Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

3500

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
6.02 Mб
Скачать

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 1. Вид стен здания школы

Таблица 1 Марок кирпича раствора при кладке наружных стен из пустотелого и обыкновенного

кирпича

Этаж

 

Толщина наружной стены, см

 

 

 

 

 

51

 

 

Марка кирпича

 

Марка раствора

 

 

 

 

I

100

 

50

 

 

 

 

II

75

 

25

 

 

 

 

III

75

 

25

 

 

 

 

Принцип работы прибора заключается

вобработке импульсной переходной функции электрического сигнала, возникающего

вчувствительном элементе при ударе бетон. Устройство прибора

Прибор состоит из: электронного блока с сигнальным процессором, размещенным в корпусе; 9 - клавишной клавиатуры и графического дисплея, расположенных на лицевой панели корпуса; датчика - склерометра, подключаемого к электронному блоку посредством кабеля через разъем, расположенный в верхней торцевой части корпуса. Рядом с разъемом расположено окно инфракрасного канала связи с компьютером для передачи и обработки результатов.

Порядок работы При подготовке прибора к работе

необходимо:

подсоединить к прибору датчиксклерометр;

включить питание прибора, при этом на дисплее должно появиться сообщение о температуре и напряжении питания, а через 2 сек. главное меню:

если дисплей не работает или появляется сообщение "Зарядить АКБ", следует заменить элементы питания или зарядить аккумулятор.

Перед началом измерений необходимо выполнить ориентацию прибора в следующей последовательности:

установить направление удара; выбрать вид материала через пункт

главного меню «Материалы»: бетон (тяжелый, легкий, бетон X), кирпич (керамический, силикатный, кирпич X), раствор, материал X;

установить возраст бетона (при необходимости);

сориентировать прибор по количеству ударов;

60

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

установить коэффициенты преобразования для конкретного вида материала;

при необходимости установить размерность измеряемого параметра: МПа или кгс/см2;

через пункт главного меню "Дополнительно" произвести первичную установку: даты и времени; интервала времени автоматического отключения и установить тип источника питания.

Прибор оснащен памятью для долговременного хранения 1000 результатов измерений, которые заносятся в память подряд, начиная с 1 номера для каждой даты календаря. Когда память прибора заполняется полностью, самые старые результаты удаляются, и их место занимают новые, обеспечивая сохранение новой информации в режиме полного использования памяти.

Оценка фактической прочности кирпича выполнена с использованием метода ударного импульса при помощи измерителя прочности ОНИКС — 2.6. Испытания были выполнены в соответствии с указаниями

нормативных документов, регламентирующих проведение испытаний и последующую статистическую обработку результатов. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Анализ результатов инструментального обследования показывает, что прочность материалов основных несущих конструкций за период эксплуатации здания не снизилась и соответствует данным представленной в проектной документации.

Поверочный расчет. Также был вы-

полнен расчет с целью определения причины образования трещин в стенах спортзала. Поверочные расчеты строительных конструкций выполнены методом конечных элементов с применением приложения «NormFEM» лицензированной версии программного комплекса «NormCAD» [4], в соответствии с требованиями следующих нормативных документов [6,5].

Расчетная модель здания спортзала представлена на рис. 2. Результаты расчетов представлены на рис. 3-10.

Таблица 2

Результаты испытаний кирпичной кладки стен

Дата д.м.г

Время ч:м:с

Прочность МПа

Материал

Объект

К.вар.

