
- •Передмова
- •Розділ 1. Технічна експлуатація будівель і споруд
- •1.1.Загальні положення
- •1.2.Спостереження за станом будівель та споруд у період експлуатації
- •1.2.1.Служба спостереження
- •1.2.2.Огляди будівель та споруд
- •1.3.Проведення ремонтних робіт
- •1.3.1.Види ремонтів
- •1.3.2.Планування ремонтів
- •1.4.Паспортизація будівель та споруд
- •1.4.1.Обстеження будівель і споруд для паспортизації
- •1.4.2.Спеціалізована організація
- •1.4.3.Порядок проведення паспортизації
- •1.4.4.Паспорт технічного стану будівлі
- •1.5.Обстеження технічного стану будівель та споруд
- •1.5.1.Мета і завдання обстеження
- •1.5.2. Дефекти будівельних конструкцій
- •1.5.3. Методи обстеження конструкцій
- •1.5.4. Неруйнівні методи випробувань будівельних конструкцій
- •Механічні методи
- •Акустичні методи
- •Радіаційні методи
- •Магнітні та електричні методи
- •Інфрачервона дефектоскопія
- •1.5.5.Інструментальне забезпечення обстеження конструкцій
- •1.5.5.Оцінювання технічного стану конструкції, будівлі, споруди
- •1.6. Корозія будівельних конструкцій та захист від неї
- •1.6.1. Характеристика агресивності оточуючого середовища
- •1.6.2. Види корозії
- •1.6.3. Корозія конструкцій із різних матеріалів
- •1.6.4.Захист від корозії
- •Розділ 2. Реконструкція будівель і споруд
- •2.1. Загальні положення
- •2.1.1. Обґрунтування доцільності реконструкції будівель та споруд
- •2.1.2. Загальні відомості про проектування реконструкції
- •2.2. Підсилення основ фундаментів
- •2 .3. Реконструкція фундаментів
- •2.4. Підсилення залізобетонних та кам’яних конструкцій
- •2.4.1. Колони, стовпи і стіни
- •2.4.2. Збірні плити перекриття і покриття
- •2.4.3. Монолітні перекриття
- •2.4.4. Балки
- •2.4.5. Ферми
- •2.5. Підсилення металевих конструкцій
- •2.5.1. Усунення місцевих дефектів і пошкоджень
- •2.5.2. Стояки та колони
- •2.5.3. Балки
- •2.5.4. Ферми
- •2.5.5. Сталевий настил
- •2.6. Реконструкція дерев’яних конструкцій
- •2.6.1. Стояки та стіни
- •2.6.2. Балки
- •2.6.3. Ферми
- •2.6.4. Кроквяна система
- •2.7. Особливості виконання будівельно-монтажних робіт під час реконструкції
- •Припис № ______
- •Технічний журнал з експлуатації будівлі (споруди)
- •Орієнтовний перелік робіт із поточного ремонту будівель та споруд Для будівель
- •1.Фундаменти
- •2.Стіни і колони
- •3.Перегородки
- •4.Покрівля і покриття
- •5.Покриття, перекриття і підлоги
- •6.Вікна, двері та ворота
- •7.Сходи і ґанки
- •8.Внутрішні штукатурні, облицювальні й малярні роботи
- •9.Фасади
- •11.Центральне опалення
- •12.Вентиляція
- •13.Внутрішній водопровід і каналізація
- •14.Гаряче водопостачання
- •15.Електроосвітлення та зв’язок
- •Для споруд
- •1.Водопровідно-каналізаційні споруди
- •1.1.Трубопроводи та арматурні мережі
- •1.2.Колодязі
- •1.3.Водозабори і гідротехнічні споруди
- •1.4.Очисні споруди
- •3.2.Верхня будова залізничної колії
- •3.3.Штучні споруди (мости, тунелі)
- •4.Автомобільні шляхи
- •Орієнтовний перелік робіт із капітального ремонту будівель та споруд Для будівель
- •1.Фундаменти
- •2.Стіни і колони
- •3.Перегородки
- •4.Покрівля і покриття
- •5.Підкранові шляхи
- •6.Міжповерхові перекриття та підлоги
- •7.Вікна, двері та ворота
- •8.Внутрішні штукатурні, облицювальні і малярні роботи
- •9.Фасади
- •11.Центральне опалення
- •Для споруд
- •1.2.Колодязі
- •1.3.Водозабори і гідротехнічні споруди
- •2.Теплофікація
- •2.1.Канали і камери
- •2.2.Трубопроводи й арматура
- •3.Під’їзні і внутрішньозаводські залізничні шляхи
- •3.1.Верхня будова шляху
- •3.2.Штучні споруди (мости, тунелі, труби)
- •4.Автомобільні шляхи
- •4.1.Земляне полотно
- •4.2.Дорожній огляд
- •4.3.Мости, труби
