Изучение развития трещин прибором ТЕРЕМ-4


Лаухин Д.В.
Днепропетровская государственная академия строительства и архитектуры

Перед авторами была поставлена задача: наблюдение за трещинами, образовавшимися в железобетонной конструкции камеры для натяжения канатов вантового моста, который является аммиакопроводом через реку Днепр. Трещины образовались в местах опирания металлической балки в конструкцию опоры.

Трудность задачи состояла в том, что трещины имели очень малую ширину раскрытия от 0,1 до 0,2мм, но, учитывая высокую степень важности объекта и повышенную безопасность, в ходе обследования сооружений моста были проведены исследования с применением новой конструкции датчиков перемещений и температуры на базе комплекса «Терем-4».

Датчики контроля перемещений и температуры были установлены на одной из опор моста - аммиакопровода через реку Днепр.

Общий вид аммиакопровода

Фото 1. Общий вид моста через р. Днепр

Общий вид аммиакопровода 2

Фото 2. Элементы конструкции аммиакопровода

Общий вид аммиакопровода 3

Фото 3. Установка прибора на одной из опор моста

На фото 1 представлен общий вид обследуемого сооружения: металлических конструкций вантового моста и железобетонных конструкций опор. В процессе обследования проводились измерения раскрытия возникших трещин в опоре. Для этого на все трещины были закреплены датчики перемещений и датчики температуры конструкций и окружающего воздуха, которые через адаптер подключали к регистрирующему прибору. Этот прибор позволяет проводить регистрацию перемещений и температуры в автоматическом режиме по специально введенной оператором программе. В данном случае все измерения проводились с интервалом пять минут в течение нескольких суток.

Положение трещины в конструкции

Фото 4. Положение трещины в конструкции опоры

Установка датчика на трещину

Фото 5. Установка датчика на трещину

Анализируя полученные при обследовании сооружения данные можно сделать некоторые выводы. Несмотря на малый промежуток времени измерений и весьма незначительные перемещения мы смогли получить данные не только о характере поведения трещины в зависимости от приложенной нагрузки, но и учесть влияние среднесуточной перемены температуры.

Из представленного графика видно, что общая тенденция приращения раскрытия трещин за все время наблюдений составляет около 0.05 мм для трещины №1, 0.06 мм для трещины №2 и так далее. В процессе анализа собранных данных на более коротких временных интервалах получены интересные закономерности. Так, при росте температуры трещины закрываются и наоборот. Точность измерений позволила определить влияние даже незначительных колебаний температуры в течение суток, что составляет порядка 0.005 мм при изменении температуры на 2.5-3°C.

График раскрытия трещин

Рис.1. Графики приращений раскрытия трещин

График развития температуры 2

Рис.2. График развития температуры

Графики приращений раскрытия трещин

Рис.3. Графики приращений раскрытия трещин по датчикам 1…4

График развития температуры

Рис.4. График развития температуры

Общие выводы

1. Без современных методик и оборудования диагностики невозможно качественно обследовать строительные сооружения, с большой вероятностью оценить работоспособность их отдельных элементов и конструкции в целом.

2. Применение приборов Терем-4 при обследовании сооружений позволяет количественно оценить динамику развития трещин, в том числе влияние температуры на характер их раскрытия.

3. Квалифицированный научный подход в сочетании с современными приборами позволяет прогнозировать остаточный ресурс объекта, что особенно важно при обследовании сооружений.