Prof. dr Neboja uranovi, dipl.ing.gra.1

ANALIZA TEHNIKE REGULATIVE U OBLASTI ISPITIVANJA KONSTRUKCIJA

DIO 1

Rezime Cilj ovog teksta je da sistematino prikae i analizira trenutno stanje regulative po kojoj se vre ispitivanja konstrukcija u naoj zemlji i bliskom okruenju. Rad, sem toga, daje i uporeenja naih sa vodeim propisima iz ove oblasti u Velikoj Britaniji i SAD.

Na ovom mjestu nee se obraivati tehnika regulati-va koja se tie defektoskopije konstrukcija, tj. procedure i postupci ispitivanja stanja materijala u konstrukciji.

lankom je napravljen pokuaj da se izdvoje glavne karakteristike postupaka, bez obzira da li se trae (ili preporuuju) samo u jednom ili u vie citiranih dokumenta iz ove oblasti.

Kljune rijei: ispitivanje konstrukcija, procedure, postupci, oprema, tehnika regulativa

1 Graevinski fakultet u Podgorici

ANALYSIS OF THE STANDARDS IN THE FIELD OF STRUCTURAL TESTING AND

INVESTIGATION

Abstract This article aims to impartially review and analyze current state of the technical standards and recommendations used for testing and experimental investigation of the civil engineering structures, in this and neighboring countries. Also, it compares domestic with leading British and American standards from this field.

This paper does not treat technical standards used for the examination of the constituent materials of the structures, including the state of the material in the structure itself.

The text aims to point out the main features of the relevant testing procedures, regardless weather they have been prescribed by one or more standards from this area.

Key words: structural testing, procedures, practice, instrumentation, technical standards

1. UVOD Ispitivanje novih i postojeih konstrukcija u naoj i

zemljama neposrednog okruenja (biva SFRJ) se vri uglavnom prema principima i specifinim zahtjevima datim u veem broju domaih propisa i standarda iz ove oblasti. Pored ove, zakonom propisane regulative (regu-lativa objavljena u dravnim slubenim listovima) postoji i mnotvo drugih preporuka, uputstava i sl. koje su propisala pojedina strukovna udruenja, velika predu-zea, institucije itd. Svi ovi dokumenti u ovom tekstu bie tretirani na isti nain, tj. kao da su istog nivoa vanosti.

Na ovom mjestu nee se obraivati tehnika regulati-va koja se tie defektoskopije konstrukcija - ispitivanja stanja materijala u konstrukciji (polu destruktivne i dest-ruktivne metode, sklerometrisanje, ultrazvuna defekto-skopija, radiografija i tome slino) - ve e ta materija biti obraena kada se bude govorilo o samim metodama naknadnog utvrivanja kvaliteta materijala u konstruk-ciji.

U mnotvu propisa iz oblasti ispitivanja konstrukcija i elemenata konstrukcije kod nas su najznaajniji, pa i najprimjenjivaniji, dokumenti koji su dati u popisu lite-rature na kraju teksta. Pobrojana regulativa svakako ne predstavljaju kompletnu listu propisa koji se primjenjuju u postupku ispitivanja konstrukcija i to pri itanju, ali i

pri korienju informacija iz ovog teksta, treba imati na umu.

Tehnikom regulativom obino se propisuju vrste konstrukcija i elemenata koje treba obavezno ispitivati, prethodne radnje i procedure samog ispitivanja, definiu se veliine i naini nanoenja optereenja na ispitivanu konstrukciju, mjerna tehnika koju treba koristiti, para-metri ponaanja koje treba kontrolisati, kriterijumi koje ispitivana konstrukcija ili konstruktivni elemenat moraju zadovoljiti da bi se smatrali ispravnim i, na kraju, nain i forma prezentiranja konane ocjene o ponaanju kon-strukcije - u obliku odgovarajuih izvjetaja o ispiti-vanju.

Dalji tekst i prezentira se upravo pratei te osnovne odrednice, pri emu je napravljen pokuaj da se izdvoje glavne karakteristike postupaka, bez obzira da li se trae (ili preporuuju) samo u jednom ili u vie citiranih dokumenta.

Na samom poetku ovog teksta treba naglasiti da inenjerski pristup rjeavanju problema ne trpi nikave dogme i ne poznaje slijepo potovanje propisanih pravi-la, to posebno treba imati na umu prilikom itanja ovog teksta. U tom smislu dalji tekst treba, prvenstveno, shvatiti kao pregled trenutnog stanja ove materije kod nas, bez i najmanje namjere da u samom tekstu razmatra-na tehnika regulativa iz ove oblasti predstavlja ograni-avajui faktor kod procesa ispitivanja konstrukcija i

elemenata konstrukcija. To sigurno nije bilo ni miljenje organizacija koje su ovdje razmatranu regulativu izdale.

2. VRSTE KONSTRUKCIJA I ELEMENATA

KOJE TREBA OBAVEZNO ISPITIVATI Probno ispitivanje i/ili ispitivanje do loma je

obavezno za konstrukcije koje su posebno naznaene u tehnikoj regulativi iz ove oblasti. Tako, u oblasti betonskih konstrukcija (Pravilnik o tehnikim norma-tivima za beton i armirani beton, Pravilnik o tehnikim mjerama i uslovima za prednapregnuti beton, i Pravilnik o tehnikim normativima za beton spravljen prirodnom i vetakom lakoagregatnom ispunom) probnim optereenjem treba ispitivati sledee konstrukcije: mostove raspona 15 metara i vie, tribine na sportskim graevinama i u dvoranama, krovne konstrukcije raspona veeg od 30m, kranske staze, sisteme meuspratnih konstrukcija koji se prvi put primjenjuju, dalekovodne stubove sistema koji se prvi put primjenjuju, druge specifine i naroito sloene objekte; objekte pri ijem su izvodenju korieni novi tehnoloki postupci kao i objekte za koje je projektom konstrukcije predvieno da se mogu staviti u eksploataciju samo ako su prethodno bili ispitani probnim optereenjem.

Pored toga neki od navedenih standarda decidno nabrajaju i druge betonske konstrukcije koje obavezno treba ispitivati prije poetka eksploatacije, poput brana i elemenata brana, rezervoara, silosa, bazena, pozorita, bioskopa i hangara. Kako se na neke od pobrojanih obje-kata odnose i drugi propisi (recimo na brane) to treba, u principu ispitivati sve pobrojane objekte bez obzira kako su izvedeni.

U jo uvijek vaeem Pravilniku o tehnikim pro-pisima za pregled i ispitivanje noseih elinih kon-strukcija, date su veoma precizne odredbe o tome koje eline konstrukcije treba ispitivati. Tako, pored zgrada posebnog oblika ili specijalnog naina izvoenja, prob-nim optereenjem ispituju se samo one zgrade kod kojih bi eventualne greke u projektu ili izvoenju mogle ugroziti ivot ljudi ili nanijeti (znatnu) materijalnu tetu - pri emu posebnu panju treba obratiti na konstrukcije koje imaju visok odnos eksploatacionog i stalnog optere-enja. Stubove za dalekovode treba probnim opteree-njem ispitati samo ako se radi o novom tipu stuba, dalje, ako se radi o novim elementima koji mogu uticati na nosivost stuba, ili ako se posumnja u kvalitet izrade ili montae stubova. Ispitivanje elinih mostova probnim optereenjem obavezno je za sve nove mostove (raspona preko 10m) kao i obnovljene mostovske konstrukcije, zatim u sluaju promjene optereenja prema kome je most bio prvobitno dimenzionisan, za stare i dotrajale

mostove i propuste (ako se na njima pojave znaci poputanja, deformacija, zamora i sl., poslije teih udesa na mostu praenih potresima, poslije teih elementarnih nepogoda i oteenja od vode i mraza) kao i za mostove djelimino oteene, odnosno oslabljene uslijed korozije materijala.

