299

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образо-

вания «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Д.А. Байков

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Эксплуатация и

реконструкция зданий и сооружений» для обучающихся по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, специализация Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

УДК 624.014 (075.8)

Байков Д.А. Эксплуатация и реконструкция зданий и сооружений. [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / Д.А. Байков; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 7 с; ил. 1 электрон. опт. диск (CD-R)

Приведены рекомендации по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Эксплуатация и реконструкция зданий и сооружений» для обучающихся по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, со специализацией Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности. Рассмотрены сущность и особенности методики проведения каждого занятия. Приведены примеры вопросов для аттестации. Рекомендована литература для более глубокого изучения дисциплины.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным и практическим занятиям по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, специализация Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности.

3

1. Цели освоения учебной дисциплины

Целями освоения учебной дисциплины Эксплуатация и реконструкция зданий и сооружений являются:

расширение кругозора студентов по вопросам эксплуатации и реконструкции зданий и сооружений, изучение студентами передовых методов, методик и конструктивных решений эксплуатации и реконструкции зданий и сооружений.

2. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

Для освоения дисциплины студенту предлагается ознакомиться с программой курса, озвучивается основной и дополнительный список рекомендуемой литературы, включающий учебники, учебные пособия по дисциплине, а также работы научного плана: монографии, статьи и т.д. В качестве раздаточного материала студентам выдаются «Планы практических занятий».

Весь часовой объем курса делится на часы контактной работы обучающихся с преподавателем (лекции, практические занятия, индивидуальные и групповые консультации) и самостоятельную работу обучающихся (подготовка к практическим занятиям, контрольным работам, собеседованиям и коллоквиумам, к экзамену).

В течение курса со студентами проводятся индивидуальные и групповые консультации по вопросам подготовки к контрольным работам и экзаменам.

Лекции позволяют в максимально сжатые сроки представить значительный объем структурированной информации. Лекционные материалы по курсу как, правило, имеют проблемно-тематическую структуру и выстраиваются по принципам систематичности, последовательности и научности, что, во-первых, дает возможность сформировать понимание необходимых знаний при их последовательном изложении, во-вторых, обеспечить создание верных представлений о методах и средствах измерений и соответствие содержания курса уровню современной науки.

Практические занятия представляют собой реализацию текущего контроля работы обучающихся и направлены на освоение теоретических знаний и выработку умений и навыков самостоятельного решения задач по рассматриваемым темам. Выдаваемые студентам «Планы практических занятий» позволяют сориентировать студентов в направлении поиска информации по конкретной теме, предлагают по ней литературу с указанными выходными данными. Это расширяет возможности студентов при самостоятельной подготовке к контрольным работам и экзаменам. Обязательно используются наглядные пособия с применением мультимедийных средств.

Перед сдачей экзамена студентам выдается список подготовительных вопросов, охватывающих весь спектр тем по курсу «Строительство инженерных, гидротехнических и природоохранных сооружений». Непосредственно перед экзаменом проводится консультация, на которой рассматриваются содержательные и организационные вопросы.

В целом предлагаемый кафедрой студентам ННГАСУ курс «Строительство инженерных, гидротехнических и природоохранных сооружений» имеет достаточное методическое обеспечение, позволяющее осуществлять системное, целостное и объективное преподавание указанной дисциплины.

3.Содержание лекционных занятий

"Эксплуатация и реконструкция стальных зданий и сооружений".

Основные требования к стальным конструкциям зданий и сооружений на стадии эксплуатации. Основы проектирования усиления стальных конструкций при реконструкции зданий и сооружений.

4

Вопросы к стальным конструкциям зданий и сооружений, выявляемые в процессе их эксплуатации, имеют важное значение как для обеспечения нормативной работы эксплуатируемых стальных конструкций, так и для вероятного учета выявленных дефектов и повреждений при новом проектировании и строительстве.

В настоящее время обновлено и опубликовано ряд нормативных документов, регламентирующих вопросы эксплуатации зданий и сооружений в современных условиях [1. 2. 3. 4. 5. 20]. Указанные нормативные документы являются основой для контроля степени конструктивной безопасности зданий и сооружений при их эксплуатации и, следовательно, при проектировании и расчетах.

Важнейшие показатели, обеспечивающие безопасную эксплуатацию зданий и сооружений с каркасами из любого материала – это:

–техническое состояние оснований под ними;

–техническое состояние строительных конструкций;

–способность несущих конструкций противостоять угрозам криминального и террористического характера.