Размах

Ударов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

20.06.2019

8:55:20

10

Кирпич силикат-

Нар.стена

14,2

33,3

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

20.06.2019

8:55:27

14,2

Кирпич силикат-

Нар.стена

14,4

27,6

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

20.06.2019

8:55:47

8

Кирпич силикат-

Нар.стена

3,3

6,2

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

20.06.2019

8:55:55

11,9

Кирпич силикат-

Нар.стена

1,5

2,6

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

20.06.2019

8:56:04

9,2

Кирпич силикат-

Нар.стена

13,9

31,7

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

20.06.2019

8:56:22

7,6

Кирпич силикат-

Нар.стена

20,8

29,4

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

20.06.2019

8:56:38

14,2

Кирпич силикат-

Нар.стена

18,7

35,3

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

20.06.2019

8:57:00

13,5

Кирпич силикат-

Нар.стена

12,7

33,6

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

20.06.2019

8:57:09

8,8

Кирпич силикат-

Нар.стена

12,2

17,3

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

20.06.2019

9:07:24

8

Кирпич силикат-

Нар.стена

11,5

24,2

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

20.06.2019

9:07:35

7

Кирпич силикат-

Нар.стена

8,6

18,2

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

20.06.2019

9:07:44

7,3

Кирпич силикат-

Нар.стена

11,8

27,7

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

20.06.2019

9:07:55

6,5

Кирпич силикат-

Нар.стена

13,2

35,3

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

20.06.2019

9:08:07

10,1

Кирпич силикат-

Нар.стена

10,9

33,6

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

20.06.2019

9:08:18

11,9

Кирпич силикат-

Нар.стена

12,2

23,9

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

20.06.2019

9:08:28

8,8

Кирпич силикат-

Нар.стена

14,7

35,4

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

20.06.2019

9:08:43

12,8

Кирпич силикат-

Нар.стена

4,2

10,3

5

ный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

61

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 2. Расчетная модель здания

Рис. 3. Изополя напряжений по Мх

62

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 4. Изополя напряжений по Му

Рис. 5. Изополя напряжений по Му

63

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 6. Изополя напряжений Qx

Рис. 7. Изополя напряжений по Qy

64

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 8. Изополя напряжений по Nx

Рис. 9. Изополя напряжений по Ny

65

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 10. Изополя напряжений по τху

Анализ результатов расчета показывает, что участки стен спортивного зала в зоне примыкания кирпичной кладки подоконного пространства и пилястр находятся в сложном многоосном напряженно-деформированном состоянии, которое приводит к появлению растягивающих усилий. Поскольку кирпичная кладка, как и любой другой искусственный камень, имеют малую прочность на растяжение, то при отсутствии армирования кладки происходит образование трещин.

Проведенные исследования важны для общей безопасности при строительстве и эксплуатации кирпичных зданий [7, 8].

Выводы. Проведена оценка прочности силикатного кирпича, с использованием метода ударного импульса при помощи измерителя прочности ОНИКС — 2.6, а также выполнен расчет для определения причин появления трещин в стенах спортзала с применением приложения NormFEM.

В результате практически установлено, что использование метода ударного импульса, позволяет существенно сократить время на подготовку к проведению испытания, а также сохранить свойства испытуемого образца из-за отсутствия прямого физического воздействия, что выгодно отличается от разрушающего контроля. Однако контроль прочности кирпича ведется в поверхностном слое толщиной 25-30 мм.

Поэтому, дополнительно выполнены проверочные расчеты строительных конструкций, методом конечных элементов с применением приложения «NormFEM. показывает, что участки стен спортивного зала в зоне примыкания кирпичной кладки подоконного пространства и пилястр находятся в сложном многоосном напряженнодеформированном состоянии, которое приводит к появлению растягивающих усилий. При больших высотах стен требуется армирование.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.ГОСТ 31251-2008. Стены наружные с внешней стороны. - М.: Изд-во Стандар-

тинформ, 2010. – 39 с.

2.ГОСТ 22690. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. - М.: Изд-во Стандартинформ, 2010. С. 3-9.

3.Руководство по эксплуатации прибора ОНИКС – 2.6. – М. Изд-во НКИП, 2014.

40 с.

66

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

4.Руководство по пользованию программы NormCAD 6.0-7.0 – М. Изд-во Сапро-

тон, 2011. – 60 с.

5.СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП

2.01.07-85* . - М.: Изд-во Стандартинформ, 2019. – 45 с.

6.СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП П-22-81. - М.: Изд-во Стандартинформ, 2019. – 50 с.

7.Колотушкин В.В., Николенко С. Д. Безопасность жизнедеятельности при строительстве и эксплуатации зданий и сооружений. Воронеж, 2014 - 194с.

8.Колотушкин В.В., Николенко С. Д., Сазонова С. А. Мероприятия по безопасности труда в строительстве. ВГТУ, Воронеж, 2018 – 193с.

