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

Преимущества и недостатки визуальной оценки строительных конструкций

 

Преимущества:

Недостатки:

 

 

1. Возможность провести сплошное обследование

1. Ограниченность доступа к строительным констр

 

 

здания, а не выборочных участков;

укциям;

 

 

2. Прямая зависимость детального обследования от

2. Применение в качестве отделочных материалов

 

 

результатов визуального;

фаса-

 

 

3. Отсутствие необходимости в дорогостоящем

да различных слоистых материалов, затрудняющих

 

 

оборудовании.

доступ к конструкции;

 

 

 

3. Проведение обследования недостаточно квали-

 

 

 

фицированными специалистами.

 

 

Оценка технического состояния здания

струкций, с последующим нанесением на

проводилась в условиях сильно ограничен-

обмерные чертежи.

ного доступа к строительным конструкциям.

Визуально оценивалось общее состоя-

Программа обследования состояла из следу-

ние объекта исследования. Категория опас-

ющих мероприятий:

ности дефекта или повреждения устанавли-

 

- подготовительные работы, включаю-

валась по следующим признакам:

щие в себя знакомство с объемно-

А - дефекты и повреждения особо от-

планировочным и конструктивным решени-

ветственных элементов и соединений, пред-

ем здания [4];

ставляющие опасность разрушения.

 

- детальный осмотр и фиксация дефек-

Б - дефекты и повреждения, не грозя-

тов конструкций;

щие в момент осмотра опасностью разруше-

 

- обмерные и графические работы по

ний конструкций, но способные в дальней-

измерению фактических размеров здания,

шем развиться или вызвать повреждения

рис. 2;

других элементов и узлов или при развитии

 

- составление фотоотчета и карты де-

повреждения перейти в категорию А.

фектов;

В - дефекты и повреждения локального

 

- оценка технического состояния кир-

характера, которые при последующем разви-

пичных конструкций, на основе полученных

тии не могут оказать влияния на другие эле-

и проанализированных данных об объекте.

менты и конструкции (повреждения вспомо-

 

В процессе визуального осмотра опре-

гательных конструкций, площадок, местные

делены объемно-планировочное решение

прогибы и вмятины ненапряженных кон-

объекта обследования, а также расположение

струкций и т. п.) [5].

основных несущих и ограждающих кон-

 

 

Рис. 2. План типового этажа объекта

По итогам визуальной оценки были

- разрушение наружной штукатурки

выявлены следующие дефекты:

фундамента;

- трещина кладки стены;

- трещина в наружной штукатурке;

- разрушение наружной штукатурки;

- трещина несущей стены;

70

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

- разрушение облицовочного покрытия

стен.

Зафиксированные повреждения конструкций на карте дефектов позволяют выявить причины их происхождения. В случае обнаружения дефектов, влияющих на несущую способность и прочностные характеристики здания, необходимо провести детальное обследование. Выявленные дефекты подлежат восстановлению или усилению.

Методы восстановления и усиления должны быть регламентированы и отвечать современным требованиям по технологичности, экономической целесообразности. Основными методами являются: инъектирование, устройство обойм, увеличение сечения столбов, установкой систем металлических тяжей и накладок [6].

Близкая к вертикальной трещина кладки стены обнаружена в осях (А-4) с одинаковым раскрытием по высоте, вызванная деформацией грунта основания под частью здания, потерей прочности раствора, износом здания 40-60%, рис. 3.

Повреждение влечет за собой снижение несущей способности, уменьшение жесткости здания. Рекомендуется укрепление грунтов основания, усиление фундаментов, инъектирование трещин, восстановление разрушенной облицовки оштукатуриванием.

Растрескивание или отслоение штукатурных покрытий, выветривание швов кладки стен, выветривание кладки стен в осях (А- 10) в результате накопления влаги под штукатурным слоем (конденсация влаги), а в зимний период времени - ее обледенения, что сопровождается разрушением штукатурки и кладки, рис. 3.

Дефект характеризуется минимальным влиянием на несущую способность здания. Для его устранения необходимо произвести ремонт штукатурного слоя, ограничить температурные воздействия на конструкцию.

Разрушение наружной штукатурки, выветривание швов кладки стен, выветривание

кладки стен, выпадение отдельных частей кладки в осях (Е-7) в результате конденсация влаги, а в зимний период времени - ее обледенения, что сопровождается разрушением штукатурки и кладки, рис. 4.

