під статичним, і піддинамічним навантаженнями.Комплекстаких експериментів включаєвизначення значень геометрич­них параметрівспоруди (прольоти, товщини,висоти та ін.), характерис­тик міцності іструктурних властивостейматеріалу,товщини захисногошару бетону, розташуванняарматури, прогинів ідеформацій елементів, динамічних амплітуд переміщень, періодівколивань конструкцій,приско­рень окремих точок і ін.

У дослідженнях споруд широко використовуютьметоди інженерноїгеодезії,за допомогою яких вимірюютьзсідання будівель і споруд,їхзсуви, параметри тріщин і деформаційних швів, прогини елементів кон­струкцій. Методами інженерної фотометрії визначають переміщення то­чок і деформацію елементів конструкцій під статичними і динамічними впливами. В останній час ефективно розвиваютьсяметоди лазерної інтер­ферометрії.

Таким чином, випробування конструкцій, будівель і спорудє складовимелементом обстеження,аза своєю методологією, апаратурним забезпеченням і методами обробки є самостійним напрямком експериментальної механіки.Мета цього напрямку - створити методи і засоби, які дозволять на базі експериментальних досліджень отримати об'єктивну інформацію про властивості конструкційних матеріалів, поведінку елементів конструкцій і дійсну роботу споруд.

Основне завдання випробувань будівель і споруд полягає у встановленні відповідності між реальною поведінкою будівельної конструкції і її розрахунковою схемою (моделлю). Будівлі і споруди являють собою достатньо складні механічні системи, які містять багато елементів в умовах складного напружено-деформованого стану й утворюють просторові конструкції. Незважаючи на суттєвий розвиток сучасноїбудівельної механіки,широке застосуванняобчислювальної техніки,під час розгляду конкретних об¢єктів, у тому числі і будівельнихконструкцій, виникає необхідність ідеалізації розрахункових схем, котрівраховують тільки головні властивості, що характеризують стан реальноїконструкції.Окрім цього, поведінці будівельних конструкційпритаманні фактори випадкового характеру. Мінливітакожнавантаження, які діють на будівельні конструкції, будівлі і споруди:власнавага,вітер і сніг, кранові навантаження та ін.

Процес виготовлення окремих елементів конструкцій,їх транспортування і монтажтакож впливають наможливість появивипадкових відхилень від заданих характеристик.

Можна сформулювати дві основні задачі, які розв'язують з допо­могою методів ізасобів випробування будівельнихконструкцій, будівельі споруд. До першої слід віднести визначення теплофізичних, структурних параметрів міцності і деформаційних властивостей конструкційних матеріалів і виявлення характеру зовнішнього впливу на конструкцію.

Друга задача пов'язана з порівнянням розрахункових схем будівель­них конструкцій, зусиль і переміщень, які визначаються розрахунковим шляхом, з відповідними зусиллями і переміщеннями у реальній конст­рукції або її моделі.

Впровадження досягнень фундаментальних наук для обґрунтування результатів експерименту сьогодні набуває особливого значення. Не­обхідністьудосконалення сучасних методів розрахунку будівельних кон­струкційобумовлено впровадженням у практикунових методів механі­ки руйнування, теорії ймовірності, надійності, математичної статистики, а також значно більшими можливостями електронно-обчислювальної техніки.

Без експериментальної інформації, зібраної й опрацьованоївідповід­но до вимог математичної статистики, неможливий успішний розвиток теоретичних методів розрахунку.

1.2. Під часвипробувань,оцінюючи якість будівельних деталей, виробів, конструкцій,відповідністьїх проекту або міцність споруди, слід вимірювати певнітехнічні пара­метри.

Вимірювання - це процес знаходження якої-небудь фізичної величи­ни з допомогою технічних засобів і порівняння її з еталоном. Вимірювання включає такі елементи: об'єкт вимірювання, властивості або стан якого характеризують величину, що вимірюється; одиницю виміру; технічний засіб вимірювань, що має градуювання у вибраних одиницях; метод вимірювання; реєстратор, який сприймає результат вимірювання; кінцевий результат вимірювання.

Засоби вимірювання складаються зі системи мір, вимірю­вальних приладів і перетворювачів, а також установок і систем.

