Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР (НИИСК)

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР (НИИЖБ)

---

ИНСТРУКЦИЯ

ПО ИСПЫТАНИЯМ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Москва— 1970

Научно-исследовательский институт строительных конструкций Госстроя СССР (МИНСК)

Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР (НИИЖБ)

---

ИНСТРУКЦИЯ по испытаниям

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ

Москва— 1970

/ — испытываемая панель; 2 — стойка; 3 — анкерный болт; 4—опорный сто* лик; 5 — грузовая платформа; 6 — хомут; 7 —трос; 8 — блок; 9 —ригель

гГ

Рис. б. Конструкция опор панели при испытании ее на изгиб

/ пянрлк- 2 — шаоьг 3 — металлические пластины; 4 — ограничив / пансл».    *    *    тел    и; 5 —раствор

11

Примечание. Один из четырех опорных шаров, воспринимающих вертикальную нагрузку, должен привариваться к нижней пластине.

4.6.    Испытание опорных частей панели на смятие может производиться на том же стенде яри помощи домкрата, для упора которого на колонне стенда должна быть консоль (рис. 3).

4.7.    Испытание на прочность заанкеривания металлических деталей крепления панелей к колоннам производится при помощи рычажных приспособлений (рис. 7).

Рис. 7. Схема устройства для проверки прочности заанкеривания закладных деталей 1 — панель; 2 — анкер; 3 — домкрат; 4 — траверса; 5 — тяга; б — шплинт; 7 —закладная деталь; 8— силоооЛ пол

Отрывающее усилие N₀ определяется по формуле

где jV_A— усилие, развиваемое домкратом, в кгс;

1\ —пролет между осями поршня домкрата и тяги в м;

h— пролет между осями тяги и опоры травепсы в м.

б. ПОДГОТОВКА к ИСПЫТАНИЯМ

5.1. До начала испытания определяются теоретические значения велич>ин прогибов и соответствующих им нагрузок в момент появления трещин, ширина раскрытия трещин (III категории трещиностойкости), а также усилий и нагрузок в момент разрушения на основе нормативных сопротивлений материалов, применяемых для изготовления конструкций, ее фактических размеров и величины предварительного напряжения арматуры.

5.2.    При подсчете нагрузок необходимо учитывать вес оборудования, опирающегося на панель.

5.3.    Перед испытанием производят обмер панели, зарисовывают и замеряют все замеченные дефекты (трещины, раковины, околы бетона и т. д.).

5.4.    Установленная для испытания панель должна быть побелена жидким раствором извести или мела.

5.5.    На поверхности панели размечаются места приложения вертикальной и горизонтальной нагрузки, установки приборов, а при необходимости заделываются в бетон приспособления для крепления приборов.

5.6.    Перед испытанием панелей должны быть уточнены физико-механические свойства материалов, применяемых для изготовления панелей.

Для этого одновременно с изготовлением панелей изготовляется не менее трех серий контрольных кубиков по три куба в каждой серин размером: из тяжелого бетона 20x20x20 см, из легкого бетона 15X15X15 см. Бетон в кубах должен уплотняться тем же методом и твердеть в тех же условиях, что и бетон в панелях. Одна серия кубов испытывается после термообработки, вторая — непосредственно перед испытанием опытных панелей, третья — на 28-й день после их изготовления (ГОСТ 10180-67 «Бетон тяжелый. Методы определения прочности», ГОСТ 11050-64 «Бетон легкий на пористых заполнителях. Методы определения прочности и объемного веса», ГОСТ 12852-67 «Бетон ячеистый. Методы испытаний»). Кроме того, прочность бетона панели целесообразно определять на выпиленных из панели кубах с ребром 10—15 см или высверленных цилиндрах диаметром 10 см.

5.7.    Испытание разрешается производить только при положительной температуре воздуха. Панели, хранившиеся до испытания на морозе, разрешается испытывать после того, как они будут иметь температуру воздуха помещения.