Повреждение кладки в карнизной части наружных стен в зоне расположения водосточных труб, связанное с некачественным выполнением примыкания гидроизоляционного ковра к дефектной стене, отсутствием капельников, повреждением сливов и водосточных труб.

Развитие деструктивных процессов способно привести к полному разрушению части стены. Для устранения дефекта необходим ремонт кладки с осушением увлажненных участков стены.

Разрушение облицовочного покрытия стен в следствии увлажнение стен и швов между плитами перекрытий в осях (Б-9), в результате отсутствия или повреждения гидроизоляции кровли.

В осях (Б-9) с первого по пятый этаж подъезда здания наблюдается трещина несущей стены, в связи с чем несущая способность и жесткость конструкции снижена, рис. 5. Основными причинами образования трещин в несущих конструкциях выделяют:

-нагрузки, превышающие несущую способность конструкции;

-просадка фундамента;

-горизонтальные нагрузки от стропильной системы кровли;

Конструкция нуждается в детальном обследовании с установкой маяков на трещины для мониторинга их раскрытия, изучить фундамент и грунты основания здания. После определения характера трещин, необходимо разработать проект по усилению конструкции. Основными методами усиления несущих конструкций являются: усиление стальными обоймами, инъецирование трещин [7].

71

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 3. Трещина кладки стены в осях (А-4), разрушение наружной штукатурки, выветривание швов кладки стен, выветривание кладки стен в осях (А-10) с нанесением на карту дефектов

Рис. 4. Разрушение наружной штукатурки, выветривание кладки стен в осях (Е-7) с нанесением на карту дефектов

72

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 5. Трещина несущей стены в осях (Б-9) с нанесением на карту дефектов

В соответствии с СП 13-102-2003 тех-

- проведение замены поврежденной об-

ническое состояние основных несущих кон-

лицовки путем перевязки с существующей

струкций зданий оценивается как ограни-

кладкой.

ченно-работоспособное – при котором име-

На основании оценки степени физиче-

ются крены, дефекты и повреждения, при-

ского износа по материалам визуального об-

ведшие к снижению несущей способности,

следования, зданию присвоена категория –

но отсутствует опасность внезапного разру-

неудовлетворительное (эксплуатации кон-

шения здания, потери устойчивости или

струкций возможны при условии восстано-

опрокидывания, и функционирование кон-

вительных работ) с физическим износом 41-

струкций и эксплуатация здания или соору-

60%.

жения возможны либо при контроле техни-

Выводы. В результате проделанной

ческого состояния, либо при проведении не-

работы были изучены теоретические основы

обходимых мероприятий по восстановлению

оценки технического состояния кирпичных

или усилению конструкций и грунтов осно-

конструкций, проанализированы виды и

вания и последующем мониторинге техниче-

причины повреждений кирпичной кладки,

ского состояния.

 

 

находящихся в разных технических состоя-

По итогам

обследования

представлен

ниях. Авторами было установлено, что на

следующие рекомендации:

 

сегодняшний момент визуальная оценка яв-

- проведение инструментального об-

ляется важнейшим методом исследования

следования здания;

 

технического состояния здания. Метод дает

- инъектирование глубоких трещин,

возможность провести сплошное обследова-

восстановление

разрушенной

облицовки

ние здания и служит подосновой для даль-

оштукатуриванием;

 

нейших, более углубленных исследований.

73

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

В качестве практического применения

отсутствует опасность внезапного разруше-

метода, была проведена визуальная оценка

ния здания.

технического состояния кирпичных кон-

Основываясь на оценке технического

струкций многоквартирного дома, располо-

состояния, были разработаны рекомендации

женного по адресу г. Воронеж, ул. Челюс-

по устранению дефектов кирпичной кладки,

кинцев д. 136А. По результатам исследова-

а также определена категория физического

ния здание оценено как ограниченно-

износа – неудовлетворительное (эксплуата-

работоспособное – при котором имеются де-

ции конструкций возможны при условии

фекты и повреждения, приведшие к сниже-

восстановительных работ) с изношенностью

нию несущей способности конструкции, но

здания 41-60%.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений». – М., 2004. – 31 с.

2.СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции». – М., 2013. – 78 с.