Під вимірювальним приладом розуміють засіб вимірювання, призна­чений для вироблення сигналу вимірювальної інформації у формі, яка доступна для безпосереднього сприйняття спостережень. Вимірювальний перетворювач - це засіб вимірювання, призначений для вироблення сиг­налу вимірювальної інформації у формі, зручній для передачі до подаль­шого перетворення, опрацювання та зберігання, але яка не піддається безпосередньому сприйняттю спостереження.

Будь-які вимірювання обов'язково супроводжуються похибками. Різни­ця між точним значенням відповідної величини і заміряним називається абсолютною похибкою. Повнішою характеристикою точності результатів є відносна похибка, яка дорівнює модулю відношення абсолютної похибки до виміряного значення величини.

За характером проявлення удослідах похибки ділять на випадкові та систематичні. Випадкові під час повторення дослідів змінюються нерегулярно, непередбачено, тому спостерігається розкид значень. Систематичні похибки під час повторних випробувань у стаціонарних умовах повторюються без змін, або змінюються залежно від тих чи інших факторів.

Причиною інструментальних похибок є неточності під час виготовлення і градуювання інструменту; похибки відліку показів і похибки наведення, пов¢язані з неідеальним виконанням процедури вимірювання; значні похибки виникають унаслідок несправності приладу і через неуважність спостерігача.

Систематичні похибки виявляють аналізом експерименту, методики вимірювання. Це дає можливість внести поправки для їх ліквідації, міняючи методику дослідження.

Випадкові похибки не можна усунути внесенням поправок. Тому за результатами багаторазових спостережень беруть найбільш імовірне значення вимірювальної величини й оцінюють похибку вимірювання. Для цього використовують теорію ймовірності і математичну статистику.

Всі вимірювальні прилади точні й чутливі. Точність приладу - це мінімальне значення вимірюваної величини, відлік якої можливий за шкалою. Чутливість приладу - найменше значення вимірюваної величини, на яку реагує прилад. Для повного використання чутливості приладів бажана її відповідність точності. Взаємозв¢язок точності і чутливості виявляють під час перевірок приладів.

Статичному випробуванню властива дуже повільна зміна інтенсивності зовнішнього навантаження в часі і просторі без урахування сил інерції. Під час таких випробувань встановлюють параметри напружено-деформованого стану конструкцій, за якими визначають деформації, переміщення, напруження, момент утворення і величину розкриття тріщин, зовнішнє навантаження, форму і характер руйнування. Для замірів вказаних параметрів використовують механічні, електромеханічні прилади - тензометри, тензорезистори, індикатори, прогиноміри, зсувоміри, клинометри; у лабораторних умовах - деякі експериментальні методи: поляризаційно-оптичний, Муара, крихких покриттів, голографічний; для вимірювання лінійних і кутових переміщень натуральних споруд - геодезичні методи.

Найточнішими є електричні прилади, які дозволяють заміряти параметри у багатьох точках дистанційно і з мінімальною трудоємкістю, а інколи й автоматизовано. Завдяки їм можна повністю автоматизувати випробування з виводом результатів не тільки на цифровий друк, але на ЕОМ і графобудувачі: процес зняття показів, їх обробка й аналіз проходяться повністю без доступу людини.

Механічні прилади менш точні, з їх допомогою неможливо дистанційно зняти покази, необхідно забезпечити доступ спостерігача безпосеред­ньо до приладу, що в багатьох випадках пов'язано з додатковими міра­ми з техніки безпеки, процес випробувань набагато довший і трудоємніший, ніж при використанні електричних приладів.

Все таки інколи, особливо за необхідності швидкого одержання експериментальних даних при невеликій кількості точок вимірювань, ме­ханічні прилади незамінні.

Під вимірюванням фізичної величини розуміємо сукупність експериментальних операцій для знаходження кількісного значення цієї величи­ни.

Одиниці вимірювання різних фізичних величин об'єднані в систему. Розмірність фізичної величини - вираз, який відображає зв'язок вели­чини з основними величинами системи, у якому коефіцієнт пропорційності прийнятий рівним одиниці. Так, наприклад, розмірність для напруженняs = Р/А визначається розмірністю сили (Р) і розмірністю площі (А).

