ДСТУ Б В.2.6-10-96
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
-----------------------------------------------------------------
Конструкцiї будинкiв i споруд
КОНСТРУКЦIЇ СТАЛЕВI БУДIВЕЛЬНI
Методи випробування навантаженням
Видання офiцiйне
Державний комiтет України
у справах мiстобудування i архiтектури
Київ 1997
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С. II
Передмова
I РОЗРОБЛЕНО
Державним проектним та науково-дослiдним iнститутом
"Укрндiпроектстальконструкцiя"
ВИКОНАВЦI
Доктори технiчних наук А.В. Перельмутер - керiвник роботи, В.А.
Пермяков; кандидати технiчних наук Є.М. Єрмак, В.I. Крєтов,
Н.Г. Марьєнков, М.О. Микитаренко, Г.Л. Семенець, В.Г. Тарасюк,
З.О. Шульман
2 ВНЕСЕНО
Головним управлiнням промислової забудови та iнженерної iнфрас-
труктури Державного комiтету України у справах мiстобудування i
архiтектури
3 ЗАТВЕРДЖЕНО ТА НАДАНО ЧИННОСТI
Наказом Державного комiтету України у справах мiстобудування i
архiтектури вiд 18 грудня 1996 р. N 219
4 ВВЕДЕНО ВПЕРШЕ
Даний стандарт не може бути повнiстю чи частково вiдтворений,
тиражований або розповсюджений як офiцiйне видання без дозволу
Державного комiтету України у справах мiстобудування i архiтек-
тури
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С. III
Змiст
С.
I Галузь використання ...................................... 1
2 Нормативнi посилання ..................................... 2
3 Визначення ............................................... 2
4 Загальнi положення ....................................... З
5 Пiдготовка до проведення випробувань ..................... 4
6 Загальнi правила проведення випробувань .................. 5
7 Види випробувань ......................................... 6
8 Документування випробувань .............................. 11
Додаток А
Визначення граничного опору
за результатами випробувань до руйнування ............... 12
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С. 1
ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
-----------------------------------------------------------------
Конструкцiї сталевi будiвельнi.
Методи випробування навантаженням
Конструкции стальные строительные.
Методы испытания нагружением
Steel building constructions.
Loading test methods
-----------------------------------------------------------------
Чинний вiд 1997-07-01
1 Галузь використання
Даний стандарт встановлює види та методи силових випробувань
сталевих будiвельних конструкцiй будiвель та споруд, включаючи
випробування окремих елементiв конструкцiй, їхнiх вузлiв та
з'єднань.
Стандарт поширюється на випробування, що виконуються при виго-
товленнi конструкцiй та їх елементiв, включаючи приймальнi i
квалiфiкацiйнi випробування при розробцi i введеннi продукцiї у
виробництво (ДСТУ А 3.1-6-96) та сертифiкацiйнi випробування при
обов'язковiй чи добровiльнiй сертифiкацiї цiєї продукцiї, на вип-
робування при прийняттi в експлуатацiю, а також на випробування,
що виконуються в процесi обстеження i оцiнки технiчного стану
конструкцiй, що експлуатуються.
Стандарт не поширюється на випробування конструкцiй (еле-
ментiв), що мають за мету оцiнку витривалостi або малоциклової
мiцностi при завантаженнях змiнними навантаженнями, а також на
випробування, що проводяться для оцiнки роботи конструкцiї в умо-
вах аварiйного навантаження при вибухах, ударах, дiях особливо
низьких або особливо високих температур. При проведененнi цих
випробувань, а також випробувань, що проводяться дослiдними ор-
ганiзацiями за спецiальними програмами, вимоги цього стандарту
враховуються тiльки тiєю мiрою, в якiй умови проведення випробу-
вань i їх цiлi вiдповiдають тим, що описанi нижче.
Стандарт придатний для цiлей сертифiкацiї.
-----------------------------------------------------------------
Видання офiцiйне
ДСТУ Б В. 2.6-10-96 С. 2
2 Нормативнi посилання
У даному стандартi використанi посилання на такi стандарти:
ДСТУ А 3.1-6-96 | Матерiали i вироби будiвельнi. Порядок роз-
| роблення i постановка на виробництво
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 1497-84 | Металлы. Методы испытания на растяжение
(СТ СЭВ 471-88, | образцов для механических и технологических
СТ ИСО 6892-84) | испытаний
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 7564-73 | Сталь. Общие правила отбора проб, загото-
(СТ СЭВ 2859-81, | вок и образцов для механических и техноло-
СТ ИСО 377-85) | гических испытаний
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 11701-84 | Металлы. Методы испытания на растяжение тонких
| листов и лент
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 18321-73 | Статистический контроль качества. Методы слу-
(СТ СЭВ 1934-79) | чайного отбора выборок штучной продукции
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 27751-88 | Надежность строительных конструкций и основа-
(СТ СЭВ 384-87) | ний. Основные положения по расчету
З Визначення
У цьому стандартi поданi такi термiни та визначення:
3.1 Навантаження - фактор чи сукупнiсть факторiв, дiя яких на
об'єкт, що випробовується, приводить до змiни його напружнодефор-
мованого стану.
3.2 Навантажування - процес дiї навантаження на об'єкт.
3.3 Статичне навантажування - навантажування, яке характери-
зується вiдсутнiстю прискорень вiдносного руху точок об'єкту.
3.4 Динамiчне навантажування - навантажування, що супровод-
жується прискореннями вiдносного руху точок об'єкту.
3.5 Залишкова деформацiя - деформацiя, яка зберiгається пiсля
вилучення навантаження, що її викликало.
3.6 Розрахункова модель - об'єкт розрахунку, наведений у виг-
лядi, що зберiгає всi його суттєвi особливостi щодо цiлей розра-
хунку i дає можливiсть знайти напружно-деформований стан розра-
хунковим шляхом.
3.7 Граничне навантаження - найбiльше значення навантаження,
при якому зберiгається несуча спроможнiсть об'єкту випробування.
3.8 Контрольне навантаження - навантаження, що реалiзується в
процесi випробувань i значення якого визначається згiдно з кон-
трольованим критерiєм надiйностi конструкцiй.
3.9 Партiя (виробiв) - сукупнiсть виробiв одного типорозмiру
та конструктивної марки, що виготовлена на протязi визначеного
часу i в однакових умовах.
ДСТУ Б В. 2.6-10-96 С.3
4 Загальнi положення
4.1 Метою проведення випробувань навантаженням передбачається:
- експериментальне вивчення процесiв, що вiдбуваються в кон-
струкцiї пiд час впливу навантаження;
- визначення несучої спроможностi i експлуатацiйних властивос-
тей конструкцiй та їх елементiв, установлення їх вiдповiдностi
технiчним вимогам;
- перевiрка якостi виготовлення та монтажу;
- якiсна та кiлькiсна оцiнка показникiв, що характеризують
властивостi i стан конструкцiй, якi експлуатуються.
4.2 Випробування проводяться у випадках, передбачених норма-
тивною або технiчною (технологiчною, проектною, конструкторською)
документацiєю.
4.3 Рiшення про проведення випробувань навантаженням може бу-
ти прийнято також у випадках, коли:
- прийнята в нормах проектування або традицiйно використовува-
на в проектнiй практицi розрахункова модель виявляється недостат-
ньо обгрунтованою (наприклад, через новизну конструктивного або
схемного рiшення, що приймається), або ж з'явилися обгрунтованi
сумнiви щодо правильностi результатiв розрахункiв, одержаних в
рамках такої моделi;
- несуча спроможнiсть певних деталей конструкцiї або кон-
струкцiї в цiлому не може бути визначена шляхом розрахунку i по-
винна бути встановлена за значенням фактичного руйнiвного наван-
таження;
- потрiбно пiдтвердити, що мiцнiснi параметри i властивостi
однотипних конструкций або деталей, що випускаються серiйно,
вiдповiдають вимогам, що до них ставляться, або вiдповiдають та-
ким самим параметрам i властивостям ранiше випробовуваних прото-
типiв (головних зразкiв);
- необхiдно пiдтвердити фактичну роботоздатнiсть iснуючої кон-
струкцiї, особливо при наявностi дефектiв чи пошкоджень, або
пiсля виконання реконструкцiї (змiцнення) об'єкту.
