Научная статья на тему 'Стойкость железобетонных плит производства России и США'

Стойкость железобетонных плит производства России и США Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
89
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
METHODS OF QUALITY CONTROL / CONCRETE STRUCTURES / FAILURES OF ENGINEERING STRUCTURES / МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА / ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ / АВАРИИ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Щуцкий В. Л., Будник В. В., Серая Е. С.

Рассматриваются актуальные проблемы определения стойкости и защиты железобетонных конструкций плит, произведенных по стандартам, принятым в Российской Федерации и в США. Изучается отечественный и зарубежный опыт оценки и контроля качества продукции, мер по сохранению целостности и устойчивости конструкций к различным типам воздействия. Акцентируется внимание на тех выводах, которые должны, быть сделаны из анализа причин разрушений, с тем, чтобы избежать в будущем повторения тех ошибок и просчетов, которые допускаются в настоящее время при проектировании и строительстве инженерных сооружений и которые часто приводят к возникновению аварийных ситуаций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Щуцкий В. Л., Будник В. В., Серая Е. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Durability of concrete slabs made in Russia and USA

Discusses actual problems of determination of the resistance and protection of concrete structures slabs, produced by standart adopted in the Russian Federation and the United States. Studied national and international experience of evaluation and quality control, measures to preserve the integrity and stability of structures to various types of exposure. The focus is on those conclusions that must be made from the analysis of the causes of destruction in order to avoid future repetition of mistakes and miscalculations that are allowed currently in the design and construction of engineering structures and which often lead to the occurrence of accidents.

Текст научной работы на тему «Стойкость железобетонных плит производства России и США»

Стойкость железобетонных плит производства России и США

В.Л. Щуцкий, В. В. Будник, Е.С. Серая

Донской государственный технический университет

Аннотация. Рассматриваются актуальные проблемы определения стойкости и защиты железобетонных конструкций - плит, произведенных по стандартам, принятым в Российской Федерации и в США. Изучается отечественный и зарубежный опыт оценки и контроля качества продукции, мер по сохранению целостности и устойчивости конструкций к различным типам воздействия. Акцентируется внимание на тех выводах, которые должны, быть сделаны из анализа причин разрушений, с тем, чтобы избежать в будущем повторения тех ошибок и просчетов, которые допускаются в настоящее время при проектировании и строительстве инженерных сооружений и которые часто приводят к возникновению аварийных ситуаций.

Ключевые слова: методы контроля качества, железобетонные конструкции, аварии инженерных сооружений.

Большинство разрушений строительных конструкций вызвано ошибками при проектировании, ошибками, допущенными при чтении рабочих чертежей, недостаточно тесным сотрудничеством между проектировщиками и строителями, небрежным выполнением тех или иных строительных работ, недостаточным контролем за ходом и качеством строительства, а также рядом других факторов. Следовательно, число аварий и разрушений можно уменьшить путем более квалифицированного проектирования, качественного строительства и тщательного надзора за строительством. Для уменьшения количества разрушений также весьма важно изучение допущенных ошибок, чтобы избежать их повторения[1].

Не менее важными являются качество и стойкость строительных материалов, оцениваемые в России и США, при всех декларируемых тенденциях к сближению данных критериев, достаточно по-разному.

В США принята следующая система контроля соответствия строительных конструкций стандарту качества[2,3].

Разработанная Демингом концепция всеобщего (тотального) качества (Total Quality) предполагает введение ответственности за качество в каждую должностную инструкцию либо описание работ производственного рабочего. Также разработан «Стандарт 14-ти», который предполагает следующий алгоритм оценки строительных конструкций:

A) соответствие классу;

Б) соответствие проектно-технологической документации;

B) соответствие контролю качества исполнения (размерность, плотность, материал изготовления, устойчивость к деформациям и т.д.);

Г) соответствие требованиям заказчика;

Д) соответствие нормам экологичности;

Е) соответствие нормам утилизации (возможность вторичной переработки) [4-6].

Соответственно, эти 8 пунктов выступают категориями, в которых существуют классы оценки, например, класс прочности, класс экологичности и т.д [1,7].

В России контроль соответствия ведется исключительно на этапе оценки нормативно-технического соответствия плит проектному заданию, без учета характеристик самих плит. Это является пережитком типовой системы СССР, когда категории строительной продукции четко соответствовали ГОСТ и не могли различаться по своим характеристикам в рамках одного класса [3,5].

В настоящее время ситуация с изделиями строительной индусстрии напоминает ситуацию с типоразмерами обуви и одежды: условный размер обуви «44» может легко варьироваться от «42» до «45».

В этих условиях методы контроля строительной продукцией являются жизненно важными, поскольку тщательный контроль действительного соответствия плит и любых других конструкций должен обеспечить

надежность и функциональное соответствие строительных изделий назначению [2,8,9].

Проведем исследование соответствия стойкости железобетонных плит производства России и США

Традиционные плиты (ПК) производства различных заводов России обладают близкими характеристиками в рамках своего класса. Однако исследования показывают, что значительная часть дефектов плит имеет не спорадический характер, а вполне присуща целым производственным партиям. Для сравнения принята типовая ребристая плита с размерами 3х12 м марки 1 ПГ 12 - 4Ат1000 серия 1.465.01 - 15.

Расчетная равномерно распределенная нагрузка с учетом собственного веса плиты - 7.00 кПа, нормативная - 5,50 кПа.

Напрягаемая арматура в типовом решении - 2025Ат1000 по всей длине пролета, бетон тяжелый класса В35.

Значение предварительного напряжения в армировании растянутой

зоны оБр=920.00 МПа. Недостатки в ходе анализа произведенной партии изделий:

1) неправильно определено армирование плиты или оно отсутствует

вовсе;

2) армирование некондиционным или несоответствующим материалом;

3) пропуски армирования, разрушение арматуры в плите;

4) наличие посторонних предметов, полостей в плите;

5) некондиционный материал, использованный при изготовлении бетона (обычно, переизбыток наполнителя и нехватка связующих компонентов раствора);

6) несоответствие типоразмера плит - разброс до 35-50 см, несоответствие технологических проемов, несоответствие размера проемов паспортным данным.

При испытании на стойкость и деформацию наблюдается:

1) сжимающие, скалывающие напряжения в бетоне, из-за ошибок при проектировании плит, нарушения технологий;

2) разлом, кручение плиты под воздействием внешних сред, превышающие допуски;

3) появление трещин, изгиба плиты под нагрузкой предусмотренной СП и прежними ГОСТ.

Все перечисленные факторы являются следствием недостаточного контроля качества на самом предприятии, а также отсутствия единой системы контроля на этапе производства

Анализ аналогичных по назначению плит в США, проведенный Институтом жилищного строительства и строительных технологий, Айова, показал, что плиты стандарта DOW класс D, предназначенные для малоэтажного жилищного строительства и имеющие типоразмеры и характеристики, близкие к ПК 1, показывают существенно большие параметры качества и надежности [10].

Так, не выявлено ни одной партии, в которой более 50% плит имели бы недостатки армирования, нарушения целостности плиты, несоответствие размеров. Порядка 30% плит одной партии имели 2% несущественного брака и только 0,3% были полностью некондиционными [9, р.135-147].

Однако качественный анализ материала на оборудовании Института показал, что бетон изделий имеет весьма разные характеристики и разный состав наполнителя, вяжущих элементов и даже разную структуру самого бетона, что говорит о существенных отклонениях в производстве материала. Испытания, тем не менее, показали, что степень деформаций, которые

выдерживают данные изделия, весьма велика. То есть нельзя говорить, что разница в производстве материалов существенно влияет на стойкость и защитный свойства изделия. Видимо, неназванная фирма-производитель использует для производства плит различное оборудование и материалы, получаемые от разных подрядчиков, а партии формируются без учета схождения с производственных линий.

Таким образом, можно сделать вывод о необходимости создания концепции единого контроля за производством строительных материалов в России по методу оценки качества конкретного производителя и создания единого реестра недоброкачественных изделий конкретных заводов.

Литература

1. Хуранов В.Х., Бжахов М.И., Джанкулаев А.Я., Лихов З.Р. Новое конструктивное решение железобетонной балки равного сопротивления // Научно-технический вестник Поволжья. 2014. № 6. - С. 365-367.

2. Маилян Д.Р., Маилян Р.Л., Осипов М.В. Железобетонные балки с предварительным напряжением на отдельных участках // Бетон и железобетон. 2002. № 2. - С. 18-20.

3. Филимонов Н.Н., Трифонов И. А. Работа смешанной арматуры изгибаемого элемента в стадии разрушения // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. - Новосибирск: 1979. №7. - С.32-35.

4. Лихов З.Р. К расчету железобетонных изгибаемых элементов с комбинированным преднапряжением с учетом полных диаграмм деформирования материалов // Сборник докладов Международной конференции "Строительство - 2003". - Ростов-на-Дону: РГСУ. - 2003. -С.12-17.

5. Маилян Д.Р., Ахмад Михуб, Польской П.П. Вопросы исследования изгибаемых железобетонных элементов, усиленных различными видами

композитных материалов // Инженерный вестник Дона, 2013, №2 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1674.

6. Маилян Д.Р., Маилян Р.Л., Хуранов В.Х. Способы изготовления железобетонных конструкций с переменным преднапряжением по длине элемента // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2004. № 5. -С. 4-11.

7. Маилян Д.Р., Мурадян В.А. К методике расчета железобетонных внецентренно сжатых колон // Инженерный вестник Дона, 2012, №4 URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1333.

8. Dilger W.H., Suru K.M. Steel stresses in partially prestressed concrete members.// Journal of Prestressed Concrete Institute. - 1986. - Vol. 31 №3. - рр. 88-112.

9. Lars S. Resistance analysis of reinforced concrete structures: Phaidon Press,

2012. — 416 р.

10. Jodidio P. Architecture in the Netherlands New York: PiXezm, 2006. — 310 р.

References

1. Huranov V.H., Bzhahov M.I., Dzhankulaev А., Lihov Z.R. Nauchno-tehnicheskij vestnik Povolzh'ja. 2014. № 6. pp. 365-367.

2. Mailjan D.R., Mailjan R.L., Osipov M.V. Beton i zhelezobeton. 2002. № 2. pp. 18-20.

3. Filimonov N.N., Trifonov I.A. Izvestija VUZov. Stroitel'stvo i arhitektura. Novosibirsk: 1979. №7. pp.32-35.

4. Lihov Z.R. Sbornik dokladov Mezhdunarodnoj konferencii "Stroitel'stvo - 2003". Rostov-na-Donu: RGSU. 2003. pp.12-17.

5. Mailjan D.R., Ahmad Mihub, Pol'skoj P.P. Inzenernyj vestnik Dona (Rus),

2013, №2. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n2y2013/1674.

6. Mailjan D.R., Mailjan R.L., Huranov V.H. Izvestija vysshih uchebnyh zavedenij. Stroitel'stvo. 2004. № 5. pp. 4-11.

7. Mailjan D.R., Muradjan V.A. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №4. URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1333.

8. Dilger W.H., Suru K.M. Journal of Prestressed Concrete Institute. 1986. Vol/ 31/ №3. pp. 88-112.

9. Lars S. Resistance analysis of reinforced concrete structures: Phaidon Press, 2012. 416 p.

10. Jodidio P. Architecture in the Netherlands New York: PiXezm, 2006. 310 p.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.