Потрібно мати на увазі, що під час вимірювання фізичної величини її порівнюють не з одиницею вимірювання, а з речовим відтворенням цієї одиниці у формі конкретного зразка-міри. Отже, міра - засіб вимірю­вання, який призначається для повторення (відтворення) фізичної вели­чини, значення якої відомі. Наприклад, міра довжини - вимірювальна лінійка, міра маси - гиря і т.д.

Вимірювання фізичних величин прийнято ділити на три основні види: прямі, опосередковані і сукупні. Ті, які проводяться під час експериментів і отримані шляхом порівняння зі зразковими еталонними мірами, є прямими. Опосередковані виконують шляхом прямих вимірювань величин, пов'язаних певною залежністю із шуканою. Під час сукупних вимірюють одночасно декілька величин, значення яких знаходяться шляхом розв'язку отриманої системи рівнянь.

1.3. Поняття про оцінку надійності конструкцій будівель і споруд є од­нією із головних задач обстеження та випробування їх дійсного стану і прогнозування можливості їх подальшої експлуатації. Ці проблеми пов'язані з оцінкою надійності розглядуваних систем.

Під надійністю розуміють властивість системи виконати поставлені пе­ред нею функції у конкретних умовах експлуатації на розглядуваному інтер­валі часу. Надійність - це комплекс властивостей, які залежно від призначен­ня й умов експлуатації об'єкта може включати безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність і зберігати в окремих або у певній сукупності цих властивостей як для об'єкта, так і для його частин. Стосовно будівельних об'єктів можна виділити три основні часткові властивості:

- безвідмовність - властивість об'єкта зберігати роботоздатність протягом деякого часу;

- довговічність - властивість об'єкта зберігати роботоздатність до настання граничного стану за встановленої системи технічного обслуго­вування та ремонтів;

- ремонтопридатність - властивість об'єкта, яка полягає у пристосу­ванні до попередження і виявлення причин виникнення відмов, по­шкоджень і ліквідація їх наслідків шляхом ремонтів і технічного обслу­говування.

Суттєвим поняттям у математичній теорії надійності є відмова - порушення роботоздатності об'єкта. Під напрацюванням розуміється тривалість функціонування об'єкта. Технічний ресурс, або просто ресурс, визначається як його напрацювання від початку експлуатації до настан­ня граничного стану.

Ці властивості можна охарактеризувати кількісними показниками надійності. Так, до показників безвідмовності відносяться ймовірність безвідмовної роботи (ймовірність того, що у межах заданого напрацю­вання відмова об'єкта не виникне) і середнє напрацювання до відмови (математичне очікування напрацювання об'єкта до першої відмови). По­казниками довговічності є:гамма-відсотковий ресурс напрацювання, про­тягом якого об'єкт не досягнеграничного стану з заданою ймовірністю в відсотках; середній ресурс -математичне очікуванняресурсу та ін. Ймовірність відновлення узаданий час (ймовірність того, що час віднов­лення роботоздатності об'єкта не перевищує заданого) і середній час відновлення (математичне очікування часу відновлення роботоздатності) - показники роботоздатності.

1.4. Перші літературні згадування, пов¢язані з експериментальним вивченням властивостей матеріалів, містяться у працях генія епохи Відродження Леонардо да Вінчі. У замітці “Випробування залізних дротів різних довжин” він дав ескіз установки з елементом зворотнього з¢язку. До розтягнутого дроту була приєднана ємність, заповнена піском. Під час обриву дроту відключався пристрій живлення. Леонардо да Вінчі вивчав також вплив прольоту згинальних балок на їх несучу здатність.

Великий вклад у науку про міцність конструкцій вніс чудовий вчений Галілео Галілей. Він видав книгу “Бесіди і математичні докази, які відносяться до двох нових галузей науки, котрі стосуються механіки і місцевого руху”. У цій праці Галілей вказав, що під час зведення геометрично подібних споруд зі збільшенням їх абсолютних розмірів вони ставатимуть щораз слабкішими. Далі він випробував на простий розтяг брус і встановив, що його міцність пропорційна площі поперечного перерізу і не залежить від його довжини.

Галілей встановив, що загальний момент від власної ваги балки зростає пропорційно квадрату її довжини, експериментально довів вплив геометричних розмірів бруса на його несучу здатність. Ним встановлено, що геометрично подібні консольні стержні, навантажені власною вагою, нерівноцінні.

