OVĚŘOVÁNÍ DÉLKY KOTEVNÍCH ŠROUBŮ V MASIVNÍCH KONSTRUKCÍCH ULTRAZVUKOVOU METODOU

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "OVĚŘOVÁNÍ DÉLKY KOTEVNÍCH ŠROUBŮ V MASIVNÍCH KONSTRUKCÍCH ULTRAZVUKOVOU METODOU"

Lukáš Pavlík
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 XVI. konference absolentů studia technického znalectí s mezinárodní účastí Brně OVĚŘOVÁNÍ DÉLKY KOTEVNÍCH ŠROUBŮ V MASIVNÍCH KONSTRUKCÍCH ULTRAZVUKOVOU METODOU Leonard Hobst 1, Lubomír Vítek 2 Abstrakt Kotení šrouby jsou jedním z ýznamných prků železobetonoých konstrukcí. Na jejich délce a kalitě ukotení mnoha případech záisí stabilita celé konstrukce. Kontrola konstrukcí praxi prokázala, že koteních šroubů neodpoídá ždy předepsaným parametrům, přitom stanoení reálné délky již zabudoaných koteních šroubů je elmi obtížné. Praconíci Ústau staebního zkušebnictí FAST VUT Brně narhli a praxi odzkoušeli kontrolu ultrazukoou impulsní metodou, pomocí které je možné s elkou přesností stanoit délku již zabudoaných koteních šroubů. 1. ÚVOD V posledních letech jsme sědky prudkých změn počasí, které se projeují neobyčejně silnými ichřicemi, příaly sněhu a deště a prudkými ýkyy teplot. Dosud se nedá s jistotou trdit zda se jedná o průodní je globálního oteploání, či zda jde jen o náhodné anomálie choání počasí. Každopádně mají tyto liy počasí zásadní li na stabilitu a bezpečnost konstrukcí průmysloých, sportoních a obchodních objektů. Přitom spolehliost předeším haloých objektů, které jsou mnohdy proáděny jako montoané konstrukce, záisí předeším na kotení sloupů do základoé, resp. podkladní konstrukce. Kotená konstrukce může být přitom jak oceloá, tak betonoá, nebo kombinoaná. Únosnost koteních šroubů (kalita kotení) záisí předeším na materiálu podkladní konstrukce, jehož penost je šak poměrně sno zjistitelná nedestruktiními i destruktiními metodami. Důležitá je též technologie fixace kote do konstrukce a kalita kotícího tmelu, na kterých je únosnost koteních šroubů též záislá. V neposlední řadě záisí únosnost koteních šroubů na délce ukotení. Zkušenosti z kontrol několika realizoaných staeb ukázaly, že ne ždy kotení šrouby dosahují předepsaných délek. Bylo zjištěno, že realizační firmy kotení šrouby zkracují, pokud nejde otor pro kotení šroub předepsané délce odrtat a tím může dojít případě jeho ytržení ke statickému narušení staeb. Byla zažoána celá řada metod, jak stanoit délku zabudoaných koteních šroubů. S úspěchem byla odzkoušena nedestruktiní metoda ultrazukoá impulsní odrazoá metoda přístrojem SONIC 136P od firmy STAVELEY INSTRUMENTS INC. USA. 1 Hobst Leonard, Doc., Ing., CSc. Ústa staebního zkušebnictí, FAST VUT Brně, , hobst.l@fce.utbr.cz 2 Vítek Lubomír, Ing. - Ústa staebního zkušebnictí, FAST VUT Brně, , itek.l@fce.utbr.cz 1

konstrukcí. Na jejich délce a kalitě ukotení mnoha případech záisí stabilita celé konstrukce.

2 XVI. konference absolentů studia technického znalectí s mezinárodní účastí Brně 2. PRINCI ULTRAZVUKOVÉ METODY KONTROLY Ultrazukoá impulsní metoda se použíá přeážně e strojírenských záodech na kontrolu kality saroých spojů, resp. kality odlitků. Při hodném nastaení přístroje a použití hodných sond je možné ultrazukoou metodu použít pro měření tloušťky oceloých ýrobků. Tohoto způsobu kontroly se šak použíá přeážně u trojrozměrných ýrobků. Kotení šrouby jsou šak tělesa jednorozměrná (mají elkou délku k relatině malému průměru) a proto bylo třeba laboratorně odzkoušet, zda se dá ultrazukoá metoda pro kontrolu délky šroubu skutečně použít. Jako zkušební zorek byl zolen kotení šroub Ø 30 mm o délce 380 mm, který se nejčastěji yskytoal u kontroloaných staeb. Bylo nutno oěřit, zda UZ impulz yslaný z budiče podélně po délce šroubu se odrazí od jeho konce a rátí se zpět do UZ sondy. Bylo nutno oěřit, jaký li mají záity ytořené po celé délce koteního šroubu na UZ signál. 3. LABORATORNÍ ODZKOUŠENÍ MĚŘENÍ DÉLKY KOTEVNÍCH ŠROUBŮ Ultrazukoý přístroj bylo nutno nastait tak, aby mohl měřit délky do 400 mm. K nastaení byla použita měrka K1, jejíž ýška je 100 mm. Jako měřící sonda byla zolena sonda o frekenci 5 MHz (obr. 1). Při této ysoké frekenci je sice nutno uažoat s relatině ysokým Obr. 1 Nastaení rozsahu UZ přístroje na 400 mm na měrce K-1 útlumem UZ energie materiálu, ale zobrazená koncoá echa jsou na obrazoce elmi ostrá. Při měření délky šroubu na zkalibroaném UZ přístroji se prokázala jeho skutečná 380 Obr. 2 Zkalibroání UZ přístroje na délku mm (obr. 2). Odrazoé echo je ostré, ale na získání echa bylo nutno zesílit ultrazukoý koteního šroubu signál ýrazně íce, nežli by bylo nutné u masiní oceloé konstrukce. Tento nárůst, který bylo nutno nastait na atenuátoru přístroje činí 30 db. Při tomto nastaení bylo možné odečíst délku koteního šroubu s elkou přesností. Na koncoé echo, zobrazené na UZ přístroji nemá li šikmé zkosení konce šroubu. 2