Рiшення щодо проведення випробувань може бути прийняте також
проектною органiзацiєю й органiзацiєю, що виконує будiвельнi ро-
боти або виготовляє конструкцiї (елементи), органом з
сертифiкацiї, замовником (забудовником). В усiх випадках
вiдповiдна органiзацiя зобов'язана чiтко зформулювати основну ме-
ту випробувань.
4.4 Випробування виконуються органiзацiями, що мають досвiд i
навики проведення подiбних робiт, оснащенi необхiдним випробу-
вальним устаткуванням i вимiрювальними приладами, мають пiдготов-
ленi кадри вiдповiдної квалiфiкацiї i необхiдну лiцензiю.
4.5 Перед проведенням випробувань їхня мета i загальна схема
повиннi бути погодженi мiж проектною органiзацiєю й органiзацiєю,
що виконує випробування. Зокрема, пiдлягають узгодженню всi
рiшення, що стосуються вiдбору частин будiвлi чи споруди (виго-
товленню зразкiв конструкцiй), що випробовуються, а також спосо-
би оцiнки та iнтерпретацiї результатiв випробувань i склад
звiтної документацiї.
ДСТУ Б В. 2.6-10-96 С.4
4.6 Пiд час проведення випробувань слiд приймати заходи щодо
забезпечення безпеки робiт. Вiдповiдальнiсть за їх дотриманням
несе органiзацiя, що проводить випробування.
Слiд переважно використовувати випробувальнi установки i прис-
трої, що забезпечують дистанцiйне завантаження конструкцiй i
зняття вiдлiкiв з приладiв.
Треба вживати заходiв щодо запобiгання обвалення конструкцiї,
що випробовується, встановлених на нiй пристроїв, а також заван-
тажувальних матерiалiв i баластних вантажiв (штучних, сипучих то-
що). Для цього необхiдно:
- установлювати страхувальнi опори;
- пiдтримувати в процесi навантажування мiнiмально необхiднi
за умовами випробувань зазори мiж конструкцiєю, що випробо-
вується, i страхувальними опорами;
- розкрiплювати або пiдвiшувати елементи навантажувальних
пристроїв.
Пiд час пiдготовки та проведення випробувань слiд дотримувати-
ся правил технiки безпеки, що регламентуються вiдповiдними норма-
тивними документами.
Особливої обережностi слiд дотримуватися при випробуваннi
будiвель та споруд, не повнiстю закiнчених будiвництвом, а також
при випробуваннi конструкцiй, що експлуатуються, якi мають дефек-
ти i пошкодження.
В зону випробувань забороняється доступ стороннiх осiб.
5 Пiдготовка до проведення випробувань
5.1 Випробування проводяться за програмою, що узгоджується
усiма учасниками процесу та зацiкавленими органiзацiями. Ком-
плекснi i натурнi випробування складних i вiдповiдальних кон-
струкцiй виконуються за спецiально розробленим проектом, до скла-
ду якого входить технiчна документацiя на випробувальне устатку-
вання, спецiальнi засоби вимiрювань, навантажувальнi i страху-
вальнi пристрої, а також програма i методика випробувань.
5.2 Випробування повинно бути обгрунтовано з використанням
прийнятої попередньо розрахункової моделi ( можливо, неповної або
наближеної), яка враховує роль усiх основних параметрiв кон-
струкцiї, що визначають її поведiнку пiд навантаженням i дозволяє
прогнозувати її граничний стан.
В необхiдних випадках для вибору розрахункової моделi прово-
дять попереднi дослiди.
5.3 У программi випробувань повинно бути вказано:
- пiдстави щодо проведення випробувань, мета випробувань, нор-
мативнi та iншi документи, що використовуються;
- перелiк i точний опис усiх елементiв конструкцiї, що включе-
но у фрагмент будiвлi чи споруди, який випробовується, або опис
зразкiв, що випробовуються, з вказiвкою значень їх основних пара-
метрiв (розмiри, форма поперечного перерiзу, матерiал, допуски на
виготовлення i т.iн.);
- способи вiдбору екземплярiв серiйної продукцiї, що випробо-
вуються (процедура вiдбору, кiлькiсть зразкiв i т.iн.) або вибо-
ру фрагментiв будiвлi чи споруди, що випробовуються;
ДСТУ Б В. 2.6-10-96 С.5
- всi випробувальнi навантаження i дiї (точки прикладення, ве-
личини, можливi комбiнацiї) i способи облiку чи компенсацiї дiй,
що не враховуються;
- принципи дiї i основнi конструктивнi рiшення випробувальних
пристосувань, пристроїв та апаратiв, включаючи опис системи опи-
рання зразкiв, що випробовуються, способiв забезпечення необ-
хiдних вiльних перемiщень та поворотiв, розкрiплючих та пiдсилю-
чих пристроїв, засобiв вимiрювання та контролю;
- точки, в яких виконуються вимiрювання, методи спостережень i
реєстрацiї величин перемiщень, поворотiв, деформацiй i т. iн.;
- способи контролю прикладеного навантаження;
- методи оцiнки точностi i статистичної обробки результатiв
всiх вимiрювань.
5.4 Конструкцiї та елементи, що випробовуються, повиннi бути
вiльнi вiд дiї навантажень, що не враховуються в експериментi, а
їх закрiплення вiд зсувiв i поворотiв повинно вiдповiдати схемi
роботи зразка, що випробовується, в загальнiй структурi несучих
конструкцiй об'єкту.
5.5 Випробувальнi пристрої та пристосування повиннi бути зап-
роектованi i виготовленi такими, щоб правильно вiдображати харак-
тер розподiлу дiючих на конструкцiю навантажень i при цьому не
стискувати тих перемiщень i поворотiв, якi не повиннi бути обме-
женi в силу прийнятої розрахункової схеми.
5.6 Перед проведенням випробувань засоби вимiрювань, що вико-
ристовуються, повиннi пройти необхiдну метрологiчну перевiрку, а
спецiальнi нестандартнi засоби вимiрювання-атестацiю.
6 Загальнi правила проведення випробувань
6.1 При проведеннi стендових випробувань з метою виключення
похибки установки зразка на випробувальному стендi доцiльно пе-
ред випробуванням завантажити зразок попереднiм навантаженням,
яке за величиною не повинно перевищувати половину вiд контрольно-
го значення. При цьому необхiдно встановити рiвень початкового
навантаження, який визначається стабiльнiстю показань вимiрю-
вальних приладiв, що фiксується перед подальшим навантажуванням
зразка та пiсля його розвантаження до цього рiвня.
Перед проведенням приймальних випробувань конструкцiї (їх еле-
менти) повиннi бути завантаженi пробним навантаженням, iнтен-
сивнiсть якого дорiвнює половинi вiд експлуатацiйного значення.
6.2 Навантаження слiд проводити декiлькома етапами, як прави-
ло, рiвними частками, що не перевищують 20 % вiд величини кон-
трольного навантаження, i з однаковими iнтервалами витримки на
кожному з промiжних етапiв. При випробуваннях до зруйнування
пiсля прикладення 80 % вiд очiкуваного граничного навантаження
подальше навантажування здiйснюється iз зменшеними в 2-3 рази
прирощеннями навантаження. Допустима вiдносна похибка встановлен-
ня навантажень не повинна перевищувати +/- 3 %.
Час витримки на кожному етапi повинен бути достатнiм для того,
щоб система прийшла до стану рiвноваги, що контролюється
стабiльнiстю показань вимiрювальних приладiв, якi фiксують на по-
чатку i в кiнцi вимiрiв, що виконуються. Перехiд до наступного
етапу не допускається ранiше нiж конструкцiя, що випробовується,
не буде оглянута з метою реєстрацiї пошкоджень, випучувань, мiсце-
вих зруйнувань елементiв та з'єднань i т.iн.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.6
6.3 В неруйнуючих випробуваннях необхiдно пiдтримувати пос-
тiйний рiвень контрольного навантаження. Перевiрка цього рiвня i
значень перемiщень здiйснюється через кожнi 15 хвилин. Величина
навантаження повинна пiдтримуватися на рiвнi контрольного значен-
ня доти, доки не припиниться прирiст перемiщень за п'ятнадцятих-
вилинний iнтервал часу, але не менше однiєї години.