EFFECTIVE PROTECTION STRUCTURES AS ONE OF THE ASPECTS OF ENERGY EFFICIENT BUILDING IN MODERN ARCHITECTURE

N. S. Grebennikova, S. D. Nikolenko

Grebennikova Natalya Sergeevna, а master's student of group M151, Voronezh state technical University. 394006, Russia, Voronezh, 20-letiya Oktyabrya street, 84, e-mail: Kharina@yandex.ru.

Nikolenko Sergey Dmitrievich, candidate of technical Sciences, associate Professor, Professor, Department of technosphere safety and fire safety. Voronezh state technical University. 394006, Russia, Voronezh, ul 20-letiya Oktyabrya, 84, e-mail:nikolenkoppb1@yandex.ru.

ABSTRACT

When carrying out work on the research of the technical condition of brick buildings there is a necessity to study the strength of the supporting walls. The results of determining the strength of silicate bricks using the device with nondestructive diagnostic strength control brick shock pulse method "ONYX-2.6" present in the paper.

The results of the calculation present on purpose of determine the cause of cracks appearance in the brick walls. Verification calculations of building structures made by the finite elements method using the application "NormFEM" is licensed version of the software package "NormCAD".

Keywords: technical condition, strength of the supporting walls, shock pulse method.

REFERENCES

1.GOST 31251-2008. The walls are external from the outside. - Moscow: publishing house STANDARTINFORM, 2010. - 39 p.

2.GOST 22690. Determination of strength by mechanical methods of nondestructive testing. - Moscow: publishing house STANDARTINFORM, 2010. Pp. 3-9.

3.The user manual for ONIKS – 2.6. – M. publishing house of the NCPI, 2014. - 40 p.

4.Guidelines for the use of the program NormCAD 6.0-7.0 u – M. publishing house of Supraton, 2011. - 60 s.

5.SP 20.13330.2016 Loads and impacts. Updated version of SNIP 2.01.07-85* . - Moscow: publishing house STANDARTINFORM, 2019. - 45 p.

6.SP 15.13330.2012 Stone and reinforced stone structures. Updated version of SNiP P- 22-81. . - Moscow: publishing house STANDARTINFORM, 2019. - 50 p.

7.Kolotushkin V. V., Nikolenko S. D. life Safety in the construction and operation of buildings and structures. Voronezh, 2014-194c.

8.Kolotushkin V. V., Nikolenko S. D., Sazonova S. A. Measures for labor safety in construction. VSTU, Voronezh, 2018-193c.

67

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

УДК 69.059.14

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО ИЗНОСА КИРПИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОКВАРТИРНОГО ДОМА

Е. С. Гончаров, С. Д. Николенко

Гончаров Евгений Сергеевич, Воронежский государственный технический университет, магистрант кафедры техносферной и пожарной безопасности, е-mail: ev-gon4arov2014@yandex.ru.

Николенко Сергей Дмитриевич, Воронежский государственный технический университет, канд. техн. наук, профессор кафедры техносферной и пожарной безопасности,

е-mail: nikolenkoppb1@yandex.ru.

В данной статье рассмотрены основные виды и причины повреждений в кирпичных конструкциях зданий, находящихся в разных технических состояниях. Проведена визуальная оценка технического состояния кирпичных конструкций многоквартирного дома, расположенного по адресу г. Воронеж, ул. Челюскинцев д. 136А, определены преимущества и недостатки метода. Предложены рекомендации по устранению дефектов кирпичной кладки, а также определен физический износ многоквартирного дома.

Ключевые слова: безопасная эксплуатация, строительные конструкции, оценка технического состояния, визуальный осмотр, дефекты кирпичной кладки, усиление, физический износ.

Введение. Важнейшей частью государственной экономики является сфера жилищного фонда, направленная на обеспечение комфортных условий проживания граждан. На сегодняшний день износ жилищного фонда страны составляет более 65%, что приводит к возникновению случаев обрушений строительных конструкций зданий. В процессе эксплуатации здания, под воздействием многих физико-механических и химических факторов строительные конструкции теряют прежние прочностные и качественные характеристики.

