1302 jokubaitis statiniu web
TRANSCRIPT
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
1/201
Vidmantas JOKBAITIS, Gintas AUIUVNAS
STATINI KONSTRUKCIJTECHNINS BKLSVERTINIMAS
Vilnius Technika 2012
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
2/201
Vidmantas JOKBAITIS, Gintas AUIUVNAS
STATINI KONSTRUKCIJTECHNINS BKLS VERTINIMAS
VILNIAUS GEDIMINO TECHNIKOS UNIVERSITE TAS
Vilnius Technika 2012
Mokomoji knyga
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
3/201
UDK 624.01(075.8)Jo-117
V. Jokbaitis, G. auiuvnas. Statini konstrukcij technins bkls vertinimas:mokomojiknyga. Vilnius: echnika, 2012. 200 p.
Leidinyje plaiai apvelgti statini laikanij konstrukcij defektai ir paaidos,technins bkls tyrimai ir vertinimas. Leidinys skirtas VGU statybos ininerijos pir-mosios studij pakopos studentams, turintiems bazini konstrukcij skaiiavimo i-ni, ir antrosios studij pakopos studentams, studijuojantiemspastat bkls vertinimo,rekonstrukcijos ir konstrukcij stiprinimo disciplinas. Knygoje pateikti duomenys yranaudingi specialistams, norintiems gilinti inias apie laikanij konstrukcij bklstyrimo ir vertinimo metodus.
Leidin rekomendavo VGU Statybos fakulteto studij komitetas
Recenzavo: prof. dr. Povilas Vaininas, VGU Gelbetonini ir mrinikonstrukcij katedra,
doc. dr. Michail Samofalov, VGU Mediag atsparumo katedra,LR Aplinkos ministerijos UAB Projekt ekspertiz
Leidinys parengtas ir ileistas u Europos struktrini fond las, jomis finansuojant VGUStatybos fakulteto projekt ransporto ir civilins ininerijos sektori mokslo, verslo irstudij integralumo didinimas (RANCIV), VP1-2.2-MM-09-V-01-008
VGU leidyklos ECHNIKA 1302-Smokomosios metodins literatros knygahttp://leidykla.vgtu.lt
ISBN 978-609-457-178-7doi:10.3846/1302-S
Vidmantas Jokbaitis, 2012 Gintas auiuvnas, 2012 Vilniaus Gedimino technikos universitetas, 2012
Vidmantas JOKBAIIS, Gintas AUIUVNAS
PASA KONSRUKCIJ ECHNINS BKLS VERINIMAS
Mokomoji knyga
Redaktor Nijol uvininkaitMaketuotoja Natalija Rodionova
2012-05-15. 8,90 aut. l. iraas 150 egz.El. versija pagal leidinio identifikatori doi:10.3846/1302-SVilniaus Gedimino technikos universiteto leidykla echnika, Saultekio al. 11, 10223 Vilniushttp://leidykla.vgtu.lt
Spausdino UAB Ciklonas, J. Jasinskio g. 15, 01111 Vilniushttp://www.spaudoscentras.lt
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
4/201
3
TURINYS
vadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41. Statini bkls tyrimai ir vertinimas svarbi technins prieiros dalis . 6
1.1. Statini technin prieira . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.2. Konstrukcij bkls tyrimo ir vertinimo tikslai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3. Konstrukcij bkls tyrimo ir vertinimo darb turinys ir apimtis . . . 102. Konstrukcij defekt ir paaid vertinimas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.1. Konstrukcij senjimas bei defekt ir paaid vertinimo kriterijai . . 142.2. Konstrukcij bkls rodikli vertinimas patikimumo poiriu. . . . . . 202.3. Mediag rodikli charakteristins reikms. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3. Konstrukcij defektai, paaidos ir j prieastys. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363.1. Gelbetonins konstrukcijos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363.2. Mrins konstrukcijos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583.3. Metalins konstrukcijos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.4. Medins konstrukcijos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 964. Konstrukcij bkls tyrimai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.1. Bkls rodikli nustatymo metodai . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1164.2. Mediag fizikini ir mechanini savybi tyrimai . . . . . . . . . . . . . . . . . 1184.3. Defekt ir paaid nustatymas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5. Naudojam konstrukcij bkls vertinimo skaiiavimais ypatumai. . . . . . 1405.1. Konstrukcij apkrov nustatymo ir skaitinio modeliavimo principai. 1405.2. Gelbetonins konstrukcijos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1535.3. Mrins konstrukcijos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.4. Metalins konstrukcijos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1655.5. Medins konstrukcijos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
LIERARA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173A priedas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178B priedas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184C priedas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190D priedas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
5/201
4
VADAS
Pastaruoju metu daugelis senesni pastat yra rekonstruojami, pritaikantjuos naujai funkcinei paskiriai. Prie numatom rekonstrukcij paprastaibtina vertinti toki pastat laikanij konstrukcij technin bkl(toliau tekste bkl). iriant bkl nustatomi konstrukcij defektai irpaaidos, prognozuojamos j plitimo tendencijos, atliekami konstrukcijlaikomosios galios patikrinamiejiskaiiavimai, vertinant bsim po re-konstrukcijos apkrov ir kitokius galimus poveikius. Neretai tenka nustatytikonstrukcij, veikiam agresyviosios aplinkos, vibracini ir smginiapkrov, paeist gaisro ir pan., bkl. Laikanij konstrukcij bklreikia vertinti taisant projektuotoj ir statybinink padarytas klaidasstatomuose objektuose,vertinti ir prognozuoti konstrukcij elgsen po
vykusi statini avarij. ik vertinus konstrukcij bkl sprendiamaapie j remonto bdus, apimt ir trukm. aigi laikanij konstrukcijbkls tyrimai ir vertinimas bei projektini savybi atstatymas (remontas)yra pagrindiniai statini technins prieiros darbai.
Mokomojoje knygoje skaitytojai gals susipainti su i dien statybosir statini prieiros praktikoje taikoma konstrukcij bkls tyrim or-ganizacija ir metodais. Knygoje plaiai apraomi pasitaikantys statybini
konstrukcij defektai ir paaidos, trumpai aptariami j diagnostikos bdaiir naudojami prietaisai. Naudodamiesi technins literatros altiniaisir remdamiesi ilgamete patirtimi, knygos autoriai daug dmesio skyrkonstrukcij defekt ir paaid analizei, konstrukcij bkls vertinimoaktualijoms.
Leidinyje nelieiama pamat bkls vertinimo klausim. aiauautoriai tikisi, kad knygoje pateikta mediaga leis statybos ininerijoskrypties studentams (bsimiesiems bakalaurams ir magistrams) ir dok-torantams isamiau susipainti su statini konstrukcij bkls vertinimo
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
6/201
5
ypatumais, o statini prieiros specialistams pads geriau nustatyti,vertinti ir itaisyti padaryt klaid pasekmes projektuojant, statant irnaudojant statinius.
Knygos 1.11.3, 2.1, 3.1, 3.2, 4.1, 5.2, 5.3 skirsnius para doc. V. Jo-kbaitis, 2.2, 4.2 ir 4.3 abu autoriai, o kitus doc. G. auiuvnas.Autoriai nuoirdiai dkoja dr. Dariui Zabulioniui u vertingas pas-
tabas ir silymus vertinant konstrukcij bkls rodiklius patikimumopoiriu.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
7/201
6
1. STATINI BKLS TYRIMAIIR VERTINIMAS SVARBI TECHNINSPRIEIROS DALIS
1.1. Statini technin prieira
Darbai, susij su statinio ir jo konstrukcij kokybikos bkls ilaikymuper vis naudojimo laikotarp, vadinami statinio naudojimo technineprieira (toliau prieira). i prieir sudaro daugelis prevenciniir kitoki priemoni, utikrinani statinio naudojimo pagal paskirtgalimyb (SR 1.12.07:2004). Viena i pagrindini i priemoni laikualinami defektai ir paaidos. Konstrukcijos defektas tai konkreiossavybs, matmens, rengimo technologijos ir pan. neatitiktis norminiar projektini dokument reikalavimams. Defekt prieastys gali bti:
projektavimo klaidos (neteisinga pastato orientacija sklype, nevykspritaikymas vietovje, neisams geologiniai ir hidrologiniai tyrimai,klaidingai apskaiiuotos apkrovos ir vertintos aplinkos slygos,netiksls skaiiuojamieji modeliai, netinkami konstrukcij jungisprendiniai, konstrukcini reikalavim nesilaikymas ir t. t.);
neleistinos mediag ir konstrukcij gamybos bei statybos nuokry-
pos(nesilaikymas projektini ir galiojani normini dokumentreikalavim, mediag ir konstrukcij gamybos ir statybos darbtechnologijos taisykli).
Kai statybos ir ypa naudojimo metu statinio konstrukcijos ar jelementai ir mediagos yra veikiami atmosferos, agresyviosios aplinkos irkt. poveiki, ilgainiui atsirad j gedimai vadinamipaaidomis. Paaidosyra netinkamos statini technins prieiros (nepakankamo vdinimo,nerengtos arba blogos hidroizoliacijos, laiku nepaalint defekt ir pan.),naudojimoslyg pokyi (padidjusi arba atsiradusi nauj apkrov
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
8/201
7
ir kit poveiki, pakitusi skaiiuojamj modeli ir t. t.), stichininelaimi (gaisr, potvyni ir t. t.) pasekms. Paaidomis reikia laikytiir staiga atsiradusius defektus nuo atsitiktini poveiki (pvz., naudoja-
mo pastato kolon iilgins armatros apsauginio sluoksnio nusklimaijudant vidaus transportui). Danai dar statybos metu atsirad defektaiyra vlesni paaid prieastis (pvz., dl mao betoninio apsauginiosluoksnio storio ar netinkamo betono sutankinimo galima armatroskorozin paaida).
Labai svarbu, kad statinys kuo geriau ir efektyviau bt naudo-jamas pagal paskirt. odl, nuolat palaikant statinio konstrukcijkokybik bkl, be sutrikim (laiku ir kokybikai remontuojant) turidirbti vandentiekio, nuotek alinimo, apvietimo, vdinimo ir kitosreikiam aplink monms ir vykstantiems technologiniams procesamssukurianios sistemos, t. y. taip pat privalo vykti ininerins rangostechnologin prieira.
Statini prieira yra nenutrkstama veiksni seka, kuri nuo naujostatinio projektavimo ir statybos skiriasi tokiais poymiais:
ilgalaikikumu (prieira vykdoma vis naudojimo laik, i eks-
ploatuojanios tarnybos reikalaujant numatyti aiki veiklos pers-pektyv); remontini darb periodikumu; remonto vietos, apimties ir trukms atsitiktiniu tikimybiniu pob-
diu, danai koreguojant remonto eig; socialiniu aspektu (palieia moni interesus ir veikia j nuotaikas); palyginti didelmis darbo ir l snaudomis.
Statinio prieir sudaro: statinio ir jo konstrukcij bkls nuolatinis stebjimas; statinio konstrukcijperiodins(kasmetins ar kas keleri metai) ir
specializuotosapiros; pastebt statinio konstrukcij paaid alinimas;
paprastasis(profilaktinis) irkapitalinis remontai.Nuolatiniai stebjimai (ne reiau kaip kart per savait) ypa btini
toms statinio konstrukcijoms, kurios yra intensyviai naudojamos ir yradidel j gedimo tikimyb. J metu vizualiai stebimos ir fiksuojamos
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
9/201
8
konstrukcij paaidos, numatomos j alinimo priemons, tikrinamagaisrins saugos rengini ir priemoni bkl, patalp ir aplinkos sani-tarin bkl ir pan.
Apir apimt ir dan (periodikum) lemia daugelis veiksni:statinio svarba ir dydis, konstrukcin schema, mediag savybs, galimiavarins bkls poymiai ir paaid tikimyb, naudojimo slygos, finan-siniai itekliai. Atskir statini grupi apir danis gali bti skirtingas.Profilaktikos sumetimais vykdomos kasmetins periodins apiros vienkarta (ruden ) ar du kartus per metus ruden ir pavasar, kai nutirpstasniegas. J metu atliekama detalesn vizuali konstrukcij apira ap-irimos pagrindins statinio laikaniosios konstrukcijos, ininerinranga, nustatomas konstrukcij bkls detalij tyrim reikalingumas,konstrukcij paaidos ir remonto darb poreikis, vertinama nuolatinistebjim kokyb. Periodini apir metu stebimi ir fiksuojami:
statinio laikanij konstrukcij geometrinio pavidalo pokyiai; statinio vietins ir bendrosios deformacijos; korozins (destrukcins) pavirini apsaugini dang (sluoksni)
paaidos;
laikanij ir atitvarini konstrukcij plyiai; laikanij konstrukcij mazg ir jungi bkl; pamat nuosdi pokyiai; konstrukcij virpesiai ir apkrov pokyiai; konstrukcij ar j element, ininerini tinkl ir technologins
rangos nusidvjimo pobdis; aplinkos slyg (mikroklimato) pokyiai.