- •4.4.Майданчики для автомобілів, дорожньо-будівельних та інших машин, складські майданчики, а також майданчики хлібоприймальних пунктів
- •5.Електричні мережі та зв’язок
- •6.Інші споруди
- •Кошторис на капітальний ремонт
- •Зведений опис робіт
- •Технічний стан будівлі (споруди) та висновки щодо її подальшої експлуатації
- •3.5 Оцінка потенційних наслідків можливої аварії
- •3.6 Пропозиції щодо подальшої експлуатації
- •4 Інші відомості*
- •Технічний стан основ та конструктивних елементів за частинами об’єкта
- •Технічний стан інженерного обладнання за частинами об’єкта
- •Виявлені дефекти та пошкодження і терміни їх усунення
- •Зміни характеристик паспорта технічного стану будівлі (споруди)
- •Останнє обстеження проведено:
- •Перелік кодів робіт* з обстеження будівель, споруд і мереж, на виконання яких надано право організації, що провела останнє обстеження
- •5.02.00 Обстеження будівель, споруд і мереж
- •Відомості про реконструкцію, технічне переозброєння будівлі
- •Наявність підйомно-транспортних пристроїв та механізмів
- •Проектні дані про допустимі корисні навантаження на основні несучі конструкції та елементи будівлі
- •Площа підлог, м2
- •Розміри внутрішніх поверхонь огороджуючих та несучих конструкцій, м2
- •Площа приміщень, м2
- •Розміри зовнішніх поверхонь огороджуючих конструкцій, м2
- •Порядок ведення, зберігання та використання паспорта технічного стану будівлі (споруди)
- •Перелік літератури
2.6.2. Балки
П
ошкоджені
або ті, що не зможуть нести додаткове
навантаження після реконструкції
будівлі, балки перекриття можуть
розвантажуватися за рахунок улаштування
зверху обманного перекриття (рис. 2.133).
Ідея такого підсилення полягає в тому,
що існуюче перекриття в подальшому буде
сприймати лише власну вагу, а нове
перекриття — повне навантаження (власна
вага його та корисне навантаження).
Переваги такого методу підсилення
наступні:
можливість використання приміщень, що знаходяться під перекриттям, яке реконструюється, без обмежень та зупинень;
існуюче перекриття під час реконструкції служить робочим майданчиком для влаштування нового;
зберігається архітектура існуючого перекриття (особливо це важливо для історичних будівель);
з
меншується обсяг опоряджувальних робіт.
Н
ове
перекриття не зв’язане з існуючим.
Навпаки — між цими конструкціями повинен
бути проміжок не менше ніж 50 мм для
вільного деформування перекриття, яке
зводиться. Лише в разі необхідності між
конструкціями перекрить установлюють
гнучкі підвіси (поз. 10 на рис. 2.133).
Нове перекриття може бути виконане із
різних матеріалів: дерева; прокатного
металу; збірного чи монолітного
залізобетону; залізобетону з жорсткою
арматурою у вигляді двотаврів чи
швелерів.
У
процесі експлуатації часто трапляються
випадки, коли пошкодженими є одна або
декілька (в різних місцях) балок
перекриття. Таке явище пов’язане з
місцевим зволоженням (наприклад,
унаслідок протікань покрівлі) конструкцій.
У цьому випадку, при обґрунту-ванні
розрахунками, є можливість передати
навантаження від балки, що вийшла з
ладу, на непошкоджені за допомогою
розпо-дільних прогонів (рис. 2.134).
Зміна розрахун-кової схеми балок (установленням додат-кових опор (рис. 2.135), створення нерозрізності в розрізних конструкціях (рис. 2.136), перетворення в раму (рис. 2.137) тощо) призводить до зменшення діючих на конструкцію зусиль, а значить, до дотримання умов міцності. Однак є ряд обмежень на використання таких методів реконструкції. Як уже вказувалось раніше, встановлення додаткових опор на своїх нових фундаментах спричиняє додат-кові деформації неущільнених ґрунтів під ними. Це може викли-кати значні осад-ки фундаментів під опори та їх неефективність. Установлення рам вимагає знач-ного простору зверху конструк-ції, що підсилюється.