6.4 Зняття навантаження також повинно здiйснюватися рiвними
частками з вiдстеженням змiни величин перемiщень до остаточного
розвантаження конструкцiї, що випробовується, коли реєструється
наявнiсть i величина залишкової деформацiї.
6.5 Очiкуванi величини параметрiв, що пiдлягають визначенню
пiд час випробувань, повиннi не менше нiж у 10 раз перевищувати
середньоквадратичну похибку вимiрюючих приладiв.
Точнiсть результатiв повинна визначатися програмою випробу-
вань з урахуванням можливих похибок вимiрювань, кiлькостi зразкiв
i методiв статистичної обробки результатiв, що використовуються.
Статистична оцiнка результатiв перевiряється на рiвнi значущостi
5 %. Остаточна вiдносна похибка результатiв випробування не по-
винна перевищувати +/- 10 %.
6.6 Властивостi сталi визначаються за результатами випробу-
вань зразкiв вiдповiдно до ГОСТ 1487-84 (Стандарт ИСО 6892-84)
або ГОСТ 11701-84. Зразки для випробувань металу виготовляються з
проб, що вiдiбранi за вказiвками ГОСТ 7564-73 безпосередньо з
конструкцiї, що випробовується, однак не з тих її мiсць, якi
пiддавалися пластичному деформуванню в процесi виготовлення i
випробування. Для конструкцiй, що знаходяться в експлуатацiї,
вiдбiр проб виконують в ненапружених або малонапружених елемен-
тах з необхiдною компенсацiєю послаблення вiдповiдним пiдсилен-
ням цих елементiв,
6.7 При випробуваннi моделей конструкцiї необхiдно в
спецiально поставленiй серiї попереднiх випробувань встановити
значення масштабного фактору.
7 Види випробувань
7.1 Сталевi будiвельнi конструкцiї та їх елементи можуть
пiддаватися визначальним або контрольним випробуванням.
За методикою проведення випробування подiляються на статичнi й
динамiчнi; за характером i способом створення випробувальних на-
вантажень - на випробування штучно створеним навантаженням i на
випробування з навантаженням вiд технологiчного устаткування або
природним навантаженням; за мiсцем проведення - на лабораторнi
або заводськi стендовi i натурнi (польовi); за часом проведення -
на разовi i довгочаснi (iнструментальнi спостереження i монiто-
ринг).
7.2 Визначальнi випробування, що проводяться для встановлення
значень параметрiв i характеристик конструкцiї, передбачених
програмою випробувань, виконуються на етапi розробки конструкцiї
або при налагодженнi технологiї її виготовлення i подiляються на
неруйнiвнi випробування i випробування до зруйнування.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.7
Неруйнiвнi визначальнi випробування в свою чергу подiляються
на:
- оцiночнi - їх метою є оцiнка експлуатацiйних властивостей
конструкцiї i виявлення особливостей її поведiнки в процесi на-
вантаження;
- перевiрочнi - метою яких є перевiрка несучої спроможностi
виробу (конструкцiї) i зiставлення її з вимогами, що встанов-
люються нормами проектування або iншою нормативно-технiчною доку-
ментацiєю.
Метою визначальних випробувань, що виконуються до зруйнування,
є оцiнка фактичного граничного опору виробу (конструкцiї) i вста-
новлення форми та особливостей прояву її граничного стану.
7.3 Контрольнi випробування, що виконуються звичайно в процесi
виробництва конструкцiй, включають:
- перiодичнi - що проводяться в обсягах i в строки, що вста-
новленi нормативною або технiчною документацiєю на конкретнi ви-
ди чи групи виробiв (конструкцiй та їх елементiв), i мають своєю
метою контроль стабiльностi якiсних параметрiв i перевiрку можли-
востi продовження випуску виробiв в серiйному виробництвi;
- приймальнi - що проводяться на особливо вiдповiдальних кон-
струкцiях одиничного чи дрiбносерiйного виготовлення з метою пе-
ревiрки можливостi їх використання за призначенням.
Статичнi i динамiчнi випробування
7.4 Статичним випробуванням пiдлягають будiвлi та споруди,
конструкцiї та їх елементи, що не призначенi для роботи пiд ди-
намiчними впливами i навантаженнями.
Метою статичних випробувань є порiвняння дiйсної роботи кон-
струкцiї (елементу) з поведiнкою, що передбачалась розрахунковою
моделлю, та визначення несучої спроможностi конструкцiї.
7.5 В процесi проведення статичних випробувань визначаються:
- параметри деформованого стану (абсолютнi та взаємнi пе-
ремiщення, вiдноснi повздовжнi деформацiї та зсуви, кути поворо-
ту, iншi величини, що передбаченi програмою випробувань) або
вiдповiднi їм внутрiшнi зусилля i напруження;
- граничнi навантаження;
- особливостi схеми руйнування.
7.6 Динамiчним випробуванням пiдлягають будiвлi та споруди або
їх елементи, для яких вплив динамiчних навантажень на мiцнiсть,
деформативнiсть чи довговiчнiсть є визначальним. Динамiчнi випро-
бування проводять для:
- встановлення реакцiї конструкцiї на величину i характер ди-
намiчних навантажень, що до неї прикладенi;
- встановлення характеру i величини динамiчних навантажень, що
дiють на конструкцiю вiд технологiчного обладнання чи природних
факторiв i реакцiї конструкцiї на цi навантаження;
- визначення дiйсного рiвня вiбрацiй.
7.7 В процесi проведення динамiчних випробувань визначаються:
- параметри власних коливань конструкцiї (форма, частота чи
перiод, коефiцiєнти демпфiрування);
- параметри примусових коливань (амплiтуда, частота, спек-
тральна характеристика коливального процесу);
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.8
- динамiчнi коефiцiєнти для складових частин вiдгуку кон-
струкцiї (вiдношення динамiчного вiдгуку до вiдповiдного статич-
ного);
- динамiчнi коефiцiєнти, а також коефiцiєнти динамiчної подат-
ливостi основ i мiсць розташування обладнання з динамiчними на-
вантаженнями.
7.8 Як випробувальне навантаження може використовуватись на-
вантаження вiд спецiальних силозадаючих пристроїв, технологiчно-
го обладнання або дiї природних факторiв (вiтру, морських хвиль i
таке iн.). Якщо випробування проводять з метою визначення пара-
метрiв власних коливань, застосовують метод аналiзу амплiтуд-
но-частотної характеристики, приймаючи за власнi частоти резо-
нанснi частоти, що вiдповiдають пiкам амплiтудно-частотної харак-
теристики, форми коливань визначають за спiввiдношенням величин
резонансних пiкiв в рiзних точках конструкцiї, а коефiцiєнти дем-
пфiрування - по ширинi резонансних пiкiв.
Оцiночнi випробування
7.9 Контрольнi навантаження при оцiночних випробуваннях фор-
муються як комбiнацiя таких дiй:
- власна вага конструкцiї (елементу), що випробовується, прий-
мається за її фактичним значенням;
- iншi постiйнi навантаження, що взятi з коефiцiєнтом
надiйностi,
Y = 1 + 0,5(Y - 1), (1)
f,ех f
де
Y - коефiцiєнт надiйностi за навантаженням для вiдповiдного
f навантаження чи впливу, установлений дiючими нормами
проектування;
- змiннi навантаження, що взятi з коефiцiєнтом надiйностi,
Y = 1 + 0,5(Y - 1), (2)
f,ех f
7.10 Конструкцiя (елемент) вважається такою, що витримала вип-
робування, якщо:
- в нiй не виявлено будь-яких пошкоджень;
- залежнiсть мiж величиною навантаження i перемiщеннями мала,
в основному, лiнiйний характер;
- залишковi перемiщення, що замiрянi пiсля зняття навантажен-
ня, не перевищують 20 % вiд їх максимальних значень пiд дiєю кон-
трольного навантаження.