Суттєвий вклад в науку про опір матеріалів вніс Р.Гук. Ним вперше чітко сформульовано закон зв¢язку сили і переміщення під час роботи матеріалу, він установив факт, що в консольній балці під дією на її кінці зосередженої сили, направленої вниз, верхні волокна розтягуються, а нижні стискаються. Він також установив, що пружні тіла повертаються у початковий стан після зняття навантаження.

Цікаві дослідження виконав Є.Маріот, який експериментально вивчив явище удару, поведінку балок під час згину, створив балістичний маятник та перші установки для випробування матеріалів на розтяг.

Д.Бернуллі вперше описав результати дослідів, пов¢язаних зі встановленням частоти і форми коливань стрижнів.

Кулон експериментально досліджував міцність піщаника, стискання призм та крутильні коливання.

П.Ван-Мустенбек запропонував низку машин для випробувань на розтяг, стиск і згин.

Чисельні експерименти провів Ф.Дюпен. Він досліджував дерев¢яні балки на згин. А.Дюло виконав широкомасштабні випробування заліза і залізних конструкцій, в тому числі на поздовжній згин. Він вивчив роботу складних двотаврових балок.

Т.Юнг вперше дослідним шляхом встановив зміну поперечних розмірів зразків під час стискання матеріалу, звернув увагу на обмеженість застосування закону Гука. Ним також ставилися досліди на ударні навантаження.

Г.Ляме сконструював випробувальну машину, вперше використавши гідравлічний насос для створення навантаження.

У.Фейрбек сконструював спеціальну машину, яка дозволила йому разом із І.Ходкінсоном провести чисельні випробування чавунних зразків на стиск, розтяг і згин, а також вивчити міцність пластин з кованого заліза і клепаних з¢єднань таких пластин.

Ю.Вейсбах організував механічну лабораторію, в якій студенти Фрейсбургської гірничої академії самостійно випробовували і досліджували матеріали під різними статичним і динамічним навантаженням.

Великим експериментатором свого часу був В.Вертгейм. Він вивчав вплив температурних умов на значення модуля пружності сталі, провів серію випробувань скла і різних сортів деревини, визначаючи значення коефіцієнтів Пуассона, досліджував оптичні властивості пружних тіл, заклав основи для створення методів фотопружності. У працях Д.К.Максвела була повністю розроблена техніка оптичного методу аналізу напружень у поляризованому світлі.

Остання третина 19 ст. характеризувалася швидким ростом мережі спеціальних лабораторій для дослідження матеріалів та конструкцій, створювалися нові типи машин для випробування і вимірювальної апаратури (на практиці використовували машину Л.Вердера із зусиллям 1000 кН і гідравлічні преси Амслера-Лаффоне).

Початок 20 ст. характеризувався розвитком експериментальних робіт з теорії руйнування крихких матеріалів (А.Гріффітс, В.Вейбул, Д.Ірвін), пластичності деформування матеріалів (Л.Прандтль, А.Надаи), повзучості матеріалів за високих температур.

Російський механік І.Кулібін створив проект арочного мосту на Неві з прольотом 298,6 м. Була побудована модель цієї прольотної будови в 1/10 натуральної величини. Випробування моделі пройшло з успіхом, і протягом багатьох років вона перекривала один із каналів у Таврійському саду Петербургу (рис. 1).

У 1808 р. у Петербурзі створюють Інститут інженерів шляхів з¢єднання. У стінах Інституту працювали Г.Ляме і Ю.Клайперон. Для вивчення механічних властивостей заліза Г.Ляме побудував випробувальну машину горизонтального типу, робочим органом якої був поршень гідравлічного насоса, який завантажував. Було виявлено інтенсивний розвиток деформацій під навантаженням, яке відповідало біля 2/3 руйнівного, визначено утворення шийки після переходу за межі текучості.

Численні дослідження виконані Д.Журавським, який успішно поєднував практичну роботу з науковою діяльністю. Ним було вивчено розподіл дотичних напружень у суцільних і складених дерев¢яних балках, досліджена робота балок коробчастого профілю, розподіл дотичних напружень. Випробовуючи модель дерев¢яної ферми, Д.Журавський виконав стійки зі струн і за висотою звуку, який створювали струни під час навантаження моделі, оцінював рівень навантаження цих елементів.