Ispitivanje probnim optereenjem po ovom pravil-niku nije obavezno kod mostova koji slue iskljuivo za postavljanje raznih instalacija (cjevovoda, plinovoda i sl.), ali se i kod njih preporuuje analiza najvanijih parametara ponaanja prilikom nanoenja prvog punog optereenja mosta - posebno ako su to vei objekti kod kojih je korisno optereenje u poreenju sa sopstvenom teinom konstrukcije dosta znaajno.

S druge strane, ispitivanje probnim optereenjem obavezno je za eline kranove i kranske staze. Za kra-nove raspona do 10m i "neznatne" nosivosti dovoljan je atest fabrike o uspjeno izvrenom probnom optereenju. Ispitivanje kranova jednostavne konstrukcije, raspona do 10m, nije potrebno jedino ako su glavni nosai sastavlje-ni od jednog valjanog komada. Pored pobrojanih kon-strukcija, prije poetka eksploatacije treba ispitati i eli-ne cijevi, rezervoare, silose i sl. kao i sve stare eline konstrukcije poslije vrenja njihove rekonstrukcije.

Po Nacrtu pravilnika o tehnikim normativima za projektovanje i proraun inenjerskih objekata u seizmikim podrujima iz 1986. godine obavezno se

eksperimentalnim putem kontrolie ponaanje i definiu mehanike karakteristike (na modelu prikladne razmjere) konstruktivnih elemenata inenjerskih objekata za koje se zahtijeva seizmiki proraun metodom dinamike analize i koji se grade u zonama VIII i IX stepena seizmikog intenziteta. Pored toga, u toj situaciji obavezno se ispituju i modeli sljedeih inenjeriskih objekata: visokih brana visine H 100m; mostova i vijadukata raspona L 50m, ili onih kod

kojih je visina stubova H 30m; visokih brana, mostova i vijadukata manjih visina,

raspona ili visina stubova od prethodno navedenih, ako se izvode kao konstrukcije sloenih sistema, odnosno u sloenim uslovima fundiranja. Prema standardu Ispitivanje mostova probnim op-

tereenjima neophodno je ispitivati sve mostove raspo-na preko 15m, a ako je most eljezniki onda sve mosto-ve raspona preko 10m. Isto propisuje i Pravilnik br. 315 o odravanju donjeg stroja pruga jugoslovenskih eleznica po kome je predvieno i ispitivanje mostova manjih raspona neuobiajenih koncepcija, i to poslije teih udesa na objektu ili veih elementarnih nepogoda, kao i kada je (kod provizornih ili starih mostova) potreb-no utvrditi uticaj starosti, zamora materijala, korozije, deformacija i sl. na stabilnost konstrukcije.

Po odredbama Pravilnika o tehnikim normativima za seizmiko osmatranje visokih brana sve brane moraju imati u sebi postavljene instrumente za osmatranje parametara ponaanja konstrukcije za vrijeme jakih zemljotresa.

Pored toga obavezno je praenje indukovane seizminosti (seizmike aktivnosti regiona koja se javlja kao posljedica formiranja vodene akumulacije) svih brana graevinske visine (pri emu se graevinska visina mjeri od najnie kote temelja do najvie kote brane) vee od 40m i visokih brana (sve brane visine preko 15m i one vee od 10m - ako im je duina po kruni brane vea od 500m, ili im je zapremina akumulirane vode vea od 100.000m3, ili im je maksimalni protok vode koja se pro-puta kroz branu vei od 2.000m3 u sekundi), a koje se nalaze u zoni VII, VIII i IX stepena po MCS skali.

Kada se govori o elementima konstrukcija koje treba ispitati najprimjenjivanije su odredbe standarda Prefa-brikovani betonski elementi - Tehniki uslovi za izra-du i ugradnju. Po njima nosivost konstruktivnih eleme-nata moe se eksperimentalno utvrditi u sluajevima kada se njihovo ponaanje ne moe raunski pouzdano i jednoznano utvrditi, ili kada se opravdano pretpostavlja da takvim proraunom postojee rezerve nosivosti ne bi mogle biti obuhvaene.

Takoe, kada jedan proizvoa proizvodi tokom jed-ne godine vie od 500 prefabrikovanih betonskih eleme-

nata istog tipa, a ti elementi su izloeni savijanju, veli-kom ekscentricitetu ili znaajnom izvijanju ( > 70), tada se mora obavezno izvriti ispitivanje njihove nosivosti.

Prefabrikovani betonski elementi izloeni pritisku, zatezanju ili pritisku sa malim ekscentricitetom, ne moraju se ispitati do loma ako kontrola kvaliteta betona, koliine i poloaja ugraene armature ne pokazuje ne-dostatke. Ukoliko se pojave nedostaci u pogledu kvali-teta betona, koliine i poloaja armature ili se jave nedo-zvoljeno velike prsline, i ovi elementi moraju se ispitati.

to se tie ispitivanja elemenata konstrukcija prema prethodno pomenutim pravilnicima (Pravilnik o tehni-kim normativima za beton i armirani beton i Pravil-nik o tehnikim normativima za beton spravljen sa prirodnom i vetakom lakoagregatnom ispunom) propisuje se da je ispitivanje do loma odreenog broja uzoraka obavezno za konstruktivne elemente koji su u konstrukciji izloeni preteno savijanju, ako se oni izvo-de novim tehnolokim postupcima ili se proizvode u serijama veim od 500 komada. Takva ispitivanja spro-vode se na prototipovima ili modelima prije poetka se-rijske izrade predmetnih konstruktivnih elemenata. Vidi se da su ovdje kriterijumi o tome koje elemente treba ispitivati blai nego kriterijumi dati u standardu Prefa-brikovani betonski elementi - tehniki uslovi za izra-du i ugradnju, pa njega, u principu, treba i primijeniti.

Ako su serije elemenata manje od 500 komada, ili ako je za proizvodnju 500 komada potrebno vie od go-dinu dana, tada treba postupiti prema odredbama Pravil-nika za izgradnju objekata visokogradnje u seizmi-kim podrujima, koje obavezuju da se svaki prefabri-kovani sistem graenja prije primjene analitiki i eksperimentalno provjeri i dokae njegova nosivost i stabilnost elemenata i sistema veza. U okviru te provjere po jedan element od svakog tipa konstruktivnog elementa treba ispitati do loma.

Pored pobrojanih konstrukcija i konstruktivnih ele-menata potrebno je ispitivati i: temeljne ipove, po Pravilniku o tehnikim norma-

tivima za temeljenje graevinskih objekata, "Slu-beni list SFRJ" 15/1990,

polumontane tavanice i njene sastavne dijelove - po standardu Prefabrikovane gredice od glinenih ele-menata za izradu meuspratnih odnosno tavani-nih konstrukcija, JUS U.N8.030, 1997,

betonske stubove koji se koriste za kaenje elektro kablova - u skladu sa dokumentom Tehnike prepo-ruke br 10a - opti tehniki uslovi za projektova-nje, proizvodnju i korienje betonskih stubova za nadzemne elektroenergetske vodove 0.4kV, 10kV, 20kV i 35 kV, Elektroprivreda Srbije, maj 1997,

Armirane krovne i meduspratne ploe od autokla-viranog gasbetona i penobetona - JUS U.N1.302, "Slubeni list SFRJ" 10/1987;

Armirane zidne ploe od gasbetona i penobetona, JUS U.N1.304, "Slubeni list SFRJ" 10/1987,

eline rezervoare - u skladu sa standardom Skladi-tenje nafte i naftnih derivata - vertikalni cilindri-ni nadzemni rezervoari, zavareni sa ravnim dnom i nepominim ili plivajuim krovom, JUS M.Z3.054/ 1981, "Slubeni list SFRJ" 27/1981; i

sve ostale elemente i konstrukcije za koje je to predvieno projektom konstrukcije i/ili odgova-rajuom tehnikom regulativom. Pored ovih obino se ispituju i sve ostale znaajnije

konstrukcije poslije sanacije, kao i one kod kojih postoji ikakva sumnja u pogledu njihove nosivosti, krutosti i/ili upotrebljivosti.