7.11 Якщо умови 5.6 не виконано, то випробування на дiю того ж
самого контрольного навантаження повинно бути повторено. Якщо при
повторному навантажуваннi робота конструкцiї буде в основному
лiнiйною, а залишковi перемiщення не перевищуватимуть 10 % вiд
максимальних величин, зареєстрованих в цьому навантажуваннi, то
конструкцiя вважається такою, що витримала випробування.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.9
Перевiрочнi випробування
7.12 Випробування проводяться навантаженням
F = F R /R , (3)
k d yt y
де
F - розрахункова комбiнацiя навантажень, що обчислена
d вiдповiдно до дiючих норм проектування стосовно до пе-
ревiрки граничного стану першої групи;
R - розрахунковий опiр за границею текучостi, визначений згiдно
y з нормами проектування;
R - усереднене значення фактичної границi текучостi прокату,
yt використаного при виготовленi конструкцiї (елементу), що
випробовується.
7.13 Конструкцiя вважається такою, що витримала випробування,
якщо пiд дiєю навантаження F конструкцiї не заподiяно нiяких
k
пошкоджень, а пiсля розвантажування перемiщення зменшились не
менше нiж на 80 %. При цьому випробувана конструкцiя визна-
чається придатною до експлуатацiї при навантаженнях, що не пере-
вищують F .
k
Випробування до зруйнування
7.14 Цi випробування дають вiдомостi про фактичну несучу спро-
можнiсть конструкцiї i дозволяють прийняти рiшення про встанов-
лення обгрунтованих значень граничного опору для проектування
аналогiчних конструкцiй. Тому, якщо зразок, що випробовується, не
призначений для використання за призначенням, то з метою накопи-
чення iнформацiї про фактичнi резерви мiцностi пiсля завершення
оцiночних або перевiрочних випробувань проводити випробування до
зруйнування.
7.15 Значення граничного навантаження P фiксується при проявi
t
перших ознак руйнування (трiщини, мiсцевi випучування, зрушення в
з'єднаннях i т.iн.). Якщо цi ознаки було зафiксовано на одному з
етапiв навантаження, то граничне навантаження визначається за да-
ними попереднього етапу навантаження за iнтерполяцiєю.
7.16 Якщо розглядається конструкцiя-прототип або головний зра-
зок продукцiї, що має випускатись серiйно, то для визначення роз-
рахункової несучої спроможностi випробуванням до зруйнування
пiддають не менше трьох однотипних зразкiв.
Методи визначення значення розрахункової несучої спроможностi
конструкцiї (розрахункового навантаження) наведено в додатку А.
Контрольнi випробування
7.17 Контрольнi випробування проводяться для вирiшення питан-
ня про прийняття або бракування партiї однотипних виробiв. Кон-
тролюється вiдповiднiсть несучої спроможностi виробiв партiї, що
перевiряється, вимогам проектно-конструкторської документацiї або
їх вiдповiднiсть, установленiй у визначальних випробуваннях несу-
чої спроможностi головного зразка (прототипу) конструкцiї.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С. 10
7.18 Випробуванням пiдлягають зразки, якi випадково вiдби-
рають iз партiї виробiв вiдповiдно до вказiвок ГОСТ 18321-73.
Кiлькiсть зразкiв, що вiдбираються для випробувань, а також iншi
умови контролю (характер опирання, вид навантаження i т.iн.)
указуються в проектно-конструкторськiй документацiї або в тех-
нiчних умовах на виготовлення виробiв певного виду.
7.19 До випробувань вiдiбраних зразкiв необхiдно проконтролю-
вати їх розмiри i перевiрити зовнiшнi ознаки, що характеризують
якiсть їх виготовлення, ознайомитися з сертифiкатом на викорис-
танi матерiали. На випробування подаються тiльки тi зразки,
вiдхилення показникiв яких вiд вимог проекту чи виробу-прототипу
знаходяться у межах допускiв, установлених дiючими нормативними
документами.
7.20 При контролi шляхом зiставлення з прототипом вирiб вва-
жається таким, що витримав випробування i партiя приймається, як-
що максимальне значення перемiщень не перевищує вiдповiдного зна-
чення, зафiксованого при випробуваннях прототипу (головного зраз-
ка) бiльше нiж на 20 %, а максимальне iз залишкових перемiщень -
бiльше нiж на 5 %.
При контролi шляхом зiставлення iз зазначеним в проектно-кон-
структорськiй документацiї граничним навантаженням Q вирiб
розр
вважається таким, що витримав випробування i партiя приймається,
якщо всi зразки витримали без пошкоджень контрольне навантаження
Q = С Q . Коефiцiєнт рiвня контролю С визначається залеж-
вип k розр k
но вiд числа випробуваних зразкiв k i класу вiдповiдальностi кон-
струкцiї за ГОСТ 27751-88 за вказiвками таблицi 1.
Таблиця I
-----------------------------------------------------------------
| | Значення С |
| | k |
| Кiлькiсть | для конструкцiй класу вiдповiдальностi |
| зразкiв k |------------------------------------------------|
| | I | II | III |
|--------------|---------------|-----------------|--------------|
| 1 | 1,401 | 1,306 | 1,217 |
|---------------------------------------------------------------|
| 2 | 1,308 | 1,222 | 1,141 |
|---------------------------------------------------------------|
| 3 | 1,263 | 1,181 | 1,105 |
|---------------------------------------------------------------|
| 4 | 1,235 | 1,156 | 1,081 |
|---------------------------------------------------------------|
| 5 | 1,216 | 1,137 | 1,064 |
-----------------------------------------------------------------
7.21 Вироби, що не витримали випробувань, допускається вико-
ристовувати при зменшених навантаженнях. Можливiсть такого вико-
ристання повинна бути обгрунтована проектною органiзацiєю, яка i
встановлює нове значення допустимого навантаження, а також iншi
обов'язковi умови застосування виробу, як елементу конструкцiї.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С. 11
8 Документування випробувань
8.1 Результати випробувань, включаючи первиннi данi про пока-
зання вимiрювальних приладiв, заносяться в лабораторний журнал,
що зберiгається в випробувальнiй лабораторiї. Журнал повинен бу-
ти пiдписаний особою, вiдповiдальною за проведення випробувань.
8.2 У звiтi про експериментальне випробування наводяться такi
вiдомостi:
- план випробувань (з врахуванням внесених до нього змiн);
- опис, креслення, спецiфiкацiї для всiх випробуваних зразкiв;
- опис випробувальних пристосувань та пристроїв з необхiдними
схемами;
- детальний опис ходу виконаного експерименту, включаючи
фiксацiю непередбачених ефектiв та явищ;
- результати випробувань, що необхiднi для оцiнки конструкцiї
(її елементiв).
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С. 12
Додаток А
(рекомендований)
Визначення граничного опору
за результатами випробувань до руйнування
Данi про руйнiвнi навантаження пiдлягають коригуванню ранiше
нiж за ними можна буде визначити розрахунковий граничний опiр
конструкцiї.
Результати кожного випробування (руйнiвне навантаження чи
вiдповiдний йому граничний опiр) коригуються за формулою:
r
R = R N (t/t ) (4)
ni fi f
де
R i R - вiдповiдно скоригований та вимiряний результати i-го
ni fi дослiду;
t i t - номiнальна i фактична товщина прокату;
f
N - коефiцiєнт виду зруйнування, що визначається за таб-
лицею 1 залежно вiд зафiксованого в експериментi ха-
рактеру руйнування;
r - показник степеня, що залежить вiд t i t , а також вiд
f
вiдносної гнучкостi b/t, де b - ширина дiлянки по-
перечного перерiзу (звiс полки,висота стiнки i т.iн.),
i приймається:
r = 1, якщо t > t ;
f
r = 1, якщо t < t , але (b/t) < (b/t) ;
f lim
r = 2, якщо t (b/t) .
f lim
Гранична гнучкiсть (b/t) приймається за вказiвками норм
lim
проектування. Якщо поперечний перерiз елементу, що випробо-
вується, має декiлька дiлянок з рiзними t i b, то перевiрка вико-
нується по усередненим значенням вiдносної товщини (t/t ) i мак-
f
симальному значенню гнучкостi (b/t). Розрахунковий граничний опiр
визначається за формулою:
R = R /Y , (5)
d m m
де
R - середнє значення скоригованих результатiв випробувань по k
m випробуваннях
k
__
R = (1/k) > R ; (6)
m -- ni
i=1
Y - коефiцiєнт надiйностi даних випробувань, що визначається за
m формулою:
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С. 13
Y = 1 + 1,33 (R - R )/(С R ). (7)
m ni,max ni,min lk m
Тут через R i R позначенi вiдповiдно найбiльше i
ni,max ni,min
найменше iз значень R , а коефiцiєнт С визначається залежно
ni 1k
вiд числа дослiдiв k за даними таблицi 2.