3.Добромыслов А. Н. Оценка надежности зданий и сооружений по внешним признакам: справочное пособие – М., 2004. – 72 с.

4.Семенцов С. В., Методика проведения обследований и мониторинга технического состояния зданий и сооружений с использованием передовых технологий: учебное пособие – С. В. Семенцов, М. М. Орехов, В. И. Волков. — СПб.: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, 2013. – 76 c.

5.Драпалюк, Д.А. Мониторинг состояния жилого фонда и его физический износ, проведение обследований строительных материалов и конструкций: учеб. - метод. пособие / Воронежский ГАСУ - Воронеж, 2013. – 82 с.

6.Малахова А. Н., Оценка несущей способности строительных конструкций при обследовании технического состояния зданий: учебное пособие / А. Н. Малахова, Д. Ю. Малахов.

М.: Московский государственный строительный университет, 2015. — 96 c.

7.Калинин А.А., Обследование, расчет и усиление зданий и сооружений: учебное по-

собие. М., 2004. — 158 с.

ASSESSMENT OF TECHNICAL CONDITION AND FORECASTING OF RESIDUAL SERVICE

LIFE OF BRICK STRUCTURES

E.S. Goncharov, S.D. Nikolenko

Goncharov Evgeny Sergeevich, Voronezh State Technical University, graduate student of the technospheric and fire safety department, е-mail: ev-gon4arov2014@yandex.ru.

Nikolenko Sergey Dmitrievich, Voronezh State Technical University, candidate of technical sciences, professor of fire and industrial safety department, е-mail: nikolenkoppb1@yandex.ru.

ABSTRACT

The article is concerned with the main types and causes of damage in the brick structures of buildings of different periods of construction. A visual assessment of the technical con-dition of brick structures of an apartment building located at Voronezh, Chelyuskintsev str., 136A, identified the advantages and disadvantages of the method. Recommendations on elimination of defects of a brickwork are offered, and also physical wear of a multi-apartment house is defined.

Keywords: safe operation, building structures, assessment of technical condition, visual inspection, masonry defects, reinforcement, physical deterioration.

74

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

REFERENCES

1.Set of rules 13-102-2003 «Rules of inspection of bearing and enclosing structures of buildings and constructions». – M., 2004. – 31 p.

2.Set of rules 15.13330.2012 «Stone and reinforced stone structures». – М., 2013. – 78 p.

3.Dobromyslov A. N. Assessment of reliability of buildings and structures by external signs: reference book - M., 2004. - 72 p.

4.Sementsov S. V., Methods of conducting surveys and monitoring the technical condition of buildings and structures using advanced technologies: textbook-S. V. Sementsov, M. M. Orekhov, V. I. Volkov. — SPb.: St. Petersburg state University of architecture and civil engineering, 2013. - 76 p.

5.Drapalyuk, D. A. Monitoring of the housing stock and its physical deterioration, conducting surveys of building materials and structures: studies. - method. manual / Voronezh GASUVoronezh, 2013. - 82 p.

6.Malakhova A. N., Assessment of the bearing capacity of building structures in the survey of the technical condition of buildings: textbook / A. N. Malakhova, D. Yu. Malakhov. - Moscow: Moscow state University of civil engineering, 2015. - 96 p.

7.Kalinin A. A., Survey, calculation and strengthening of buildings and structures: textbook. M., 2004. - 158 p.

75

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

УДК 627.325.2

РАСЧЕТ ВРЕМЕННЫХ СКЛАДСКИХ СООРУЖЕНИЙ

Д. Е. Шевцова, С. Д. Николенко

Шевцова Дина Евгеньевна, Воронежский государственный технический университет, магистрант кафедры пожарной и промышленной безопасности. 394006 Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, тел. +79009451608, e-mail: dinka_kiwi@mail.ru.

Николенко Сергей Дмитриевич, Воронежский государственный технический университет, канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры пожарной и промышленной безопасности. 394006 Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84, e-mail: nikolenkoppb1@yandex.ru.

Выявили преимущества арочных конструкций при возведении долговременных складских сооружений. Выполнили статический расчет с использованием программного комплекса «ЛИРА-САПР 2013 R5» склада арочного типа из дисперсно-армированного бетона. Арочную конструкцию рассчитали на вертикальные (собственный вес и снег) и ветровые нагрузки. Выполнена проверка арочного покрытия на прочность. Определили оптимальную высоту поперечного сечения арки.

