Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně v rámci bakalářských a magisterských studijních programů CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně v rámci bakalářských a magisterských studijních programů CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292."— Transkript prezentace:

1 BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně v rámci bakalářských a magisterských studijních programů CZ / /0292 Přednáška č. 9: Monitoring stavebních konstrukcí Ing. Petr Cikrle, Ph.D.2008

2 PROGRAM PŘEDNÁŠKY: A. ÚVOD B. HODNOCENÍ KONSTRUKCÍ – ZÁKLADNÍ POJMY C. OBECNÝ SYSTÉM HODNOCENÍ KCÍ PODLE ČSN ISO D. PŘÍKLAD HODNOCENÍ EXISTUJÍCÍ KONSTRUKCE E. ZÁVĚR BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ / /0292

3 Vady a poruchy staveb  Poruchy (změna proti původnímu stavu - nespolehlivost)  dle závažnosti  dle způsobu projevu  dle typu konstrukce  dle stavebních materiálů  dle části konstrukce  dle příčin vzniku  Příčiny vzniku poruch: – provozní podmínky – přetížení konstrukce – změny v podzákladí – dynamické účinky – změny ve statickém působení – účinky vnějšího prostředí – působení chemikálií – vliv provozu v okolí – zanedbání údržby – účinky katastrof, poddolování – stárnutí a únava materiálu – přetvoření konstrukcí a napětí vyvolané objemovými změnami •Vady (nespolehlivost z hledisek bezpečnosti, vzhledu, trvanlivosti) •předprojektová činnost •projektová činnost •stádium výroby

4 Přístroje pro měření posunů v trhlinách  lupa se stupnicí pro určení šířky a stavu okrajů trhlin;  bodový reflektor nebo endoskop pro zjištění průběhu trhliny v hloubce zdi;  měřicí mikroskop s nitkovým křížem;  kontrolní sádrové destičky (mají jen omezenou použitelnost);  sestava většího počtu pevně osazených ocelových trnů po obou stranách trhliny, pro měření posuvným měřítkem;  sestava většího počtu terčů, rozmístěných po obou stranách trhliny, pro měření mechanickými sázecími tenzometry;  sestava dvou pevně osazených tyčových tenzometrů s úchylkoměrem, různě orientovaných vzhledem k rovině trhliny;  strunové tenzometry speciálně pro sledování posunu v trhlině ;  videoextenzometry (bezdotykové měření vzdálenosti těžišť bodů);  geodetické metody;  optická vlákna, pro lokalizaci míst největších posunů.  měřická pásma a soupravy s invarovým drátem ( distometr Iseth).

5 Přístroje pro měření posunů v trhlinách

6

7 Automatizovaný systém měření posunů v trhlinách Aparatura vyvinutá na Northwest University v Illinois, USA, umožňující automatizované měření posunů a okamžitý přenos dat pomocí Internetu

8  Analýza korekcí systematických chyb pro zvolenou metodu měření;  Uvedení obecného postupu pro stanovení nejistot měření a jeho aplikování na konkrétním případě měřidla;  Definování měřených veličin, porovnání posunu v měřicí základně s posunem v trhlině (změnou šířky trhliny);  Analyzování vlivu teploty na chování trhliny ve zdivu v souvislosti s volbou správné metody měření (typ přístroje, jeho nastavení a rozsah);  Použití statistické analýzy pro zjištění závislostí mezi velikostí posunů a teplotou;  Provedení a vyhodnocení praktických měření na zděných konstrukcích; porovnání teoretických předpokladů s reálným chováním konstrukce;  Definování základních modelů průběhu posunů v trhlinách pomocí časových řad;  Vypracování návrhu jednotného metodického postupu pro měření posunů v trhlinách zděných konstrukcí. Stanovení cílů práce

9 Metrologický rozbor měření posunů Hollanův příložný tenzometr A [x,y], B [0,a], C[0,0] • Základna 200 mm • Úchylkoměr 0,01 mm/10 mm • etalon invar, ocel • kontaktní teploměr

10 Výpočet nejistot měření Obecný postup EAL-R2  Matematické vyjádření závislosti  X i - odhady x i,  Identifikování všech korekcí  Sestavení seznamu všech zdrojů nejistoty dle příčin vzniku  Vypočtení rozptylů s 2 x pro opakovaně měřené veličiny, pro jednotlivé hodnoty  Určení vztahu rozptylů s 2 xi všech vstupních proměnných k výstupní proměnné a výpočet rozptylu s 2 y  Výpočet rozšířené (celkové) nejistoty u u = k×s y, k=2 Aplikace na Hollanův tenzometr  Změna délky základny  Korekční člen na rozdílnou teplotu etalonu  Změna šířky trhliny  Korekční člen na rozdílnou teplotu základny  Seznam nejistot – kalibrace úchylkoměru, osoba měřiče, osazení do měřicích bodů, teplota konstrukce a etalonu, nejistota  zdi i etalonu…  s 2 y = 31,10  m 2,  směrodatná odchylka s y = 5,58  m  celková nejistota měření  u = 2 × 5,58 = ±11,2  m.