6. УСТАНОВКА ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ

6.1. Схема расположения и количество приборов определяются в соответствии с целью проводимых испытаний и конструктивной особенностью испытываемой стеновой панели.

13

6.2.    Примерная схема расположения приборов при испытании опытных панелей приведена на рис. 8.

Измерение прогибов при испытании опытной панели в горизонтальной плоскости производится прогибомера-ми, установленными через ^XU / и 7* I, а в вертикальной плоскости через I по длине панели. Уточнение схемы расположения приборов может производиться согласно и. 6.1.

6.3.    Деформации арматуры и бетона замеряются с помощью тензодатчиков или тензометров.

Условные обозначения. • прогиЬомеры 13 шт. —тензодатчики (тензометры) 36 шт. Рис. 8. Примерная схема расположения приборов при испытании опытных панелей а — плоскость сжатой зоны; б — плоскость растянутой зоны; Л— высота панели: Ь— толщина панели

6.4.    При испытании стеновых панелей в заводоких условиях схема расположения прогибомеров аналогична схеме при лабораторных испытаниях, но количество приборов берется меньше (рис. 9).

6.5.    Величина осадки опор замеряется лрогибомерами или индикаторами, установленными по осям опирания панели.

6.6.    При испытании панелей с самоанкерующейся арматурой диаметром более бмис временным сопротивлением арматуры более 10 000 кгс/см² без дополнительных анкеров должны измеряться смещения концов арматуры относительно бетона на торцах элементов. Смещения концов арматуры должны измеряться не менее чем на 10% стержней и не менее чем на двух стержнях

и

каждой панели. Измерения производят индикаторами с точностью до 0,01 мм.

Схема установки индикатора на торце испытываемой панели приведена на рис. 10.

6.7. Измерение величины раскрытия трещин производится измерительными лупами или микроскопом с ценой деления не более 0,1 мм.

°>т

юо W ■1/П ЙТ    нижняя    гронь    /ГЭ

у верхняя грань Q § ш_и wf П-61 Ш-,,п Ш=-т_Si

Условные обозначения:    • прогибом еры 9 шт. *-тензодатчики ( тензометры) 6 шт. Рис. 9. Схема расположения приборов при испытании панелей заводского изготовления а _ плоскость сжатой зоны; б — плоскость растянутой зоны; Л— высота панели; Ь— толщина панели

7. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИИ

7.1.    После установки приборов на панели уточняется схема расположения приборов по фактической их расстановке.

7.2.    Нагружение испытываемой панели производится в соответствии с разработанной методикой испытаний. Для проверки правильности работы установленных приборов необходимо произвести пробное нагружение панели первыми двумя ступенями нагрузки, а затем разгрузить ее (для ячеистых и легких бетонов

низких марок можно ограничиться одной ступенью на*

15

«Инструкция по испытаниям железобетонных стеновых панелей промышленных зданий» составлена в развитие ГОСТ 8829-66 «Изделия железобетонные сборные. Методы испытаний и оценки прочности, жесткости и трещиностойкости» и взамен изданной в 1964 г. «Методики механических испытаний стеновых панелей промышленных зданий».

В Инструкции приводятся основные методы испытаний опытных панелей и панелей массового производства. Описаны оборудования •и приспособления, приведены схемы приложения нагрузок и порядок проведения испытаний, а также оценка качества панелей по результатам испытаний.

В Инструкции приведены методы испытания (прочности, жесткости и трещиностойкости) железобетонных стеновых панелей промышленных зданий.