Таблиця А. I
-----------------------------------------------------------------
| N | Характер руйнування | Коeфiцiєнт виду руйнування |
|---|----------------------------|------------------------------|
| 1 | Текучiсть, надмiрнi плас- | N = R /R |
| | тичнi деформацiї елементу | y yt |
|---------------------------------------------------------------|
| | Локальне випучування при | |
| | напруженнях б в перерiзi, | N = 0,75 |
| | u | N = 0,75 + ( Зб - 2R х |
| 2 | де воно сталося: | u yt |
| | б = 2R /3 | х(R /R - 0,75)/R |
| | u yt | y yt y |
| | 2R /3 < б 2400 кг/см i N = 0,5, коли R невiдомо.
y y
Таблиця А.2
-----------------------------------------------------------------
| k | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---------------------------------------------------------------|
| С | 1,916 |2,237 |2,481 |2,672 |2,829 |2,963 |3,078| 3,179|
| 1k,т | | | | | | | | |
-----------------------------------------------------------------
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С. 14
УДК 693.8 91.080.10
Ключовi слова:
конструкцiї сталевi, випробування, несуча спроможнiсть, ста-
тичнi випробування, динамiчнi випробування, натурнi випробу-
вання, обгрунтування розрахункової моделi, оцiнка якостi, об-
робка результатiв.
ДСТУ Б В. 2.6-10-96
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УКРАИНЫ
-----------------------------------------------------------------
Конструкции зданий и сооружений
КОНСТРУКЦИИ СТАЛЬНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ.
Методы испытания нагружением
Издание официальное
Госкомградостроительства Украины
Киев 1997
ДСТУ Б В.2.6-10-96 C.II
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН
Государственным проектным и научно-исследовательским институ-
том "Укрниипроектстальконструкция"
ИСПОЛНИТЕЛИ
Доктора технических наук А.В. Перельмутер - руководитель рабо-
ты, В.А. Пермяков; кандидаты технических наук Е.М. Ермак, В.И.
Кретов, Н.Г. Марьенков, М.А. Микитаренко, Г.Л. Семенец,
В.Г. Тарасюк, З.А. Шульман
2 ВНЕСЕН
Главным управлением промышленного строительства и инженерной
инфраструктуры Государственного комитета Украины по делам гра-
достроительства и архитектуры
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Приказом Государственного комитета Украины по делам градос-
троительства и архитектуры от 18 декабря 1996 г. N 219
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично вос-
произведен, тиражирован и распространен в качестве официально-
го издания без разрешения Государственного комитета Украины по
делам градостроительства и архитектуры.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 C.III
Содержание
с.
1 Область применения ...................................... 1
2 Нормативные ссылки ....................................... 2
3 Определения .............................................. 2
4 Общие положения........................................... З
5 Подготовка к проведению испытаний ........................ 4
6 Общие правила проведения испытаний ....................... 5
7 Виды испытаний ........................................... 6
8 Документирование испытаний ...............................10
Приложение А
Определение предельного сопротивления
по результатам испытаний до разрушения ...................11
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ УКРАИНЫ
-----------------------------------------------------------------
Конструкции стальные строительные.
Методы испытания нагружением
Конструкцiї сталевi будiвельнi.
Методи випробування навантаженням
Steel building construction.
Loading test methods
-----------------------------------------------------------------
Дата введения 1997-07-01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает виды и методы силовых испыта-
ний стальных строительных конструкций зданий и сооружений, вклю-
чая испытания отдельных элементов конструкций, их узлов и соеди-
нений.
Стандарт распространяется на испытания, выполняемые при изго-
товлении конструкций и их элементов, включая приемочные и квали-
фикационные испытания при разработке и постановке продукции на
производство (ДСТУ А 3.1-6-96) и сертификационные испытания при
обязательной или добровольной сертификации этой продукции, на ис-
пытания при приемке в эксплуатацию, а также на испытания, выпол-
няемые в процессе обследования и оценки технического состояния
эксплуатируемых конструкций.
Стандарт не распространяется на испытания элементов конструк-
ций (элементов), имеющие целью оценку выносливости или малоцикло-
вой прочности при загружениях переменными нагрузками, а также на
испытания, проводимые для оценки работы конструкций в условиях
аварийного нагружения при взрывах, ударах, воздействиях особо
низких или особо высоких температур. При проведении этих испыта-
ний, а также испытаний, проводимых исследовательскими организа-
циями по специальным программам, требования настоящего стандарта
учитываются лишь в той мере, в которой условия проведения испыта-
ний и их цели соответствуют описанным ниже.
Стандарт пригоден для целей сертификации.
-----------------------------------------------------------------
Издание официальное
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.2
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие доку-
менты:
ДСТУ А 3.1-6-96 | Матерiали i вироби будiвельнi. Порядок роз-
| роблення i постановка на виробництво
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 1497-84 | Металлы. Методы испытания на растяжение
(СТ СЭВ 471-88, | образцов для механических и технологических
СТ ИСО 6892-84) | испытаний
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 7564-73 | Сталь. Общие правила отбора проб, загото-
(СТ СЭВ 2859-81, | вок и образцов для механических и техноло-
СТ ИСО 377-85) | гических испытаний
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 11701-84 | Металлы. Методы испытания на растяжение тонких
| листов и лент
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 18321-73 | Статистический контроль качества. Методы слу-
(СТ СЭВ 1934-79) | чайного отбора выборок штучной продукции
-----------------------------------------------------------------
ГОСТ 27751-88 | Надежность строительных конструкций и основа-
(СТ СЭВ 384-87) | ний. Основные положения по расчету
3 Определения
В настоящем стандарте используют следующие термины и определе-
ния:
3.1 Нагрузка - фактор или совокупность факторов, действие ко-
торых на испытываемый объект приводит к изменению его напряжен-
но-деформированного состояния.
3.2 Нагружение - процесс действия нагрузки на объект.
3.3 Статическое нагружение - нагружение, характеризующееся от-
сутствием ускорений относительного движения точек испытываемого
объекта.
3.4 Динамическое нагружение - нагружение, сопровождающееся ус-
корениями относительного движения точек испытываемого объекта.
3.5 Остаточная деформация - деформация, сохраняющаяся после
удаления, вызвавшей ее нагрузки.
3.6 Расчетная модель - объект расчета, представленный в виде,
сохраняющем все существенные особенности в отношении цели расче-
та и допускающий определение напряженно-деформированного состоя-
ния расчетным путем.
3.7 Предельная нагрузка - наибольшее значение нагрузки, при
котором сохраняется несущая способность объекта испытания.
3.8 Контрольная нагрузка - нагрузка, прикладываемая в процес-
се испытаний, значение которой назначается в соответствии с кон-
тролируемым критерием надежности конструкции.
3.9 Партия (изделий) - совокупность изделий одного типоразме-
ра и одной конструктивной марки, изготовленная в течение опреде-
ленного времени в одинаковых условиях.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.3
4 Общие положения
4.1 Целью проведения испытаний нагружением предусматривается:
опытное изучение процессов, протекающих в конструкции при воз-
действии нагрузки:
- выявление несущей способности и эксплуатационных свойств
конструкций и их элементов, установление их соответствия техни-
ческим требованиям;
- проверка качества изготовления и монтажа;
- качественная и количественная оценка показателей, характери-
зующих свойства и состояние эксплуатируемых конструкций.
4.2 Испытания производятся в случаях, предусмотренных норма-
тивной или технической (технологической, проектной, конструктор-
ской) документацией.
4.3 Решение о проведении испытаний нагружением может быть при-
нято также в случаях, когда:
- принятая в нормах проектирования или традиционно используе-
мая в проектной практике расчетная модель оказывается недостаточ-
но обоснованной (например, в силу новизны принимаемого конструк-
тивного или схемного решения) или же появились обоснованные сом-
нения в правильности результатов расчета, получаемых в рамках та-
кой модели;
- несущая способность определенных деталей конструкции или
конструкции в целом не может быть определена расчетным путем и
должна устанавливаться по значениям фактической разрушающей наг-
рузки;
- требуется подтвердить, что прочностные параметры и свойства
серийно выпускаемых однотипных конструкций или деталей соответ-
ствуют предъявляемым требованиям или соответствуют таким же пара-
метрам и свойствам ранее испытанных прототипов (головных образ-
цов);
- необходимо подтвердить фактическую работоспособность сущес-
твующей конструкции, в особенности при наличии дефектов или пов-
реждений или после проведенной реконструкции (усиления) объекта.
Решение о проведении испытаний может быть принято проектной
организаций, организацией производящей строительные работы или
изготавливающей конструкции (элементы), органом по сертификации,
заказчиком (застройщиком). Во всех случаях соответствующая орга-
низация обязана четко сформулировать основную цель испытаний.
4.4 Испытания выполняются организациями, которые имеют опыт и
навыки проведения подобных работ, оснащены необходимым испыта-
тельным оборудованием и измерительными приборами, обладают подго-
товленными кадрами соответствующей квалификации и имеют необходи-
мую лицензию.
4.5 Перед проведением испытаний их цель и общая схема должны
быть согласованы между проектной организацией и организацией,
производящей испытания. В частности, подлежат согласованию все
решения, касающиеся отбора испытываемых частей здания или соору-
жения (изготовления образцов конструкций), а также способы оцен-
ки и интерпретации результатов испытаний и состав отчетной доку-
ментации.
4.6 Во время проведения испытаний необходимо принимать меры к
обеспечению безопасности работ, ответственность за их соблюдение
несет организация, проводящая испытания.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.4
Необходимо использовать главным образом испытательные установ-
ки и приспособления, обеспечивающие дистанционное загружение кон-
струкций и снятие отсчетов с приборов.
Необходимо принимать меры по предотвращению обрушения испыты-
ваемой конструкции, установленных на ней приспособлений, а также
загружающих материалов и балластных грузов (штучных, сыпучих и
др.). Для этого следует:
- устанавливать страховочные опоры;
- поддерживать в процессе нагружения минимально необходимые по
условиям испытания зазоры между испытываемой конструкцией и стра-
ховочными опорами;
- раскреплять или подвешивать элементы нагрузочных устройств.
В период подготовки и проведения испытаний необходимо соблю-
дать правила техники безопасности, регламентированные соответ-
ствующими нормативными документами.
Особую осторожность следует соблюдать при испытаниях зданий и
сооружений, не полностью законченных строительством, а также при
испытании находящихся в эксплуатации конструкций, имеющих дефек-
ты или повреждения.
В зону испытаний запрещается доступ посторонним лицам.
5 Подготовка к проведению испытаний
5.1 Испытания проводятся по программе, согласованной всеми
участниками процесса и заинтересованными организациями. Комплек-
сные и натурные испытания сложных и ответственных конструкций вы-
полняются по специально разработанному проекту, в состав которо-
го входит техническая документация на испытательную оснастку,
специальные средства измерений, нагрузочные и страховочные ус-
тройства, а также программа и методика испытаний.
5.2 Испытание должно быть обосновано с использованием приня-
той предварительно расчетной модели (возможно, неполной или приб-
лиженно, которая учитывает роль всех основных параметров кон-
струкции, определяющих ее поведение под нагрузкой и позволяет
прогнозировать ее предельное состояние.
В необходимых случаях для выбора модели проводятся предвари-
тельные опыты.
5.3 В программе испытаний должны быть указаны:
- основания для проведения испытаний, цель испытаний, ис-
пользуемые нормативные и другие документы;
- перечень и точное описание всех элементов конструкций, вклю-
чаемых в испытываемый фрагмент зданий или сооружений, либо описа-
ние испытываемых образцов с указанием значений их основных пара-
метров (размеры, форма поперечного сечения, материал, допуски на
изготовление и т.п.);
- способы отбора испытываемых экземпляров серийной продукции
(процедура отбора, количество образцов и т.п.) или выбора испыты-
ваемых фрагментов здания или сооружения;
- все испытательные нагрузки и воздействия (точки приложения,
величины, возможные комбинации) и способы учета компенсации неу-
читываемых воздействий;
- принципы действия и основные конструктивные решения испыта-
тельных приспособлений, устройств и аппаратов, включая описание
системы опирания испытываемых образцов, способов обеспечения
необходимой свободы перемещений и поворотов, раскрепляющих и уси-
ливающих устройств, средств измерения и контроля;
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.5
- точки, в которых выполняются измерения, методы наблюдений и
регистрации величин перемещений, поворотов, деформаций и т.п.;
- способы контроля приложенной нагрузки;
- методы оценки погрешности и статистической обработки ре-
зультатов всех измерений.
5.4 Испытываемые конструкции и элементы должны быть свободны
от действия нагрузок, не учитываемых в эксперименте, а их закреп-
ления от смещений и поворотов должны соответствовать особеннос-
тям работы испытываемого образца в общей схеме несущих конструк-
ций объекта.
5.5 Испытательные устройства и приспособления должны быть зап-
роектированы и изготовлены такими, чтобы правильно отражать ха-
рактер распределения действующих на конструкцию нагрузок и при
этом не стеснять тех перемещений и поворотов, которые не должны
быть ограничены в силу принятой расчетной схемы.
5.6 Перед проведением испытаний используемые средства измере-
ний должны пройти необходимую метрологическую поверку, а спе-
циальные и нестандартные средства измерений - аттестацию.
6 Общие правила проведения испытаний
6.1 При проведении стендовых испытаний с целью исключения пог-
решности установки образца на испытательном стенде целесообразно
перед испытанием загрузить образец предварительной нагрузкой, ко-
торая по величине не должна превышать половину от контрольного
значения. При этом необходимо установить уровень начального наг-
ружения, который определяется стабильностью показаний измери-
тельных приборов и фиксируется перед дальнейшим нагружением об-
разца, а также после разгрузки до этого уровня.
Перед проведением приемочных испытаний конструкции (их элемен-
ты) должны быть подвержены нагружению пробной нагрузкой, интен-
сивность которой равна половине от эксплуатационного значения.
6.2 Нагружение следует производить несколькими этапами, как
правило, равными долями, не превышающими 20 % от величины кон-
трольной нагрузки, и с одинаковыми интервалами выдержки на каж-
дом из промежуточных этапов. При испытаниях до разрушения после
приложения 80 % от ожидаемой предельной нагрузки дальнейшее наг-
ружение осуществляется с уменьшенными в 2-3 раза приращениями
нагрузки. Допустимая относительная погрешность задания нагрузок
не должна превышать +/- 3 %.
Время выдержки нагрузки на каждом этапе должно быть достаточ-
ным для того, чтобы система пришла в состояние равновесия, что
контролируется стабильностью показаний приборов, взятых в начале
и в конце проводимых измерений. Переход к следующему этапу не до-
пускается прежде чем испытываемая конструкция не будет осмотрена
с целью регистрации повреждений, выпучиваний местных разрушений
элементов и соединений и т.п.
6.3 В неразрушающих испытаниях необходимо поддерживать пос-
тоянный уровень контрольной нагрузки. Проверка этого уровня и
значений перемещений осуществляется через каждые 15 минут. Вели-
чина нагрузки должна поддерживаться на уровне контрольного значе-
ния до тех пор, пока не прекратится прирост перемещений за пят-
надцатиминутный интервал времени, но не менее одного часа.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.6
6.4 Снятие нагрузки также должно производиться равными долями
с отслеживанием изменения величин перемещений вплоть до полной
разгрузки испытываемой конструкции, когда регистрируется наличие
и величина остаточной деформации.