При комплексном обеспечении безопасной эксплуатации здания или сооружения оценку показателей получают путем проведения плановых обследований в соответствии с требованиями соответствующих документов.

4.Содержание практических занятий

1. Показатели надежности и долговечности стальных конструкций Основным показателем надежности стальных конструкций зданий или сооружений

является невозможность превышения в них предельных состояний при действии наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок в течение расчетного срока их эксплуатации.

Надежность стальных конструкций зданий зависит от расчетных ситуаций при эксплуатации:

–установившаяся – ситуация, имеющая небольшую продолжительность по сравнению со сроком службы (эксплуатация между капитальными ремонтами, между изменениями технологического процесса);

–переходная – ситуация, имеющая малую продолжительность (собственно сам капитальный ремонт или реконструкция строительного объекта);

–аварийная ситуация – при особых воздействиях, не предусмотренных проектом для стадии эксплуатации; в этом случае надежность стальных конструкций следует обеспечивать за счет проведения специальных мероприятий:

а) принятие конструктивных мер, которые защищают эксплуатируемое здание (сооружение) от аварийного состояния или прогрессирующего разрушения;

б) выполнение технического обследования стальных конструкций, попавших под особые воздействия, –

собоснованием расчетами по нормативным документам.

2. Общие положения реконструкции стальных конструкций Реконструкция, т.е. переустройство существующих объектов, выполняется в связи

с техническим перевооружением предприятий вследствие морального или физического износа технологического оборудования, смены или модернизации технологического процесса. Основной целью реконструкции строительных объектов является придание существующим строительным конструкциям новых свойств, обеспечивающих нормальную эксплуатацию в новых условиях. Однако по мере эксплуатации происходит физический износ строительных конструкций, в связи с чем требуется выполнение комплекса ремонтных работ по восстановлению утерянных ими эксплуатационных свойств. В этом случае реконструкция по модернизации оборудования совмещается с восстановлением работоспособности конструкций.

5

Для повышения качества проведения реконструкции стальных конструкций зданий и сооружений следует учитывать требования и рекомендации по ее проектированию.

3. Уточнение расчетной схемы стального каркаса реконструируемого здания Уточнение расчетной схемы является одним из факторов выявления действитель-

ной работы каркаса и возможных резервов его несущей способности. Так при переходе от конструктивной схемы каркаса к расчетной в практических расчетах нового строительства не полностью или вообще не учитывают ряд факторов, существенно влияющих на работу конструкций, в частности, перераспределение усилий за счет эффекта пространственной работы каркаса [9, с. 288…294], [11, с. 107…121].

Составляющие резервов несущей способности в [9] разделены на два вида:

−пересчет существующих конструкций, подлежащих реконструкции по современ-

ным нормам (см. [9, с. 294…298]);

−учет фактической работы и нагруженности конструкций, их геометрических характеристик и свойств стали (выявление сечений элементов, больших, чем проектные; уточнение свойств стали; уточнение нагрузок; учет пространственной схемы работы каркаса; учет действительной работы узла сопряжения ферм покрытия с колоннами; учет включения в горизонтальную работу каркаса сварных соединений ребристых железобетонных плит кровли (при наличии актов на скрытые работы приваривания закладных деталей плит к конструкциям ферм); учет боковой податливости оснований в работе фундаментов под колонны каркаса)

4.Классификация способов усиления стальных

Согласно [3, с. 305] способы усилений разделены на четыре основных вида:

− аварийное усиление – в экстремальных случаях для срочного восстановления несущей способности конструкций. Здесь применяют наиболее простые и технологические решения для короткого срока эксплуатации до капитального ремонта (восстановление конструкций);

–временное усиление – для конструкций, нормальную эксплуатацию которых в плановом порядке следует обеспечить на период до капитального ремонта здания (сооружения);

–капитальное усиление – для решения задач при «средней» и «малой» реконструк-

циях;

–перспективное усиление – в конструкциях, на которые предполагается с течением времени установка нового оборудования с увеличенными нагрузками.

Классификация способов усиления в разных источниках литературы имеет менее или более подробную структуру.

5.Примеры усиления стальных конструкций.

Приведены существующие примеры усиления стальных конструкций зданий и сооружений различными способами, оценки прочности и деформативности стальных конструкций с повреждениями и после усиления.

