Строительство

 Абстрактний

Фріулі, Irpinia і Умбрії землетрусу і наступного досвіду, підкреслили необхідність адекватної оцінки збитку до сейсмічних реабілітації. Крім того, оцінка може бути підвищена за рахунок превентивних досліджень під керівництвом тих, хто керує зменшення небезпеки (архітектори, інженери і т.д.). Дослідження процедури повинні бути визначені так, що результати можуть бути використані для оцінки збитку і в якості вхідних даних для структурного аналізу та управління моделями. У даному документі наводиться оцінка на місці та лабораторних тестів на матеріали для існуючих неармовані структур кладки і, зокрема, торкається труднощі інтерпретації результатів неруйнівного випробування. Крім того, потреба в дизайні розслідування підготовлених осіб, відповідальних за відновлення показано. [С] 2000 Elsevier Science ТОВ Всі права захищені.

Ключові слова: Цегляний; Дослідження; Неруйнівні методи

1. Введення

Багато досвіду реставрації та відновлення пошкоджених будинків кладки були накопичені в Європі вже більше 50 років, у багатьох випадках втручання проводилися після тривалого зловживання і відсутність технічного обслуговування після Другої світової війни. У цей період також сильні землетруси сталися в більшості країн Середземномор'я.

Кілька невдалих результатів підкреслив необхідність адекватної оцінки до будь-якого відновлення або реабілітації. Насправді, коли ні реальний стан ушкодження, ні ефективність ремонту, як відомо, ефективність будь-якого втручання проект також невідомі. Профілактика та реабілітація може успішно здійснюватися тільки при діагностиці стану пошкодження будівлі були ретельно виконані.

Минулого необхідність відновлення та ремонту пошкоджених будівель кладкою дозволило застосування та експерименти як традиційних, так і передові технології, останні були використані на перший без попереднього контролю, через почуття терміновості і браку часу.

Симптоми та їх причини в першу чергу повинна бути визначена. У деяких випадках кореляція ясно (рис. 1 і 2).

[ЦИФРИ 1-2 опущені]

Часто кореляція між ефектами і викликає не може бути зроблено без експериментальних і аналітичних досліджень (рис. 3 та 4) [1,2].

[ЦИФРИ 3-4 опущені]

Кілька процедур розслідування були реалізовані в останні роки, спроба використовувати неруйнівного (ND) методи якомога більше. Тим не менш, до цих пір дуже мало можливості в даний час співвіднести неруйнівного контролю (NDE) тестові дані з кладки продуктивність. Тому, коли дизайнер не є достатньо кваліфікованим для їх інтерпретації, великий обсяг даних, може бути неправильно використана чи навіть не використовується взагалі.

NDE може бути корисним у пошуку прихованих характеристик (внутрішніх порожнин і дефектів і характеристики розділі стіни), які не можуть бути визначені інакше, ніж через руйнівні випробування. Відбір зразків кладки дорога операція, яка також може призвести до непорозумінь, коли операція не проводиться у відповідній манері. Коли загальне знання стіни необхідно, Н. Д. тести можуть бути корисні. Наприклад, для того, щоб претендувати збереження каменя або цегельної кладки стін і причалів, внутрішніх дефектів, наявність декількох листя і їх тип з'єднання, знання всередині має важливе значення. Два можливих методів може бути використаний, щоб дізнатися цю інформацію: (я) деструктивні обстеження через відбір керна або місцевих знесення, (II) неруйнівного дослідження, проведеного НК (неруйнуючих методів), таких як термографії, звукових і ЕМ або Х- променя тестів.

Типу на місці тестів, доступних в даний час в основному базуються на виявлення фізичних властивостей стіни. На місці механічних випробувань доступні плоский роз'єм, твердість, проникнення і висувною тестів. Плоский роз'єм тести дають локальних вимірювань і трохи руйнівної: тим не менш, вони можуть безпосередньо задати значення деяких механічних параметрів.

У випадку з Н. Д. випробувань, кореляція між вимірюваними параметрами і механічними, як правило, важко, але вони можуть дати загальні якісні реакції кладки. В даний час найбільш поширеним методам ND є звукові (або УЗД), радар і термографії тестів. Sonic і радіолокаційних тестів, здається, дуже перспективний (широко використовується і в інших областях, як медицина або geotechniques), де діагноз має бути зроблено на стан ушкодження даний час в неоднорідних матеріалів.

В даний час велика частина НД процедур може дати тільки якісні результати, тому дизайнер просять інтерпретувати результати і використовувати їх по крайней мере, порівняльні значення між різними частинами одного і того ж структура кам'яної кладки або за допомогою різних методів ND.

Повинно бути ясно, що навіть якщо є необхідність консалтингових фахівців в області, вона дизайнер, або член команди розробників, які повинні бути відповідальні за діагностику і повинні: (я), створеної на місці та лабораторне обстеження проекту; (II) постійно стежать обстеження; (III) зрозуміти і перевірити результати; (IV) зробити технічно прийнятного використання результатів, включаючи їх використання в якості вихідних даних для структурного аналізу; (у) вибирати відповідні моделі для структурного аналізу; (VI), прийдемо діагноз у кінці дослідження.

Ці операції можуть бути виконані за допомогою експертів в цій галузі. Таким чином, інформація необхідна для архітекторів та інженерів по доступності та надійності методів розслідування.

Ця стаття є спробою підвести деякі керівні принципи для діагностичних проект, заснований на досвіді авторів в оцінці кам'яних конструкцій з використанням історій хвороби, щоб проілюструвати прикладами. Після короткого опису найбільш важливих процедур для розслідування спроби запропонувати правильний вибір на місці та лабораторних випробувань відповідно до потреб і з урахуванням переваг і обмежень кожної процедури. Робота намагається допомогти уникнути непотрібних і дорогих досліджень часто здійснюється архітекторів і інженерів не вистачає добре знання їх проблем.

2. Безпека кладки будівлі

Історичні будівлі кам'яної кладки, незалежно від використання виготовлених з них в даний час або в майбутньому, повинні показати, структурної стійкості. З точки зору ризику для людського життя, вони можуть належати до наступних категорій, залежно від використання будівлі [3]: (я), виділених і не доступні будівель; (II), будівлі, що належать міській місцевості ; (III) будівлі відкриті для громадськості, і (IV) будівлі відкриті для великого збирає людей (собори, театри і т.д.).

Для кожної із зазначених категорій певний ризик, так як для нових будівель, повинні бути прийняті; оцінка структурного стану протягом декількох історичних будівель показали, що для деяких з них структурних безпеки, здається, дуже низька [ 3]. Звичайно, деякі історичні будівлі існують, стабільність якого так нестійким, що вони можуть звалитися під невеликі землетруси, сильні вітри, і т.д. (наприклад, Цивільний вежі у Павії звалився раптово в 1989 році без видимих ​​застережливий знак).

Належні і раціональне використання структурного аналізу може допомогти у визначенні можливого стану небезпеки, і в прогнозуванні майбутньої поведінки структури. З цією метою визначення механічних властивостей матеріалів, реалізації установчих законів розпалися матеріалів і методів аналізу для пошкоджених структур і підвищення надійності критерії необхідні. Тим не менше, коли структура є складною, часто лінійної пружною моделі легко використовувати. Нелінійні моделі або граничних моделей стану дизайну важко застосувати, і тому, що установчі законів, необхідних для матеріалу рідко бувають доступні.

3. Матеріали та методи будівництва

Конструкційні характеристики структури кладки стін можна зрозуміти за умови, наступні чинники відомі:

* Геометрії;

* Характеристики його текстури кладка (один або кілька аркушів стін, зв'язок між листям, суглобів порожні або заповнені розчином, фізичні, хімічні та механічні властивості компонентів (цегли, каменю, будівельного розчину), а також

* Характеристики кладки в якості композитного матеріалу.

У разі цегляної кладки структур, і особливо в разі нових кладки виробництва, склепінь практичних правил в загальному випадку може запропонувати деякі закони, які дозволяють міцність кладки розраховується як функція, що з компонентів.

У разі кам'яні кладки, проблема є набагато складнішою і деякі питання, мимовільно рости. Наприклад, можна кладки текстуру, яка сильно впливає на несучу здатність стіни, легко визначити? Як характерний силу високої неоднорідного матеріалу бути експериментально визначена, якщо вибірка повинна бути досить численні (для того щоб результати були статистично репрезентативної), але в той же час бути неруйнівного? Як експериментальні випробування проводяться і лабораторні прототипи бути побудований, що представляють реальні ситуації (згадайте, наприклад, до великих працею будівельних стіна з річковий гравій в лабораторії)? Тому, як фізико-механічні характеристики каменів і мінометів бути визначені або вважаються статистично достовірне при відборі проб труднощів дуже часто заважають досягненню значних результатів? І знову ж таки, може міцності і деформованості параметрів (модуль Юнга, коефіцієнт Пуассона) компонентів, які дійсно повна механічна характеристика матеріалів, бути використані для екстраполяції глобальної міцності і деформативності кам'яної кладки?

З цих причин, може структурної діагностики будівель кам'яні кладки бути вироблені зі знання його компонентів або може бути, краще здійснюється на основі прямих на місці вимірювання механічних характеристик кладки в цілому? Як локальних і глобальних поведінка кам'яної кладки визначаються відповідно до вертикальних і горизонтальних навантажень? За умови гарної зв'язку між різними структурними елементами будинку кам'яної кладки були введені, як поведінка стіни залежить від технології будівництва при сейсмічному в площині або поза площиною навантаження?

Дії, які найбільш вплинуло на стабільність роботи кам'яні кладки без вертикальних. Коли деякі камені не можуть виконати локальне рівновагу через недостатнє взаємного контакту, місцевий механізм може піднятися який раптом еволюціонує в повний крах структури. Ця можливість, як правило, легше, коли стіна піддається без вертикальної дії, справді, щодо вертикальних, рівновагу повинно було бути впевнені, з початку будівництва в іншому випадку, без достатньої горизонтальної обмеження між каміння, стіни могли ніколи не були побудовані [4].

Деякі відповіді на ці проблеми можна шукати в літературі з кам'яній кладці цегляної кладки, хоч і не багато було зроблено до сих пір.

Giuffre [4] пропонує спочатку оцінити деякі аспекти механічного поведінки кам'яну стіну при візуальному огляді, дивлячись на наявність особливостей, яка дозволяє стіні слід розглядати як побудований відповідно до `правила мистецтва". Існує насправді комплекс правил, які чітко сформульовані в трактатах 19 століття, хоча вони вже були відомі раніше, які стосуються розташування каменів і спрямовані, щоб гарантувати хороший відгук від стіни до зовнішніх впливів . Кладки стіни, побудованої у відповідності з цими правилами повинні вести себе монолітно, і досягти колапс, наприклад, при сейсмічних навантаженнях шляхом формування циліндричних пружин, у той час як частина стіни, яка не тріскаються підтримувати `жорсткої body'-подібну поведінку. Такий механізм розпаду має ту перевагу, бути передбачуваним і, можливо, запобігти за допомогою відповідного втручання (рис. 5).

[Малюнок 5 опущені]

Гіршому дефект кладки стін повинна бути не монолітні в бічному напрямку, і це може статися, наприклад, коли стіни зроблені дрібні камінчики або двох зовнішніх шарів також замовлені, але не взаємно пов'язані і містять щебінь заповнення. Це робить стіну, щоб стати більш крихкими особливо, коли зовнішні сили діють в горизонтальному напрямку (рис. 6). Та ж проблема може статися при вертикальних навантажень, якщо вони діють ексцентрично.

[Малюнок 6 опущені]

Деякі вказівки на механічне поведінка кам'яні кладки також може бути надана на основі дослідження, нещодавно проведеного авторами. Перш за все, враховуючи велику кількість існуючих перетинів і великий вплив будівельної техніки на кладку поведінки, систематичні дослідження механічної поведінки кам'яні кладки слід починати з докладного дослідження різної геометрії та будівельної техніки, які бере до уваги різні верстви, що складають стіни і вид constrain3ts які можуть або не можуть бути присутніми між шарами себе. Насправді, древні будівельні технології і, зокрема, прийняті в бідних архітектури як і раніше повинні бути ретельно досліджені.

На рис. 7 Огляд старі одноповерхові будинки (Casa Terranea) на Монтескальозо (MT), побудований в Гравіна вапняк із зернами кальциту показана як приклад правильного аналізу будівлі. Дослідження є частиною заключний тезу рік виконано на кафедрі будівель і споруд (DIS) з Політехнічного ді Мілано [5].

[Малюнок 7 опущені]

Більше досліджень ведеться в різних регіонах Італії по Abbaneo і співавт. [6], Барон і співавт. [7], Бінда і співавт. [8] вивчення кам'яної кладки стін будівель, перетинів, які можуть бути перевірені, операція може бути легше, проведені в тих районах, де будинки були пошкоджені в результаті землетрусу і досі не відремонтовані. Огляд складається з графічних та фотографічних процедура, яка включає в себе прийняття фотографію з камери з 50-мм об'єктив використовувати штатив який забезпечує паралелізм між площиною фотографію і біля стіни, розробка метричний огляд стіни спочатку вручну, а потім на PC, створення великої бази даних організовані у таблицях, як, що представлені на рис. 8 і включені в заключний тезу року [9].

[Малюнок 8 опущені]

Каталогізації було проведено на 200 розділів досі, що належать до різних регіонів Італії (Ломбардія, Фріулі, Лігурія, Базіліката, Трентіно-Альто). Огляд розділів дозволили визначити деякі важливі параметри, наприклад, Процентний розподіл каменів, будівельного розчину, порожнечі, яка дозволяє робити порівняння між різними регіонами (рис. 9); співвідношення між розмірами різних шарів і, що між розмірність кожного шару і всьому перетину; вимір і розподіл пустот в перетині (рис. 10). Ці параметри, а також хімічні, фізичні і механічні властивості матеріалів дозволяють краще опис кладки і є фундаментальною основою будь-якого консервативного втручання.

[ЦИФРИ 9-10 опущені]

Дослідження такої представлені вище, може бути гарною відправною точкою для класифікації різних перетинів буде здійснюватися, зокрема, кількох з них листя. Насправді, правильний структурний аналіз цих структур може бути виконана тільки за умови, деякі критерії виділені з метою виявлення однорідних груп стін, не тільки на геометричні основи, але і на механічну. Для зв'язку з цим багато дослідження ведуться не тільки в Італії.

Giuffre [4], наприклад, пропонує класифікацію, засновану на параметр, званий [дельта], який показує відношення відстані г між двома наступними diatons до ...