8. Основные причины снижения надежности здания

1. Ошибки проекта:

• недоучет температурно-влажностного режима здания (бассейн);

• отсутствие в полном объеме элементов, обеспечивающих пространственную жесткость здания (диафрагмы жесткости, связи, поперечные стены).

• недоучет характера действия внешних нагрузок (динамические)

2. Изменение функционального назначения отдельных помещений, либо здания в целом (что часто приводит к изменению нагрузок).

3. Неграмотная эксплуатация здания (течи коммуникаций, проведение ремонтов, способствующих интенсивному разрушению материала строительных конструкций).

4. Действие природных атмосферных факторов (осадки, температура, солнечная радиация).

5. Действие агрессивной среды промышленного производства.

6. Стихийные бедствия (пожар).

9. Оценка конструктивной схемы здания

По конструктивным схемам различают здания каркасного и бескаркасного типа.

Бескаркасные здания могут быть: кирпичные, деревянные, крупнопанельные, крупноблочные, из объемных блоков.

Кирпичные здания – определяют визуально по стеновому материалу. В зависимости от направления несущих стен различают здания с продольными несущими, поперечными несущими стенами, здания со смешанной схемой несущих стен, (дать схемы).

Деревянные – определяются материалом несущих стен.

Крупнопанельные – смонтированы из отдельных плоских железобетонных связанных между собой панелей заводского изготовления.

Крупноблочные – в качестве стенового материала используют крупные, монтируемые краном железобетонные стеновые блоки заводского изготовления (дать схему).

Здания из объемных блоков – в которых отдельные блоки в заводских условиях собирают в виде блок-комнат (рисунок).

Каркасные здания различают с полным и неполным каркасом. По характеру работы различают каркасы: рамного типа, связевые, рамно-связевые.

В конструкциях с полным каркасом все ригели опираются на стальные либо ЖБ колонны.

В конструкциях с неполным каркасом часть ригелей опирается на несущие стены (дать схемы).

В каркасах рамного типа продольная и поперечная жесткость здания обеспечивается жесткими узлами соединения колонн с ригелями (схема ЖБ, метал узлов + расчетная схема).

В связевых каркасах продольная и поперечная жесткость обеспечивается установленными железобетонными диафрагмами жесткости, либо стальными крестовыми или портальными связями при условии обязательного жесткого крепления колонн в конструкциях фундаментов (дать схемы, связи + расчетные схемы).

10. Нагрузки и воздействия на несущие строительные конструкции

В зависимости от продолжительности и характера действия различают нагрузки: постоянные, временные и особые.

К постоянным нагрузкам относят собственный вес частей здания, вес и давление грунтов засыпки фундамента.

Временные нагрузки делят на длительно действующие и кратковременные.

К длительно действующим нагрузкам относят: вес перегородок, стационарного оборудования, складируемого материала и стеллажного оборудования в складских помещениях.

К кратковременным нагрузкам относят: вес от оборудования, используемого при пусконаладочных и ремонтных работах, вес людей, снеговые нагрузки.

К особым нагрузкам относят: сейсмическое воздействие, взрывы, нагрузки, вызванные аварийным нарушением производственного процесса, нагрузки, вызванные осадкой основания фундаментов.

В зависимости от степени обеспечиваемой надежности различают нагрузки нормативные и расчетные.

Нормативными называют нагрузки, которые используются без коэффициентов запаса. Применяют их при расчете конструкций по второй группе предельного состояния (расчет деформаций, образования и раскрытия трещин). В зависимости от функционального назначения помещения, либо здания в целом, нормативные нагрузки определяются нормами СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Расчетными называют нагрузки, применяемые с коэффициентами запаса. Они определяются с умножением нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке. Применяют их при расчете конструкций по первой группе предельного состояния (прочность).

На основании имеющейся проектно-технической документации или технического задания на обследование определяют следующие нормативные значения постоянных и временных нагрузок, действующих на конструкции:

• от веса стационарного оборудования; от веса складируемых материалов;

• от мостовых, тельферных кранов, напольного транспорта и другого подъемного оборудования;

• от веса ремонтных материалов и перемещаемого оборудования;

• от временных равномерно распределенных нагрузок, указанных в таблице 3 СНиП 2.01.07;

• от ветра;

• от снега.

Коэффициенты надежности по этим нагрузкам принимают в соответствии со СНиП 2.01.07.

При обследовании объекта определяют следующие фактические нагрузки:

• от собственного веса несущих и ограждающих конструкций;

• от веса полов, перегородок и внутренних стен, опирающихся на несущие конструкции;

• от веса технологической пыли, скапливающейся на покрытии и конструкциях.

Нагрузки от собственного веса сборных несущих конструкций определяют по чертежам и каталогам, действовавшим в период строительства обследуемого объекта, а при отсутствии чертежей – по результатам обмеров, полученным при обследовании.

Вес монолитных железобетонных несущих конструкций определяют по результатам обмеров, полученным при обследовании.

Собственный вес металлических конструкций можно определять по результатам обмеров основных элементов. К основным элементам относятся:

• в фермах – пояса и стержни решетки;

• в балках и сплошностенчатых колоннах – пояса и стенка;

• в сквозных колоннах – пояса;

• в связях – пояса и элементы решетки.

Полный вес конструкций определяют умножением собственного веса основных элементов на строительный коэффициент веса, принимаемый по таблице В.1 приложения В.

Нагрузки от стационарного оборудования определяют на основании анализа технической документации, уточненной результатами натурного обследования, составляют схему расположения стационарного оборудования с привязкой к разбивочным осям здания и указанием способа опирания на конструкции.

В необходимых случаях на схему дополнительно наносят расположение коммуникаций с указанием их веса и мест крепления к конструкциям.

Постоянные нагрузки на конструкциях покрытий и перекрытий (звуко- и теплоизоляционные материалы, стяжки, гидроизоляция кровель, покрытие полов) определяют по результатам вскрытий с определением плотности и толщины слоев или по результатам взвешиваний материалов на вырезанных участках площадью от 0,04 до 0,25 м², при этом число вскрытий должно быть не менее трех на этаж и не менее шести – на 500 м² площади.

По результатам вскрытий вычисляется нормативная нагрузка

где q_m – среднее арифметическое значение нагрузки, полученной по всем вскрытым участкам; – коэффициент Стьюдента (см. таблицу Б.1 приложения Б); n – число вскрытых участков; S – среднее квадратическое отклонение результатов взвешивания;

где — вес i-го образца.

Коэффициент надежности по нагрузкам от собственного веса всех типов конструкций принимается равным 1,1.

Степень агрессивности среды определяют по СНиП 2.03.11 и пособиям.

При обследовании зданий и сооружений, эксплуатирующихся в сейсмических районах, целесообразно проводить микродинамические испытания по определению периода собственных колебаний, соответствующих ведущим формам, а также относительных перемещений рассматриваемых точек.

При проведении микродинамических испытаний используют:

• вибродинамический метод с применением сейсмовибратора с заданными параметрами нагружения, устанавливаемого или непосредственно на конструкции здания или на грунт;

• импульсный метод с помощью удара по несущим конструкциям пластичным грузом массой 30 – 50 кг.

Сбор нагрузок на конструктивные элементы здания:

1. Сбор нагрузок необходим в качестве исходных данных для поверочного расчета несущего элемента;

2. Собранные нагрузки на несущий элемент приводят в вид распределенной погонный (при расчете балочных элементов), либо в вид сосредоточенной силы и момента при расчете сжатых элементов и ферм (пример сбора нагрузок на центральную колонну, ферму крайнюю стену).