3. PRETHODNE RADNJE KOD OBAVEZNIH

ISPITIVANJA

Prije nego se otpone sa ispitivanjem konstrukcije tehnika regulativa propisuje obavljanje odreenih pred-radnji. U tom smislu propisi su raznoliki, ali ako se sprovedu postupci koji su pobrojani u daljem tekstu,

moe se sa sigurnou rei da su obezbijeeni neophodni uslovi da se pristupi samom ispitivanju.

Kao prvo, neophodan uslov za sprovoenje postupka ispitivanja je da je izgradnja objekta koji treba ispitati u potpunosti zavrena. Za dinamika ispitivanja mostova posebno se naglaava da ak i prilazi mostu moraju biti zavreni.

Na samom poetku pripreme za ispitivanje neo-phodno je izvriti uvid u projektnu i ostalu tehniku dokumentaciju, kako bi se sagledale neophodne infor-macije kao to su: ukupan geometrijski oblik konstrukcije i dimenzije

glavnih elemenata; starost konstrukcije; raunski uticaji u presjecima prema kojima je

konstrukcija dimenzionisana; raunske irine prslina, veliine ugiba i eventualno

ostalih parametara graninih stanja upotrebljivosti; predviena koliina, raspored, vrste i karakteristike

armatura i betona (ukljuujui i silu prednaprezanja), tj. elika, drveta, i drugih osnovnih materijala od kojih je konstrukcija izgraena;

predvieni kvalitet ostalih ugraenih materijala; i ostali relevantni podaci neophodni za kvalitetno

sprovoenje ispitivanja.

U tom smislu posebno je znaajno izvriti uvid u dokaze o kvalitetu ugraenih materijala i elemenata kon-strukcije (koji moraju biti sainjeni prema odgovara-juim standardima), kao i u ostalu dostupnu dokumen-taciju koja moe biti od znaaja za sam proces ispitivanja (recimo u zapisnike o prethodnim ispitivanjima, zapisnike o oteenjima na objektu i tome slino). Pri tome, posebno treba obratiti panju da starost ugraenog betona (ako se radi o betonskoj konstrukciji) u trenutku ispitivanja konstrukcije mora biti najmanje 28 dana.

Prije poetka testiranja treba napraviti dataljni preg-led i snimak konstrukcije, izvriti vizuelni - makroskop-ski pregled konstrukcije (recimo utvrditi eventualna oteenja, obijenost ivica, pojavu segregacije betona, prisustvo prslina, lo kvalitet varova i sl.) i, ako je sve u redu, konstatovati da podaci o geometriskom obliku i o dimenzijama elemenata odgovaraju onima predvienim u projektu konstrukcije. To praktino znai da svaku konstrukciju prije probnog optereenja treba detaljno pregledati, prvenstveno radi konstatovanja, a eventualno i otklanjanja, nedostataka koji bi mogli uticati na njeno ponaanje pod probnim optereenjem.

Ispitivanja probnim optereenjem, ili optereenjem do loma, se ne mogu obavljati ako nije izraen program ispitivanja konkretne konstrukcije.

Program ispitivanja izrauje rukovodilac ispitivanja i/ili glavni projektant predmetne konstrukcije. On moe biti izraen i revidovan jo u fazi izrade glavnog projekta konstrukcije (i biti dio tog projekta), ali moe biti i izraen naknadno, tj. predstavljati poseban separat tehnike dokumentacije.

U principu, najbolje je idejno rjeenje programa ispi-tivanja definisati u fazi izrade glavnog projekta kon-strukcije, a konani program ispitivanja - posebno u smislu provjere uticaja eventualnih podbaaja kvaliteta, tj. stvarnog, izvedenog stanja konstrukcije - uraditi tek nakon zavretka izrade same konstrukcije, i to nakon prikupljanja podataka o izvoenju iste i nakon dodatnog prouavanja tehnike dokumentacije. Na taj nain program ispitivanja, po potrebi, moe biti prilagoen samom izvedenom stanju konstrukcije.

Ovaj pristup je najpreporuljiviji i u smislu odabira kvalitetne mjerne tehnike, koja se tokom izrade velikih objekata - koja moe da traje i po nekoliko godina, moe eventualno znaajno unaprijediti.

Uobiajeno je da program ispitivanja sadri: kratak opis konstrukcije koju treba ispitati; vrstu i karakter ispitivanja; definisanje elemenata konstrukcije koji e se ispi-

tivati i opis ta e se ispitivati;

poloaj karakteristikih presjeka elemenata koji se ispituju;

vrstu probnog optereenja; poloaj i pravac djelovanja optereenja, veliinu i raspored optereenja po fazama nano-

enja; vremensko trajanje pojedinih faza optereenja; organizacionu emu ispitivanja; raspored mjernih mjesta; potrebne instrumente koji e se koristiti pri ispi-

tivanju; sraunate uticaje za predvieno probno optere-

enje; proraun oekivanih prslina, ugiba i deformacija,

i eventualno ostalih parametara stanja upotreb-ljivosti;

kriterijume za ocjenu rezultata ispitivanja, a po-sebno eventualne kriterijume ponaanja po grani-nom stanju upotrebljivosti;

eventualnu dispoziciju pomonih skela na koje se postavljaju mjerni instrumenti ili pomoni ureaji;

datum i vremenski interval kada e se ispitivanje izvriti;

ostale informacije koje mogu biti relevantne za ispitivanje (poput mjera zatite, fizikog obez-bjeenja tokom procesa ispitivanja i tome slino).

Zavisno od karaktera optereenja i vrste konstrukcije koja se ispituje, uobiajeno je da se neposredno prije ispitivanja utvrdi tana teina optereenja koje se nanosi (npr. teina kamiona za optereenje mosta i tome slino). U pripremne aktivnosti treba ukljuiti i mjere za spre-avanje vrenja ikakvih drugih aktivnosti na objektu koji se ispituje, to prije ispitivanja treba i provjeriti.

U Primjerima broj 5 i 6 na kraju ove knjige dati su tipini Programi ispitivanja, koji su kao takvi direktno primjenjivani prilikom ispitivanja par karakteristinih objekata.

4. DEFINISANJE OPTEREENJA KOD

OBAVEZNIH ISPITIVANJA

Definisanje probnog optereenja konstrukcije u smislu odreivanja njegovog poloaja, veliine, procesa nanoenja i tome slino predstavlja jednu od najzna-ajnijih faza izrade programa ispitivanja.

Definisanje probnog optereenja konstrukcija i ele-menata vri se prema optereenju predvienom za tu konkretnu konstrukciju i njene elemente u toku njihove eksploatacije, pa nain, tj. karakter optereenja po pra-vilu treba da odgovara vrsti i karakteru optereenja koje

se javlja tokom eksploatacije predmetnog objekta. U tom smislu obino imamo statiko i dinamiko probno opte-reenje.

Probna optereenja moraju, u principu, u smislu veli-ine optereenja i mjesta djelovanja uticaja, odgovarati najnepovoljnijem optereenju koje je za odnosnu konst-rukciju ili njene pojedine djelove predvieno projektom.

Pri tome, ponekad se postavlja pitanje da li i kako nanositi optereenje na konstrukciju ako se jo tokom uvida u tehniku dokumentaciju prije ispitivanja, pre-pozna da konstrukcija nije projektovana u skladu sa propisima - recimo nije prepoznata kritina kombinacija optereenja ili projekat prema kome je izvreno izvoenje objekta u bilo kom smislu nije u skladu sa trenutno vaeim propisima. U takvim situacijama treba preduzeti dodatne aktivnosti u smislu dorade tog projekta i eventualnog ojaanja konstrukcije, pa tek nakon toga treba izvriti ispitivanja, tj. zadati optereenja - ali sada u skladu sa onima iz korigovane tehnike dokumentacije.