У
ряді випадків, коли, наприклад, на
покритті влаштовується мансарда або
просто скатна покрівля, такий спосіб
підсилення не тільки ефективний, але і
доцільний у випадку підсилення
міжповерхового перекриття, створення
рам практично завжди неможливе через
дефіцит простору. Підсилення дерев’яних
балок шляхом зміни розрахункової схеми
повинне проводитись при максимальному
розвантаженні конструкцій, інакше
перерозподіл зусиль, а значить, і
зменшення їх в розрахункових перерізах
буде незначним і мети не буде досягнуто.
П
ідсилення
дерев’яних балок найефективніше
виконувати методом нарощування. При
такому методові підсилення не змінюється
розрахункова схема, не з’являються
додаткові опори та пов’язані з цим
проблеми, висота конструкції зростає
(якщо є така можливість) незначно або
зовсім не збільшується, а розвиток
перерізу здійснюється за рахунок ширини.
Н
арощування
перерізу може здійснюватися по всій
довжині конструкції, в найбільш
пошкоджених, тобто ослаблених, перерізах
(як правило, такі місця знаходяться в
приопорній частині) або в місцях найбільш
навантажених (у середині прольоту
балки). В якості матеріалу нарощування
використовується дерево, метал. Дерев’яні
бруси можуть установлюватись на болтах
(рис. 2.138, а) чи на цвяхах (рис. 2.138,
б). Металеві елементи нарощування можуть
установлюватися в розтягнутій, стиснутій
або в обох цих зонах. Кріпляться вони
аналогічно дерев’яним — за допомогою
болтів чи цвяхів (рис. 2.139).
Підсилення дерев’яних балок може виконуватись також за допомогою арматури. Вона може розміщуватися в тілі дерев’яної балки (рис. 2.140) або зовні у вигляді шпренгельної затяжки (рис. 2.141).
У першому випадку балку розвантажують шляхом установлення по середині її прольоту тимчасової опори. В нижній частині за допомогою фрези вибирають паз для наступного встановлення в ньому арматурного стрижня. Під загнуті кінці стрижня висвердлюють отвори. Арматурний стрижень відповідної форми (певної довжини та із загнутими кінцями) очищують від продуктів корозії, обезжирюють ацетоном і встановлюють у проектне положення на полімерному, наприклад епоксидному, клеєві. Тимчасову опору знімають після повної полімеризації клею.
У
випадку підсилення шпренгельною
затяжкою, яка, до речі, може бути одно-
та двогілковою й виготовлятись як із
арматурної, так і з прокатної сталі,
затяжка напружується або шляхом
затягування опорних гайок (рис. 2.141),
або стягуванням гілок затяжки між собою
(аналогічно методу підсилення
залізобетонних балок).
П
риопорні
частини балок можуть підсилюватися
протезами із прокатних профілів та
дерев’яних брусів (аналогічно прольотним
частинам балок), а також шляхом
установленням пруткових протезів
(рис. 2.142), залізобетонних протезів
різного профілю. Такі протези в перерізі
можуть мати п-подібний
контур, бути виготовлені у вигляді двох
вертикальних з
алізобетонних
накладок або у вигляді залізобетонної
плити, що кріпиться зверху конструкції,
яка підсилюється (рис. 2.143).
Приклад 2.21. Перекриття цивільної
будівлі виконано із дерев’яних балок
перерізом
із розрахунковою довжиною
Балки вкладені з кроком 1 м.
Розрахункове (нормативне) значення навантаження на балку:
—від ваги штукатурки, балки і щитового накату з дощок по черепних брусках 1,1 (0,9) кН/м;
—від ваги утеплювача із котельного
шлаку товщиною 12 см із домішками (від
тривалої експлуатації) пилу і різноманітного
сміття (питомою вагою за замірами
)
— 1,73 (1,33) кН/м.
Тимчасове навантаження 0,91 (0,7) кН/м за СНиП 2.01.07-85 на час огляду відсутнє.
Балки виконані із деревини осики.
Декілька балок з одного кінця, в місцях
обпирання їх на стіну, мають значне
загнивання, викликане попаданням
атмосферних опадів через дефекти даху.