При проведении оценки технического состояния кирпичных конструкций необходимо, основываясь на действующих нормативных документах, определить: отклонение конструкции от проектных характеристик, степень уменьшения рабочего сечения, качество и геометрию кладки, физикомеханическое и химическое влияние на состояние кладки, а также степень развития деформаций.

Методика оценки технического состояния строительных конструкций включает в себя 3 основные стадии:

- предварительное обследование, включающее в себя визуальный осмотр, определение дефектов в конструкциях с по-

следующим их измерением, составление карты дефектов;

-детальное обследование, включающее

всебя инструментальное измерение параметров конструкций, определение фактических нагрузок и прочностных характеристик;

-дополнительное обследование, включающее в себя проведение экспертизы результатов обследования.

Отсутствие системного подхода к техническому обслуживанию и мониторингу состояния строительных конструкций зданий, является актуальной проблемой. Для ее решения и обеспечения безопасной эксплуатации зданий и сооружений, необходимо разработать методику оценки технического состояния строительных конструкций с последующим определением физического износа здания.

Объектом исследования является 5-ти этажный многоквартирный дом 1981-го года постройки, расположенный по адресу г. Воронеж, ул. Челюскинцев д. 136А, рис. 1. Конструктивную жесткость обеспечивают кирпичные стены, железобетонные перекрытия на ленточном фундаменте.

© Гончаров Е. С., Николенко С. Д., 2019

68

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

 

ма, с последующей разработкой рекоменда-

Целью исследования являлась визу-

ций по устранению дефектов кирпичной

альная оценка технического состояния кир-

кладки, а также с определением физического

пичных конструкций многоквартирного до-

износа здания.

Рис. 1. Общий вид и ситуационный план объекта

Визуальная оценка технического со-

камней, уложенных на строительном раство-

стояния многоквартирного дома. Прове-

ре в определенном порядке. Дефекты камен-

дение визуального обследования позволяет

ной кладки можно классифицировать по сле-

дать оценку категорий технического состоя-

дующим признакам: ошибки при проектиро-

ния несущих конструкций. По итогам оценки

вании, некачественные материалы, низкое

конструкции подразделяются на следующие

качество выполненных работ, плохие усло-

категории:

вия эксплуатации и отсутствие системного

- исправное состояние – характеризуется от-

мониторинга, неравномерные осадки осно-

сутствием дефектов и повреждений, влияю-

вания здания.

щих на снижение несущей способности и

В результате неравномерной нагрузки

эксплуатационной пригодности;

на кирпичи в кладке и напряженным состоя-

- работоспособное состояние – характеризу-

нием при сжатии, конструкция подвергаются

ется не соответствием некоторых параметров

разрушению, которое начинается с появле-

нормам, но не приводящих к нарушению ра-

ния различных по происхождению трещин:

ботоспособности и снижению несущей спо-

волосяные, раскрытые, вертикальные, гори-

собности, эксплуатационной пригодности;

зонтальные, наклонные. Первоначально

- ограниченно работоспособное – характери-

необходимо определить: места и количество

зуется наличием дефектов повреждения,

трещин, характеристику и ориентацию,

приведших снижению несущей способности,

направление и форму раскрытия, по какому

но не повлекшие за собой опасность разру-

из составляющих материалов кладки идет

шения конструкции;

трещина [2]. Помимо наличия трещин, к ос-

- недопустимое состояние – характеризуется

новным внешним признакам отклонения

снижением несущей способности и эксплуа-

стен относятся выход из гнезд в каменных

тационных характеристик до опасного уров-

стенах концов балок перекрытий, отслоение

ня, требующее усиления конструкций;

наружных стен от внутренних.

- аварийное состояние – характеризуется по-

Визуальная оценка строительных кон-

вреждениями и деформациями, свидетель-

струкций здания даёт исходную информа-

ствующими об исчерпании несущей способ-

цию об исследуемом объекте, наглядно де-

ности и опасности обрушения, требующие

монстрирует степень износа и позволяет

проведения немедленных противоаварийных

планировать дальнейшие мероприятия по

мероприятий [1].

изучению объекта. Однако, методика визу-

По своему составу каменная кладка яв-

альной оценки неидеальна и имеет ряд недо-

ляется неоднородным телом, состоящим из

статков (таблица) [3].

69

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]