Можна відзначити, що у першій половині 20 ст. наука про розрахунок і експериментальне вивчення дійсної роботи будівельних конструкцій була повністю сформульована, стала наукою зі своїми методами і засобами.

Розглянемо перші кроки застосування залізобетону в Росії. Цьому явищу передували не тільки популяризація нового конструкційного матеріалу в літературі, але випробування та дослідження, які були проведені з 1886 по 1905 рр. За ці 19 років випробування и дослідження проводилися в різних місцях і на різних конструкціях.

Початок застосуванню залізобетону в Росії поклав торгівельний дім “Юлій Гук і К°”, який побудував в 1886 р. на московських бойнях залізобетонні плити і склепіння (рис.2), які були випробувані, а склепіння прольотом 7,5 м і товщиною близько 5 см після випробувань було перевезено разом з опорною сталевою рамою на один із заводів торгівельного дому .

В 1891 р. акціонерне товариство виконало випробування різних залізобетонних конструкцій, які були виготовлені в натуральну величину.

Спорудження і самі досліди проводилися під керівництвом Н.Белелюбського. Були виконані: три пари плит прольотом 1; 1, і 2 м, із яких в кожній парі одна плита була армована, а інша ні; два склепіння прольотом по 4м; дві труби діаметром по 0,71 м; одну із них випробовували під насипом, а іншу - як балку прольотом 1,42 м на двох опорах; резервуар ємністю 500 відер; шестигранний засік елеватора із збірних елементів, що досліджувався водою як навантаженням; міст прольотом 17 м.

Протягом 1-5 листопада ці конструкції були випробувані, дані дослідів: величини навантаження, прогинів, моменти утворення перших тріщин і руйнування були зафіксовані.

Зараз ці досліди здаються наївними, але на той час порівняння несучої здатності бетонних і залізобетонних різногабаритних конструкцій повинно було показати переваги нового матеріалу: несуча здатність залізобетонних конструкцій приблизно в 3,5-6 разів вище, ніж бетонних.

Усі досліджувані конструкції за співвідношенням їх розмірів і армуванням були близькі до сучасних.

Випробування 17-метрового мосту подвійним навантаженням були завершені запрошенням усіх присутніх сфотографуватися на мосту.

В 1892 р. Г.Н.Чекуновим. були випробувані бетонні та залізобетоні плити, які відрізнялися не армуванням і габаритами, а складом бетону. В результаті цих дослідів Г.Н.Чекунов отримав висновок, що “міцність виробу залежить те тільки від кількості цементу, який використовується, а більше від застосування його до діла”. І далі “: “Для зволоження суміші існує визначена найвигідніша межа, не дійти або перейти яку однаково шкідливо для суміші”. - чітке формулювання важливості гранулометричного складу бетону і водоцементного відношення .

В 1889 р. інженер А.С.Кудряшов виконав випробування 8 дослідних балок (розмірами 100х20х8 см з армуванням 2Æ11,4 мм) і арки (довжиною 3,48 м з розмірами поперечного перерізу 15,3х10,4 см) з подвійним армуванням. У результаті цих дослідів автор прийшов до висновків, що “поперечні перерізі остаються плоскими”, що “обидва матеріали працюють, не відокремлюючись один від одного”. Визначалися модулі пружності бетону, за допомогою спеціально сконструйованих дзеркальних пристроїв замірювалися деформації і будувалися епюри напружень по різним перерізам.

В 1902 р. у Львові проф. М.Тульє досліджував роботу елементів залізобетонного ребристого перекриття, яке було доведено до руйнування, при досягненні якого напруження в бетоні досягали 18,5 МПа, а в арматурі 238,9 МПа. Це дослідження, як і багато інших, привели Тульє до встановлення стадій напружено-деформованого стану залізобетонних елементів - до одного із видатніших досягнень в теорії залізобетону.

Рис. 1. Арочний дерев¢яний міст Кулібіна

Рис. 2. Конструкції, які були випробувані на Московських бойнях в 1886 р.: а - залізобетонна плита; б - залізобетонне склепіння прольотом 7.5 м; в - те ж, прольотом 4,26 м

Рис. 3. Дослідна залізобетонна плита, випробувана Чеку новим Г.Н.

Рис. 4. Досліди М. Тульє по випробуванню залізобетонного ребристого перекриття

Переглядів: 1654