11 Vliv teploty na chování trhliny  Změna délky  l části konstrukce  l =  l  T  je součinitel délkové teplotní roztažnosti materiálu, v K -1 ; l je délka dilatační části, v m;  T je změna teploty, v K.  Součinitele délkové teplotní roztažnosti  – cihly (5-7) K -1 – cihel. zdivo K -1 – beton K -1 – ocel K -1 – hliník K -1 – dřevo podél K -1 – dřevo napříč K -1 Základní předpoklady

12 Denní teploty ovzduší v Brně • Zimní extrémy prosinec, leden nebo únor, obvykle dvě výrazné hodnoty • Letní extrémy červen, červenec nebo srpen, ne tak výrazné jako v zimě • Je třeba vzít v úvahu tepelnou setrvačnost zdiva

13 Kostel sv. Michala v Brně sledování poruch v souvislosti s výstavbou Velkého Špalíčku

14 Poruchy kostela sv. Michala S 1,2 3,4, ,11 12,13 14,15 16

15 Opravy trhlin kostela sv. Michala směr jižní věž Nová trhlinka 0,25 mm

16 Statické zajištění kostela 1) Staré kované táhlo (jižní věž) ) Věnec nad sakristií 3) Mezi věžemi (severní věž)

17 Měření posunů v trhlinách kostela sv. Michala • 16 měřicích míst (33 základen) Hollanovým přílož. tenzometrem • kontinuální měření strunovým tenzometrem

18 Měřicí místo č. 1 nad sakristií  Závislost mezi posunem v trhlině  s [mm] a teplotou konstrukce T k [°C]:   s=  s T k +konst.   s je teplotní citlivost posunu [mm.K -1 ]   s =-0,055 mm. K -1  při změně teploty konstrukce o +20 °C se trhlina uzavře o  s=-1,10 mm

19 Dilatační chování zdiva při ztužení věncem Stěna, uprostřed svislá trhlina, dole neposuvná podp. Průběh deformací zdi při oteplení konstrukce o +10°C Průběh poměrných přetvoření ve zdivu při oteplení o +10°C Průběh deformací zdi po betonáži věnce a ohřátí zdi o +10°C Poměrná přetv. ve zdivu s věncem, při ohřátí zdi +10°C Průběh deformací zdi s věncem po ochlazení zdi o -20°C

20 Kostel sv. Michala - měřicí místo 11 na východní zdi

21 Porovnání teplotní citlivosti posunů měřených trhlin

22 Porovnání teploty na různých místech konstrukce kostela sv. Michala s teplotou ovzduší

23 Kostel Nanebevzetí P. Marie v Brně - Zábrdovicích S • Kostel z 2. pol. 17. století, poruchami rozdělený na dvě části. • Podrobný monitoring trhlin od roku 1991 (částečný již od r. 1973).

24 Poruchy vlivem sedání • 1, 2 – poruchy hlavního vchodu vlivem poklesu průčelní zdi • 3 – pokles podlahy vlivem poklesu nosných pilířů (> 100 mm]

25 Měření posunů

26 Základny č. 91, 92  Rok  Rok 2001

27 Základny č teplotní závislost  Základna 91, rok  s 91,1991 = -0,0538T k +0,7302  Základna 91, rok 2001  s 91,2001 =-0,0538T k +1,9247  s 91,trv =+0,119mm/rok  s 91,r =|  |  T k = = 0, = 0,97 mm

28 Základna č. 91 – časový průběh posunů

29 Základní modely časového průběhu posunů 1.1. Konstantní periodická časová řada (dilatační spára) 2.2. Mocninná p. časová řada s klesající tendencí (konsolidace) 3.3. Lineárně rostoucí periodická časová řada 4.4. Mocninná p. časová řada s rostoucí tendencí (eskalace)

30  Projekt měření posunů  účel a druh měření (etapová, periodická, kontinuální);  údaje o geologických, geotechnických a hydrogeologických poměrech;  údaje o způsobu založení, funkci a zatěžovacím postupu stavební konstrukce;  hodnoty očekávaných posunů (poklesy zákl. půdy, průhyby apod.);  požadovaná přesnost měření s ohledem na očekávanou velikost posunů;  metody měření s rozborem nejistot měření;  způsob označení a zajištění bodů měřickými značkami;  časový plán měření a podmínky ukončení měření;  způsob matematického a grafického zpracování a vyjádření výsledků. Metodický postup měření posunů v trhlinách

31  Časový průběh měření  Minimální doba sledování u staveb má být 15 měsíců;  Minimální četnost měření by měla být 11 etap (např. I., II., IV., VI., VII., VIII., X., XII., I., II. a zase IV. měsíc.  Pro stanovení prognózy vývoje posunů v trhlině je zapotřebí doba 3 až 5 let.; Další zásady - nutnost sledovat teplotu; Výpočty hodnot posunů ihned po měření; při přerušení prací zajistit návaznost měření.  Nutnost komplexního posouzení - sladění geotechnických, stavebně materiálových a statických průzkumů s měřením posunů v trhlinách a geodetickým měřením objektů.

32 E. ZÁVĚR  Pro hodnocení existujících konstrukcí norma ČSN ISO  Průzkum je součástí hodnocení konstrukce  Prohlídka, průzkum a monitorování kce  Dříve průzkum předběžný, podrobný a doplňkový  Nový přístup k průzkumům – podrobně zkoumáme kritická místa konstrukce. Postup opakujeme, dokud neznáme odpověď na všechny otázky.  Rozsah průzkumu dle jeho účelu, stáří konstrukce a jejího stavu. BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ / /0292

33 DĚKUJI ZA POZORNOST ! BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí ÚSTAV STAVEBNÍHO ZKUŠEBNICTVÍ Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně CZ / /0292


Stáhnout ppt "BI52 Diagnostika stavebních konstrukcí Modernizace výuky na Fakultě stavební VUT v Brně v rámci bakalářských a magisterských studijních programů CZ.04.1.03/3.2.15.2/0292."

Podobné prezentace


Reklamy Google