4.1. O STATIKIM OPTEREENJIMA NA

KONSTRUKCIJAMA Postoji nekoliko dokumenata na koje, kao posebno

znaajne u smislu definisanja statikih optereenja, po-sebno treba obratiti panju. Tako, u skladu sa standar-

dom Ispitivanje konstrukcija visokogradnje probnim optereenjem i ispitivanje do loma, probno statiko optereenje Wprob mora biti jednako sumi ukupnog stalnog Wstal i pokretnog Wpokr optereenja, i to njihovim vrijednostima prije mnoenja koeficijentima sigurnosti. Znai, na ispitivanu konstrukciju treba nanijeti optere-enje kojima e se ve postojea optereenja dopuniti do ovog neophodnog nivoa:

Wprob = Wstal + Wpokr

Pri izboru mjesta nanoenja optereenja treba izabrati

najnepovoljniji poloaj optereenja po projektu kon-strukcije. Ako to nije praktino izvodljivo, mora se optereenje postaviti tako da ono, u mjerodavnim presje-cima (u kojima se vre i mjerenja parametara ponaanja), izazove unutranje sile priblino jednake onima koje bi se dobile da je optereenje postavljeno u mjerodavni poloaj po projektu konstrukcije.

Jasno je da, ako se konstrukcija ispituje do loma, optereenje treba nanositi u najnepovoljnijim kombi-nacijama i poloajima sve do dostizanja samog loma.

Kod konstrukcije kranova mora se obratiti panja i o dopunskom uslovu o veliini optereenja. Kod njih pro-bno statiko optereenje mora biti vee od dozvoljene nosivosti krana, i to:

za kranove nosivosti do 20 t - za 25%;

za kranove nosivosti 20 do 50t - za 15%; i za kranove nosivosti 50t - za 10% Po veoma esto primjenjivanom standardu Ispitiva-

nje mostova probnim optereenjima, probna opteree-nja mostova su definisana veliinom i poloajem u koji ih treba postaviti na konstrukciji kako bi se u mjerodav-nom presjeku dostigle eljene (a ne kao u prethodnom sluaju najvee) vrijednosti uticaja ili napona.

Vrijednosti uticaja koji se ele dostii u posmatranim presjecima mosta definisane su efikasnou probnog optereenja U, koja se sraunava kao:

nstat

VVU =

gdje je: Vstat - teoretska vrijednost uticaja u posmatranom

presjeku uslijed statikog probnog optereenja; Vn - teoretska vrijednost u istom posmatranom

presjeku uslijed projektnog pokretnog optereenja (bez dinamikog koeficijenta);

- dinamiki koeficijenat onako kako je definisan u projektu konstrukcije.

Obzirom na veliinu i poloaj tereta, ta eljena probna optereenja - definisana prema ovom parametru efikasnosti probnog optereenja, mogu biti normalna, posebna i izuzetna.

Za normalna probna optereenja imamo da je:

0,5 U 1,0

To znai da konstrukciju treba opteretiti probnim op-tereenjem takve veliine i poloaja da ostvareni uticaji u mjerodavnom presjeku budu izmeu 50% i 100% od vrijednosti koje dobijamo raunski za propisana projek-tna optereenja konstrukcije (projektom data opte-reenja, tj. optereenja za koja je konstrukcija sraunata) pomnoena projektnom vrednou dinamikog koefi-cijenta. Prema tome, ako je poloaj optereenja prilikom ispitivanja takav da se poklapa sa mjerodavnim poloa-jem za posmatrani presjek, normalno probno optereenje treba, u principu da iznosi izmeu 50 i 100% od projek-tovanog pokretnog optereenja, pomnoenog projektnom vrijednou dinamikog faktora. Pri ovome treba biti paljiv da se, u elji da se neki elemenat optereti do ovog nivoa, optereenje ne postavi u takav poloaj da se u nekom drugom presjeku dostignu uticaji vei od onih za koje je taj drugi elemenat dimenzionisan.

Stroa kontrola kvaliteta mosta sprovodi se primje-nom posebnih probnih optereenja. Posebna probna optereenja emo primijeniti ako nisu postignuti svi zahtjevi iz projekta u pogledu dimenzija, nosivosti te-meljnog tla ili kvaliteta ugraenih materijala, ako postoje sumnje u pogledu spojeva ili drugih kvaliteta ispitivane

konstrukcije, ili ako konstrukcija nije zadovoljila kriterijume kvaliteta ni nakon ponovljenog normalnog probnog optereenja. Pri tome efikasnosnost probnog optereenja, u ovakvoj situaciji, data je kao:

1,0 U 1,1

Znai, posebno probno optereenje treba da iznosi

izmeu 100% i 110% od projektovanog pokretnog opte-reenja, pomnoenog projektnom vrijednou dinami-kog faktora - ako je poloaj optereenja takav da se pok-lapa sa mjerodavnim poloajem za posmatrani presjek.

Izuzetna probna optereenja emo primijeniti samo kada se (u bilo kojem trenutku eksploatacije) zahtijeva optereenje konstrukcije iznad projektom predvienih veliina, npr. radi prelaska specijalnih tereta. Rezultati ovakvih ispitivanja vae jednokratno, samo za to konkretno optereenje mosta. Pri tome efikasnosnost probnog optereenja treba da zadovoljava uslov da je:

1,1 U

10003,1 L

Ovdje vrijednost U treba sraunati u odnosu taj

specijalni teret, to znai da je Vn raunski odreena

vrijednost uticaja u posmatranom presjeku uslijed tog izuzetnog optereenja (specijalnog tereta), bez dina-mikog koeficijenta. Izraz vai za raspone mostova do 100m, pri emu je L - raspon mosta dat u metrima. U ovakvim situacijama izuzetno probno optereenje treba, znai, da iznosi izmeu 110% i 130% (zavisno od ras-pona mosta) od tog posmatranog izuzetnog optereenja pomnoenog projektnom vrijednou dinamikog faktora ako je poloaj optereenja takav da se poklapa sa mjerodavnim poloajem za posmatrani presjek. Ako poloaj mjerodavnog opteenja nije takav, tada probno optereenje treba da bude takvo da uticaji u presjeku od probnog optereenja budu za 10% do 30% vei (zavisno od raspona mosta) od raunskih uticaja tog analiziranog izuzetnog optereenja, pomnoenog projektnim dina-mikim koeficijentom.

U svim prethodnim situacijama smatra se da je prije nanoenja probnog optereenja na konstrukciju ve nani-jeto projektom definisano stalno optereenje, i to u svom punom obimu.

Kada se radi o eljeznikim ili eljezniko-drumskim mostovima korisno je napomenuti ta o definisanju prob-nog optereenja kae Pravilnik br. 315 o odravanju donjeg stroja pruga jugoslovenskih eleznica. Tako, na primjer, on definie da se pod statikim ili mirnim optereenjem podrazumijevaju optereenja koja stoje na

konstrukciji, ili se kreu (bez udara i trzanja) brzinom do 5km/h ("puzea vonja").

Ovaj pravilnik takoe definie da, ako ne postoji statiki proraun za neke elemente konstrukcije, optere-enje treba da se postepeno pomjera dok se u posmatra-nom presjeku elemenata ne postigne maksimalni uticaj - postupak koji u stvari predstavlja eksperimentalno izna-laenje najnepovoljnijeg poloaja optereenja.

Pri izboru eme optereenja veoma je znaajno precizno odrediti eventualni udio susjednih elemenata na nosivost posmatranog elementa, tj. mora se pravilno predvidjeti tok sila.

4.2. TIPINE EME OPTEREENJA KOD

ISPITIVANJA ELEMENATA KONSTRUKCIJA

Kada se ispituju elementi konstrukcija, tada je uobi-

ajeno da se za njihovo optereivanje koriste u odgova-rajuoj tehnikoj regulativi definisane eme optereenja.

U tom smislu indikativan je standard Prefabrikova-ne gredice od glinenih elemenata za izradu meusp-ratnih odnosno tavaninih konstrukcija. Po njemu se ispituju posebno elementi (sklopa), a potom i sama polu-montana tavanica sistema Fert, Monta i tome slino.

Kada se ispituju nosee gredice (rebra) ovakve konstrukcije, optereenje treba nanositi do loma, prema dispoziciji datoj na slici 1.

