Тема 1. Загальні положення по реконструкції і модернізації підприємства. Різновиди реконструкцій. Особливості проведення будівельно-монтажних робіт в умовах реконструкції.

Література: [1] 5...12, [3] 5...7, [6] 5...8, 119.

Головним завданням будівництва є нарощування виробничого потенціалу держави на основі нової технічної бази з підвищенням соціально-економічної ефективності. Один із основних напрямків у вирішенні цього завдання – впровадження новітніх науково-технічних досягнень у будівельне виробництво, технічне переозброєння і реконструкція діючих підприємств.

На будівництві дуже часто інженери-будівельники стикаються з реконструкцією об’єктів в ході якої змінюються об’ємно-планувальні рішення і визначаються конструкції на які збільшується навантаження (моральний знос). Ці конструкції потрібно розрахувати на нові навантаження згідно проекту реконструкції і в разі потреби виконати їх підсилення .

При проведенні обстежень будівель і споруд виникає питання перевірочних розрахунків пошкоджених конструкцій та їх з’єднань (фізичний знос). Метою підсилення елементів будинків або споруд, а також їх ремонту і реконструкції має бути приведення їх до стану, що відповідає вимогам чинних норм з несучої спроможності, експлуатаційної придатності та довговічності.

Проектування, виконання і приймання робіт з ремонту і підсилення будівельних конструкцій і основ повинні виконуватися з урахуванням вимог чинних будівельних норм, санітарних, протипожежних та екологічних нормативів, а також Положення про єдину державну систему запобігання і реагування на надзвичайні ситуації техногенного і природного характеру.

Конструкції будівель та споруд, які реконструюються, повинні відповідати вимогам обох груп граничних станів, оскільки розрахунок їх ведеться за методом граничної рівноваги. Статичний чи динамічний розрахунок підсилених конструкцій повинен вестись за схемами, які найбільш точно відображають їх реальну роботу. Статичний (динамічний) розрахунок включає складання розрахункової схеми, визначення внутрішніх зусиль (згинальних М і крутильних Т моментів, поперечних Q та поздовжніх N сил) у небезпечних перерізах від дії фактичних навантажень. Ці розрахунки виконують за загальними правилами будівельної механіки. Якщо розраховуються конструкції з пружно-пластичного матеріалу, у яких можливий перерозподіл внутрішніх зусиль у ре­зультаті прояву локалізованих пластичних деформацій, то це необхідно враховувати під час виконання статичного розрахунку.

Конструкції сприймають дію навантажень. Навантаження розділяються на постійні, тимчасові (короткочасні та тривалі), а також особливі. До постійних належать: власна вага конструкцій, тиск ґрунту тощо. Тимчасові навантаження у процесі експлуатації можуть змінюватись як за величиною, так і за місцем прикладання. До них відносяться: вітрові, снігові впливи, вага устаткування, навантаження від мостових кранів, сипучих, рідин та газів (в ємностях для їх зберігання) й ін. Розподіл на короткочасні і тривалі навантаження проводиться згідно із ДБН В.1.2-2:2006 «Навантаження і впливи». Особливими вважають навантаження від сейсмічних впливів, вибухів технологічного характеру тощо.

Крім навантажень під час розрахунку підсилення конструкцій, слід ураховувати дії, які можуть призвести до збільшення внутрішніх зусиль у перерізах конструктивних елементів: температурні, усадкові деформації, нерівномірне осіданні ґрунтів основи тощо.

На основі проведеного техніко-економічного аналізу вибирається спосіб і схема підсилення конструкцій.

Конструктивний розрахунок включає визначення необхідних параметрів конструкції, що підсилюється (кількість бетону та арматури, поперечний переріз металевих елементів підсилення, міцність матеріалів, тощо) таким чином, щоб підсилена конструкція могла нормально експлуатуватись. При цьому відповідальність будівлі чи споруди, діяння оточуючого середовища враховується коефіцієнтами умов роботи відповідно до вимог чинних норм.

У кожному конкретному випадку проводиться техніко-економічний аналіз доцільності використання того чи іншого матеріалу для ремонту та підсилення будівельних конструкцій. При цьому необхідно враховувати не лише одноразові, але і подальші експлуатаційні витрати.

