Измерения прогибов и деформаций

Деформации и прогибы в конструкциях возникают вследствие перегрузок, неравномерной осадки фундаментов, пучения грунтов оснований, температурных воздействий при изменении уровня грунтовых вод и влажностного режима грунтов оснований, потерь устойчивости несущих конструкций и других внешних воздействий. Нередко характер развития деформаций конструкций может свидетельствовать о обуславливающих их причинах.

Допустимые пределы деформаций и прогибов зависят от материала и вида конструкций и регламентируются нормами проектирования конструкций зданий.

Отклонения от вертикали и искривления в вертикальной плоскости конструкций могут быть измерены с помощью отвеса и линейки (рис.2.39).

Рис. 2.39. Измерение отклонений конструкций от вертикали с помощью отвеса: 1 — стена, перегородка или колонна; 2 — перекрытие; 3 — отвес;

4 — сосуд с водой; 5 — измерительная линейка; 6 — точка измерения

Смещения по горизонтали от опорных точек, а также вертикальные перемещения определяются измерениями с помощью мерной ленты, линейки или геодезической съемкой (рис. 2.40). С помощью теодолитов могут быть измерены также наклоны и

Рис. 2.40. Измерение горизонтального и вертикального смещения

двух точек с помощью теодолита:

1,2 — точки; 3 — теодолит; 4 — переносная линейка

выпучивания стен и других вертикально расположенных конструкций.

Величины прогибов, искривлений конструкций и их элементов измеряются путем натяжения тонкой проволоки между краями конструкции или ее частями, не имеющими деформации, и измерения максимального расстояния между проволокой и поверхностью конструкции с помощью линейки.

Величины прогибов могут быть определены также с помощью прогибомеров и гидростатического уровня (рис. 2.41, 2.42).

При использовании прогибомеров измеряется величина перемещения элемента, закрепленного на деформирующемся участке конструкции, относительно неподвижного элемента. В качестве прогибомера могут быть использованы две планки или система, передающая перемещения от недеформируемой конструкции на измерительный прибор, в качестве которого обычно используется индикатор часового типа (мессура).

При малых линейных деформациях растяжения или сжатия измерение прогибов производится при помощи тензометров, а сдвиги и повороты — геодезической съемкой.

Рис. 2.41. Прогибомер П-1:

1 — мерный диск; 2 — металлическая трубка; 3 — стеклянная трубка со шкалой; 4 — окуляр; 5 — резиновая трубка; 6 — зажим; 7 — шток; 8 — пробка

Рис. 2.42. Схема измерения прогибов гидростатическим уровнем:

• 1 — градуировочная трубка; 2 — точка измерения; 3 — телескопическая стойка;
• 4 — сосуд с водой ; 5 — шланг; 6 — запорный кран

Деформацию перекрытий определяют прогибомером П-1 или нивелиром НВ-1 со специальной насадкой.

Перед началом замеров шток устанавливают в такое положение, чтобы показания в мерной трубке соответствовал нулю. Затем трубку с диском передвигают по поверхности потолка; через каждый полный поворот диска снимают отсчеты по мерной трубке. Прогибы замеряют в различных точках потолка.

Таким же образом прогибомером П-1, нивелиром НВ-1 измеряют прогибы несущих элементов лестниц — балок, маршей и плит.

Определение кинетики развития деформаций осуществляется путем их многократных измерений через определенные интервалы времени (от одних до 30 сут.) в зависимости от скорости развития деформации.

Основной причиной появления общих деформаций зданий и сооружений являются неравномерные осадки грунтов оснований, что является следствием, как правило, изменения гидрогеологических условий, чрезмерного увлажнения грунтов, надстройки существующего здания без учета несущей способности фундаментов и т.п.

Наблюдения за деформациями зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации, проводят в случаях появления трещин, раскрытия швов, перемещения и наклона строительных конструкций, а также резкого изменения условий эксплуатации.

Цель наблюдения за деформациями состоит в том, чтобы установить, стабилизировались или продолжают развиваться осадки здания и другие изменения в конструкциях.

Если в процессе наблюдения не были выявлены основные или наиболее вероятные причины деформаций, то наблюдения продолжают вести длительное время.

Деформации разделяют на местные, когда происходят смещение или повороты в узлах конструкций, растяжение или сжатие элементов, и общие, когда перемещаются и деформируются ряд конструкций или здание в целом.

Для измерений деформаций, осадок, кренов, сдвигов зданий и сооружений и их конструкций используют методы инженерной геодезии. Измерения производятся специализированными организациями.