Slika 1. Dispozicija pri ispitivanju prefabrikovane gredice

Znai, nosea gredica se ispituje kao kontinualni

nosa na dva polja. Raspon polja jednak je predvienom razmaku podupiraa koji se postavljaju u fazi montae stvarne konstrukcije. Ispitivanje se vri na dva uzorka.

Provjera kvaliteta samih meuspratnih konstrukcija, odnosno tavanica izvedenih izlivanjem ploe preko pret-hodno postavljenih prefabrikovanih noseih gredica, vri se u drugoj fazi ispitivanja - na modelima u prirodnoj veliini. Raspon modela treba da odgovara odabranom rasponu konstrukcije, a irina modela treba da bude b = e + 2e/2. Znai, model treba da sadri dvije gredice, simetrino postavljene u odnosu na sredinu presjeka, slika 2.

Ispitivanje gotovih tavanica u drugoj fazi treba vriti na etiri uzorka: na dva uzorka za najvei raspon u proizvodnom programu i na dva uzorka za najee korieni raspon.

Slika 2. Dispozicija ispitivanja meuspratne konstrukcije

Pored ovog standarda, sa stanovita definisanja opte-reenja koje treba nanijeti tokom ispitivanja, interesantan je i standard koji se koristi kod ispitivanja elemenata od elijastog betona: elijasti beton - armirane zidne ploe od gasbetona i penobetona. Inae, armirane zidne ploe od elijastog betona su prefabrikovani graevinski elementi namijenjeni za izradu nosivih i nenosivih zidova zgrada.

Kada su ovakvi elementi nosivi, ispitivanje koefi-cijenta sigurnosti prema lomu vri im se na tri uzorka. Pri tome optereenje se zadaje kao horizontalno, (veliina Wmin = 1,1kN/m2) i vertikalno - koje se poveava do loma ispitivanog uzorka. ema optereenja prikazana je na slici 3.

Slika 3. ema probnog optereenja nosive zidne ploe od

elijastog betona

Ako se radi o nenosivim ploama, ispitivanje se vri

tako to se ploa poloi na dva oslonca raspona l = lo + a - prema statikom proraunu - s tim da duina nalijeganja ploe na osloncima iznosi amin = lp/80, ali ne manje od 70mm. Pri tome irina nalijeganja mora biti jednaka irini ploe. Optereenje se nanosi pomou dva koncentrisana tereta, kako je prikazano na slici 4. - konstantnim prirastom do loma uzorka.

Slika 4. ema probnog optereenja nenosive zidne ploe od

elijastog betona Kada se ovakvi elementi koriste kao krovne i meu-

spratne ploe, ispitivanje se vri u skladu sa standardom elijasti beton - Armirane krovne i meuspratne plo-e od autoklaviranog gasbetona i penobetona. U toj

situaciji, ema i nain optereenja je manje-vie identian prethodnom, pri emu duina preko koje se nanosi optereenja na elemenat do mora biti tolika da lokalni pritisak betona ispod oekivane veliine sile na ovom mjestu, u asu loma ne premauje 30% pritisne vrstoe betona, s tim da ova duina iznosi najmanje 100 mm, slika 5. Pri tome, propisano je da se optereenje nanosi brzinom reda veliine 0.035kN/sec = 2.1kN/min - sve do dostizanja stanja loma uzorka.

Slika 5. ema probnog optereenja za krovne i meuspratne

ploe od elijastog betona 4.3. O DINAMIKIM PROBNIM

OPTEREENJIMA

Konstrukcije se uvijek prvo ispituju statikim prob-nim optereenjem, a zatim, ako je neophodno, tj. propi-sano, i dinamikim probnim optereenjem. Posebno tre-ba naglasiti da probno dinamiko optereenje svojim kljunim osobinama (recimo brzinom kretanja), ali i os-talim karakteristikama mora odgovarati najnepovoljnijim uticajima kojima je ispitivana konstrukcija podvrgnuta u eksploataciji.

Veoma je znaajno napomenuti da Nacrt pravilnika o tehnikim normativima za projektovanje i proraun inenjerskih objekata u seizmikim podrujima propisuje da je ispitivanje konstrukcije pod dinamikim optereenjem, u cilju odreivanja dinamikih karakteristika konstrukcija, neophodno sprovesti za sve inenjerske objekte van kategorije koji se grade u zonama seizmikog intenziteta VIII i IX stepena. To se posebno odnosi na visoke brane (svih tipova po konstrukciji i materijalu), industrijske dimnjake visine H 120m, rashladne tornjeve visine H 80m, vodotornjeve kapaciteta Qv 2,000m3, mostove i vijadukte raspona L 50m ili visine stubova H 30m, i ostale objekte sloenih konstruktvnih sistema (sloene konstrukcije ili sloeni uslovi fundiranja). Pri tome, ta ispitivanja se sprovode na samim konstruk-cijama, znai u njihovoj prirodnoj veliini i in-situ.

Eksperimentalno odreivanje dinamikih karakteris-tika ovakvih konstrukcija izvodi se korienjem prinud-nih ili ambijentnih vibracija, koje moraju biti takve ve-liine da ne dovedu do oteenja ispitivane konstrukcije.

Meutim, to se tie mostova, standard Ispitivanje mostova probnim optereenjima, u tom smislu jo je stroiji. On kae da se svi mostovi koje treba ispitivati (vidi poglavlje 2.) uvijek testiraju i statikim i dina-mikim optereenjima, sem kada se radi o izuzetnim probnim optereenjima (vidi poglavlje 4.1) kada se dinamiko optereenje ne sprovodi, jer se specijalni tereti preko konstrukcije prevode malom brzinom.

Kod dinamikih ispitivanja (Pravilnik br. 315 o odravanju donjeg stroja pruga jugoslovenskih elez-nica) brzina kretanja probnog optereenja ne treba da bude manja od 10km/h i treba je poveavati po pravilu za po 20km/h - ili manje ako se radi o kritinim brzinama koje izazivaju pojavu rezonancije (posebno rezonancije u glavnim podunim i poprenim nosaima mosta) sve do maksimalne brzine na tom dijelu konstrukcije, predviene projektom . Pri tome odstupanje od propisane brzine ne smije biti vee od 5km/h. Za svaku mjernu taku, za svaku brzinu i za svako optereenje kojim se konstrukcija ispituje, moraju se predvidjeti bar 4 prelaska optereenja preko mosta - od kojih po dva za oba smjera vonje.

Ovaj pravilnik propisuje ak i redoslijed nanoenja optereenja na konstrukciju. Tako, na dvokolosjenim eljeznikim mostovima optereenje treba da se kree prvo na jednom kolosjeku, dok drugi kolosjek ostaje ne-optereen; u drugoj kombinaciji probno optereenje pro-lazi prvim kolosijekom, a na drugom kolosijeku se nalazi probno optereenje u stanju mirovanja, dok u treoj kombinaciji oba optereenja prolaze mostom isto-vremeno i sa istim smjerom kretanja na oba kolosijeka.

Kao ni druga domaa tehnika regulativa iz ove oblasti, ak ni standard Ispitivanje konstrukcija visokogradnje probnim optereenjem i ispitivanje do loma, koji definie ispitivanja konstrukcija do loma pod statikim optereenjem, ne ostavlja mogunost dina-mikog testiranja do loma, pa se moe rei da ono nije pokriveno ni jednim domaim propisom iz ove oblasti.

5. MJERODAVNI PARAMETRI PONAANJA

KOD OBAVEZNIH ISPITIVANJA KONSTRUKCIJA Parametri ponaanja konstrukcije po pravilu se prate

u onim presjecima i mjestima konstrukcije gdje su raunski naponi, odnosno deformacije, i/ili pomjeranja najvei. Obino je svrha njihovog odreivanja potreba preciznog definisanja graninog stanja nosivosti (loma konstrukcije, ukljuujui i lom uslijed gubitka

prijanjanja kod AB konstrukcija), graninih stanja upo-trebljivosti (pomjeranja, prslina, napona, deformacija i t.sl.), i/ili uporeenje sa propisanim vrijednostima koje definiu kvalitet ispitivane konstrukcije ili elementa konstrukcije.

5.1. PARAMETRI PONAANJA KOD

STATIKIH ISPITIVANJA Pri ispitivanju statikim probnim optereenjem i

ispitivanju do loma konstrukcija visokogradnje (Ispiti-vanje konstrukcija visokogradnje probnim opteree-njem i ispitivanje do loma) provjera ponaanja kon-strukcije se vri uz obavezno praenje veliine nane-senog statikog optereenja sa jedne strane, i pomjeranja (ukljuujui i pomjeranja oslonaca), dilatacija, uglova rotacije presjeka, razvoja i veliine prslina, lokalnih defekata, oteenja i sl. i, konano, nivoa optereenja pri lomu konstrukcije - sa druge strane.

Prilikom statikog ispitivanja mostova (Ispitivanje mostova probnim optereenjima) vri se posmatranje manje-vie istih parametara ponaanja, pri emu je oba-vezno mjerenje vertikalnog ugiba u sredini glavnih nosa-a svakog raspona mosta, mjerenje pomjeranja (obino slijeganja) oslonaca, posmatranje pojave pukotina, mje-renje deformacija na mjestima oekivanih ekstremnih uticaja, mjerenje trajnih (zaostalih) ugiba i deformacija.

Ovdje mjerenja ugla zaokreta (tj. tangente na elastinu liniju nosaa, krivine presjeka, ugla rotacije presjeka), posebno u mjestima ukljetenja, nije obavezno ve se, kao i mjerenje horizontalnih pomjeranja, vri kao dopun-sko - to ostaje da bude definisano od strane rukovodioca ispitivanja u programu ispitivanja. Pored ovih mjerenja Pravilnik br. 315 o odravanju donjeg stroja pruga jugoslovenskih eleznica ide ak i dalje i propisuje i odreivanje ugiba poprenih nosaa i ugiba po jednog od svake vrste ostalih nosaa, odreivanje napona (obino samo ivinih) u jako napregnutim mjestima konstrukcije, u nastavcima i spojevima, zatim odreivanje pomjeranja pokretnih krajeva glavnih nosaa, odreivanje deformacije i horizontalnih pomjeranja stubova, odreivanje uglova nagiba stubova, deformacija u vezama, spojevima kao i u fugama, zglobovima, naprslinama i dr. Osim toga, ovaj pravilnik nalae da se za vrijeme trajanja procesa ispitivanja mjeri i temperatura vazduha na suncu i u hladu, a u nekim sluajevima i brzina vjetra.

5.2. PARAMETRI PONAANJA KOD

DINAMIKIH ISPITIVANJA U principu, eksperimentalno odreivanje dinamikih

karakteristika obuhvata odreivanje perioda oscilovanja, forme (tonova) oscilovanja i priguenja u konstrukciji,

kako je i navedeno u Nacrtu Pravilnika o tehnikim normativima za projektovanje i proraun inenjer-skih objekata u seizmikim podrujima. Iako se to eksplicitno ne kae, podrazumijeva se da se prate ne samo vertikalne, ve i horizontalne vibracije konstruk-cije.

Dinamiko ispitivanje se najee sprovodi kod mostovskih i slinih konstrukcija, i to u skladu sa stan-dardom Ispitivanje mostova probnim optereenjima. Tokom dinamikog ispitivanja mostova prethodno pomenute dinamike karakteristike odreuju se mjere-njem amplituda i cijelog vremenskog toka vertikalnih ugiba u sredini izabranih raspona glavnog nosaa, u toku prelaska i neposredno nakon uklanjanja probnog optereenja pri emu se mjere i brzine kojima to probno optereenje prelazi preko konstrukcije. Ako se programom ispitivanja trai, mjere se i dinamike deformacije na mjestima oekivanih ekstremnih uticaja, poprena i poduna pomjeranja u sredini izabranih raspona, ali i ostale relevantne dinamike karakteristike konstrukcije. U cilju definisanja koje parametre ponaanja treba posmatrati prilikom sprovoenja dinamikih ispitivanja znaajan je i Pravilnik br. 315 o odravanju donjeg stroja pruga jugoslovenskih eleznica, koji propisuje i odreivanje dinamikih napona u konstrukciji pri emu se njihovo odreivanje ne ograniava samo na glavni nosa, ve se dinamika

mjerenja proiruje i na druge elemente konstrukcije. Kod mjerenja horizontalnih vibracija standard preporuuje mjerenja u ravni kolovoza, odnosno na onom pojasu glavnog nosaa koji je najblii kolovozu.

6. SREDSTVA ZA MJERENJE PARAMETARA

PONAANJA KOD OBAVEZNIH ISPITIVANJA Mjerni ureaji koji e se koristiti tokom ispitivanja,

njihova tanost i mjesta postavljanja na konstrukciji moraju da odgovaraju potrebama ispitivanja. U tu svrhu tehnika regulativa pominje ekstenzometre, ugibomjere, klinometre, lupe i mnoge druge instrumente, i (ponegdje, i to u manjoj mjeri) daje njihove potrebne karakteristike. Pri tome neophodno je obezbijediti da svi instrumenti koji se u ispitivanjima primjenjuju budu ispravni, ba-dareni i provjereni na licu mjesta. Na ovom mjestu treba pomenuti samo jedan tip greke: da bi se iz rezultata ispitivanja eliminisale greke u mjerenjima koje se jav-ljaju uslijed temperaturne promjene, moraju se primije-niti i odgovarajui instrumenti ili postupci za kompen-zaciju temperature (npr. kompenzacione mjerne trake, [2]).

Minimalna preciznost upotrijebljenih mjernih instru-menata u pojedinim sluajevima je propisana tehnikom regulativom. Tako, na primjer, po jo vaeem Pravil-

niku o tehnikim propisima za pregled i ispitivanje noseih elinih konstrukcija sredstva za mjerenje ugi-ba i pomjeranja, uglova uslijed okretanja i savijanja, iz-duenja i skraenja, sile, pritiske itd. moraju pri uobia-jenim ispitivanjima omoguiti tanost rezultata do 5%, to znai da greka instrumenta mora biti manja od:

5%

Moe se smatrati da je ovaj kriterijum veoma blag i

da danas treba teiti znatno preciznijim mjernim sred-stvima.

to se tie osjetljivosti samih instrumenata, Pravilnik br. 315 o odravanju donjeg stroja pruga jugoslovenskih eleznica trai da mjerni satovi - kom-parateri, imaju osjetljivost (podatak instrumenta) od najmanje 0.1 do 0.001mm. Isti pravilnik definie i da elektrootporne mjerne trake treba da budu, za eline mostove, duine 10 do 25mm; tj. 80 do 200mm, za betonske mostove.

U istom pravilniku je propisan i mjerni opseg instru-menata za ispitivanje dinamikih uticaja. Tako, ovi mjer-ni ureaji moraju biti u stanju da izmjere ak i (veoma) visoke frekvenciju do 500Hz (za mjerenja na elinim mostovima), tj. 300Hz (za mjerenja na betonskim mosto-

vima), pri emu greka u mjerenjima ne smije biti vea od +3%, tj. 5%.

to se tie ispitivanja prefabrikovanih, gotovih i polugotovih elemenata konstrukcija, zahtjevi za preciz-nou mjernih instrumenata su naizgled malo stroi, pa tako Tehnike preporuka br 10a - opti tehniki uslovi za projektovanje, proizvodnju i korienje betonskih stubova za nadzemne elektroenergetske vodove kau da kod ispitivanja betonskih stubova za mjerenje sile treba koristiti dinamometar tanosti oitavanja najmanje 0,05kN. Za razliku od ovoga, to se tie preciznosti ugibomjera (tanosti oitavanja najmanje 0,01mm) i optikih instrumenata - lupa (tanosti oitavanja najmanje 0,5mm) ne zahtijevaju se preciz-nosti vee nego one koje su uobiajene kod ostalih ispitivanja konstrukcija.