Ключевые слова: склад арочного типа, снеговые нагрузки, ветровые нагрузки, деформация.

Введение. На стадии разработки про-

Данные для расчёта при строительстве в г.

екта производства работ решается вопрос

Воронеже:

организации приобъектных складов для вре-

- материал конструкции: дисперсно-

менного хранения материалов и технологи-

армированный бетон [3];

ческого оборудования

необходимого на

- размеры конструкции (рис.1): пролет

стройке. Современные технологии строи-

l=5м, высота h=2,5м, длина L=7м;

тельства позволяют достигнуть максималь-

- расчётное значение веса снегового

ной экономии финансовых средств и време-

покрова для III снегового района в соответ-

ни в процессе возведения складских соору-

ствии с [4]: 1,8 кПа (180 кг/м²);

жений. При этом все это достигается за счет

- нормативное значение ветрового дав-

легкости и простоты их монтажа. Одним из

ления для VII ветрового района в соответ-

таких сооружений является сооружение на

ствии с [4]: 0.3 кПа (30 кг/м²);

основе пневматической опалубки [1,2].

- сейсмичность площадки строитель-

Такие сооружения являются бескаркас-

ства - 6 баллов, в соответствии с [5].

ными - арочного вида.

Это оптимальный ва-

Расчет выполнен с использованием

риант строительства склада практически на

программного комплекса «ЛИРА-САПР

любом грунте и в различных климатических

2013 R5» [6].

районах РФ. Арки являются по сути уни-

Порядок ведения расчета.

кальным конструктивом, который достаточ-

1. Сбор нагрузок. Нагрузки, приходя-

но легко поддается расчету.

щиеся на 1 м2 горизонтальной поверхности,

Расчет склада арочного типа. Ароч-

определяли от собственного веса арки и вре-

ную конструкцию рассчитывали на верти-

менной (снеговой и ветровой) нагрузок.

кальные (собственный вес и снег) и горизон-

Сбор нагрузок производится согласно [4].

тальные (ветровые) нагрузки. Для сравнения

Загружение 1 – собственный вес кон-

вариантов в расчете использовались 3 раз-

струкции. Собственный вес конструкции в

личные высоты сечения: 3, 5 и 7 см. При та-

ПК «ЛИРА-САПР» задается автоматически с

ких сечениях арка проверялась на прочность.

выбором материала сооружения. Наш мате-

 

 

риал – фибробетон.

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

76

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 1. Схема сооружения

 

 

 

Рис. 2. Схема загружения 1

 

 

 

 

 

Загружение 2 - снеговая нагрузка. Сне-

коэффициент, с

=1,0 ; g

f

-

коэффициент

говая нагрузка на арки может быть равно-

t

 

 

 

 

надежности по нагрузке.

 

 

 

 

мерно распределенной по всему пролету или

Получаем:

 

 

 

 

 

его половинам и зависит от отношения дли-

 

 

 

×g f .

(2)

S = 0.7 × m × S g

ны пролета к его высоте — l/h.

 

 

 

 

Схему распределения снеговой нагруз-

Расчетное значение снеговой нагрузки

S на горизонтальную проекцию покрытия

ки и значения коэффициента μ следует при-

определятся по формуле:

 

 

нимать в соответствии с [1]. Данная схема

 

 

 

 

представлена на рис. 3.

 

 

 

 

S = 0.7 × се × сt × m × S g × g f

,

(1)

Для зданий со сводчатыми по очерта-

нию покрытиями коэффициент перехода от

где Sg - расчетное

значение веса

снегового

веса снегового покрова земли к снеговой

покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности

нагрузке на покрытие определяем по форму-

земли (180кг/м2 = 0,180 т\м2); μ - коэффици-

ле:

 

 

 

 

 

ент перехода от веса снегового покрова зем-

m1

= cos1,5a = 0,71 ,

(3)

ли к снеговой нагрузке на покрытие;

где a - уклон покрытия, град.

 

 

с - коэффициент, учитывающий снос снега с

 

 

е

 

 

 

Принятая в расчетах схема загружения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

покрытий зданий под действием ветра или

снеговой нагрузкой приведена на рис. 4.

