304

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

«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 высотных и большепролетных зданий и сооружений

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, специализация Строительство высотных и большепролетных зданий и сооружений. 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 высотных и большепролетных зданий и сооружений.

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)

исамостоятельную работу обучающихся (подготовка к практическим занятиям, контрольным работам, собеседованиям и коллоквиумам, к экзамену).

Втечение 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

иприродоохранных сооружений». Непосредственно перед экзаменом проводится консультация, на которой рассматриваются содержательные и организационные вопросы.

Вцелом 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 высотных и большепролётных зданий и сооружений

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