Mjerna sredstava za osmatranje indukovane seizmi-nosti terena kvalitetno definie Pravilnik o tehnikim normativima za seizmiko osmatranje visokih brana. On propisuje da brane ija je graevinska visina vea od 100m moraju imati mreu od najmanje tri seizmoloke stanice locirane na terenu oko akumulacije, od kojih je jedna trokomponentna, a dvije jednokomponentne. Brane ija je graevinska visina manja od 100m, a vea od 40m, moraju imati najmanje jednu trokomponentnu seizmoloku stanicu. to se same stanice tie, ona mora

imati seizmometre, prijemnik tanog vremena, registrator vremenskih istorija i ureaj za reprodukciju i analizu zapisa sa registratorom. Seizmometri za registrovanje brzina ili pomjeranja tla predstavljaju kratkoperiodinu stanicu za registrovanje zemljotresa sa magnitudom od 1 do 4 po MCS skali. Prijemnik tanog vremena mora da zabiljei taan datum, as, minut i sekund dogaaja, a registrator mora da obezbijedi kontinuiran zapis vremenskih istorija u trajanju od najmanje 24 asa. Ureaj za reprodukciju i analizu zapisa vremenskih istorija mora da omogui vizuelnu interpretaciju zapisa, preliminarnu obradu i procjenu vremena.

to se tie registrovanja samog odgovora tla, temelja i tijela brane na dejstvo zemljotresa, kod brana ija je graevinska visina vea od 60m mora se postaviti mrea od najmanje etiri, za brane izmeu 30 i 60m od najmanje tri, a za brane visine manje od 30m najmanje dva instrumenta - od kojih se jedan postavlja u temelju brane. Ovi instrumenti moraju imati trokomponentni re-gistrator vremenskih istorija ubrzanja (koji mora da ima brzinu dovoljnu da se obezbijedi registrovanje svih spektralnih komponenti u opsegu od 0,10Hz do 33,0Hz; tanost referentnog signala vremenske ose +0,2%; mini-malnu rezoluciju od 1:55, i medijum registrovanja), akselerometre (dinamikog opsega od 1,0g ili 2,0g, sa

minimalnom rezolucijom od 1:100; frekventnog opseg od 0,10Hz do 33,0Hz; najmanjeg priguenja 55% od kritinog priguenja i poprenu osjetljivost manju od 3% od aksijalne osjetljivosti senzora) i seizmiki starter, koji mora da ima sljedee karakteristike: pravac osjetljivosti u vertikalnom pravcu ili u sva tri ortogonalna pravca; frekventni opseg od 1,0Hz do 10,0Hz i nivo aktiviranja od 0,005 g do 0,01g - sa mogunou kontinuiranog podeavanja;.

7. PROPISANE PROCEDURE ISPITIVANJA

Procedure sprovoenja ispitivanja, kojima se definiu

svi uslovi koje treba ispuniti tokom postupka ispitivanja, predstavljaju izuzetno bitan inilac kvaliteta samog eksperimenta. One u programu ispitivanja moraju biti jasno definisane i, u to je mogue veoj mjeri, ispotovane tokom samog ispitivanja.

Na samom poetku, to se tie atmosferskih uslova kojima treba teiti tokom ispitivanja, kada se ispitivanja vre u laboratorijama najbolje je postupiti u skladu sa standardom elijasti beton - armirane krovne i meu-spratne ploe od autoklaviranog gasbeton i peno-betona, koji kae da ispitivanja treba izvriti pri tempe-raturi vazduha u prostoriji od 20 2oC i relativnoj vla-nosti od 65 5%. Ovako pogodnim atmosferskim utica-

jima treba teiti i kada se radi o ispitivanjima in-situ, tako da se, po pravilu, preporuuje da se ispitivanja kon-strukcija vre pri mirnom, pomalo oblanom vremenu.

U principu, organizacija ispitivanja mora biti takva da sam proces ispitivanja bude to krai, to je od osobite vanosti kod razmatranja temperaturnih uticaja na rezultate mjerenja, kao i za smanjenje vjerovatnoe pojave nepredvienih situacija koje mogu uticati na taan rad instrumenata.

Posebno treba napomenuti da se ispitivanje betonskih konstrukcija ne smije vriti pri starosti betona manjoj od 28 dana.

Samo ispitivanje konstrukcija se obino sprovodi u najmanje dvije faze tokom i nakon kojih se obavezno vri posmatranje konstrukcije, tj. mjerenje pomjeranja, deformacija i ostalih relevantnih parametara odgovora (Ispitivanje konstrukcija visokogradnje probnim op-tereenjem i ispitivanje do loma). U prvoj fazi spro-vodi se optereivanje konstrukcije do najveeg predvi-enog probnog optereenja, koje mora ostati na kon-strukciji najmanje 16 asova (kod elinih konstrukcija 4 asa). U tom vremenskom periodu, ako se odgovor nije stabilizovao, vre se najmanje etiri mjerenja posmatra-nih parametara odgovora, jer je uobiajeno da se probno optereenje nanosi u najmanje etiri, a optereenje loma u najmanje deset jednakih koraka. Pri tome, idui korak optereenja se nanosi tek poto je dolo do prestanka

prirasta pomjeranja i deformacija (tj. do "stabilizacije odgovora konstrukcije") u prethodnom koraku.

Smatra se da je dolo do prestanka prirasta pomje-ranja i deformacije ako je prirast pomeranja i deforma-cije u periodu od 5 min manji od 15% prethodnog pri-rasta za isti vremenski period; ili manji od greke mjer-nog instrumenta. To znai da je najmanja pauza izmeu faza optereivanja 5 minuta. Ovaj uslov obino nije mjerodavan kada se vri runo iitavanje rezultata (koje obino samo po sebi traje vie od 5 minuta), tako da na njega posebno treba obratiti panju kod ispitivanja kod kojih se vri automatska akvizicija rezultata mjerenja.

Kod dinamikih ispitivanja ova postepenost opterei-vanja se obino obezbjeuje postepenim poveavanjem brzina kretanja tereta po konstrukciji.

U drugoj fazi uklanja se optereenje, tj. vri se raste-reenje, pa se zatim ponovo vri detaljno mjerenje parametara ponaanja. Nakon toga vre se mjerenja na ispitivanoj konstrukciji najvie u narednih 16 sati (4 sata kod elinih konstrukcija), ili dok se ne dostigne neki od kriterijuma o ispravnosti konstrukcije po kriterijumu zadovoljenja zaostalih ugiba (vidi poglavlje 9.1.).

Po Pravilniku o tehnikim propisima za pregled i ispitivanje noseih elinih konstrukcija probno opte-reenje treba najmanje jedanput ponoviti, da bi se pri analizi rezultata mogao izdvojiti uticaj deformacija, koje mogu biti posledice poputanja avova, prikljuaka, itd.

Kod ispitivanja gotovih elemenata konstrukcije obi-no se od prve velike serije od 1500 elemenata uzmu tri uzorka istog tipa, pa se ispitaju do loma (Prefabrikovani betonski elementi - Tehniki uslovi za izradu i ugradnju). Pod istim tipom elementa ovdje se smatraju elementi isti po funkciji, a slini po obliku i dimenzijama poprenog presjeka. Ako se proizvodi nekoliko vrsta prefabrikovanih elemenata istog tipa, koji se meusobno razlikuju po optereenju i naprezanjima, ispitae se ona vrsta elementa koja je izloena najveim naprezanjima.

Standard elijasti beton - armirane krovne i meuspratne ploe od autoklaviranog gasbetona i penobetona propisuje da se nakon oitavanja mjernih instrumenata prije optereenja, elemenat optereuje do deklarisanog optereenja - s tim da prirast optereenja iznosi 0.035kN/sek. Nakon nanoenja deklarisanog optereenja p, odmah se vri oitavanje stanja na mjernim instrumentima za registraciju pomjeranja. Razlika izmeu ova dva oitavanja instrumenata predstavlja veliinu trenutnog elastinog ugiba vo.