Инструкция разработана лабораторией стеновых панельных конструкций промышленных зданий НИИСК Госстроя СССР (канд. техн. наук В. Г. Леличенко, инженеры Н. С. Дмитрук, А. Д. Изварин) совместно с лабораторией конструкций из легких бетонов НИИЖБ (кандидаты техн. наук Н. А. Корнев, А. А. Евдокимов, А. А. Кудрявцев) и лабораторией конструкций из ячеистых бетонов НИИЖБ (канд. техн. наук В. В. Макаричев) при участии ЦНИИПрогмзданнй (инженеры А С. Добромыслов, 10. М. Солюс), Днепропетровского филиала НИИСП Госстроя УССР (канд. техн. наук М. И. Савин, инж. И. Ф. Пинеев), Уральского Промстройниипроекта (инженеры Е. Н. Добрынин, В. В. Анищенко). Инструкция составлена под общей редакцией кандидата техн. наук В. Г. Леличенко.

Инструкция предназначена для инженерно-технических работников заводов железобетонных изделий, научно-исследовательских и проектных институтов, а также для строительных организаций.

3-2-4

План 11 кв. 1969 г., JN*» 22

ПРЕДИСЛОВ ИЕ

В связи с развитием производства и широким применением в промышленном строительстве стеновых панелей длиной 6, 9 и 12 ж приобретают большое значение унификации методов испытания панелей и контроля качества их выпуска.

Настоящая Инструкция составлена в развитие ГОСТ 8829-66 «Изделия железобетонные сборные. Методы испытаний и оценки прочности, жесткости и трещино-стойкости» и взамен изданной в 1964 г. «Методики механических испытаний стеновых панелей промышленных зданий».

В Инструкции приводятся основные методы испытаний навесных стеновых панелей промышленных зданий и отражены специфические требования, которые надлежит учитывать при испытании как опытных панелей (пп. 1.2, а; 2.1; 6.2; 7.4; 7.6; 8.9), так и панелей заводского изготовления (пп. 1.2,6; 2.2; 2.3; 2.5; 6.4; 7.7).

Описаны оборудование и приспособления, методы испытаний и оценка качества панелей по результатам испытания статической нагрузкой. Для более точной оценки степени влияния косого изгиба на прочность и деформативность панели даются указания по определению начального прогиба опытных панелей в вертикальной плоскости от действия собственного веса.

В связи с большей, чем для обычных конструкций, сложностью испытаний стеновых панелей промышленных зданий требуется более подробное описание действительной работы как панели в целом, так и отдельных ее элементов. В приложении к Инструкции дается описание работы стеновых панелей в зависимости от конструктивных решений, способов опирания панелей и их места расположения в стеновом ограждении.

При составлении Инструкции был использован ГОСТ 8829-66, а также опыт испытаний стеновых панелей жилых, гражданских и промышленных зданий, проведенных в ЦНИИСК, НИИСК, НИИЖБ, Днепропетровском филиале НИИСП Госстроя УССР, Уральском Промстройниипроекте и др.

3

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1.    Настоящая Инструкция распространяется на стеновые панели промышленных зданий с предварительно напрягаемой или ненапрягаемой арматурой из тяжелого, легкого и ячеистого бетона и устанавливает методы механических испытаний стеновых панелей.

1.2.    Инструкция применяется:

а)    при определении прочности, жесткости и трещино-стойкости новых видов опытных панелей, испытываемых, как правило, в научно-исследовательских институтах и лабораториях;

б)    при проверке прочности, жесткости и трещино-стойкости панелей, изготовляемых и испытываемых на предприятиях или в научно-исследовательских институтах и лабораториях, типы которых приняты для массового строительства и установлены ГОСТами, техническими условиями, типовыми проектами зданий и т. д.

Примечание. Настоящая Инструкция не распространяется на испытание прочности сцепления отдельных слоев многослойных панелей.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1.    Для испытания опытных панелей изготовляется не менее трех панелей.

2.2.    При серийном выпуске панелей в соответствии с ГОСТ 8829-66 отбирается для испытания не менее двух панелей перед началом массового изготовления, а также при изменении конструкции панелей, технологии их изготовления и применяемых материалов.

