Обзор мирового опыта по проведению натурных испытаний существующих железобетонных конструкций

Введение. Проанализирован отечественный и зарубежный опыт проведения натурных испытаний. Приведена ретроспектива развития стандартов на выполнение натурных испытаний в России и СССР. Осуществлен обзор мировых нормативных документов в части требований к проведению натурных испытаний конструкций, который показал недостаточную исследованность этого вопроса как в нашей стране, так и за рубежом. Полученный обзор может являться основанием для разработки национального стандарта РФ на проведение натурных испытаний.

Материалы и методы. Выполнен аналитический обзор.

Результаты. Показано состояние вопроса и применение стресс-тестов (натурных испытаний) в нашей стране, а также в Германии, США, Италии, Канаде, Австралии, Швейцарии и других странах. Представлены минимальные требования к целевой испытательной нагрузке при испытаниях, режиму нагружения и критериям приемки для экспериментальной оценки несущей способности существующих несущих конструкций, указанные в различных нормах. Проанализированы специализированные критерии приемки несущих конструкций, такие как коэффициент постоянства и отклонения от линейности, упоминаемые в отдельно взятых стандартах.

Выводы. Отмечается сходство общих подходов и отсутствие унифицированных требований к выполнению подобного вида исследований и оценке их результатов. Рассматривается необходимость разработки национального стандарта РФ на проведение натурных испытаний возведенных железобетонных конструкций.

1. Bolle G., Schacht G., Marx S. Geschichtliche Entwicklung und aktuelle Praxis der Probebelastung — Teil 1: Geschichtliche Entwicklung im 19. und Anfang des 20. Jahrhunderts. Bautechnik. 2010; 87(11):700-707. DOI: 10.1002/bate.201010047

2. Bolle G., Schacht G., Marx S. Geschichtliche Entwicklung und aktuelle Praxis der Probebelastung — Teil 2: Entwicklung von Normen und heutige Anwendung. Bautechnik. 2010; 87(12):784-789. DOI: 10.1002/bate.201010052

3. Marx S., Maas H.-G., Schacht G., Koschitzki R., Bolle G. Versuchsgrenzlastindikatoren bei Belastungsversuchen. Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben “Zukunft Bau”. 2011.

4. Schacht G. Experimentelle Bewertung der Schubtragsicherheit von Stahlbetonbauteilen: Dissertation. Technische Universität Dresden, Fakultät Bauingenieurwesen, 2014.

5. Marx S., Schacht G., Bolle G. Kapitel 7 – Bewertung der Tragfähigkeit auf Grundlage von Belastungsversuchen. Fingerloos, F.; Schnell, J.; Marx, S. (Hrsg.): Tragwerksplanung im Bestand, Betonkalender. 2015.

6. Opitz H., Quade J. 10 Jahre Richtlinie des DAfStb “Belastungsversuche an Betonbauwerken”. Erfahrungen und Ausblick. 6 Symp.Exp. Untersuchung von Baukonstruktionen, TU Dresden, Schriftenreihe Konstr. Ingenieurbau(kid), Heft 24. 2011; 81-94.

7. Steffens K. Experimentelle Tragsicherheitsbewertung von Bauwerken: Grundlagen und Anwendungsbeispiele. Berlin, Ernst & Sohn, 2002.

8. Marx S., Schacht G., Maas H.-G. Liebold F., Bolle G. Versuchsgrenzlastindikatoren bei Belastungsversuchen II. Abschlussbericht Zukunft Bau. IRB Verlag Fraunhofer, 2013.

9. Czentner G., Fiedler L., Kapphahn G., Steffens K. Deutsches Archäologisches Institut DAI in Rom. Bautechnik. 2010; 87(3):127-132. DOI: 10.1002/bate.201010010

10. Gutermann M., Schröder C. 10 Jahre Belastungsfahrzeug BELFA. Bautechnik. 2011; 88(3):199-204. DOI: 10.1002/bate.201110020

11. Bretschneider N., Fiedler L., Kapphahn G., Slowik V. Technische Möglichkeiten der Probebelastung von Massivbrücken. Bautechnik. 2012; 89(2):102-110. DOI: 10.1002/bate.201100010

12. Spaethe G. Die Beeinflussung der Sicherheit eines Tragwerks durch Probebelastung. Bauingenieur. 1994; 69(12):459-468.

13. Manleitner S., Opitz H., Steffens K. Belastungsversuche an Betonbauwerken — Eine neue Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton. Beton- und Stahlbetonbau. 2001; 96(7):488-494. DOI: 10.1002/best.200100580

14. Bolle G. Zur Bewertung des Belastungsgrades biegebeanspruchter Stahlbetonbauteile anhand von Last-Verformungs-Informationen: Dissertation. Bauhaus Universität Weimar, 1999.

15. Mettemeyer M., Serra P., Wuerthele M., Schuster G., Nanni A. Shear Load Testing of Carbon Fiber Reinforced Polymer Strengthened Double Tee Beams in Precast Parking Garage. SP-188: 4th Intl Symposium — Fiber Reinforced Polymer Reinforcement for Reinforced Concrete Structures. 1999. DOI: 10.14359/5696

16. Casadei P., Parretti R., Nanni A., Heinze T. In Situ Load Testing of Parking Garage Reinforced Concrete Slabs: Comparison between 24 h and Cyclic Load Testing. Practice Periodical on Structural Design and Construction. 2005; 10(1):40-48. DOI: 10.1061/(asce)1084-0680(2005)10:1(40)

17. Bungey J.H., Millard S.G. Testing of Concrete in Structures. 3rd Ed. Blackie Acadamie, 2006.

18. Menzies J.B. Loading testing of concrete building structures. Structural Engineer. 1978; 56(12):347-353.

19. Report of working party on high alumina cement. Structural Engineer. 1976; 54(9):352-361.

20. Lee C.R. Load testing of concrete structures, with particular reference to CP11O and experience in the HAC Investigations. Build. Research, Dok. B507. 1977.

21. Egger G. Statische Belastungsversuche an Gebäudedecken. Schweizer Ingenieur und Architekt. 1998; 116(36):644-647.

22. Casadei P., Deluca A., Serafini R., Agneloni E. Assessment of Concrete Structures through In-Situ Load Testing: An Italian Prospective. The Second FIB International Congress. 2006.

23. Röbert S. Kritische Einschätzung der Probebelastungen an Stahlbetonbiegeträgern nach DIN 1045 § 7 unter besonderer Berücksichtigung der Verformungsberechnung : Dissertation. TU Dresden, 1957.