Zanimljivo je da se po ovom standardu u proceduru obaveznog ispitivanja uvodi i funkcija duine trajanja optereenja. Naime, naneseno optereenje se zadrava na ispitivanom elementu u periodu od 3 mjeseca. Pri tome, propisano je da se ugibi mjere odmah nakon nanoenja optereenja, zatim prvih 7 dana svakodnevno,

a kasnije svakih 7 dana. Konana vrijednost ukupnog trajnog ugiba dobija se ekstrapolacijom izmjerenih vrijednosti. Ako se za ekstrapolaciju ne koristi analitiki postupak, vrednost ukupnog trajnog ugiba v izraunava se prema izrazu:

v 1.12 v90 gdje je v90 - ugib izmjeren nakon 90 dana. Kada se vre ispitivanja pojedinanih elemenata kon-

strukcija, procedure propisane u Tehnikoj preporuci br 10a - opti tehniki uslovi za projektovanje, proiz-vodnju i korienje betonskih stubova za nadzemne elektroenergetske vodove su veoma indikativne pa ih je preporuljivo primjenjivati i za situaciju da za ispitivani elemenat nije propisan posebni standard za njegovo ispi-tivanje. Pomenuti standard propisuje proceduru ispiti-vanja u tri faze:

faza stabilizacije oslonaca; faza kontrolnog ispitivanja; faza tipskog ispitivanja. Kao to se vidi, po ovom propisu razlikuju se tipsko i

kontrolno ispitivanje elemenata, vidi poglavlje 1.4, ref.1.

Faza stabilizacije oslonaca sprovodi se radi svoenja neeljenih efekata oslanjanja (nalijeganje oslonaca, mala pomjeranja i t.sl.), koji utiu na tanost narednih mjere-nja, na najmanju moguu mjeru. Stabilizacija oslonaca

vri se na nain to se ispitivani elemenat optereti do 50% nominalne sile i zatim potpuno rastereti. Tek nakon rastereenja vri se oitavanje poetnih veliina para-metra ponaanja u cilju sagledavanja pravilnog postav-ljanja stabla.

U fazi kontrolnog ispitivanja vri se zadavanje prob-nog optereenja do vrijednosti nominalne sile, a zatim rastereivanje. Ovo nanoenje probnog optereenja vri se u etiri koraka i to: prvi korak od 0% do 50% traenog nivoa optereenja; drugi korak od 50% do 70% traenog nivoa

optereenja; trei korak od 70% do 85% traenog nivoa

optereenja; etvrti korak od 85% do 100% traenog nivoa

optereenja. U ovoj fazi ispitivanja optereenje se u dostignutom

nivou zadrava koliko je potrebno da bi se oitale ostvarene veliine, dok se nakon rastereenja vri oitavanje zaostalih veliina mjerodavnih parametara ponaanja.

U fazi tipskog ispitivanje vri se ispitivanje probnim optereenjem do loma ispitivanog elementa i to u dva koraka: prvi korak od 0% do 180% nominalne sile, i dru-gi korak od 180% nominalne sile do loma uzorka, nakon ega se ponovo vri oitavanje parametara ponaanja.

8. DEFINISANJE STANJA LOMA

Na ovome mjestu je vano definisati kada se moe

smatrati da je konstrukcija, u skladu sa definicijama iz relevantnih propisa, dola u fazu loma, tj. eventualno dostigla granino stanje loma.

U tom smislu korisno je pogledati to o tome kae standard Ispitivanje konstrukcija visokogradnje prob-nim optereenjem i ispitivanje do loma. Po njemu nosivost i stabilnost konstrukcije su glavni kriterijumi stanja loma.

Kao prvo, smatra se da je konstrukcija dostigla gra-nino stanje loma ako pri odreenom optereenju nastupi fiziki slom konstrukcije, nekog njenog dijela ili presjeka, ili ako doe do gubitka stabilnosti konstrukcije ili nekog njenog elementa. Kae se da je do loma dolo i ako se izolovani lokalni lom nekog elementa kon-strukcije, koji sam po sebi ne bi znaio i lom cijele konstrukcije, poveava bez daljeg poveanja optereenja.

Po istom standardu i dostignuti ugibi mogu biti indi-kator da je konstrukcija dola u stanje loma. Po prvom kriterijumu iz ove grupe, lom se desio ako se prirast po-mjeranja ne smanjuje pri konstantnom optereenju, mje-reno tri puta uzastopce u istim vremenskim intervalima.

U principu, ovaj kriterijum u razmatranje uvodi fak-tor vremena potrebnog za prestanak prirasta deformacija, tj. stabilizaciju deformacija na ispitivanoj konstrukciji. On se posebno treba uzeti u obzir kod ispitivanja betonskih konstrukcija.

Njegova sutina najbolje se moe sagledati posma-tranjem troosnog dijagrama optereenje deformacija vrijeme, slika 6., koji je veoma pogodan upravo za defi-nisanje trenutka loma konstrukcije. Na njemu se vidi da, na primjer, za vremenski period 78 ne dolazi do sta-bilizacije deformacija, ve se prirast deformacija ne sma-njuje za tri uzastopna mjerenja u istim vremenskim inter-valima. Tada kaemo da je dolo do loma konstrukcije.

Slika 6. ematski dijagram zavisnosti optereenje - vrijeme -

odgovor konstrukcije kod klasinog opita optereivanja Po drugom kriterijumu iz oblasti ugiba, konstrukcija

je u stanju loma ako je prirast pomjeranja vn u posled-njoj fazi prirasta optereenja (faza n) jednak ili vei od zbira pomjeranja u prethodnih pet takvih faza opte-reenja:

k

nk

nknvv = =

5

1

Po treem kriterijumu po ugibima kaemo da je dolo do loma konstrukcije ako je tokom opita dostignut ugib uexp koji je jednak ili prekorauje 1/50 raspona L konstrukcije:

50expLu

Prsline, kao kriterijum loma AB konstrukcije pos-

matraju se u smislu svoje zbirne, ukupne veliine. Tako, stanje konstrukcije za koje zbir pukotina aexp izmjerenih na duini od 200mm iznosi vie od 1,5mm moe se smatrati stanjem loma:

aexp > 1,5 mm

Pored prethodnih kriterijuma, i trenutak gubitka prio-

nljivosti izmeu armature i betona na bilo kojem dijelu armature, uz uslov globalizacije loma, moe se takoe smatrati trenutkom stanja loma konstrukcije.

Manje vie iste kriterijume loma propisuje i Tehni-ka preporuka br 10a - opti tehniki uslovi za projek-tovanje, proizvodnju i korienje betonskih stubova za nadzemne elektroenergetske vodove, pa se moe rei da su nabrojani uslovi loma i generalno prihvaeni u naoj tehnikoj regulativi iz ove oblasti.

1. UVOD2. VRSTE KONSTRUKCIJA I ELEMENATA KOJE TREBA OBAVEZNO ISPITIVATI3. PRETHODNE RADNJE KOD OBAVEZNIH ISPITIVANJA4. DEFINISANJE OPTEREENJA KOD OBAVEZNIH ISPITIVANJA4.1. O STATIKIM OPTEREENJIMA NA KONSTRUKCIJAMA4.2. TIPINE EME OPTEREENJA KOD ISPITIVANJA ELEMENATA KONSTRUKCIJA4.3. O DINAMIKIM PROBNIM OPTEREENJIMA

5. MJERODAVNI PARAMETRI PONAANJA KOD OBAVEZNIH ISPITIVANJA KONSTRUKCIJA5.1. PARAMETRI PONAANJA KOD STATIKIH ISPITIVANJA5.2. PARAMETRI PONAANJA KOD DINAMIKIH ISPITIVANJA

6. SREDSTVA ZA MJERENJE PARAMETARA PONAANJA KOD OBAVEZNIH ISPITIVANJA7. PROPISANE PROCEDURE ISPITIVANJA8. DEFINISANJE STANJA LOMA