Довжина ушкоджених ділянок балок від
поверхні стіни більше ніж 400 мм. Решта
балок, а також ділянки без ушкоджень
з
находяться
в задовільному стані. Розрахункова
схема балки та місця її пошкодження
наведені на рисунку 2.144.
Необхідно перевірити несучу здатність балки на експлуатаційні навантаження, розрахувати і виконати підсилення ділянки, що уражена грибками.
Розрахунковий опір деревини породи —
осика другого ґатунку
14×0,8=11,2 МПа
(тут 14 МПа та
=
0,8 прийнято згідно зі СНиП ІІ-25-80).
Відповідно до вказівок цього СНиП
приймаємо коефіцієнт умов роботи
=0,9,
тоді
11,2×0,9=10,1 МПа.
Модуль пружності вздовж волокон при = 0,8 та =0,9
Е = 10000×0,8×0,9 = 7200 МПа.
Згинальний момент у середині прольоту балки:
—від навантаження при огляді
—від експлуатаційного навантаження
Розрахунковий момент опору перерізу балки
Перевіряємо несучу здатність перерізу при згині:
—від навантаження при огляді
<
—від експлуатаційного навантаження
>
Момент інерції перерізу балки
Визначаємо прогин балки:
—від навантаження при огляді
<
—від експлуатаційного навантаження
>
Визначаємо реакцію опори від дії експлуатаційного навантаження:
Розрахунковий опір сколюванню приймаємо за СНиП ІІ-25-80 при = 0,8 та =0,9:
Статичний момент зсувної частини поперечного перерізу відносно нейтральної осі дорівнює:
При
перевіряємо міцність балки на сколювання
від експлуатаційного навантаження:
<
Таким чином, при дії навантаження на час огляду міцність балки на згин, сколювання, а також на жорсткість забезпечена.
При експлуатаційному навантаженні ж забезпечена лише міцність на сколювання, а міцність на згин та жорсткість балки нижча, ніж вимагають норми. Її необхідно підсилити.
Для забезпечення нормальної експлуатації
балки утеплювач із котельного шлаку
замінюємо на мінераловатні плити
товщиною 12 см (щільністю не більше
ніж
або інший ефективний утеплювач такої
ж товщини та щільності.
Розрахункове (нормативне) значення навантаження від утеплювача буде дорівнювати 1,1 (0,84) кН/м.
Розрахунковий згинальний момент у середині прольоту балки
Перевіряємо міцність балки на згин:
<
Прогин балки в середині прольоту при
Тоді
Міцність і жорсткість балки при такому виді реконструкції (зменшенні навантаження на конструкцію) на дію експлуатаційного навантаження забезпечені.
Підсилення ушкодженої частини виконують після її вивішування на стояку (рис. 2.144) та видалення цієї ділянки на довжині 40 см шляхом прибивання цвяхами (l = 150 мм і d = 5 мм) до бокових поверхонь балки двох дерев’яних пластин (із сосни або іншої породи деревини, але міцністю не нижче ніж осика) перерізом b×h =60×240 мм (рис. 2.144).
Розрахункова схема балки показана на цьому ж рисунку.
Визначаємо значення зусиль
та
,
які прикладені в центрі мас симетрично
зігнутих двозрізних цвяхів кріплення
пластин до балки (рис. 2.144, г):
де
(реакція опори, що визначена після заміни
утеплювача).
Несуча здатність цвяха при двох зрізах
<
де
Несуча здатність цвяха при двох зрізах
Визначаємо кількість цвяхів прикріплення однієї пластини до балки:
Для кріплення однієї пластини до бокової поверхні балки проектуємо 24 цвяхи, розташованих у 3 ряди (рис. 2.144, в).
Згинальний момент під зусиллям визначаємо за формулою
Оскільки 6,3 кНм менше ніж величина згинального моменту в середині прольоту балки, то несуча здатність пластин підсилення при згині забезпечена.
Для вивішування балки візьмемо стояк
круглого перерізу діаметром
100 мм
із деревини 2-го ґатунку породи сосна з
розрахунковим опором стиску
Довжина стояка (по висоті приміщення)
Радіус інерції перерізу стояка
Розрахункова довжина стояка при
Гнучкість стояка
>
Визначаємо коефіцієнт поздовжнього згину:
Розрахункове значення поздовжньої сили в стояку під час вивішування балки дорівнює (без урахування тимчасового навантаження та після заміни утеплювача):
Перевіряємо несучу здатність стояка
на стійкість при
<
Несуча здатність стояка забезпечена.