 

иных факторов,

се = 1,0 ; сt - термический

 

 

 

 

 

 

77

´0,5×(-1,1) ×1,1 = -0,016т / м

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 3. Схема снеговой нагрузки

Рис. 4. Схема загружения 2

Загружение 3 - ветровая нагрузка. Ветровая нагрузка W дается нормами равномерно распределенной по длине верхнего пояса арки. На пологие сегментальные арки она действует в виде ветрового отсоса W и, как правило, не учитывается в расчете, так как она почти не увеличивает усилий, действующих в сечениях этих арок.

В соответствии с [4]: Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки wm в зависимости от эквивалент-

ной высоты zе надо поверхностью земли

следует определять по формуле:

 

wm = w0 × k(ze ) ×c ,

(4)

где w0 - нормативное значение ветрового

давления составляет 85 кг/м2 (0,03т/м2), на 1п.м конструкции нормативное значение ветрового давления составляет 0,026 т/м; к (ze ) - коэффициент, учитывающий изме-

ze = 2,5м ; к (2,5) = 0,5 (принята местность

типа В - городские территории, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м); с - аэродинамический коэффициент

( се3 = -0,4; се1 = 0,65; се2 = -1,1 ).

В соответствии с требованиями [4] принимается схема ветровой нагрузки, представленная на рис. 5.

Получаем следующие давления ветра: при се1 = 0,65 напор:

w1 = w0 × k(ze )×c ×g f

= 0.026т / м ´

;

 

(5)

´0,5×0,65×1,1 = 0,009т / м

 

 

 

 

при се3 = -0,4 отсос:

 

 

 

w2 = w0 × k(ze )×c ×g f

= 0.026т / м ´

;

 

(6)

´0,5×-0, 4×1,1 = -0,005т / м

 

 

 

 

w3 = w0 ×k(ze )×c ×g f

= 0.026т / м ´

.

(7)

 

 

 

нение ветрового давления для высоты

78

Комплексная безопасность, Вып. 1(5), 2019

Рис. 5. Схема приложения ветровой нагрузки

Результаты расчета представлены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты расчета по загружениям

Загружения

Величина перемещения вдоль оси:

Усилия в стержнях

х, мм

z, мм

 

 

 

Собственный вес

±0,52

-0,89

-0,04

0,01

Снеговая нагрузка

27,37

-21,78

-0,3

0,19

Ветровая нагрузка

9,31

7,05

0,12

0,05

2. Проверка арочного покрытия на

реакций от нагрузок; l-пролет конструкции;

прочность. Опорные реакции трехшарнир-

h – высота конструкции.

 

 

ной арки без затяжки, опирающиеся прямо

Усилия в сечениях арок — изгибающие

на фундаменты, имеют вертикальные и гори-

моменты М, продольные N и поперечные Q

зонтальные составляющие.

Вертикальная

силы — определяем в зависимости от нагру-

опорная реакция арки R определяем из усло-

зок, координат сечений x и у и углов наклона

вия равенства нулю изгибающего момента в

a, касательных к оси в этих сечениях.

 

противоположном опорном шарнире. Гори-

Определение опорных реакций и уси-

зонтальная опорная реакция Н, численно

лий в сечениях удобно производить в одной,

равная распору арки без затяжки, определя-

например, левой полуарке в следующем по-

ем из условия равенства нулю изгибающего

рядке. Сначала от снеговой равномерно рас-

момента в коньковом шарнире.

 

пределенной и треугольной нагрузки на ле-

Опорные реакции от

двусторонней

вом и затем на правом полупролете арки, за-

равномерной нагрузки будут равны сумме

тем от ветровой нагрузки при ветре слева и

реакций от нагрузок на левом и правом по-

справа и далее от подвесного оборудования.

лупролетах, т. е.

(8)

s = N / А × М /Wx

£ Ry ×g c ,

(10)

R=q1/2,

где N – продольная сила; A - площадь сече-

H= ql2/h,

(9)

2

 

Ry -

где R - вертикальная опорная реакция; Н -

ния, 0,0006м ; M - изгибающий момент;

расчетное сопротивление

фибробетона,

горизонтальная опорная реакция; q – сумма

 

 

600МПа = 61 183 т/м2 ; Wx - моменты сопро-

79

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]