Nesudting statini konstrukcij ir ininerins rangos kasmetinsapiros yra neprivalomos.Periodini apir metu aptikus konstrukcij gedimus, kuri kilm
yra neaiki ir jie gali turti poveik saugiam konstrukcij ir viso statinionaudojimui, atliekamos specializuotos (detaliosios) apiros. Jos gali btiplanins (pavyzdiui, atiduodant nauj statin naudoti) ir neeilins (postichini nelaimi gaisr, lii ir pan., keiiantis statinio naudotojui).ias apiras vykdo atestuot specialij laboratorij ar centr ekspertai.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
10/201
9
Apir metu pastebtos konstrukcij paaidos turi bti alinamos ne-laukiant numatyto termino planiniam statinio remontui.
Paprastasis (profilaktinis) remontas gali btiplaninis(danai nedidels
apimties alinant vairias vietines konstrukcij ir ininerins rangospaaidas) ir nenumatytasis, kai reikia alinti paaidas, atsiradusias poininerini tinkl avarij, gaisro, komunikacij gedimo ir pan.
Saugiam statini naudojimui utikrinti yra svarbs kapitaliniai re-montai, kurie paprastai planuojami i anksto. Normatyvin trukm tarpkapitalini remont priklauso nuo statinio paskirties ir naudojam lai-kanij ir atitvarini konstrukcij mediag, aplinkos slyg, konstruk-cij, ininerini tinkl ir technologins rangos nusidvjimo laipsnioir pan. Kapitalinis remontas gali bti atrankinis, kai remontuojama tikstatinio dalis arba tam tikros ries konstrukcijos, ir kompleksinis. Da-nai statinio ar jo dalies kapitalinis remontas vykdomas kartu su statiniorekonstrukcija, kurios tikslas gerinti moni buities ir darbo slygas,keisti statinio naudojimo paskirt.
aigi, pagrindiniai statinio technins prieiros naudojimo udaviniaiyra tokie:
utikrinti statini naudojim nepaeidiant projektini, statybosir kit normini dokument reikalavim; profilaktinmis priemonmis (stebint, atliekant apiras, remontus)
apsaugoti statinius ir j konstrukcijas nuo ankstyvo nusidvji-mo;
nuolat stebti ir alinti statybini konstrukcij paaidas, siekiantivengti statini ar pavieni konstrukcij grii;
siekti, kad statiniai nealot moni sveikatos ir aplinkos.
1.2. Konstrukcij bkls tyrimo ir vertinimo tikslai
Nuolat veikiamos iorini ir vidini poveiki statini konstrukcijos, in-ineriniai tinklai ir kita technologin ranga nusidvi, senja ir pagaliausuyra.
Svarbi statini prieiros dalis yra j konstrukcij tyrimai, kuri
metu bkl tiriama ir vertinama vizualiai, kartu atliekant ir instrumentin
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
11/201
10
kontrol (Jokbaitis 2007; Venskeviius, Janickas 1996; Kamaitis 1995).Remiantis konstrukcij ir ininerins rangos esamos bkls vertinimoivadomis ir rekomendacijomis sprendiama apie reikalingo remonto
apimt, trukm, mediag snaudas, remonto darb rang ir pan.Naudojamo statinio konstrukcij bkl tiriama rengiant rekonstruk-cijos projekt, ypa kai keiiama statinio paskirtis, numatomas kitoksbsim apkrov pobdis, statinio auktinimas arba jo pltimas. aigi,konstrukcij bkls tyrimai ir vertinimas yra btini prie atliekant statiniremont ar rekonstrukcij, kad jie per likus ekonomikai pagrst naudo-jimo laik atitikt esminius statini reikalavimus: mechanin konstrukcijatsparum ir pastovum, lemiam saugos ir tinkamumo ribini bvi;gaisrin saug; higienos, sveikatos ir aplinkos apsaug; naudojimo saug;apsaug nuo triukmo; energijos taupym ir ilumos isaugojim. aippat kad nekelt gretim statini deformacij ir atitikt normatyviniuskokybs reikalavimus.
Konstrukcij bkls vertinimo rezultat kartais prireikia naujamstatinio savininkui.
Konstrukcij bkls tyrimai ir vertinimas statomuose objektuose
gali bti atliekami tais atvejais, kai yra projektuotoj ar statybininkpadaryt klaid, galini turti neigiam poveik konstrukcij stiprumui,pleitumui, standumui, ir trumpinani j naudojimo trukm. i bkltiriama ir tuo atveju, kai statomos konstrukcijos ar j elementai paveiktineprojektini atsitiktini perkrov, vibracini ar smgini apkrov, dalieskonstrukcij grities, gaisro ir kitoki stichini nelaimi.
Statinio konstrukcij bkls tyrim ir vertinimo poreikis akivaizdus
pateiktoje statinio gyvavimo schemoje (1.1 pav.).
1.3. Konstrukcij bkls tyrimoir vertinimo darb turinys ir apimtis
Konstrukcij bkls tyrim turinys ir apimtis priklauso nuo daugelioveiksni statinio paskirties, didumo, naudojimo trukms, vidaus pa-talp trini ir planini sprendini, konstrukcij aplinkos agresyvumo,
ilikusios projektins ir archyvins mediagos kokybs ir t. t.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
12/201
11
1.1 pav.Statinio gyvavimo schema
Statinio konstrukcij bkls tyrimo darbus santykinai galima suskirs-tyti tris etapus (Jokbaitis 2007). Statini bkls tyrim praktikoje ietap pavieniai darbai, priklausomai nuo konkrei aplinkybi, gali btiatliekami lygiagreiai arba i viso neatliekami.
Pirmasisbkls tyrim darb etapas yra paintinis parengiamasis.iame etape atliekama paintin statinio konstrukcij vizuali apira,kurios metu gaunama pradin informacija apie konstrukcij bkl, atkrei-
piant dmes labiausiai paeistas statinio konstrukcij vietas. Daniausiai
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
13/201
12
ios vietos yra fotografuojamos arba filmuojamos. Detaliai analizuojamiesami statinio projekto briniai ir tekstiniai apraymai, tipini detaliir j mazg albumai, statybos (remonto) paslpt darb aktai, statybos
technins ir projekto vykdymo prieiros urnalai. Daniausiai apklau-siant (jeigu nra ilikusios archyvins projektins mediagos) renkamiduomenys apie statinio naudojimo laikotarpiu atliktus remontus ir re-konstrukcijas, vykusias vairaus pobdio avarijas, gaisrus ar kitokiusypatingj situacij poveikius. Remiantis surinktais pradiniais duomeni-mis, sudaroma statinio ar jo dalies konstrukcij bkls tyrim progra-ma, kurioje numatoma tyrim metodika, apimtys, parengiamieji darbai,atlikimo terminai. yrim programa derinama su statinio savininku,o prireikus ir su atitinkamomis valstybinmis instancijomis (Kultrospaveldo departamentu, Savivaldybe ir kt.). Prie io etapo darb galimapriskirti paruoiamuosius darbus: prieig prie tiriamj konstrukcijrengim (laikinj pastoli, paslpt konstrukcij atodang, papildomoapvietimo darbus), gamybos ir kins veiklos laikin nutraukim arapribojim tyrim vietose (jeigu to nemanoma ivengti), tyrimo darbsaugos utikrinim.
Pagal parengt bkls tyrim program antrajameetape konstrukcijosdetaliai tiriamos. iame etape atliekami tokie darbai: nustatomi tikriejikonstrukcij matmenys ir mediag savybs, imatuojami aplinkospoveiki (temperatros, drgms, agresyvij mediag) rodikliai,itiriamos konstrukcij ir j element realios skaiiuojamosios schemos(konstrukcij atrmimo ir tvirtinimo pobdis, apkrov veikimo pobdis irdydis), suraomi ir klasifikuojami konstrukcij defektai ir paaidos, tiria-
mos defekt ir paaid prieastys bei j raidos tendencijos, imatuojamoskonstrukcij ir j element deformacijos ir poslinkiai.Priklausomai nuo konstrukcij paaid pobdio ir j plitimo
tendencij, tyrimai gali bti trumpalaikiai ir ilgalaikiai (r. 4.1 sk.).Ilgalaiki tyrim metu stebimos konstrukcij deformacijos, paaidpobdis (atsivrusi plyi plitimo ypatumai, mediagos korozijos greitisir intensyvumas ir pan.). iek trumpalaiki, tiek ilgalaiki tyrim metugali bti atliekami konstrukcij, j jungi, pavieni statinio fragment
natriniai bandymai.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
14/201
13
Antrasis bkls tyrim etapas yra sudtingas, reikalaujantis atitinkamospecialist pasirengimo, gdi ir patirties, reikiamos technins beitechnologins rangos.
reiojoetapo darbai statinio konstrukcij bkls analiz ir ver-tinimas, paremti antrajame etape gautais tyrim rezultatais ir tikrina-maisiais konstrukcij laikomosios galios, pleitumo ir kt. skaiiavimais,atsivelgiant ios bkls galimus pokyius ateityje ir numatomas priemo-nes iai bklei pagerinti. Danai atsakingi treiojo etapo darbai pradedamijau antrajame darb etape. reiojo etapo darb skm priklauso nuogebjimo teisingai suprasti ir interpretuoti bkls tyrim rezultatus.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
15/201
14
2. KONSTRUKCIJ DEFEKTIR PAAID VERTINIMAS
2.1. Konstrukcij senjimas bei defektir paaid vertinimo kriterijai
Konstrukcij senjimui (degradacijai) turi reikms ioriniaiir vidiniaipoveikiai. Prie iorini poveiki priskiriami krituliai, oro masi srautai,temperatra, agresyvioji aplinka, radiacija, biologiniai veiksniai (bakterijos,vabzdiai kenkjai ir pan.), grunto slgis ir jo pltra esant neigiamaitemperatrai, elektros ikrovos. Vidiniai poveikiai statins ir dinami-ns statinio naudojimo apkrovos, temperatra ir drgm bei j pokyipobdis, taip pat gali veikti agresyvioji aplinka ir biologiniai veiksniai.Laikui bgant konstrukcij mediagos dyla, atsiranda struktrini poky-
i, nes yra veikiamos moni sraut, transporto, atmosferini poveikiir pan. aigi, naudojimo laikotarpiu konstrukcijoms bdingas fizinisnusidvjimas (2.1 lent.)
2.1 lentel. Aplinkos poveikis mediag ir konstrukcij fziniam nusidvjimui
(pagal LST EN 60068-1:1998 klasifkacij)
Aplinkos poveikiai Galimos poveikio pasekmsAukta temperatra Oksidacija, pleijimas, chemins reakcijos, minkt-
jimas, tirpimas, sublimacija (kietojo kno garavimas),tsumo majimas, deformacijos
ema temperatra rapumas, ledo susidarymas, mechaninio stiprumomajimas, fizinis traukumas
Didelis santykinisdrgnis
Drgms gertis, ibrinkimas, mechaninio atsparumopraradimas, chemins reakcijos (korozija, elektroliz),drgms skvarbos per izoliacij didjimas
Maas santykinisdrgnis
Divimas, trapumas, mechaninio atsparumo maji-mas, traukumas, trinties didjimas esant slyiui
Didelis slgis Kompresija, deformacijos
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
16/201
15
Aplinkos poveikiai Galimos poveikio pasekmsMaas slgis Pltimasis, ozono susidarymas, pakits oro elek-
trinis laidumasSauls radiacija Chemins, fizikins ir fotochemins reakcijos,paviri paaidos, trapumas, iblukimas, ozonosusidarymas, kaitimas ir mechaniniai tempiai
Dulks ir smlio dalels Abrazija ir erozija, utertumas, terminio laidu-mo majimas, elektrostatinis efektas
Agresyvioji aplinka Chemins reakcijos (korozija, destrukcija), pa-virini sluoksni paaidos, padidjs ilumoslaidumas
Vjas Deformacijos, erozija, pastovumo netektis, u-tertumas, virpesiai, rezonansasLietus Vandens gertis, temperatros pokytis, erozija,
korozijaKrua Erozija, temperatros pokytis, deformacijos
Sniegas ir ledas Deformacijos, vandens gertis, temperatrospokytis
Staigus temperatros po-
kytis
Deformacijos, pleijimas
Ozonas Staigi oksidacija, trapumas (gumos, kauiuko),pakits oro elektrinis laidumas
Smgis, vibracija Mechanins paaidos, nuovargis, struktrospokyiai
Pagal poveik konstrukcij ilgalaikikumui aplinkos slygos yra skirs-tomos klases (r. priedo A1 lentel). Svarbu jas atsivelgti projektuojant
statin.Statini konstrukcij fizinio nusidvjimo trukm galima suskirstyti tris periodus:
statinio 25 met trukms prisitaikymo periodas, kai pasireikiadeformacijos dl pamat nuosdi ir konstrukcij r persi-skirstymo,
normalus naudojimas, ltas konstrukcij senjimas, kai statiniokonstrukcij reikiama bkl palaikoma tinkama prieira,
2.1 lentels tsinys
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
17/201
16
pagreitintas nusidvjimas (2040 % normins statinio naudoji-mo trukms), kai konstrukcij ir j element paaidos pleiasiintensyviai.
Pagreitinto nusidvjimo periodu statiniai danai griaunami dl labaipadidjusi prieiros ilaid.Konstrukcij (ar j element) fizinio nusidvjimo intensyvumas yra
skirtingas. Jis gali bti ireiktas formule (%):
n
k i i ki
Q Q P P 1=
= , (2.1)
ia Qk konstrukcijos fizinis nusidvjimas, (%); Qi konstrukcijos
i-ojo ruoo fizinis nusidvjimas, (%), kuris gali bti nustatomas pagalspecialius norminius duomenis, priklausomai nuo paaidos pobdio,didumo, konstrukcijos naudojimo trukms ir kt. rodikli; Piir Pk pa-eistojo i-ojo ruoo ir visos konstrukcijos matmuo (m2 ar m); n pa-eistj ruo skaiius.
Pagal konstrukcij fizin nusidvjim galima nustatyti viso statiniofizin nusidvjim:
pQ =n
kii
Q1=
ia , (2.2)
ia Qki= Qk atskiros i-osios konstrukcijos (ar elemento) fizinis nusi-dvjimas, nustatytas pagal (2.1) formul; aii-osios konstrukcijos san-tykin kaina viso statinio verts atvilgiu, (%); n statinio konstrukcijskaiius.
Laikoma, kad esant statinio konstrukcij fiziniam nusidvjimui dau-
giau kaip 40 %, bkl yra nepatenkinama ir konstrukcijos turi avarinsbkls poymi.
Konstrukcij mediag senjimas yra neivengiamas procesas, kurgalima tik sultinti tinkamai priirint statin. Statinio konstrukcij sen-jimo (ilgalaikikumo) prognoz yra sudtingas, daugiakriteris udavinys,susijs su konstrukcij mediag ir aplinkos poveiki tarpusavio sveika.Galimi tokie pagrindiniai ilgalaikikumo prognozs etapai (
et al. 1990):
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
18/201
17
suformuluojami statinio naudojimo reikalavimai ir mediag ga-lim paaid kriterijai;
pasirenkami numatyt naudoti mediag tinkamumo kritiniai ro-
dikliai ir numatomos i mediag degradacijos ribos; siekiant nustatyti bsim mediagos paeidimo mechanizm galibti atliekami pagreitinti prognoziniai tyrimai, kuri rezultatailyginami su ilgalaiki bandym, atlikt statinio naudojimo sly-gomis, duomenimis;
atsivelgiant prognozini ir ilgalaiki tyrim rezultatus sukuriamaskonstrukcijos mediagos matematinis degradacijos modelis;
apskaiiuojama konstrukcijos naudojimo trukm pagal mediagos
degradacijos model.Prognozei supaprastinti degradacijos modelyje paranku taikyti api-
bendrint paaidos konstant , kuria vertinamos aplinkos slygos irkonstrukcijos bei mediag savybs. Bendruoju atveju konstrukcijossavybi pokyius galima ireikti formule (Kamaitis 2000):
t
S t S t dt 00
( ) ( )= + , (2.3)
ia S0 konstrukcijos rodiklio pradin reikm; (t) paaidos kons-tanta.
aigi (t) konstanta yra kaip mediagos korozijos ir kitoki paaidrodiklis, kuris gali bti nustatytas laboratoriniais ar natriniais tyrimais,kaupiant ir sisteminant ilgalaiki stebjim duomenis.
Defektai ir paaidos vertinami pagal pavojingum, plitimo tenden-cijas ir prognozs galimyb, atsiradimo laik ir prieastis, j aptikimo ir
paalinimo galimyb.Saugos ribinio bvio atvilgiu aktualiausias yra defekt ir paaid
vertinimas pavojingumo poiriu. Jie gali bti santykinai suskirstyti keturias kategorijas (Jokbaitis 2007):
pirmosios kategorijos nepavojingi, neturintys tendencijos plisti,bet nepageidautini estetikos ir higienos sumetimais (gera kons-trukcij bkl);
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
19/201
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
20/201
19
projektuotojai veriami statybos metu skubiai priimti sudtinguskonstrukcinius sprendinius ir todl sunku ivengti klaid;
pasitaikanius atvejus, kai neatsakingai atliekama statini projekt
ekspertiz, statini projekt vykdymo ir statybos technins prie-iros; statytojo usakymu keiiamus trinius ir planinius statinio spren-
dinius statybos metu; kvalifikuot projektuotoj, statybos vadov ir statybos darbinin-
k trkum (specialist rengimo, ininieri kvalifikacijos klimospragos, susiskaidymas smulkias projektavimo grupes UAB arindividualias mones, emigracija ir t. t.);
nepakankamai itirta greta esani statini, ininerini tinkl bkl,statant naujus pastatus tankiai ustatytuose senamiesi kvartaluose(statybos darb sukelti grunto hidrologinio reimo ir struktrospokyiai, vibracija, veikianti alia esani statini pamat, gali sukeltii statini sien pleijim, neleistinas deformacijas, o kartais irstatinio ar jo dalies grit).
Prie statom objekt esani statini bkls tyrim tvarka turt
bti labiau reglamentuota statym.Kai konstrukcijos turi ketvirtosios kategorijos defekt ir paaid, pir-miausia reikia utikrinti moni saug, nedelsiant sprsti organizaciniusklausimus dl statinio avarins bkls pripainimo statymo nustatytatvarka (SR 1.12.01:2004) ir stipriai paeistas konstrukcijas skubiai sti-printi arba keisti naujomis.
echninje literatroje pavojingumo poiriu galima rasti ir kitokikonstrukcij defekt ir paaid klasifikacij (Venskeviius, Janickas 1996;
Kamaitis 1995; Tienel 2009).Pagal plitimo tendencijas paaidos gali plisti laipsnikai, tuomet jas
galima patikimai prognozuoti, arba atsirasti ir iplisti staiga ir netiktai.Prie laipsniko paaid plitimo galima priskirti mediag valknumoir traukumo sukeltas deformacijas, korozij ir destrukcij. i procespasekmes (paaidas) nesunku pastebti. Kai paaidos nelauktai atsirandadl atsitiktini perkrov, transporto poveiki ir pan., jas prognozuoti ir
vertinti yra sudtinga.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
21/201
20
Pagal atsiradimo laik ir prieastis defektai ir paaidos yra technolo-gins prigimties: atsirado gaminant konstrukcijas ar statybos metu (dlprojektavimo ar statybos klaid) arba irykjo vliau jau statinio naudo-
jimo metu (dl projektavimo, statybos ar statinio naudojimo klaid).Paaidos ir defektai gali bti klasifikuojami pagal galimyb aptikti:ioriniai (matomi), kuriuos nesunku aptikti vizualios apiros metu, irvidiniai (paslpti), nustatomi pagal alutinius poymius arba naudojantspecialius prietaisus.
o paties pobdio ir didumo defektai ar paaidos gali bti vertinamiskirtingai atsivelgiant statinio svarb ir naudojimo trukm, kons-trukcij svarbumo laipsn, statybini mediag savybes, agresyviosiosaplinkos pobd, statinio fizinio nusidvjimo lyg ir t. t.
2.2. Konstrukcij bkls rodikli vertinimaspatikimumo poiriu
Konstrukcij ir mediag savybi rodikliai negali bti imatuoti arbanustatyti absoliuiai tiksliai. Visi dydiai neivengiamai imatuojami esant
tam tikroms paklaidoms. Be to, matavimai beveik visuomet ireikiamiskaiiais, kuri reikmini skaitmen skaiius yra ribotas. Paprasiautariant, kad ir kaip tiksliai bt imatuotas tam tikras dydis, realiai jisgali bti ireiktas tik baigtiniu reikmini skaitmen skaiiumi. odl iprincipo nemanoma inoti tikslios imatuoto dydio reikms.Matavimopaklaidaarba absoliuioji matavimo paklaida tai matuojamojo dydiomatavimo rezultato ir tikrosios matuojamojo dydio verts skirtumas(Valiuknas, ilinskas 1998) (r. (2.4) formul). Kaip jau minjome, ti-
kroji vert nra inoma, todl taikoma sutartin tikroji vert. am tikraisatvejais sutartin tikroji vert gali bti prilyginama etaloninei vertei.aiau statybos ininerijoje sutartin tikroji vertdaniausiai nustatomai keli matuojamo dydio rezultat. Idealiuoju atveju bandym skaiiusturt bti begalinis. aiau realiai to negalima gyvendinti, todl apsiri-bojama tam tikru bandym skaiiumi ir sprendiama apie tikrj vert.Matematinje statistikoje empirin reikm, gauta i riboto bandymo
skaiiaus, vadinama veriu. Gana danai vertis gali bti vidutin reikm.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
22/201
21
aiau mediag stiprumo, deformatyvumo rodikliams apibdinti tai-komos vadinamosios charakteristinsreikms. Pvz., skaiiuojant kon-strukcijas betono ir medienos stiprio charakteristin reikm yra 0,05
kvantilio, kai maa stiprio reikm yra nepalanki, arba 0,95 kvantilio, kainepalanki didel stiprio reikm. odl mintu atveju sutartin tikrojivert gali bti 0,05 arba 0,95 kvantilio.
Matavimo paklaida:
conu u u = , (2.4)
ia u matavimo rezultatas; ucon sutartin tikroji vert.Matavimo paklaidai unustatyti esant numatytai tikimybei pda-
niausiai taikoma tikimybi teorija. Galima ir prieingai pagal numatytmatavimo paklaid unustatyti tikimybspvert. Svarbu inoti ir tiki-mybi teorij: jeigu matuojamas dydis uyra atsitiktinis ir gali gyti betkoki reikm (skaii) i nustatyto intervalo, tai tikimyb, kad tikrojivert bus lygi kakokiai konkreiai reikmei, visuomet lygi nuliui, t. y.p= 0.
Labai danai matavimo paklaida su ta paia tikimybe gali bti teigiama
ir neigiama. odl pagal (2.4) formul matavimo rezultatas:
conu u u= . (2.5)
Reikia pabrti, kad i formul nurodo sutartins tikrosios vertsucongalim sklaid. aiau i tikrj sutartin tikroji vertucongali keistis tiktokiame intervale:
conu u u u u( ) ( ) + . (2.6)Matavimo paklaidos skirstomos sistemingsiasir atsitiktines.Sistemingoji paklaida yra vidurkio ir tikrosios verts skirtumas. aip
pat sistemingoji paklaida yra lygi paklaidos u ir atsitiktins paklaidosskirtumui. Sistemingosios paklaidos skirstomos pastovisiasir kintamsias.Pastovij sistemingj paklaid didumas nekinta vis matavim metu.Apskritai kintamj sistemingj paklaid dydis matavimo procese gali kisti
pagal bet kok dsn. Dl i paklaid matuojamo dydio vidurkis skiriasi
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
23/201
22
nuo tikrosios reikms. Sistemingsias konstrukcijos nuokrypi paklaidassukelia matavimo priemoni netikslumai, pvz., klaidingas gradavimas.
Atsitiktin paklaida yra konkretaus matavimo rezultato ir vis
matavim vidurkio skirtumas. Kadangi vidurkis paprastai yra neinomas(inomas tik jo vertis, kuris gaunamas remiantis ribotu bandymskaiiumi), tai atsitiktin paklaida daniausiai taip pat yra vertis.
Atsitiktines paklaidas sukelia vairi reikini kitimas. Suprantama,kad ie reikiniai veikia matavimo rezultat. Pavyzdiui, tarkime, kadreikia imatuoti betoninio bandinio ilg. inoma, kad kintant aplinkosdrgmei ir temperatrai, keisis jo matmenys. aip pat dl temperatrospokyio keisis matavimo priemons ilgis. Faktikai nemanoma sukurtitoki slyg, kad bt pastovi drgm ir temperatra. Nors ir labai maai,taiau ie dydiai chaotikai kis ir turs poveik matavimo rezultatams.Realiai yra gerokai daugiau veiksni (atsitiktinai kintani laiko ir erdvsatvilgiu), vairiai lemiani matavimo rezultatus. Daugeliu atvej netneinoma, kiek reikmingai ie veiksniai turi takos matavimo rezultatams(Kubilius 1980).
Be mint paklaid, dar yra riktai. ai didels klaidos, susidaranios
dl neteisingo rodmen nuskaitymo ar uraymo.Matuojamasis dydis gali bti imatuotas tiesiogiaiarba netiesiogiai.
Pirmuoju atveju reikalingas dydis nustatomas pagal matavimo prietaisorodmenis, pvz., matuojant ilg, temperatr, mas, jg, poslinkius. aiaunegalime tiesiogiai imatuoti toki dydi, kaip tempiai, lenkimo mo-mentai ir t. t. ie dydiai apskaiiuojami i tam tikr funkcini sryi.Matuojamo dydio netiesioginio vertinimo bendroji iraika yra tokia:
nY f X X X 1 2( , , ..., )= , (2.7)
iaXi, kai i= 1n, yra kintamieji dydiai, kuriuos galima tiesiogiai arbanetiesiogiai imatuoti. Kaip jau minta, nei vieno matuojamo dydioreikms nra absoliuiai tikslios, todl vienokiu ar kitokiu bdu nusta-tytos kintamjXireikms yra veriai xi. uomet i (2.7) gauname, kadmatuojamo dydio Yreikms taip pat yra Yvertisyest:
est ny f x x x1 2( , , ..., )= . (2.8)
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
24/201
23
Pravartu inoti, kad tiesiogiai matuojamo dydio paklaidos vertinimasyra daug paprastesnis, nei netiesiogiai vertinamo matuojamojo dydio.Netiesiogiai matuojamo dydio paklaidai vertinti reikia taikyti vadinamj
klaid sklidimo dsn(ang. law of propagation of uncertainity), kuris yrapagrstas bendros (2.7) formuls konkreios iraikos skleidimu eiloroeilute. iame darbe idstyta tik tiesiogiai vertinam matuojam dydipaklaid skaiiavimas. Suprantama, kad tam tikrais atvejais i metodikgalima taikyti ir netiesiogini matavim paklaidoms apskaiiuoti, imantveriusyestkaip tiesiogiai imatuotus.
Matavimo paklaid apskaiiavimo bdas pateiktas toliau.arkime, kad sistemingj paklaid nra, arba imatuoti dydiai
perskaiiuoti, atmetant sistemingsias paklaidas. Kaip jau minjome,paklaid skaiiavimas remiasi tikimybi teorija. odl toliau tekste var-tosime tikimybi teorijos ir matematins statistikos svokas. Pagal iasteorijas matuojamasis dydis traktuojamas kaip atsitiktinis. Matuojamasisatsitiktinis dydis toliau tekste bus ymimas didija raide (pvz., X), okonkreti jo skaitin reikm maja raide (pvz., x). Skaiiuodami pak-laidas taip pat imsime, kad Xyra tolydusis dydis, t. y. galintis gyti bet
koki skaitin reikm i tam tikro intervalo.Atsitiktinis dydis apibdinamas pasiskirstymo F() arba (ir) tankio
() funkcijomis. Sryis tarp F() ir () funkcij ir tikimybs, kad Xreikms bus maesns ar lygios konkreiai reikmei x, yra toks:
x
X x F x z dzPr( ) ( ) ( )
= = . (2.9)
ikimyb, kadXgis reikmes i intervalo [x1X x2], kai x1 x2,
yra tokia:
x x x
x
x X x F x F x z dz z dz z dz 2 1 2
1
1 2 2 1Pr( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) .
= = = (2.10)
inant pasiskirstymo F() arba tankio () funkcij iraikas ir nu-staius tikimybes Pr(X x) arba Pr(x1X x2) ir taikant (2.10) i-raik, galima apskaiiuoti X galim reikmi intervalus [, x] arba[x1, x2]. Matematinje statistikoje [x1, x2] intervalas dar vadinamas
pasikliautinuoju intervalu arba dvigubu pasiliautinuoju intervalu su ti-kimybe Pr(x1X x2).
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
25/201
24
Vertinant imatuot rezultat patikimum labai svarbus [x1, x2] inter-valo didumas. Kuo maesnis skirtumas (x2 x1), tuo maesn matavimopaklaida. aikant (2.6) galima urayti, kad sutartins tikrosios verts
uconkitimo intervalas yra toks: conx u x1 2 . (2.11)
Jeigu rezultatas nukrypsta didesni ir maesni reikmi pus suvienoda tikimybe, tai taikydami (2.6) ir (2.11) formules prilyginamex1= u uir x2= u+ u.
uomet gauname, kad skirtumas x2 x1yra lygus dvigubai paklaidai,t. y.
x x u u u u u2 1 ( ) ( ) 2 . = + = (2.12)
Kaip matome, norint apskaiiuoti paklaid u, reikia inotiXarba ma-tuojamo dydio pasiskirstymo arba tankio funkcijas ir vykip1= Pr(X x)arba p2= Pr(x1X x2) tikimybes. Kuo maesn p1 ir kuo didesn p2,tuo gaunamos didesns paklaidos u, ir atvirkiai (suprantama, kadp1+p2 1 ). I (2.10) akivaizdu, kad kai x1= x2,p2= 0. I ia gauname,
kad Pr(X= x1) = Pr(X= x2) = 0. aigi, tikimyb, kad X gis kakokikonkrei reikm, yra lygi 0. Jeigu matuojamasis dydis uyraX, tuomettikimyb, kad ubus lygus kakokiai konkreiai reikmei, irgi yra lygi 0.I ia galima daryti ivad, kad pagal tikimybi teorij negalima pasakyti,kokia bus matuojamojo dydio reikm, taiau su numatyta tikimybegalima apskaiiuoti matuojamojo dydio reikmi interval.
Skaiiuojant paklaidas labai svarbu tikimybi teorijos svokomis api-
brti, kas yra sutartin tikroji vert. Kaip jau minta, ar tai yra vidutinreikm, ar koks nors kvantilis. am tikru atveju 0,5 kvantilis gali sutaptisu vidutine reikme. oks atvejis gali bti, kai tankio funkcija yra simetrinvidurkio atvilgiu, pvz., normalusis skirstinys.
oliau idstysime paklaid skaiiavimo metodik, kai matuojamasisdydis yra atsitiktinis, pasiskirsts pagal normalj skirstinN(, ), kuriovidurkis yra , o standartinis nuokrypis .
Atsitiktinio dydio sutartin tikroji vert uconyra atsitiktinio dydio
vidutin reikm.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
26/201
25
KaiXpasiskirsts pagal normalj skirstin, tai matuojamojo dydiopaklaid ugalima apskaiiuoti taikant normalizuot normalj skirstin.Normalizuoto normaliojo skirstinio vidurkis = 0, o standartinis nuokry-
pis = 1. odl jis bus ymimas N(0,1). arkim, kad matuojamieji dydiaiXkpasiskirst pagal normalj skirstin N(, ), kuri vidurkis yra , o
standartinis nuokrypis yra . uomet atsitiktinis dydisn
kk
X Xn 1
1
== taip
pat yra pasiskirsts pagal normalj skirstin. Be to, Xvidurkis lygus ,taiau standartinis nuokrypis yra n (ia n matavim skaiius). aigi
Xpasiskirstymo funkcija yra N(, n ). I formulsn
kk
X Xn 1
1
== matyti,
kadXvidurkis lygusXkvidurkiui, oXstandartinis nuokrypis yra n arba n kart maesnis neiXkstandartinis nuokrypis . ai reikia, kad,didjant imties dydiui, atsitiktini dydi sumos vidurkio standartinisnuokrypis artja 0. Atsitiktinio dydio X savybs rodo, kad jis galibti ymimas N(, n). Panagrinsime, kaip galima apskaiiuoti Xpasikliautinuosius intervalus ir taip pat paklaidas. I tikrj bus iekomaXkvidurki vidurkio pasikliautinj interval. aikant iuos intervalusbus apskaiiuotos paklaidos.
Normaliojo skirstinio N(, n) tikimybs p kvantiliai xpapskaiiuojami taip:
p px zn
,= + (2.13)
ia zp yra standartinio normaliojo skirstinio N(0,1) p-asis kvantilis(r. 2.1 pav.). N(0,1) nepriklauso nuo ir , todl zppriklauso tik nuotikimybsp= Pr(Z z), kuri, kaip jau minta, yra numatoma. KadangiN(, ) yra simetrinis atvilgiu, tuomet N(0,1) tikimybs (1 p) kvan-tilis yra toks (r. 2.1 pav.):
p px zn
1 1 . = + (2.14)
aikant (2.12) sry gauname matavimo paklaid:
p pp p p p
z zx x z z n n n
11 1( ).
+ + = =
(2.15)
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
27/201
26
Kadangi N(0,1) skirstinio zp ir z1pkvantiliai absoliutiniu didumuyra lygs, bet prieing enkl, zp= z1p. Be to, zp 0 ir z1p 0, kaip 0,5, todl galutin (2.15) iraika bus tokia (r. 2.1 pav.):
p p px x zn
1 12 . = (2.16)
p x
plotasy
ra
lygus
p
plotas yra
lygus p
plotas yra
lygus 12p
1 p
zp/
(x
)
zp/
2zp/
11
Atsitiktinio dydio
tankiofunkcija
n
kknX X
==
n
nn
2.1 pav.Paklaidos apskaiiavimo schema taikant standartinnormalj skirstin
uomet galutinai matavimo paklaida unustatoma taikant (2.12)sry:
pu zn
1 . = (2.17)
Pateikti samprotavimai rodo, kadXgis reikmes i [xp, x1 p] inter-valo su [1 2p) tikimybe. Kitaip sakant, tikimyb, kad Xgis reikmes
i [, xp] arba i [x1 p, +] interval, lygi p, o tikimyb, kad X gisreikmes i [, xp] ir [x1 p, +] interval, yra 2p. Vadinasi, dydis 2prodo Xnepatekimo [xp, x1 p] interval tikimyb. oliau paprastumodlei paymsime, kad
2p= , (2.18)
tuomet p2
= (2.2 pav.). Atitinkamais simboliais su indeksu 2
paymti kvantiliai atitiks (1 2) kvantilius. Pvz., z 2 ir t 2(n 1)
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
28/201
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
29/201
28
n
ii
s x mn
2
1
1( ) .
1 ==
(2.22)
ia n imties nari skaiius, xi i-ojo imties nario reikm.Bendruoju atveju m ir s . odl (2.13)(2.17) formulse vietojeir taikydami mir sgausime apytikslius rezultatus.
Kai imties dydis n 30, tuomet paklaidai uskaiiuoti (2.17) formuljetaikomas Stjudento skirstinys (2.2 pav.):
su t nn
/2 ( 1), = (2.23)
ia t2(n 1) yra Stjudento skirstinio su (n 1) laisvs laipsni tikimybs(1 2) kvantilis, priklausantis tiek nuo tikimybs (1 2), tiek nuodydio n(2.2 lent.).
2.2 lentel.Stjudento skirstinio (1 2) kvantiliai, priklausomai nuo imtiesdydio n, kai 2 = 0,025Imtiesdydis n 3 4 5 6 7 8 9 10 11
t 2(n 1) 4,30 3,18 2,78 2,57 2,45 2,37 2,31 2,26 2,23Imtiesdydis n 12 13 14 15 16 17 18 19 20
t 2(n 1) 2,20 2,18 2,16 2,15 2,14 2,13 2,12 2,11 2,10
Imtiesdydis n 21 22 23 24 25 26 27 28 29
t 2(n 1) 2,09 2,08 2,07 2,07 2,06 2,06 2,06 2,05 2,05
Jeigu dydis n> 30, tuomet paklaid ugalima apskaiiuoti su pa-kankamu tikslumu taikant mint normalizuot normalj skirstin(2.2 pav.):
su z nn
/2 ( 1). = (2.24)
I (2.5) gauname, kad matuojamojo dydio, iuo atveju vidurkio,
pasikliautinis intervalas yra toks:
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
30/201
29
kai n 30,
s sm t n m t nn n
/2 /2( 1) ( 1); + (2.25)
kai n> 30, s sm z m z
n n/2 /2 . + (2.26)
su z
N =
m u m u+
2.2 pav.Matavimo rezultato tikimyb nurodytame intervale
Vertinant konstrukcij atsparumo, pvz., stiprumo, standumo ir t. t.atsarg, j patikimumas apskaiiuojamas i lygi sistemos:
d d dZ R E
m t n s
0,,
arba ( 1)
= = = =
(2.27)
ia Rd
yra konstrukcijos skaiiuotinio atspario atsitiktinis dydis, Ed
skaiiuotinio poveikio atsitiktinis dydis (gali bti ra), Zd atsargosdydis, (m) ir (s) atspario atsargos vidurkis ir vidutinis kvadratinisnuokrypis normuotoje konstrukcij aibje. Reikia pasakyti, kad tiesiogiaitaikyti skaiiavimams (2.27) lygi sistemos negalima, kadangi atsitiktinidydi skirtumas apskaiiuojamas sprendiant i dydi tanki funkcijssk. Kontroliuojam konstrukcij vertinimo slyga (2.28) garantuojaprojektavimo norm siekiam element atsparumo patikimum:
m t s(arba (1 ) ). (2.28)
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
31/201
30
Apie konstrukcij bkls (stiprumo, pleitumo ir pan.) vertinimtikimybiniais metodais plaiau galima suinoti i specialios literatros(Upoleviius 2006; Venskeviius, Janickas 1996).
Kaip minta 1.3 skirsnyje, antrajame bkls tyrim etape konstrukci-jos tiriamos ir stebimos. Kad bt pakankamas tyrim tikslumas, svarbuatrinkti reikiam tiriamj konstrukcij kiek. Statinio konstrukcij irj element apira gali bti itisoji, kai tiriamos arba stebimos visoskonstrukcijos. oki tyrim pasitaiko gana danai, ypa kai tiriaminedideli ir konstrukciniu poiriu nesudtingi statiniai. Kai yra daugstatinio vienatipi konstrukcij ir reikia pakankamai patikimai nustatytij bkls rodiklius (pvz., armatros apsauginio betono sluoksnio stor,element link ir pan.), taikoma atrankin apira. Jos metu tiriamosatsitiktinai pasirinktos konstrukcijos ar j elementai. Jei atrinkt tirtikonstrukcij kiekis yra per maas, bkls tiriamieji parametrai nusta-tomi su didesne paklaida, ir prieingai, jei atranka didel, didja tyrimapimtis ir trukm. Atranka paprastai sudaro nuo 1 iki 20 % viso statiniokonstrukcij kiekio.
Atrankai reikalingas imties nari skaiius n, atitinkantis (1 ) tiki-
myb, kad matuojamojo dydio vidurkis bt intervale (m u mm+ u) (r. 2.2 pav.) ireikiamas i (2.23) iraikos
s t n
nu
2 2/2
2
( ( 1)),
=
(2.29)
ia s standartinis nuokrypis. Jis gali bti imamas i ankstesnianalogik tyrim arba apskaiiuojamas pagal (2.22) formul. (2.29)formulje t
2
(n 1) yra Stjudento skirstinio (1 2) kvantilis. Jis galibti parinktas i statistini lenteli. Kai kurios t 2(n 1) reikms, kai( 2) = 0,025, yra pateiktos 2.2 lentelje. (2.29) formulje uyra i ankstonumatyta paklaida. Kartais gali bti sunku i anksto parinkti tinkampaklaid u, pavyzdiui, jeigu tiriamos naujos ries konstrukcijos arbanra ankstesni duomen. uomet patogiau taikyti santykin paklaid(Krapavickait, Plikusas 2005):
conu u = . (2.30)
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
32/201
31
ra i iraik (2.29) gauname reikaling imties dyd n:
con
s t n vn t n
u
2 2 2/2 2
/22 2
( ( 1))( ( 1))
( )
= =
, (2.31)
ia v= s m variacijos arba kintamumo empirinis koeficientas.Bandant betoninius ir kt. bandinius gali atsitikti taip, kad netiksliai
nuraomi prietais rodmenys arba dl tam tikr prieasi aparatrablogai ufiksuoja bandymo rezultat. ada yra rikto atvejis. Riktus galimapatikrinti taikant Grabso (Grubs) kriterij.
Grabso kriterijus riktams nustatyti remiasi prielaida, kad nagrinja-
mos imties reikms pasiskirsiusios pagal normalj dsn. Imtyje galibti vienas didiausias riktas, vienas maiausias riktas, du didiausi riktaiarba du maiausi riktai.
Pirmiausia tikrinama, ar tai nra viena kokia nors didiausioji arbamaiausioji rikto reikm. Jeigu nustatomas riktas, tarkime, didiausiojireikm, tuomet is riktas atmetamas i tikrinamos aibs ir tikrinama, arnra maiausiosios reikms rikto taikant vieno rikto Grabso kriterij. Jeigumaiausioji reikm yra, turime du riktus maiausij ir didiausij
reikm. Pagal LS EN ISO/IEC 17025-2 standart, kai didiausiosiosir maiausiosios reikms nra riktai, taikomas Grabso kriterijus dviemmaiausioms arba dviem didiausioms reikmms.
aiau, kai imtyje yra didiausias ir maiausias riktas, apraytoji stan-darto LS EN ISO/IEC 17025-2 metodika nra visikai teisinga. iuo atvejureikia taikyti kriterij, leidiant nustatyti i karto du riktus didiausijir maiausij (Lemeshko B., Lemeshko S. 2005). Be ivardyt atvej,
imtyje gali bti du didiausi ir vienas maiausias riktai ir prieingai trysmaiausi ir trys didiausi riktai ir t. t. oki rikt nustatymo metodikLS EN ISO/IEC 17025-2 standarte nepateikta. ikimyb, kad vienojeimtyje bus trys riktai, labai maa.
Grabso kriterijus, taikomas vienam didiausiam riktui, yra:
px m
Gs
max= ; (2.32)
ir vienam maiausiam riktui
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
33/201
32
m xGs
min1
= , (2.33)
ia xmax ir xminyra imties atitinkamai didiausioji ir maiausioji reik-
ms: { }ix x i nmax max , 1 ... ,= = (2.34)
{ }ix x i nmin min , 1 ... ,= = (2.35)
mir s vidurkis ir standartinis nuokrypis.am tikra xmaxarba (ir) xminreikm yra tariamas riktas (arba tariami
riktai), kai apskaiiuotosios G1arba Gpreikms virija kritin reikmG(= 0,05). Riktas yra tuomet, kai apskaiiuotosios G1arba Gpreikmsvirija kritin reikm G(= 0,01). aigi, xmaxarba (ir) xminreikms yratinkamos, kai G G(= 0,05), xmaxarba (ir) xminreikms yra tariamiriktai, kai G(= 0,05) < G G(= 0,01), ir xmaxarba (ir) xminreikmsyra riktai, kai G> G(= 0,01), ia G{G1, Gp}. Kritins Grabso kriteri-jaus reikms vienam riktui, atitinkanios 0,05 ir 0,01 patekimo kritin
srit tikimyb, yra pateiktos LS EN ISO/IEC 17025-2 standarte. aiauiame standarte pateiktosios kritins reikms i tikrj atitinka ne 0,05ir 0,01 reikmingumo lygmenis, o atitinkamai 0,025 ir 0,005 (LemeshkoB., Lemeshko S. 2005). odl kritins reikms, nurodytos 2.3 lentelje,paimtos i originalaus darbo (Grubbs, Beck 1972).
2.3 lentel.Vieno rikto Grabso kriterijaus kritins reikms
Imties dydisp
Skirting reikmingumo lygmen kritins reikms
0,1 % 0,5 % 1 % 2,5 % 5 % 10 %3 1,155 1,155 1,155 1,155 1,153 1,1484 1,499 1,496 1,492 1,431 1,463 1,4255 1,780 1,764 1,749 1,715 1,672 1,6026 2,011 1,973 1,944 1,887 1,822 1,7297 2,201 2,139 2,097 2,020 1,938 1,8288 2,358 2,274 2,221 2,126 2,032 1,9099 2,492 2,387 2,323 2,215 2,110 1,977
10 2,606 2,482 2,410 2,290 2,176 2,036
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
34/201
33
Imties dydispSkirting reikmingumo lygmen kritins reikms
0,1 % 0,5 % 1 % 2,5 % 5 % 10 %
11 2,705 2,564 2,485 2,355 2,234 2,08812 2,791 2,636 2,550 2,412 2,285 2,13413 2,867 2,699 2,607 2,462 2,331 2,17514 2,935 2,755 2,659 2,507 2,371 2,21315 2,997 2,806 2,705 2,549 2,409 2,24716 3,052 2,852 2,747 2,585 2,443 2,27917 3,103 2,894 2,785 2,620 2,475 2,309
Reikia paminti, kad pateikta metodika tinka tik vidutini reikmineapibrtumui apibdinti, kai imtis atitinka normalj dsn. Kitokicharakteristini reikmi neapibrtumui nustatyti ir imties dydiui ap-skaiiuoti i metodika netinka.
Paprasiau betono stipr galima nustatyti i slygos ( 1-98 2.03.01-84*):
c c
cm
f fk
f
,max ,min , (2.36)
iafc, maxirfc, min didiausia ir maiausia betono stiprio reikm; fcmbetono stiprio vidutin reikm; k koeficientas (2.4 lent.), vertinantisbetono stiprio matavim n skaii.
2.4 lentel.Koeficiento kreikms riktams nustatyti
n 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
k 0,23 0,28 0,31 0,34 0,37 0,39 0,41 0,42 0,43 0,45
Jei (2.36) slyga nevykdyta, tada reikia didinti matavim skaii ari skaiiavimo paalintifc,maxreikm.
Pagal technins literatros duomenis ( 1992), matavim(bandym) skaii ngalima nustatyti, taikant patikimumo indeks , pagalkur su 0,9 pasikliautine tikimybe nustatoma apatin 95 % leidiamoji ribanormaliojo skirstinio atsitiktineiXireikmei (r. 2.5 lent.).
2.3 lentels tsinys
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
35/201
34
2.5 lentel. Matavim skaiius n, atsivelgiant patikimumo indeks
n n n
5
6
7
8
3,34
3,04
2,90
2,69
9
10
11
12
2,58
2,50
2,44
2,39
15
20
30
50
2,28
2,16
2,04
1,94
Pastaba. arpins reikms yra interpoliuojamos
2.3. Mediag rodikli charakteristins reikms
Skaiiuojant statini konstrukcij laikomj gali taikomos charakteris-tins ir skaiiuotins poveiki ir mediag rodikli reikms. Atliekantstatini konstrukcij bkls tyrimus nustatomos tikrosios apkrov armediag stiprumini rodikli reikmi pokyi ribos (reikmi aib).iesiogiai gautos reikms negali bti taikomos skaiiavimams, todl turibti nustatytos gautj bandymo reikmi charakteristins (bdingo-sios) reikms. Charakteristins mediag stiprio reikms skaiiuojamospagal turim bandymo reikmi aib su garantuojama 95 % tikimybe.Charakteristinms reikmms skaiiuoti LS EN 1990:2004 pateikiamidu bdai:
darant prielaid, kad visi kintamieji pasiskirsto normaliuoju skirs-tiniu;
darant prielaid, kad visi kintamieji pasiskirsto logaritmikai nor-maliuoju skirstiniu.
Minti charakteristini reikmi skaiiavimo bdai pateikti 2.6 len-
telje.aikant logoritmikai normalj skirstin, galima ivengti sunkum,
kylani taikant normalj skirstin, kai mediagos savybs kintamu-mas didelis, o vidurkis maas. aikant normalj skirstin galima gautineigiamas charakteristines reikmes. Ivengti neigiam reikmi galimataikant logoritmikai normalj skirstin (Zabulionis 2010).
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
36/201
35
2.6 lentel. Mediag rodikli charakteristini reikmi skaiiavimas
Kintamieji, pasiskirstnormaliuoju skirstiniu
Kintamieji, pasiskirst logaritmikainormaliuoju skirstiniu
Aritmetinis vidurkisn
x ii
m fn 1
1
==
n
y ii
m fn 1
1ln( )
==
Variacijos koeficientas vxi anksto neinomasStandartinis nuokrypis
x i xs f m
n
21 ( )1
=
ir vx= sx/mx
y i ys f m
n
21 (ln )1
=
Charakteristin reikm
fk= mx (1 knvx) fk= exp(my knsy)
Pastaba:kn r. 2.7 lentel
2.7 lentel.5 % charakteristins knreikms (LS EN 1990:2004)
n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30 vxneinomas 3,37 2,63 2,33 2,18 2,00 1,92 1,76 1,73 1,64
Pastaba. i lentel sudaryta pagal normalj skirstin
Ankiau aptartas mediag rodikli charakteristini reikmi nu-statymo bdas netinka skaiiuojant mro stipr, nes mrui nustatomane charakteristin, o normalizuotoji stiprio reikm, kuri neatitinka cha-rakteristins reikms su 95 % tikimybe, nes mro gamini ir skiediniostipriai nustatomi pagal skirting patikimumo laipsn.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
37/201
36
3. KONSTRUKCIJ DEFEKTAI, PAAIDOSIR J PRIEASTYS
3.1. Gelbetonins konstrukcijos
Gelbetonini konstrukcij defektai yra technologins prigimties, o paaidosatsiranda statinio naudojimo metu. echnologiniai betono defektai yrasusij su betono miinio ruoimu (betono sudties parinkimu ir dozavi-mu), miinio tankinimu, transportavimu ir kietjimo slygomis. iemsdefektams atsirasti taip pat turi reikms armatros kiekis ir jos padtiselemento skerspjvyje, betono apspaudimo temptja armatra procesas,armatros jungi ir inkaravimo bdai, konstrukcij skerspjvio pavidalas,klojini sistema. echnologiniai armatros defektai tai vairios armatros
ir dtini detali padties nuokrypos gaminyje, blogos kokybs armatrosdirbini virintins sils ir kt. Prie technologini defekt reikia priskirtisurenkamj gelbetonini konstrukcij atrmimo, padties, jungineleistinsias nuokrypas (leistinosios nuokrypos yra reglamentuojamosLS EN 13670). aigi technologiniai defektai atsiranda dl gelbetoninikonstrukcij projektavimo, gamybos ir montavimo klaid.
Statinio naudojimo metuatsiradusios konstrukcij paaidos yra susi-
jusios su armatros ir betono savybi pokyiais, koroziniais procesais,kurie priklauso nuo aplinkos poveiki pobdio, trukms, intensyvumobei i poveiki derini. Danai toki paaid pradin prieastis yra tech-nologiniai defektai. Naudojimo metu atsiradusios konstrukcij paaidosturi tendencij plisti, tampa vis pavojingesns, vis labiau trukdo naudotistatin pagal paskirt. Norint ivengti i paaid arba bent sumaintij poveik konstrukcij bklei, btina efektyvi ir laiku atliekama 1.1skirsnyje minta viso statinio technin prieira periodins statiniobkls apiros ir konstrukcij remontai.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
38/201
37
Viena daniausiai pasitaikani gelbetonini konstrukcij paaid yrapleijimas. Betono pleijimo prieasi yra daug (3.1 lent.) (Jokbaitis2007). Plyiai gali bti technologiniai ir atsivr konstrukcij naudojimo
metu, dsningi, susidar veikiant projektinms apkrovoms arba netikti nuo vairi atsitiktini poveiki.
3.1 lentel.Gelbetonio pleijimas
Eil.Nr.
Prieastys Poymiai Laikas Pleijimokontroliavimo
priemons
1. vieio
betonoslgimas
Mao gylio iil-
giniai plyiai virarmatros
Pirmosios
kietjimovalandos
Betono sudtis,
miinio tankini-mas
2. Ankstyva-sis betonotraukumas
Didelio gylio ply-iai vir virutinsarmatros
Pirmosioskietjimo
valandos
Betono sudtis,miinio tanki-nimas, betonokietjimo slygos
3. ilumosisiskyrimas
vykstant
betono hi-dratacijai
a) Plyiai, statme-ni senojo betonosluoksniui
b) Plyiai, statmeniskerspjvio virausploktumai, ribotasgylis
12 dienospo betona-
vimo
Vstant pa-viriniamsluoksniui
Betono sudtis,cemento ris,kietjimo slygos,
armavimas
emperatrospokyi riboji-mas
4. Betonotraukumas
Plyiai, statmeniskerspjvio virausploktumai, ribotasgylis
Keli m-nesiai pobetonavi-mo
Betono sudtis,cemento ris,kietjimo slygos,armavimas
5. emperat-ros povei-kiai
a) Dl suvarytdeformacij nor-maliniai ir striiejiplyiai
b) Plyiai dl neto-lygaus skerspjviokaitimo
Naudojimometu esanttempe-ratrospokyiams
Armavimas, ar-matros ianks-tinis tempimas,betono sudtis
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
39/201
38
Eil.Nr.
Prieastys Poymiai Laikas Pleijimokontroliavimo
priemons6. Atrmi-mo slygpokyiai(atram de-formacijos)
Dl suvarytdeformacij nor-maliniai ir striiejiplyiai
Atsiradusatrmimopokyiui
Jungi tipas,armavimas, ar-matros ianksti-nis tempimas
7. Iankstinisbetono ap-spaudimas
a) Normaliniai ply-iai ekscentrikaigniudant elemen-
to skerspjvb) Iilginiai plyiaidl betono sklimoarmatros inkara-
vimo zonoje
Betono ap-gniudymometu
Iankstinis arma-tros tempimas,skerspjvio ma-
tmenys, arma-vimas, betonostiprumas
8. Apkrovsukeltosros
a) Normaliniaiplyiai, veikiantlenkiamiesiems
momentams ar jir iilgini jgderiniui
b) striieji plyiai,veikiant skersi-nms jgoms irlenkiamiesiemsmomentams
c) vijiniai plyiai,veikiant sukamie-siems ir lenkiamie-siems momentamsbei skersinms
jgoms
d) Iilginiai plyiai,esant lyiai,lenkimui plokiir briaun jungikampuose
Kons-trukcijapkrovus
Armavimas,skerspjvio ma-tmenys, betono
savybs, senojoir naujojo betonosankiba
3.1 lentels tsinys
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
40/201
39
Eil.Nr.
Prieastys Poymiai Laikas Pleijimokontroliavimo
priemons9. Armatroskorozija
Iilgai armatrosatsivr plyiai
Po dauge-lio met
Gelbetonio ap-saugins antiko-rozins dangos,aplinkos slygos,skersinis arma-
vimas
10. Vietinisbetono
gniudymas
anks vietiniaibetono plyiai po
sutelktosiomisapkrovomis
Kons-trukcij
apkrovus
Armavimas,padklai, betono
stiprumas
11. Ribiniaigniudomo-
jo betonotempiai
Smulks iilginiaiplyiai gniudomo-
joje zonoje
Betonuiirstant
Betono stipru-mas, armavimas,skerspjviomatmenys
12. tempikoncentra-
cijos vietos
Plyiai prie angkamp plokio-
siose konstrukcijo-se ir pan.
Galiatsiverti
statybosmetu
Armavimas, be-tono stiprumas
13. altis Plyiai tutym-tj konstrukcijsienelse, atsivrlant vandeniuitutymse
Esantneigiamaitempera-trai
Priemons, nelei-dianios kauptis
vandeniui tuty-mse
14. Smginapkrova
Plyi voratinklis,tankjantis prie
apkrovos poveikiovietos
Smgiometu
Konstrukcijosstoris, betono
savybs, arma-vimas
echnologiniai plyiai (nurodyti 3.1 lent., 1, 2, 3 ir 4 punktai) daniau-siai priskiriami 1-osios ar 2-osios kategorij defektams. Betono plyiai,atsivr nuo apspaudimo temptja armatra (3.1 lent., 7 eil.), gali bti2-osios ar 3-osios kategorij defektai. Kai iilginio plyio (3.1 lent., 7 bpunktas) plotis temptosios armatros inkaravimo zonoje yra didesniskaip 0,1 mm, defektas gali bti priskiriamas 4-ajai kategorijai.
3.1 lentels tsinys
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
41/201
40
Kai projektuojami riboto ploio dsningi, projektini apkrov sukeltinormaliniai ir striieji plyiai (3.1 lent., 8 a ir 8 b punktai) nemainalenkiamj konstrukcij laikomosios galios ir faktikai neturi poveikio
j ilgalaikikumui, jie priskirtini 1-osios kategorijos defektams. Kai nuoperkrovos i plyi ploiai ties tempiamosios armatros lygiu virijaprojektavimo norm reglamentuojamus dydius, jie jau yra paaidos.Laikoma, kad paprastojo gelbetonio iki 0,5 mm ploio plyi, atsivru-si nuo palyginti nedidels perkrovos, neigiamas poveikis rykesnis tikelement standumo ir ilgalaikikumo sumajimui (2-osios kategorijosdefektai). Surenkamojo gelbetonio konstrukcij normaliniai ir striiejiplyiai, kuri ploiai virija 0,5 mm rib, gali bti priskiriami prie 3-osios
ar net 4-osios kategorijos paaid (3.1 pav.). aip pat prie 3-osios ir 4-osioskategorijos paaid reikia priskirti daugiau kaip 2 mm ploio monoliti-nje gelbetoninje perdangoje atsivrusius normalinius ar striuosiusplyius. temptojo gelbetonio konstrukcijose, kuriose pagal projektoreikalavimus neturt bti joki plyi, atsivr plyiai laikomi 3-osiosar 4-osios kategorijos paaidomis. Lyginant su paprastojo gelbetoniokonstrukcijomis, plyi ploiai, virijantys projektavimo norm leidiamasribas, yra daug pavojingesni temptojo gelbetonio elementuose.
Atsivr vijiniai konstrukcij plyiai (3.1 lent., 8 c punktas) byloja apiepavojing sukamj moment poveik konstrukcijos bklei. oki 13 mmir didesnio ploio plyi atsivrimas nekarpytose monolitinse konstruk-cijose yra priskiriamas prie 3-osios ar 4-osios kategorij paaid.
Dl betono sklimo veikiant tangentiniams sankibos tempiams tarparmatros ir betono, tarp atskir betono sluoksni, staigaus skerspjviopasikeitimo vietose (pvz., tarp tjinio skerspjvio sienels ir lentynos),
gali atsiverti iilginiai plyiai (3.1 lent., 8 d punktas). ie plyiai paei-dia konstrukcijos vientisum ir yra pavojingi, nes maina konstrukcijlaikomj gali ir standum.
Storjant armatros rdi sluoksniui, vis labiau slegiamas betonas.Jame sukyla tempiamieji tempiai, kuriems virijus betono tempiamjstipr, iilgai armatros atsiveria plyiai, perpldami armatros apsau-gin betonin sluoksn (3.1 lent., 9 eil.). Didesnis nei 1 mm plyi atsi-vrimo plotis rodo, kad vyksta intensyvi armatros korozija ir maja
jos skerspjvis. okios paaidos yra pavojingos ir priskirtinos 3-ajai ar
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
42/201
41
4-ajai kategorijai (3.2 pav.). Nors konstrukcij bkls tyrim praktikojepasitaik atvej, kai monolitins gelbetonins sijos ir briaunotos stogoplokts su iilgai pagrindins armatros atsivrusiais 23 mm ploio
plyiais buvo naudojamos dar 1015 met.
3.1 pav.Platus normalinis sijos plyys
a)
b)
3.2 pav.Iilginiai plyiai: a surenkamosios stogo plokts briaunoje;b kolonoje
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
43/201
42
Ypa pavojingas toki plyi atsivrimas yra armatros inkaravimozonoje (3.2 pav., a), nes gali bti paeista armatros ir betono sankiba.Aiks avarins bkls poymiai bna tada, kai tokiais plyiais atskelia-
mas (danai vietomis visikai nukrinta) armatros apsauginis sluoksnis irlieka tik armatros nurdijusi rumb pdsakai. Plyi atsivrimas iilgaii anksto temptos armatros rodo, kad bet kokiu atveju yra susidariusipavojinga konstrukcijos bkl.
Po sutelktosiomis apkrovomis, pasireikus didelms skersinms defor-macijoms, glemiamas betonas gali supleiti (3.1 lent., 10 eil.). Lygiagreiaisu apkrovos veikimo kryptimi atsivr tanks, nedidelio ploio ir ilgioplyiai byloja apie ios zonos betono bkl, kuri artima irimo stadijai.
Konstrukcij atram poslinkiai gali sukelti r persiskirstym stati-kai nesprendiamose sistemose ir atverti vairiai orientuotus normaliniusir striuosius (3.1 lent., 6 eil.) plyius. Danai toki plyi atsivrimoprieastis yra netolygs pamat nuosdiai dl grunto deformacij. aippat statinio pamat deformacijas ir antemini gelbetonini konstrukcijpleijim gali sukelti greta pamat augani medi aknys. okie plyiaidaniausiai priskiriami 2-ajai ar 3-ajai defekt kategorijai, bet kai kuriais
atvejais gali bti vertinami ir kaip avarins bkls poymiai.Danai statinio konstrukcijose ar j elementuose plyiai atsiveria
dl statini vidaus ar iors temperatros pokyi (3.1 lent., 5 eil.).emperatros pokyi sukeltos gelbetonio mediag deformacijos yravaromos konstrukcij atram tvirtinimo, jungi su gretimomis kon-strukcijomis ar j elementais. ios paaidos daniausiai yra 2-osios ar3-osios kategorijos.
Konstrukcij betono pleijimo (pavirini sluoksni aijimo)prieastis gali bti ledo slgis betono makropor sieneles, nes ledotris yra apie 9 % didesnis nei vandens. Makroporos betone (didesnskaip 104mm) susidaro kietjimo metu i betono pasialinant pertekli-niam vandeniui (Naujokaitis 2007). aigi betono atsparumas aliui labaipriklauso nuo betono poringumo, kuriam tiesiogin poveik daro vandensir cemento santykis betono miinyje. Danai krituliai tiesiogiai patenkaant statom ar nebaigtos statybos objekt konstrukcij, tarp j ir ant
tutymtj, turini vairi kiaurymi, dub, kanal ir pan. okiose
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
44/201
43
konstrukcijose susikaups vanduo ualdamas pleiasi ir plo beton(3.1 lent., 13 eil.; 3.3 pav.). Apie paaidos pavojingum galima sprstipagal jos viet konstrukcijoje ir atsivrusi plyi parametrus.
3.3 pav.Iilginiai plyiai perdangos tutymtosios plokts apaioje(matyti i betono iplautos baltos kalki nuosdos)
3.4 pav.Vanduo labiausiai linkusioje monolitins
perdangos tarpatramio zonoje
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
45/201
44
Projektavimo norm reglamentuojamus ribinius dydius virijantyskonstrukcij ar j element poslinkiai (linkiai, deviacijos) byloja apienepakankam konstrukcij standum (3.4 pav.), t. y. apie nepalankiai
pasikeitusi situacij neprojektines veikianias apkrovas ir atrmimo(tvirtinimo) slygas. Virijantis 1/1001/50 tarpatramio ilgio konstruk-cijos linkis rodo rykius avarins bkls poymius.
Be betono pleijimo ir deformacij, gali bti ir kit defekt ir paaid.Bdingas defektas nepakankamai sutankintas betonas. Blogai sutankintobetono stambs upildai danai yra silpnai suriti su cementiniu akmeniu(3.5 pav.).
3.5 pav.Blogai sutankinto betono ruoas
Neretai betone susidaro vairaus didumo tutumos, kurios gali btigana dideli matmen. Jos vadinamoskavernomis. okie defektai ypa
pavojingi (3-oji ar 4-oji kategorijos) gniudomajame betone, konstrukcijatramose, armatros inkaravimo zonose. Kit konstrukcijos viet (tem-piamj zon) betono tankinimo trkumai kvalifikuojami kaip 1-osios ar2-osios kategorijos defektai. Blogo betono sutankinimo prieasi yra daug:betonuotoj patirties stoka, netinkama tankinimo technologija ir klojinirengimo reikalavim nesilaikymas (3.6 pav.), susidariusios kavernos polabai tankiai sudta armatra elemento skerspjvyje, ertms po dtin-
mis detalmis (3.7 pav.). Be to, vairi tutum gali susidaryti pakliuvus betono miin vairioms priemaioms (grunto, ledo ir pan.).
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
46/201
45
3.6 pav.Monolitinio betono defektai dl tankinimoir klojini rengimo reikalavim nesilaikymo
3.7 pav.Ertm po atramine plienine plokte kolon jungtyje
Danai pasitaiko, kad pagaminto betono stipris, tankis, atsparumasaliui, agresyviosios aplinkos poveikiams, dilimui ir kt. savybsneatitinkaprojektini reikalavim. i defekt prieastys gali bti netikslus betonomiinio sudedamj dali santykis arba j neatitiktis kokybs reikalavi-
mams, blogas betono tankinimas, betono ildymo reimo nesilaikymas,gaminant surenkamj gelbeton, perteklinis vandens kiekis, siekiant
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
47/201
46
padaryti slankesn miin betonavimo metu, technologins paaidos, esantneigiamai temperatrai ( betono miin nededama reikaling pried, jisnepaildomas, esant vidutinei lauko temperatrai, emesnei kaip +5 C).
aip pat betono stiprumas yra maesnis tepalais ar kitokios organinskilms riebalais mirkusiose konstrukcij vietose. Jei betono vidutinisgniudomasis stipris yra maesnis daugiau kaip 30 % negu projektinis,defektas priskiriamas 3-ajai ar 4-ajai kategorijai.
Pavojingas defektas yra nepakankamas konstrukcijos atrmimo plotas(3.8 pav.), kurio zonoje betonas gali bti suglemtas (3.1 lent., 10 eil. ir3.9 pav.), nuskeltas atramins zonos kratas ir pan.
Svarbios paaidos yra betono erozija irkorozija. Beton veikia me-chaninio pobdio erozija vjo, krituli abrazyviniai (pustomo smlio)poveikiai, ilgainiui sukeliantys cementinio akmens pavirini sluoksnistruktros pokyius ir i sluoksni dljim. Danai erozijos prieastisbna projektavimo arba statybos klaidos netinkamai ar nekokybikairengtos lietaus vandens surinkimo ir nuleidimo sistemos, naudojamassilpnas, maai cemento turintis betonas. Erozijos procesai bdingesnilengvojo betono armuotoms konstrukcijoms. Paprastai erozija yra viena
i pirmini betono korozijos prieasi, t. y. erozijos paveikt betonanksiau ar vliau paeidia korozija (fizikini, chemini ar elektro-chemini reikini sukeltas betono pavirini sluoksni irimas) ir nraaikios ribos, skirianios ias dvi paaidas (3.10 pav.).
3.8 pav.Nekokybika pokranins sijos atrama
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
48/201
47
3.9 pav.Pavojingos atramos paaidos (betono glemimo poymiai,plieno korozija) (Tienel 2009)
3.10 pav.Erozijos ir korozijos stipriai paeistos gelbetonins sijos
Aptinkami trys betono korozijos pavidalai, kurie skiriasi pagal betonostruktros paaidos laipsn ir prieast. Vienu metu gali pasireikti du arnet visi trys betono korozijos pavidalai. Vieno pavidalo betono korozija,priklausomai nuo aplinkybi, gali skatinti arba slopinti kito korozijos
pavidalo atsiradim.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
49/201
48
Pirmasiskorozijos pavidalas yra mechanin betono struktros paaida.Mineralai, sudarantys cementin akmen, pagal tirpum vandenyje yravairaus laipsnio. iuo atveju korozija pasireikia cementinio akmens
sudedamj dali tirpimu ir iplovimu i betono (3.11 pav.).Labiausiai tirpinamas kalcio hidroksidas, kuris sudaro 6468 % cemen-tinio akmens. Jo tirpumas didja kylant temperatrai. Kai gniudomajamebetone kalki sumaja iki 20 %, jo stipris sumaja nedaug (1015 %).Iplaunant daugiau kaip 2025 % kalki, labiau paeidiama pusiausvyratarp kalcio hidroksido ir kit cementinio akmens mineral hidrosilikatir hidroaliuminat. Pastarieji pradeda skaidytis vandenyje, todl betonostipris staigiai maja. Betonas praranda stiprum, kai filtruojantis van-deniui pasialina 3550 % kalki. io pavidalo korozija gali sultti arbavisikai nebevykti, jei vandens filtracija per beton yra lta. okiu atvejugali vykti savaiminis betono susitankinimas, kai jo poros usikema kalkinuosdomis, kurios vandeniui igaravus nespja pasialinti. Korozijltina ir gali sustabdyti kalcio hidroksido chemin reakcija su vandenyjeesaniomis bikarbonatinmis mediagomis. Pirmojo pavidalo korozi-jos bdingas poymis betono paviriuje susidariusios balkvos kalki
nuosdos (stalaktitai) (3.3 ir 3.11 pav.).
3.11 pav.Pirmojo pavidalo betono korozija(Hochschule Bochum 2009/2010)
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
50/201
49
Antrojo pavidalo korozija pasireikia betono cementinio akmenssudedamosioms dalims chemikai reaguojant su agresyviosiomis dujo-mis arba skysiais. io pavidalo korozijos greiiui poveik turi aplinkos
temperatra ir drgnis.Labiausiai paplitusi antrojo pavidalo korozija betono karbonizacija,kai ore esantis anglies dvideginis reaguoja su cementinio akmens kalciohidroksidu, sudarydami kalcio karbonat. Karbonizuoto betono vandeniliojon koncentracijos rodiklis pH yra sumajs (pH = 59), t. y. betoneyra susidariusios rgios aplinkos slygos, kurioms esant suadinamiarmatrinio plieno korozijos procesai (r. elektrochemin armatroskorozija). Nekarbonizuotame betone pH = 1213 ir yra armin aplinka.aigi, gelbetonini konstrukcij betono karbonizacija sudaro slygasvykti armatros korozijai (3.2 lent.), nors paties karbonizuoto betonotankumas ir stiprumas padidja.
3.2 lentel.Gelbetonio paaid dl betono karbonizacijos klasifikacijaPaaidossvarba
Betono bkl Armatrosbkl
xc(t)/c Priemons bkleigerinti
Paaidos nra(1-oji kat.)
Plyi nra Korozijos pd-sak nra
0,5 Prognoziniai karboni-zacijos gylio skaiia-vimai ir periodiniaityrimai, papildomapsaugini dangrengimas
Neitisiniai i-ilginiai plyiai
Nedideli koro-zijos idiniai
1,0
Reikminga
(3-oji kat.)
Iilginiai ply-
iai, vietomisatoks apsau-ginis sluoksnis
Itisin koro-
zija
>1,0 Stiprinimas
Avariniai poy-miai(4-oji kat.)
Dideliuoseruouose ato-ks arba nukri-ts apsauginissluoksnis
Itisin korozi-ja, didelis r-di sluoksnis,lik tik rumbpdsakai
>>1,0 Laikomosios ga-lios atsargos likuiovertinimas, skubusstiprinimas
Pastaba: xc(t) vidutinis betono karbonizacijos gylist laike, c vidutinis armatros
apsauginio sluoksnio storis
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
51/201
50
Karbonizacijos gylis priklauso nuo cementinio akmens struktros,tankio ir nuo angliargts koncentracijos ore. Be to, karbonizacijosintensyvumui ir plitimui didels reikms turi aplinkos slygos (patal-
p mikroklimatas, tiesioginis krituli poveikis ir drkinam paviriisidstymas pasaulio ali atvilgiu, vyraujani vj kryptis ir t. t.).Karbonizacijos greitis ilgainiui ltja ir is procesas gali visikai sustoti,nes anglies dvideginiui tampa vis sunkiau prasiskverbti per didjantkarbonizuoto betono sluoksn. Kai per karbonizuot beton filtruojasivanduo, i pavirini sluoksni gali isiplauti kalcio karbonatas ir suma-ti betono stipris.
Betono armingumas ypa maja vykstant chloro jungini agresijaii iors. armingum nevienodu laipsniu maina betono cementinioakmens reakcija su kitomis rgtimis. Veikiant beton druskos, azoto irkitomis stipriomis mineralinmis rgtimis, ant jo susidaro korozijosprodukt sluoksnis. is sluoksnis rodo, kad korozijos paeisto betonostipris yra sumajs. Kita vertus, korozijos produkt nuosdos ltinabetono korozijos greit, apsunkindamos agresyvij komponent patekim korozijos dar nepaeistus cementinio akmens sluoksnius.
reiojopavidalo korozija gali vykti betone, kur veikia gamtinsar gamybins aplinkos sulfatai. odl ji vadinama sulfatine korozija(3.12 pav.).
3.12 pav.Betono paaidos (sulfatin korozija) (Tienel 2009)
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
52/201
51
Chemikai reaguojant agresyviosioms sulfatinms druskoms ar rgtimssu cementinio akmens sudedamosiomis dalimis, betono porose susidariusireakcijos produkt (gipso, etringito) tris padidja kelis kartus. odl betono
porose padidja slgis, kuris ardo betono struktr, prasideda mikroplei-jimo procesas. Prie io pavidalo korozijos galima priskirti stambaus (>5mm) upildo i silicio jungini laikui bgant (po 210 met) atplimnuo cementinio akmens. iuo atveju dl silicio jungini sveikos su por-tlandcemenio armais apie upildo daleles susidaro kalcio hidrosilikatoapvalkalas, kuris ilgainiui storja, atpldamas cementin akmen.
Slgis betono porose gali susidaryti ir dl mikroorganizm veiklos, t. y.gali pasireikti betono biokorozija, pagal padarinius nesiskirianti nuo antrojo
arba treiojo pavidalo betono korozijos. Biokorozija pasireikia ems kiogamybiniuose pastatuose, kanalizacijos kolektoriuose, jr uost renginiuoseir pan., kur kaupiasi drgm ir susidaro palanki terp mikroorganizmamsdaugintis (3.13 pav.). alingas biologinis poveikis yra susijs su rgiomisiskyromis. Pavyzdiui, kanalizacijos kolektoriuose bakterijos minta sierosvandeniliu, o j iskyra yra sieros rgtis, kurios tiesiogin sveika su betonugali sukelti treiojo (arba antrojo) pavidalo korozij.
Statinio statybos ar naudojimo metu pasitaiko vairi konstrukcijmechaninipaaid. rengiant ininerinius tinklus ikertamos angosperdangose (3.14 pav.), ipjaunama armatra. okie susilpninimai, ypaatraminse gelbetonini konstrukcij zonose, gali bti pavojingi (2-o-sios ar 3-osios kategorijos paaidos). Pasitaiko gana iurki paaid,kai ininerini tinkl ir technologins rangos detals tvirtinamos prieapnuogint inkaravimo zonos armatros stryp. Pastaruoju atveju ikarto padaromos kelios paaidos paeidiama armatros ir betono
sankiba, virinimo vietoje pakinta armatrinio plieno savybs, apnuogintaarmatra tampa neapsaugota nuo korozijos. Pramoniniuose pastatuosejudaniu vidaus transportu danai nudauomas kolon briaun betonas,apnuoginama armatra (2-osios4-osios kategorijos paaidos, priklausomainuo elemento skerspjvio susilpninimo didumo, apnuogintos armatroskorozins paaidos laipsnio ir vietos). Kai konstrukcijos ar jos elementoskerspjvis yra sumajs daugiau kaip 30 % arba skerspjvyje yra apietredalis ir daugiau nutrkusi (arba nukirst) pagrindins armatrosstryp, tokio dydio paaidos priskiriamos 3-ajai ar 4-ajai kategorijai.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
53/201
52
3.13 pav.Susidar ali pelsiai ant gelbetonini konstrukcij
3.14 pav.Nupjautas monolitins plokts pagrindinsarmatros strypas ikirstoje angoje
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
54/201
53
Surenkamosiose monolitinse gelbetoninse konstrukcijose gali btinepakankama surenkamosios ir monolitins dali betono sankiba. isankiba negali atlaikyti joje sukilusi tangentini tempi ir tokio dviej
skirting gelbetonini dali skerspjvio negalima vertinti kaip vientisodarinio. Kaip jau minta, sankibos paaida (bdingas poymis atsivrsmatomas iilginis plyys strypinse konstrukcijose, 3.1 lent., 8 d punktas)yra pavojinga.
Daniausiai pasitaikanti armatros paaida yra elektrochemin ko-rozija (smulkiau apie plieno korozinius procesus r. 3.3 sk.). Ji vykstadl vietini idini (anodo ir katodo) elektrod potencial skirtumo,sudaranio udarosios srovs grandin. Kad vykt io tipo korozija, b-tinos tokios slygos:
galimyb geleies atom jonams pereiti elektrolit (anodin re-akcija);
btinos sudedamosios dalys itirps deguonis (ar vandenilio jonai)ir vanduo, kad vykt katodin reakcija;
udarojoje srovs grandinje btinas elektrolitas jonams judti tarpanodo ir katodo.
Gelbetoninse konstrukcijose anodu bna armatrinis plienas, okatodu elektrai laidios vairios priemaios, oksidai, kiti besilieiantysmetalai. Anodiniuose idiniuose vyksta savotikas metalo tirpimas, t. y.jo hidratuoti jonai pereina elektrolitin tirpal, o susidar laisvieji elek-tronai, pasilikdami metalo kristalinje gardelje, juda katodinio idiniolink, asimiliuodamiesi itirpusio deguonies atomus arba vandeniliojonus. Korozijos produktai yra antrini proces hidratuot jon ir
deguonies sveikos rezultatas. Armatros paviriuje rdys daniausiaipasiskirsto tolygiai (3.15 pav.).Chloridai stipriai padidina elektrolito laidum ir sudaro slygas va-
dinamajai takinei (pitinginei) armatros korozijai. Ji labai pavojinga,nes susidar takiniai idiniai (juose rodiklis pH gali sumati iki 5)giliai paeidia armatros skerspjv. okias paaidas sunku nustatyti irvertinti. Be to, takin korozij gali pagreitinti didelis kalcio hidroksidokiekis, sudarantis slygas gilti pitingui, taip pat greitesn deguonies
skvarba prie armatros.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
55/201
54
a)
b)
3.15 pav.Intensyvi armatros korozija: a perdangos; b kolonos
Didelio stiprumo termikai grdinti armatriniai plienai, vienu metuveikiami tempimo tempi ir agresyviosios aplinkos, gali pleiti ply-iai atsiveria strypo paviriuje (prie rumbo pagrindo) ir plinta statme-nai tempimo krypiai. okio pobdio pleijimas, vadinamas temptieskorozija, yra labai pavojingas, nes, staigiai trkus strypinei armatrai,suyra ir visa konstrukcija. Apie trap irim nra bendros nuomons.Manoma, kad tokia irtis priklauso nuo plieno struktros dedamj dalitirpimo veikiant agresyviajai aplinkai, taip pat nuo takins korozijosidini, veikiani kaip tempi koncentratoriai ir kaip didinantys plieno
trapum vandenilio sugrikliai. Kuo labiau ugrdinta armatra, tuo ji
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
56/201
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
57/201
56
3.16 pav.Nudautas plokts briaunos armatros apsauginissluoksnis siekiant privirinti prie stoglangio plieninio rmo betone
klampint dtin detal
Pavojingu 3-osios ar 4-osios kategorijos defektu galima laikyti ne-pakankam armatros inkaravim. okie defektai bdingi ulaidinms
armatros sandroms, nutraukiant armatr tarpatramyje (nepakanka-mas ulaidos ilgis u teorins strypo nutraukimo vietos), inkaruojantgembi tempiamj armatr, kai projektuojant neatsivelgta galimplyi atsivrim iilgai inkaruojamos armatros. Labai pavojingi yraskersins armatros inkaravimo defektai atraminiuose konstrukcij ruo-uose (nekokybikas privirinimas prie iilgins armatros, neteisingasskersini stryp inkaravimas ploki praspaudimo zonose ir pan.). Ianksto temptos armatros inkaravimo defektai (praslydimas inkariniuosegriebtuose, inkarini detali deformacijos, silpnas betonas ir nepakan-kamas armavimas inkaravimo zonose) neleidia konstrukcij naudoti.Armatros inkaravimo defektai sukelia nenumatyt konstrukcijos rpersiskirstym, visuomet lydim atsiveriani plyi (r. 3.1 lent., 7 bpunkt ir 8 eil.).
Armatros sandr ir dtini detali virintini sili bloga kokyb(neprojektiniai sili matmenys ir virinimo bdai, prastas ir netolygus
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
58/201
57
sils pavidalas) kelia rimt abejoni dl konstrukcij patikimumo. Ypatokie defektai bdingi, kai virinimo darbai atliekami statybvietje.
Reiau pasitaiko armatros kiekio ir jos savybi neatitiktys projek-
tiniams reikalavimams,neekvivalentikai pakeitus armatros klases arkiekius statybvietse, panaudojus prastos kokybs (trapius, deformuotus,paeistus korozijos ir pan.) plieninius dirbinius.
Veikiant agresyviajai aplinkai, danai paeidiamos konstrukcijspecialiosios antikorozins dangos. Laiku neatliktas i dang remontastrumpina konstrukcij naudojimo trukm.
Nema dal defekt sudaro konstrukcij ir j element idstymo,skerspjvio matmen ir pavidalo nuokrypos, virijanios standarto nu-rodytsias leistinsias reikmes. Defekt pavojingum lemia nuokrypdidumas, vieta ir konstrukcij naudojimo slygos.Dl i defekt greiiaupasiekiami tiek tinkamumo, tiek irsaugos ribiniai bviai.
Lyginant su kitomis, betonins ir gelbetonins konstrukcijos yraatsparesns gaisro poveikiams. Auktos temperatros poveikio sukeltomis3-osios ar 4-osios kategorijos paaidomis reikia laikyti:
betono struktros pokyius, kaitus betonui iki kritins 500600 C
temperatros (pasikeitus betono spalvai nuo blykiai pilkos iki bal-tos ir skerspjvio gniudomosios zonos betono stipriui sumajusiki 50 %);
atsivrusius iki 1 mm ploio normalinius (iplitusius ir gniudomo-joje zonoje) ir striuosius plyius bei iilgin apsauginio sluoksniosupleijim skerspjvio kampuose;
iki 24 kart padidjus lenkiamj element link vir projekta-vimo norm leidiamos ribins reikms;
armatros stiprio gerok (iki 50 %) sumajim ir gniudomosiosarmatros (iki 30 % stryp) ilinkim, atskeliant apsaugin betonosluoksn;
armatros ir betono sankibos enkl susilpninim atraminse zo-nose arba gniudomj element skerspjviuose;
nemaus konstrukcij padties nuokrypius (3.17 pav.).
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
59/201
58
Stogoploktes
Sija
KolonaImatuotos kolonosliekamasis posvyris
3.17 pav.Karkaso konstrukcij deformacijos ir pleijimas veikiantgaisro temperatros srautui (i kairs puss): a bkl prie gaisr;
b didiausias stogo disko poslinkis nuo temperatros poveikio;c stogo disko grtamasis poslinkis po gaisro
Gelbetonini konstrukcij bkls tyrimai rodo, kad labiausiai pa-plitusios paaidos yra armatros korozija ir betono pleijimas, kuriatsiradim daniausiai sukelia konstrukcij gamybos ir statybos klaidos.
Pavyzdiui, Lietuvos gelbetonini tilt bkls tyrim duomenimis (Ka-maitis 2000), mintosios paaidos sudaro 76 % vis nustatyt defektir paaid.
Kaip matyti i pateiktos gelbetonini konstrukcij defekt ir paaidanalizs, dauguma j yra tarpusavyje glaudiai susijusios. okios paaidos,kaip pleijimas ir deformacijos, yra ankstesni defekt ar pasikeitusinaudojimo slyg pasekm ir savo ruotu skatina jas suklusi pirminidefekt ar paaid tolesn plitim. pai defekt ir analogik aplinkos
slyg pavojingumo laipsnis vairioms gelbetoninms konstrukcijomsgali bti skirtingas. Galutinis i defekt ir paaid pavojingumas ver-tinamas atlikus konstrukcij tikrinamuosius ribini bvi skaiiavimus(r. 5 sk.).
3.2. Mrins konstrukcijos
Mrini konstrukcij defektai, kaip ir gelbetonini konstrukcij, galibti technologinsprigimties arba atsirad statinio naudojimometu.
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
60/201
59
Prie technologini defekt priskiriami: sien, piliastr, stulp ma-tmen ir padties nuokrypos, skaldyt plyt (1/4 plytos dydio gabal)sumrijimas skerspjvio krate, nepakankama perria plyt trumpai-
niais, bloga mro sili kokyb, mro gamini ar skiedinio sumajsstipris, lyginant su projektiniu, skersinio armavimo nuokrypos, vairskonstrukcij susilpninimo atvejai
Mrini konstrukcij matmen ir padties nuokrypos atsiranda dlnekokybik mro darb, mrijimo, esant neigiamai temperatrai, dlsluoksniuotj sien sluoksni skirting deformacij, nuo drgms, tem-peratros poveiki ir vairi perkrov. Pavojingu 4-osios kategorijosdefektu laikomas didesnis kaip 1/6 sienos storio ilinkis.
Mrini sien nepakankama perria plyt trumpainiais (3.18 pav.)j laikomj gali gali sumainti iki 1025 %. Statybos praktikoje danaipasitaiko atvej, kai trumpainiai pagal sienos aukt mrijami kas 811eil. Rekomenduojama labiau apkrautus mro ruous (stulpus, tarpuan-gius) perriti trumpainiais kas treia mro eil.
3.18 pav.Neperritos plytos sien sandroje ir vietomisper storos gulsiosios sils
-
8/9/2019 1302 Jokubaitis Statiniu WEB
61/201
60
Mrini konstrukcij laikomajai galiai, kai mrui naudojamas ben-drosios paskirties skiedinys, neigiam poveik turi bloga sili kokybdidelis (daugiau kaip 15 mm) ar maas (maiau nei 10 mm) gulsij
sili storis, maas sils skiedinio stipris ir netolygus tankis.Kuo storesn sil, tuo santykinai didesns yra jos skersins defor-macijos, didinanios mro greitesnio supleijimo ir irties galimyb.Kai gulsiosios sils storis yra didesnis kaip 20 mm (34 tokios silsviename sienos aukio metre) ir skiedinys yra emesns kaip M2,5klass, mro laikomoji galia gali sumati 20 % (r. 5.2 sk.). Plonosesilse dl netolygaus skiedinio tankio upildo dalels gali koncentruotiplyt tempius. Neupildant skiediniu staij sili, mro stipris galisumati iki 10 %. Sili stori defektus galima vertinti kaip 2-osios ar3-osios pavojingumo kategorijos.
Maesnis nei nurodytasis projekte mro skiedinio stipris turi tiesioginpoveik mrini konstrukcij laikomajai galiai ir gali bti pavojingasdefektas, ypa kai nesilaikoma mrijimo technologijos, esant neigiamaitemperatrai.
Plyt, blokeli, blok kokybs defektai maesnis u projektin stipris
ir kit savybi neatitiktis projektiniams reikalavimams, matmen nuokry-pos, vairs paviri nelygumai gali iki pavojingos ribos sumainti mrostiprum, atsparum aliui bei eroziniams ir koroziniams poveikiams,pabloginti ilumos ir hidroizoliacines savybes. Sumainus plyt stiprviena pakopa (2,5 MPa), mro laikomoji galia gali susilpnti iki 17 %,o plyt stipriui sumajus 2,5 MPa ir skiedinio stipriui sumajus vienaklase iki 39 %.
Prie technologini priskiriami mro skersinio armavimo de