6.5 Ожидаемые значения параметров, подлежащих определению во
время испытаний, должны не менее чем в 10 раз превышать среднек-
вадратичную ошибку измерительных проборов.
Точность результатов должна определяться программой испытаний
с учетом возможных ошибок измерений, количества образцов и ис-
пользуемых методов статистической обработки результатов. Статис-
тическая оценка результатов проверяется на уровне значимости 5 %.
Окончательная относительная ошибка главных результатов испыта-
ний не должна превышать 10 %.
6.6 Свойства стали определяются по результатам испытаний об-
разцов на растяжение по ГОСТ 1497-84 (Стандарт ИСО 6892-84) или
по ГОСТ 11701-84. Образцы для испытаний металла изготовляются из
проб, отобранных в соответствии с указаниями ГОСТ 7564-73 непос-
редственно из испытываемой конструкции, однако не из тех ее мест,
которые подвергались пластическому деформированию в процессе из-
готовления и испытания. Для конструкций, находящихся в эксплуата-
ции, отбор проб производят в ненапряженных или малонапряженных
элементах с необходимой компенсацией ослабления соответствующим
усилением этих элементов.
6.7 При испытании моделей конструкции необходимо в специально
поставленной серии предварительных опытов установить значение
масштабного фактора.
7 Виды испытаний
7.1 Стальные строительные конструкции и их элементы могут быть
подвергнуты определительным или контрольным испытаниям. По мето-
дике проведения испытания подразделяются на статические и динами-
ческие; по характеру и способу создания испытательных нагрузок -
на испытания искусственно создаваемой нагрузкой и нагрузкой от
технологического оборудования или природной нагрузкой; по месту
проведения - на лабораторные или заводские стендовые и натурные
(полевые); по времени проведения - на разовые и долговременные
(инструментальные наблюдения и мониторинг).
7.2 Определительные испытания, проводимые для установления
значений параметров и характеристик конструкции, предусмотренных
программой испытаний, выполняются на этапе разработки конструк-
ции или при отладке технологии ее изготовления и подразделяются
на неразрушающие испытания и испытания до разрушения.
Неразрушающие определительные испытания в свою очередь подраз-
деляются на:
- оценочные - их целью является оценка эксплуатационных
свойств конструкции и выявление особенностей ее поведения в про-
цессе нагружения;
- проверочные - целью которых является проверка несущей спо-
собности изделия (конструкции) и сопоставление ее с требованиями,
устанавливаемыми нормами проектирования или другой норматив-
но-техническои документацией.
Целью определительных испытаний, выполняемых до разрушения,
является оценка фактического предельного сопротивления изделия
(конструкции) и установление формы и особенностей проявления ее
предельного состояния.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.7
7.3 Контрольные испытания, выполняемые обычно в процессе
производства конструкций включают:
- периодические - проводимые в объемах и в сроки, установлен-
ные нормативной и технической документацией на конкретные виды
или группы изделий (конструкций и их элементов), и имеющие своей
целью контроль стабильности качественных параметров и проверку
возможности продолжения выпуска изделий в серийном производстве;
- приемочные - проводимые на высокоответственных конструкциях
единичного или мелкосерийного изготовления с целью проверки воз-
можности их использования по назначению.
Статические и динамические испытания
7.4 Статическим испытаниям подлежат здания и сооружения, кон-
струкции и их элементы, которые не предназначены для работы при
динамических воздействиях и нагрузках.
Целью статических испытаний является сопоставление действи-
тельной работы конструкции (элемента) с поведением, которое пре-
дусматривалось расчетной моделью, и определение несущей способ-
ности конструкции.
7.5 В процессе проведения статических испытаний определяются:
- параметры деформированного состояния (абсолютные и взаимные
перемещения, относительные линейные деформации и сдвиги, углы по-
ворота, другие величины, предусмотренные программой испытаний)
или соответствующие им внутренние усилия и напряжения;
- предельные нагрузки;
- особенности схемы разрушения.
7.6 Динамическим испытаниям подвергаются здания и сооружения,
конструкции или их элементы, для которых влияние динамических
нагрузок и воздействий на прочность, деформативность или долго-
вечность конструкций является определяющим.
Динамические испытания проводятся для:
- установления реакции конструкции на величину и характер,
приложенных к ней динамических нягрузок;
- установления характера и величины, действующих на конструк-
цию динамических нагрузок от технологического оборудования или
природных факторов и реакции конструкции от этих нагрузок;
- определения действительного уровня вибраций.
7.7 В процессе проведения динамических испытаний определяются:
- параметры собственных колебаний конструкции (форма, частота
или период, коэффициенты демпфирования);
- параметры вынужденных колебаний (амплитуда, частота, спек-
тральная характеристика колебательного процесса);
- динамические коэффициенты для составляющих отклика конструк-
ции (отношение динамического отклика к соответствующему статичес-
кому);
- динамические коэффициенты, а также коэффициенты динамичес-
кой податливости оснований и мест расположения оборудования с ди-
намическими нагрузками.
7.8 В качестве испытательной нагрузки могут использоваться
воздействия от специально создаваемых силозадающих устройств,
технологического оборудования или действия природных факторов
(ветра, морского волнения и др.).
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.8
Если испытания проводятся с целью определения параметров соб-
ственных колебаний, используют метод анализа амплитудно-частот-
ной характеристики, принимая в качестве собственных частот резо-
нансные частоты соответствующие пикам амплитудно-частотной харак-
теристики, формы колебаний определяют по соотношению величин ре-
зонансных пиков в различных точках конструкции, а коэффициенты
демпфирования - по ширине резонансных пиков.
Оценочные испытания
7.9 Испытательная нагрузка при оценочных испытаниях формирует-
ся как комбинация следующих воздействий:
- собственный вес испытываемой конструкции (элемента), прини-
маемый по его фактическому значению;
прочие постоянные нагрузки, взятые с коэффициентом надежности,
Y = 1 + 0,5(Y - 1), (1)
f,ех f
где
Y - коэффициент надежности по нагрузке для соответствующего
f воздействия, установленный действующими нормами проекти-
рования;
- переменные нагрузки, взятые с коэффициентом надежности
Y = 1 + 0,5(Y - 1), (2)
f,ех f
Коэффициент Y принимается не большим чем 1,15 для постоян-
f,ех
ных нагрузок и не большим чем 1,25 для переменных нагрузок.
7.10 Конструкция (элемент) считается выдержавшей испытания,
если:
- в ней не обнаружены какие-либо повреждения;
- зависимость между величиной нагружения и перемещениями носи-
ла, в основном, линейный характер;
- остаточные перемещения, измеренные после снятия нагрузки, не
превышают 20 % от их максимальных значений под воздействием кон-
трольной нагрузки.
7.11 Если условия 5.6 не выполнены, то испытания на действие
той же контрольной нагрузки должны быть повторены. Если при пов-
торном нагружении работа конструкции окажется в основном линей-
ной, а остаточные перемещения не превысят 10 % от максимальных
величин, зарегистрированных в этом нагружении, то конструкция
считается выдержавшей испытания.
Проверочные испытания
7.12 Испытания проводятся нагрузкой
F = F R /R , (3)
k d yt y
где
F - расчетная комбинация нагрузок, вычисленная в соответствии
d с действующими нормами проектирования применительно к про-
верке предельного состояния первой группы;
R - расчетное сопротивление по пределу текучести, определен-
y ное в соответствии с нормами проектирования;
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.9
R - осредненное значение фактического предела текучести прока-
yt та, использованного при изготовлении испытываемой кон-
струкции (элемента).
7.13 Конструкция считается выдержавшей испытания, если под
воздействием нагрузки F конструкция не получила никаких повреж-
k
дений, а после разгрузки перемещения уменьшились не менее чем на
80 %. При этом испытанная конструкция признается пригодной для
эксплуатации при нагрузках не превышающих F .
d
Испытания до разрушения
7.14 Эти испытания дают сведения о фактической несущей способ-
ности конструкции и позволяют принять решение об установлении
обоснованных значений предельного сопротивления для проектирова-
ния аналогичных конструкций. Поэтому если испытываемый образец не
предназначен для использования по назначению, то с целью накопле-
ния информации о фактических резервах прочности после завершения
оценочных или проверочных испытаний проводить испытания до разру-
шения.
7.15 Значение предельной нагрузки Р фиксируется при выявле-
t
нии первых признаков разрушения образца (трещины, местные выпучи-
вания, сдвиги в соединениях и т.п.). Если эти признаки зафиксиро-
ваны на одном из этапов нагружения, то предельная нагрузка опре-
деляется по данным предшествующего этапа нагружения по интерполя-
ции.
7.16 Если рассматривается конструкция-прототип или головной
образец серийно выпускаемой продукции, то для определения расчет-
ной несущей способности испытаниям до разрушения подвергаются не
менее трех однотипных образцов.
Методы определения значения расчетной несущей способности кон-
струкции (расчетной нагрузки) приведены в приложении А.
Контрольные испытания
7.17 Контрольные испытания проводятся для решения вопроса о
приемке или браковке партии однотипных изделий. Контролируется
соответствие несущей способности изделий проверяемой партии тре-
бованиям проектно-конструкторской документации или их соответ-
ствие установленной в определительных испытаниях несущей способ-
ности головного образца (прототипа) конструкции.
7.18 Испытаниям подвергаются образцы, случайно отбираемые из
партии изделий в соответствии с указаниями ГОСТ 18321-73. Коли-
чество образцов, отбираемых для испытаний, а также другие усло-
вия контроля (характер опирания, вид нагружения и т.п.) указы-
ваются в проектно-конструкторской, документации или в техничес-
ких условиях на изготовление изделий определенного вида.
7.19 Перед испытаниями отобранных образцов необходимо прокон-
тролировать их размеры и проверить внешние признаки, характери-
зующие качество их изготовления, а также ознакомиться с сертифи-
катом на использованные материалы. На испытания подаются только
те образцы, отклонения показателей которых от требований проекта
или изделия-прототипа находятся в пределах допусков, установлен-
ных действующими нормативными документами.
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.10
7.20 При контроле путем сопоставления с прототипом изделие
считается выдержавшим испытания и партия принимается, если макси-
мальные значения перемещений не превышают соответствующего значе-
ния, зафиксированного при испытаниях прототипа (головного образ-
ца) более чем на 20 %, а остаточные перемещения - более чем на 5%.
При контроле путем сопоставления с указанной в проектно-кон-
структорской документации предельной нагрузкой Q изделие счи-
расч
тается выдержавшим испытания и партия принимается, если все об-
разцы выдержали без повреждений контрольную нагрузку (Q =
исп
С Q . Коэффициент уровня контроля C определяется в зависимос-
k расч k
ти от числа испытанных образцов k и класса ответственности кон-
струкции по ГОСТ 27751-88 по указаниям таблицы 1.
Таблица 1
-----------------------------------------------------------------
| | Значения С |
| | k |
| Количество | для конструкций класса ответственности |
| образцов k |------------------------------------------------|
| | I | II | III |
|--------------|---------------|-----------------|--------------|
| 1 | 1,401 | 1,306 | 1,217 |
|---------------------------------------------------------------|
| 2 | 1,308 | 1,222 | 1,141 |
|---------------------------------------------------------------|
| 3 | 1,263 | 1,181 | 1,105 |
|---------------------------------------------------------------|
| 4 | 1,235 | 1,156 | 1,081 |
|---------------------------------------------------------------|
| 5 | 1,216 | 1,137 | 1,064 |
-----------------------------------------------------------------
7.21 Изделия, не выдержавшие испытаний, допускается использо-
вать при уменьшенных нагрузках. Возможность такого использования
должна быть обоснована проектной организацией, которая и устанав-
ливает новое значение допустимой нагрузки, а также другие обяза-
тельные условия применения изделия, как элемента конструкций.
8 Документирование испытаний
8.1 Результаты испытаний, включая первичные данные о показа-
ниях измерительных приборов, заносятся в лабораторный журнал,
хранящийся в испытательной лаборатории. Журнал должен быть подпи-
сан лицом, ответственным за проведение испытаний.
8.2 В отчете об экспериментальных исследованиях приводятся
следующие сведения:
- план испытаний (с учетом внесенных в него изменений);
- описания, чертежи, спецификации для всех испытанных образцов;
- описание испытательных приспособлений и устройств с необхо-
димыми схемами;
- детальное описание хода выполненного эксперимента, включая
фиксацию непредвиденных эффектов и явлений;
- результаты испытаний, необходимые для оценки конструкции (ее
элементов).
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.11
Приложение А
(рекомендуемое)
Определение предельного сопротивления
по результатам испытаний до разрушения
Данные о разрушающих нагрузках подлежат корректировке прежде
чем по ним можно будет определить расчетное предельное сопротив-
ление конструкции.
Результаты каждого испытания (разрушающая нагрузка или соот-
ветствующее ей предельное сопротивление) корректируются по форму-
ле:
r
R = R N (t/t ) (4)
ni fi f
где
R и R - соответственно скорректированный и измеренный ре-
ni fi зультат i-го опыта;
t и t - номинальная и фактическая толщина проката;
f
N - коэффициент, определяемый по таблице 1 в зависимос-
ти от зафиксированного в эксперименте характера раз-
рушения;
r - показатель степени, зависящийй от t и t , а также от
f
относительной гибкости b/t, где b - ширина участка
поперечного сечения (свес полки, высота стенки и
т.п.), и принимаемый:
r = 1, если t > t ;
f
r = 1, если t < t , но (b/t) < (b/t) ;
f lim
r = 2, если t (b/t) .
f lim
Предельная гибкость (b/t) принимается по указаниям норм
lim
проектирования. Если поперечное сечение испытываемого элемента
имеет несколько участков с различными t и b, то проверка выпол-
няется по осредненному значению относительной толщины (t/t ) и
f
максимальному значению гибкости (b/t). Расчетное предельное соп-
ротивление определяется по формуле:
R = R /Y , (5)
d m m
где
R - среднее значение скорректированных результатов испытаний
m по k испытаниям
k
__
R = (1/k) > R ; (6)
m -- ni
i=1
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.12
Y - коэффициент надежности данных испытаний, вычисляемый по
m формуле:
Y = 1 + 1,33 (R - R )/(С R ). (7)
m ni,max ni,min lk m
Здесь через R и R обозначены соответственно наи-
ni,max ni,min
большее и наименьшее из значений R , а коэффициент C опреде-
ni 1k
ляется в зависимости от числа опытов k по данным табл. 2.
Таблица А.1
-----------------------------------------------------------------
| N | Характер разрушения | Коэффициент вида разрушения |
|---|----------------------------|------------------------------|
| 1 | Текучесть, чрезмерные плас-| N = R /R |
| | тичные деформации элемента | y yt |
|---------------------------------------------------------------|
| | Локальное выпучивание при | |
| | напряжениях б в сечении, | N = 0,75 |
| | u | N = 0,75 + ( Зб - 2R х |
| 2 | где оно произошло: | u yt |
| | б = 2R /3 | х(R /R - 0,75)/R |
| | u yt | y yt y |
| | 2R /3 < б 2400 кг/см и N = 0,5, если R неизвестно.
y y
Таблица А.2
-----------------------------------------------------------------
| k | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---------------------------------------------------------------|
| С | 1,916 |2,237 |2,481 |2,672 |2,829 |2,963 |3,078| 3,179|
| 1k,т | | | | | | | | |
-----------------------------------------------------------------
ДСТУ Б В.2.6-10-96 С.13
УДК 693.8 91.080.10
Ключевые слова:
конструкции стальные, испытания, несущая способность, стати-
ческие испытания, динамические испытания, натурные испытания,
обоснование расчетной модели, оценка качества, обработка ре-
зультатов.