Для підсилення будівельних конструкцій використовується листовий та фасонний прокат зі сталей СтЗпс3-1, СтЗпс5-1, С235, С255. Арматурні сталі приймають класів А240 (А-І), А300 (А-ІІ), А400С (А-ІІІ), Вр-І. Не допускається використання високоміцної арматури з легованих сталей, а також із термічно зміцненої та витягнутої арматури. Клас бетону приймається не нижче ніж В15, а також не нижче ніж клас бетону конструкції, що підсилюється. Марка розчину для зачеканювання проміжків, забиття отворів, тощо приймається не нижче ніж М150. Марка розчину та марка каменю, що використовується для підсилення, приймається із техніко-економічних міркувань, але не нижче від відповідної марки матеріалу конструкції, яка підсилюється.

Для зварювання сталевих елементів слід використовувати електроди марки Е-42, Е-42А та Е-46.

Останнім часом усе ширше використовують матеріали на основі полімерів: фенольних, акрилових, поліефірних, фуранових, епоксидних.

Ремонт і посилення будівельних конструкцій з метою відновлення чи збільшення їх несучої спроможності та експлуатаційної придатності слід проектувати на основі даних, отриманих при їх обстеженні у відповідності з “Нормативними документами з питань обстеження, паспортизації, надійної і безпечної експлуатації виробничих будинків і споруд”, а також результатами інженерних вишукувань, виконаних згідно до ДБН.

Обсяг і номенклатуру вишукувань і обстежень визначає разом із замовником спеціалізована організація у залежності від технічних особливостей запланованих заходів щодо ремонту і підсилення і ступеня відповідності будинків (споруд).

В аварійних ситуаціях з метою запобігання обваленню будівельних конструкцій допускається розробка проектів тимчасового страхувального закріплення (розвантаження) або підсилення цих конструкцій без повних матеріалів обстеження.

Всі одержані при обстеженні і використані в розрахунках будівельні параметри, що характеризують навантаження і впливи, а також міцність і деформативність матеріалів повинні мати довірчу імовірність відповідно до чинних стандартів на проектування. Забезпеченість нормативних значень винна бути, як правило, не менше 0,95.

Висновки про недостатню надійність і виявлення елементів, які потребують підсилення, мають бути обгрунтовані:

• обстеженням технічного стану споруди, що включає контрольні обміри, облік дефектів, уточнення міцнісних характеристик матеріалів конструкцій, натурні випробування;

• перевірочними розрахунками, що включають уточнення навантажень, параметрів конструкцій і розрахункових моделей.

Перевірні розрахунки елементів конструкцій, основ слід виконувати відповідно до норм проектування, що діють на момент виконання обстежень.

Для перевірних розрахунків належить використовувати:

• уточнені за результатами обстежень проектні та розрахункові передумови, яких слід дотримуватись при розробці програми візуальних та експериментальних обстежень.

• скориговані за результатами аналізу показники та параметри відповідно до наступних вимог:

Нормативні значення навантажень треба визначити:

- для навантажень від власної ваги - за обмірами геометричних розмірів конструкцій, за контрольним визначенням середньої щільності матеріалів (при цьому помилки визначень не повинні еревищувати ± 5 %);

- для атмосферних та гідросферних навантажень та впливів - за даними найближчих до об'єкта станцій Держкомгідрометео центру з урахуванням вказівок державних будівельних норм;

- для технологічних статичних та динамічних навантажень - за паспортними даними обладнання, що експлуатується;

- для сейсмічних впливів - відповідно до вимог нормативних документів, що діють на час проведення обстежень.

При перевірних розрахунках слід враховувати ті розрахункові ситуації, які можуть реально мати місце в залишковий строк служби конструкції. При цьому в кожній розрахунковій ситуації потрібно уточнювати:

- розрахункові схеми конструкцій та основ;

- види навантажень;

- значення коефіцієнтів умов праці, коефіцієнтів поєднання навантажень та коефіцієнтів надійності;

- перелік граничних станів, які слід розглядати у даній розрахунковій ситуації.

Ступінь агресивності природного та виробничого середовищ слід визначати:

- для грунтових вод - за ДБН А.2.1-1-2014 та СНиП 2.03.11-85;

- для повітряного середовища - за СНиП 2.03.11-85.

Зміни інженерно-геологічних та гідрогеологічних умов майданчика будівлі (споруди) слід визначати згідно з вимогами ДБН А.2.1-1-2014.

Аналіз дефектів і пошкоджень та їх вплив на несучу здатність та довговічність конструкцій та основ рекомендується виконувати з урахуванням особливостей різних типів конструкцій. При цьому рекомендується використовувати такі групи дефектів та пошкоджень.