Při hodném nastaení přístroje a použití hodných sond je možné ultrazukoou metodu použít pro měření tloušťky oceloých ýrobků. Tohoto způsobu kontroly se šak použíá přeážně u trojrozměrných ýrobků.

3 XVI. konference absolentů studia technického znalectí s mezinárodní účastí Brně 4. PRAKTICKÉ ODZKOUŠENÍ ULTRAZVUKOVÉ METODY PRO STANOVENÍ DÉLKY KOTEVNÍCH ŠROUBŮ koteních šroubů byla odzkoušena na pěti ukoteních nosných sloupů sportoní haly. Každý ze sloupů měl být půodně ukoten děma hlaními šrouby. Vzhledem k tomu, že půodně naržená rozteč koteních šroubů z technologických důodů neyhooala (byly situoány technologickým otorem), byla kotení deska sloupů rozšířena přidáním noé, ětší oceloé desky. Obě desky byly sešrouboány a noá deska obsahoala zase da kotení šrouby hlaní a jeden šroub pomocný (obr. 3). Přitom celkoá koteních šroubů byla předepsána 380 mm. Obr. 3 Pohled na ukotení oceloého sloupu Před měřením bylo nutno čela koteních šroubů zaronat elektrickou rozbrušoačkou (obr. 4). Většina čel šroubů totiž nesla neroné stopy Obr. 4 Zabroušení horního porchu šroubu po jejich zkracoání. Na čela šroubů pak byl nanesen kontaktní prostředek (azelína) a na obrazoce UZ přístroje byla odečtena koteního šroubu (obr. 5). Obr. 5 Měření délky koteních šroubů Naměřené ýsledky jsou přehledně sestaeny do 5 tabulek, e kterých je uedena celkoá koteních šroubů a též zdálenost čela šroubu od líce kotení konstrukce, ze které se dá přesně stanoit kotení. 3

Každý ze sloupů měl být půodně ukoten děma hlaními šrouby.

4 XVI. konference absolentů studia technického znalectí s mezinárodní účastí Brně Tabulka č.1 Sloup č. 1 - naměřené délky koteních šroubů UZ přístrojem Kota koty 1. M M M M M Tabulka č.2 Sloup č. 2 - naměřené délky koteních šroubů UZ přístrojem Kota koty 1. M M M M M Tabulka č.3 Sloup č. 3 - naměřené délky koteních šroubů UZ přístrojem Kota koty 1. M M M M M

M30 335 120 215 Tabulka č.2 Sloup č. 2 - naměřené délky koteních šroubů UZ přístrojem Kota koty 1. M30 175 95 80 2. M24 95 95 0 3. M24 95 95 0 4.

5 XVI. konference absolentů studia technického znalectí s mezinárodní účastí Brně Tabulka č.4 Sloup č. 4 - naměřené délky koteních šroubů UZ přístrojem Kota koty 1. M M M M M Tabulka č.5 Sloup č. 5 - naměřené délky koteních šroubů UZ přístrojem Kota [mm] betonem 1. M M M M M ZÁVĚR Ultrazukoá měření délky koteních šroubů prokázala, že předpokládané kotící délky 300 mm podkladním materiálu nebylo dosaženo ani u jedné koty. V průměru bylo dosahoáno poloičné délky - cca 150 mm a u nejkratší koty byla hloubka ukotení pouze 80 mm. Měření délky koteních šroubů ultrazukem se plně osědčilo jako elmi mobilní a dostatečně přesné. Poděkoání Příspěek znikl rámci činnosti Centra integroaného narhoání staebních konstrukcí CIDEAS a za podpory projektu GAČR 103/05/0085 a projektu GAČR 103/06/0891 5

M24 130 130 0 4. M30 250 110 140 5. M30 270 115 155 5.

Podobné dokumenty

VLIV SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ NA VĚTRANÉ STŘEŠNÍ KONSTRUKCE

VLIV SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ NA VĚTRANÉ STŘEŠNÍ KONSTRUKCE VLIV SLUNEČNÍHO ZÁŘENÍ N VĚTRNÉ STŘEŠNÍ KONSTRUKCE ZÁKLDNÍ PŘEDPOKLDY Konstrukce douplášťoých ětraných střech i fasád ke sé spráné funkci yžadují tralé ětrání, ale případě, že proedeme, zjistíme, že ne