Размер партии панелей устанавливается ГОСТами или техническими условиями на данный вид продукции.

2.3.    Отбор панелей для испытания должен производиться на основе результатов пооперационного контроля. При этом для испытания выбирают панели более низкого качества (прошедших проверку ОТК), чем остальные панели партии. Результат отбора фиксируется в акте с приложением к нему .подробных данных об изготовленных панелях (геометрические размеры, характеристики арматуры и бетона, конструкции арматурных каркасов и т. д.). Испытание отобранных панелей должно быть проведено до отправки партии на монтаж.

2.4.    Испытание панелей производится по программе, содержащей:

а) чертежи конструкции панелей, характеристики материалов, предусмотренных проектом и принятых при

4

изготовлении панелей, способ изготовления, термообработки и т. д.;

б) схемы испытания панелей, расположение приборов, чертежи установки для испытаний и предохранительных устройств для обеспечения безопасной работы и способ приложения нагрузок.

2.5. Испытания панелей, изготовленных в заводских условиях при серийном производстве, можно не производить при условии выполнения требований, изложенных в пп. 1.5—1.8 ГОСТ 8829-66, если технологический процесс их изготовления отработан и обеспечивает соблюдение всех требований соответствующих стандартов, рабочих чертежей панели, а также ГОСТ 11690-66, ГОСТ 13015-67, ГОСТ 13578-68.

3. НАГРУЗКИ И СХЕМЫ ИХ ПРИЛОЖЕНИЯ

3.1.    Величины нагрузок (нормативные, расчетные и контрольные), а также схемы опирания и загружения панелей должны быть приведены в рабочих чертежах панелей как опытных, так и массового производства.

В тех случаях когда схема загружения не указана в рабочих чертежах, она должна быть получена от организации, проектировавшей конструкцию.

3.2.    Величины контрольных нагрузок при испытании панелей на прочность, жесткость и трещиностойкость, а также величины контрольных прогибов, момент появления трещин или ширина их раскрытия устанавливаются в соответствии с ГОСТ 8829-66, а также настоящей Инструкцией и указаниями в рабочих чертежах панелей.

3.3.    Величина суммарной контрольной нагрузки, включающая собственный вес панели, при испытании панели на прочность при изгибе, смятии опорных частей, выдергивании закладных деталей определяется по формуле

Рконтр — С Ррас,,,

где Я_расч—нагрузка, вызывающая максимальные усилия в панели, в кгс;

С — коэффициент, величина которого определяется по таблице, в зависимости от возможного характера разрушения.

3.4.    При испытании -на жесткость величина контрольной Нагрузки принимается равной нормативной нагрузке. При испытаний предварительно напряженных панелей III категории трещиностойкости, проводимом ранее

5

чем через 100 суток после их изготовления, проверку же^ сткости следует производить при суммарной контрольной нагрузке, увеличенной против нормативной путем

Величина коэффициента С для определения контрольной нагрузки на панель

с с * Панель Причины разрушения Коэф фици ент 1 Из тяжелого и легкого бетона с пористыми заполнителями на цементном вяжущем и из ячеистого бетона Текучесть продольной растянутой арматуры Раздробление бетона сжатой зоны с текучестью продольной растянутой арматуры 1.4 Разрыв продольной арматуры 1,6. 2 Из тяжелого и легкого бетона с пористым заполнителем Раздробление бетона сжатой зоны или разрушение по косым трещинам до достижения текучести продольной растянутой арматуры Выдергивание арматуры и раскол бетона торцов Смятие опорных частей 1,6 3 Из ячеистого бетона То же 1,8

умножения на коэффициент, равный отношению нагрузок, вызывающих появление трещин на день испытания и после проявления всех потерь, но не свыше чем 1,25 нормативной нагрузки.

3.5. Для предварительно -напряженных стеновых панелей, в которых не допускаются трещины в стадии эксплуатации, контрольная нагрузка по образованию трещин принимается равной 1,05 нормативной, и умножается на коэффициент К_п, который определяется по следующей формуле:

где Ni — усилие при появлении трещин с учетом потерь, проявившихся на день испытания, в кгс;

N₂ — усилие при появлении трещин, подсчитанное с учетом всех потерь, в кгс. При испытании

6

предварительно напряженных стеновых панб-лен в возрасте более 100 суток /(назначения потерь предварительного напряжения от усадки и ползучести бетона к моменту испытания принимаются по п. 5.12 главы СНиП П-В. 1-62 и п. 2, 3.6 ГОСТ 8829-66.

3.6. Для стеновых Панелей, в которых Допускается появление трещин в стадии эксплуатации (стеновые панели с обычным армированием или предварительно напряженные III категории трещиностойкости), контролируется ширина раскрытия трещин при нормативной нагрузке.

При проверке ширины раскрытия трещин в предварительно напряженных панелях необходимо учитывать коэффициент К_ю при этом нагрузка с учетом указанного коэффициента не должна превышать 1,25 нормативной.

Рнс. 1. Схема приложения нагрузок при испытании стеновых панелей

3.7. Испытания стеновых панелей при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок следует производить по схеме, приведенной на рис. 1.

Примечания. 1. В целях унификации испытаний схема приложения нагрузок принимается одинаковой как для рядовых так и для перемычечных панелей при соответствующих величинах нагрузок.

2. При испытании панели симметрично приложенной горизонтальной нагрузкой P't-Р₂.

7

3.8.    Испытания опорных участков панели на смятие производятся по схеме, приведенной на рис. 2.

3.9.    В случае одностороннего примыкания оконных проемов или двустороннего, но различной высоты, испытания перемычечных панелей следует проводить при несимметричном приложении горизонтальной нагрузки.

4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

4.1. Испытания панелей проводятся на испытательном стенде, конструкция которого позволяет испытывать панель на действие вертикальной и горизонтальной нагрузки согласно требованиям ГОСТов и настоящей Инструкции.

4.2. Конструкция стенда должна обеспечивать возможность свободного перемещения панели как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении и испытания опытных панелей периодически повторяющейся нагрузкой.

Примерный вариант стенда и детали к нему приведены на рис. 3 и 4.

Горизонтальные усилия на панель могут передаваться двумя домкратами, для чего вместо одной опорной стойки устанавливаются две согласно схеме приложения нагрузок.

Горизонтальные траверсы должны иметь возможность передвигаться по вертикали, что обеспечивает приложение горизонтальной нагрузки на панель в любом месте по высоте панели в зависимости от принятой схемы испытания.

При испытании панелей в заводских условиях, когда не прикладывается периодически повторяющаяся нагрузка, горизонтальные усилия могут также передавать-

ся с помощью перекинутых через блоки гибких тросов, на концах которых подвешиваются люльки с грузом (рис. 5).

4.3. Гидравлические домкраты должны быть выбраны таким образом, чтобы обеспечивались условия, необходимые для испытания конструкции как в части вели-

Рис. 3. Стенд для испытания панелей а — общий вид стенда; б — устройство для передачи вертикальных нагрузок; / — колонна; 2 — гндродомкрат; 3 —устройство для передачи вертикальных нагрузок; 4 — траверсы для передачи вертикальных усилий; 5 — панель; б —траверсы для передачи горизонтальных усилий; 7 — упор домкрата; 3 — устройство, обеспечивающее свободное перемещение панели в горизонтальной плоскости; 9 — консоль

чины разрушающей нагрузки, так и величины прогибов, ожидаемых при разрушении.

4.4.    Домкраты, применяемые для испытания панелей, должны быть предварительно протарированы совместно со своей гидросистемой.

4.5.    Опирание панели должно осуществляться согласно расчетной схеме. Конструкция опор панели при испытании ее на изгиб, приведена на рис. 6.

9