Використання при перевірних розрахунках норм проектування, за якими проектувались будівлі (споруди), але на час обстежень були відмінені, допускається тільки за наявності письмової згоди організації, яка розробила нові норми.

Шляхом спільного аналізу дефектів та пошкоджень, а також результатів перевірних розрахунків визначається технічний стан окремих конструкцій. За несучою здатністю та експлуатаційними властивостями конструкції рекомендується відносити до одного з таких станів:

- стан конструкцій I - нормальний. Фактичні зусилля в елементах та перерізах не перевищують допустимих за розрахунком. Відсутні дефекти та пошкодження, які перешкоджають нормальній експлуатації або знижують несучу здатність або довговічність;

- стан конструкції II - задовільний. За несучою здатністю та умовами експлуатації відповідають стану І. Мають місце дефекти та пошкодження, які можуть знизити довговічність конструкції. Потрібні заходи щодо захисту конструкції;

- стан конструкції III - не придатний для експлуатації. Конструкція перевантажена або мають місце дефекти та пошкодження, які свідчать про зниження її несучої здатності. Але на основі перевірних розрахунків та аналізу пошкоджень можливо забезпечити її цілісність на час підсилення;

- стан конструкції IV - аварійний. Те саме, що і за станом конструкції III. Але на основі перевірних розрахунків та аналізу дефектів і пошкоджень неможливо гарантувати цілісність конструкцій на період підсилення, особливо якщо можливий "крихкий" характер руйнування. Необхідно вивести людей із зони можливого обвалення, виконати негайне розвантаження, вжити інших заходів безпеки.

Будівлі (споруди) у цілому рекомендується зараховувати до одного із таких станів у залежності від стану несучих та огороджувальних конструкцій:

- стан будівлі (споруди) I - нормальний. У будівлі (споруді) відсутні несучі та огороджувальні конструкції, які відповідають стану конструкцій II (задовільний), III (не придатний для нормальної експлуатації) та IV (аварійний);

- стан будівлі (споруди) II - задовільний. У будівлі (споруді) відсутні несучі та огороджувальні конструкції, які відповідають стану конструкцій III (не придатний для нормальної експлуатації) та IV (аварійний);

- стан будівлі (споруди) III - не придатний до нормальної експлуатації. У будівлі (споруді) відсутні несучі та огороджувальні конструкції, які відповідають стану конструкцій IV (аварійний);

- стан будівлі (споруди) IV - аварійний. У будівлі (споруді) є несучі та огороджувальні конструкції, які відповідають стану конструкцій IV (аварійний).

При відповідному обґрунтуванні можливе проведення обстежень та оцінка технічного стану окремих частин будівлі (споруди), які можуть бути виділені за функціональними і конструктивними ознаками.

При виявленні будівель (споруд) або їх конструктивних елементів у не придатному до нормальної експлуатації або аварійному стані (III та IV стани будівель (споруд) або їх окремих конструкцій) спеціалізована організація, що виконує обстеження, зобов'язана зробити відповідні записи в Паспорті із за значенням термінів усунення дефектів та пошкоджень, а власник будівлі (споруди) повинен усунути їх у зазначені терміни.

У разі ухилення власника від усунення дефектів і пошкоджень у зазначені терміни представник територіального органу Держнаглядохоронпраці може припинити експлуатацію будівлі (споруди) чи його частини.

Рішення про поновлення експлуатації таких будівель (споруд) або їх частин приймаються представниками територіального управління Держнаглядохоронпраці після виконання відповідного ремонту (реконструкції) та додаткового обстеження цих об'єктів, за складеним актом поновлення експлуатації об'єкта зі внесенням відповідних записів у Паспорт будівлі (споруди). Якщо обстеження визначило, що стан об'єкта або його окремих конструкцій відповідає III або IV категорії технічного стану, копія Паспорта в десятиденний термін після закінчення обстеження надсилається представником спеціалізованої організації до реєстру аварійно небезпечних будівель і споруд у Науково-дослідний інститут будівельного виробництва рекомендованим листом з повідомленням про одержання.

Дані додаткового обстеження також надсилаються обстежувальною організацією до центру ведення реєстру аварійно небезпечних промислових будівель та споруд.

При вивченні даного питання зверніть увагу на розширення існуючих підприємств, технічне переозброєння їх та види реконструкції.