6

Рекомендуемая литература

1.ГОСТ 27751-2014. Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения [Электронный ресурс]. – Введ. 11.12.14. – Режим доступа : КонсультантПлюс. Технические нормы и правила. Строительство.

2.ГОСТ Р53778-2010. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. – Введ. 25.03.2010. – Москва : Стандартинформ, 2010. – 61 с.

3.СП 53-102-2004. Свод правил по проектированию и строительству. – Введ. 01.01.2005. –

Москва : ЦПП, 2005. – 131 с.

4.СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. – Введ. 21.08.2003. – Москва : Госстрой России, 2003. – 25 с.

5.СП 16.13330 – 2011. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*

:утв. 27.12.10 : введ. в д. 20.05.2011 / Минрегион России. – Изд. офиц., актуализир. ред. –

Москва : ЦПП, 2011. – 172 с. : ил.

6.Лащенко, М. Н. Аварии металлических конструкций зданий и сооружений / М. Н. Лащенко. – Ленинград : Изд-во лит по стр-ву, 1969. – 184 с. : ил.

7.Сахновский, М. М. Уроки аварий стальных конструкций / М. М. Сахновский, А. М. Титов.

– Киев : Будивельник, 1969. – 200 с. : ил.

8.Беляев, Б. И. Причины аварий стальных конструкций и способы их устранения / Б. И. Беляев, В. С. Корниенко. – Москва : Стройиздат, 1968. – 206 с. : ил.

9.Проектирование металлических конструкций. Спец. курс : учеб. пособие для вузов / В. В. Бирюлев, И. И. Кошин, И. И. Крылов, А. В. Сильверстов. – Ленинград : Стройиздат, 1990.

– 432 с. : ил.

10.Бойко, М. Д. Диагностика повреждений и методы восстановления эксплуатационных качеств зданий / М. Д. Бойко. – Ленинград : Стройиздат, 1975. – 336 с. : ил.

11.Валь, В. Н. Усиление стальных каркасов одноэтажных производственных зданий при их реконструкции / В. Н. Валь, Е. В. Горохов, Б. Ю. Уваров. – Москва : Стройиздат, 1987. – 220 с. : ил.

12.Плевков, В. С. Оценка технического состояния, восстановление и усиление строительных конструкций инженерных сооружений: учеб. пособие / В. С. Плевков, А. И. Малыганов, И. В. Балдин. – 2- е изд. перераб. и доп. – Москва : АСВ, 2014. – 328 с.

13.СНиП II -23-81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР. – Москва : ЦИТП Гсстроя

СССО, 1990. – 96 с.

14.Металлические конструкции. В 3 т. Т. 2. Конструкции зданий : учеб. для строит. вузов / под ред. В. В. Горева. – Москва : Высш. шк., 1999. – 528 с. : ил.

15.Бельский, М. Р. Усиление металлических конструкций под нагрузкой / М. Р. Бельский. – Киев : Будивельник, 1975. – 120 с.

16.Бадьин, Г. М. Усиление строительных конструкций при реконструкции и капитальном ремонте зданий : учеб. пособие / Г. М. Бадьин, Н. В. Таничева. – Москва : АСВ, 2013. – 112 с.

17.Реконструкция зданий и сооружений : учеб. пособие для строит. спец. вузов / А. Л. Ша-

гин, Ю. В. Бондаренко [и др.] ; под ред. А. Л. Шагина. – Москва : Высш. шк., 1991. – 352 с.

: ил.

18.Федоров, В. В. Реконструкция и реставрация зданий : учебник / В. В. Федоров. – Москва :

ИНФРА-М, 2014. – 208 с.

19.Бедов, А. И. Оценка технического состояния, восстановление и усиление оснований и строительных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений : учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1. Обследование и оценка технического состояния оснований и строительных конструкций / А. И. Бедов, В. В. Знаменский, А. И. Габитов ; под ред. А. И. Бедова. – Москва :

АСВ, 2014. – 704 с.

20.СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07– 85* / Минрегион России. – Изд. офиц., актуализир. ред. – Москва : ЦПП, 2011. – 78 с.

7

Байков Дмитрий Анатольевич

ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Эксплуатация и

реконструкция зданий и сооружений» для обучающихся по специальности 08.05.01 Строительство уникальных зданий и сооружений, специализация Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru