- •Предисловие
- •Целью курсовой работы (курсового проекта) является обучение студентов основам методологии по техническому обследованию (экспертизе) зданий и сооружений, их конструктивных элементов.
- •При составлении методических указаний были использованы действующие нормативные документы.
- •1.1. Общие положения
- •Исходные данные для разработки курсовой работы (курсового проекта):
- •1. Тип и конструктивная схема здания.
- •2. Проведение обследования с целью определения технического состояния, реконструкции и др. (по заданию).
- •3. Перечень и расположение конструкций, подлежащих обследованию: основания, фундаменты, несущие и ограждающие конструкции и др. конструкции (по заданию).
- •4. Дефекты здания (сооружения) и их конструкций (по заданию).
- •1. Методический подход к определению последовательности технического обследования зданий
- •2.1. Изучение технической документации
- •2.2. Предварительное ознакомление с объектом обследования
- •2.4. Оценка состояния строительных конструкций по внешним признакам
- •2.5. Последовательность обследования строительных конструкций и оценка их состояния
- •А. Кирпичные и армокаменные конструкции стен
- •При обследовании кирпичных и армокаменных конструкций следует обратить внимание на следующие дефекты и повреждения:
- •Таблица 2
- •Результаты осмотра маяков
- •Оценка технического состояния производится согласно прил. 4.
- •При обследовании конструкций следует обращать внимание следующие дефекты и повреждения:
- •Предельную погрешность δxmet определяют из условия:
- •Таблица 6
- •Глубина заделки анкерных устройств
- •Приложение 2
- •ПРОГРАММА ОБСЛЕДОВАНИЯ и оценки технического состояния
- •Приложение 7
- •Методы и средства измерений конструкций и систем здания
- •Приложение 8
- •Схемы измерений
- •Библиографический список
• измеряют площадь проекции поверхности отрыва на плоскости
диска с погрешностью ± 0,5 см2.
Результаты испытаний не учитывают, если при отрыве бетона была обнаружена арматура или площадь проекции поверхности отрыва составила менее 80 % площади диска.
Г. Метод отрыва со скалыванием
Метод отрыва со скалыванием основан на определении предела прочности бетона по усилию извлечения установленного в бетон анкера, или отрыву из массива некоторой его части. При испытании участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры. Анкерные устройства бывают трёх типов. Первый устанавливают на конструкции при бетонировании. Второй и третий — в предварительно подготовленные шпуры в конструкции. Глубина их заделки дана в табл. 6.
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
Глубина заделки анкерных устройств |
|
||
|
|
|
|
|
Тип анкерного устройства |
Глубина заделки, мм |
|||
|
|
|
||
рабочая h |
|
Полная h/ |
||
|
|
|
||
I |
|
35;48 |
|
37;50 |
|
|
|
|
|
II |
|
30;48 |
|
37;55 |
|
|
|
|
|
III |
|
35 |
|
42 |
|
|
|
|
|
Испытания проводят в следующей последовательности:
•в бетоне сверлят или пробивают шпур;
•в шпуре закрепляют анкерное устройство;
•прибор соединяют с анкерным устройством;
•плавно увеличивают нагрузку и фиксируют показание силоизмерителя прибора и глубину вырыва с точностью не менее 1 мм.
Д. Метод отрыва со скалыванием ребра
Метод отрыва со скалыванием ребра, основан на использовании значения усилия местного разрыва, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции. При испытании методом
33
скалывания ребра на участке испытания не должно быть трещин, сколов бетона, наплывов или раковин высотой (глубиной) более 5 мм. Участки должны располагаться в зоне наименьших напряжений, вызываемых эксплуатационной нагрузкой или усилием обжатия предварительно напряженной арматуры.
Испытание проводят в следующей последовательности:
•закрепляют прибор на конструкции;
•прикладывают нагрузку со скоростью не более (1±0,3) кН/с и фиксируют показание силоизмерителя прибора;
•измеряют фактическую глубину скалывания.
Результаты испытания не учитываются, если при скалывании бетона была обнажена арматура.
Прочность бетона R, МПа можно вычислять по градуировочной зависимости по формуле
R =0,058 m (30P +P 2), |
(6) |
где m — коэффициент, учитывающий максимальный размер заполнителя, колеблется в пределах 1-1;
Р— усилие скалывания, кН.
5.3.НЕРАЗРУШАЮЩИЕМЕТОДЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И АРМАТУРНОЙ СТАЛИ
Все методы неразрушающего контроля по определению прочностных, деформационных характеристик, диаметра и расположение арматуры в конструкции основаны, в основном на определении косвенных характеристик. Определение указанных выше характеристик осуществляется при помощи установленных для каждого метода градуировочных зависимостей.
В практике строительства нашли применение следующие методы:
•акустические;
•магнитные;
•тепловые;
•радиоционные;
•радиоволновые;
•электрические.
Остановимся кратко на некоторых из них, наиболее часто используемых в практике строительства.
34
А. Импульсный ультразвуковой
Импульсный ультразвуковой основан на изменении скорости распространения ультразвука в обследуемых материалах. Наибольшее применение получили: метод сквозного просвечивания и метод продольного профилирования.
Б. Вихретоковый метод
Суть этого метода заключается в том, что в качестве косвенной характеристики используются изменения параметров вихретокового преобразователя, вызванные внесением в его электромагнитное поле стержня арматуры.
Этим методом определяются прочностные характеристики арматурной стали на временное сопротивление разрыву. Предел текучести определяют на основе экспериментально установленных градуировочных зависимостей.
В. Радиационный метод
Основан на просвечивании контролируемой конструкции ионизирующим излучением и получении при этом информации о ее внутреннем строении с помощью преобразователя излучения.
5.4.МЕТОДИКА ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ЗАВИСИМОСТИ КОСВЕННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗМЕРЕНИЙ — ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
Градуировочную зависимость для методов упругого отскока, ударного импульса, пластической деформации, отрыва и скалывания ребра устанавливают на основе результатов испытаний образцов-кубов сначала неразрушающим методом, а затем по ГОСТ 10180-2012.
При установлении градуировочной зависимости для отрыва со скалыванием косвенную характеристику определяют на дополнительно изготавливаемых образцах-кубах, а по ГОСТ 10180-2012 испытывают образцы основных серий.
Основные этапы при установлении градуировочной зависимости: Этап 1. Зависимость определяется по формуле:
|
RH = a0 +a1 H , |
(7) |
где RH — прочность бетона, МПа; |
|
|
а0 |
и а1 — коэффициенты (по формуле (2) и (3)); |
|
Н |
— косвенная характеристика. |
|
35
Этап 2. Определяем значение коэффициентов а0 и а1
|
|
a0 = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(8) |
|
Rф −а1 Н ; |
|
|||||||||||
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
∑(H i − |
H |
) (Riф − |
Rф) |
, |
(9) |
||||||
а |
= |
i=1 |
|||||||||||
|
|||||||||||||
1 |
|
N |
|
)2 |
|
|
|||||||
|
|
∑(Ht − |
H |
|
|
||||||||
|
|
i=1 |
|
|
|||||||||
Этап 3. Определяем средние значение прочности бетона Rф, определенные испытанием образов МПа:
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
∑Riф |
|
(10) |
|
R |
ф |
= |
i=1 |
; |
||
|
N |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Этап 4. Определяем косвенную характеристику Н , необходимых для определения коэффициентов а0 и а1по формуле:
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
∑H i |
|
(11) |
|
H |
= |
i=1 |
, |
|
|
N |
||||
|
|
|
|
|
где Riф и Hi — соответственно значения прочности бетона, определённую в условиях одноосного сжатия, по данным испытания на прессе, и косвенной характеристики для отдельных образцов;
N — число образцов, использованных для построения градуировочной зависимости.
Этап 5. Построение градуировочной зависимости по формуле (7). Для этого необходимо провести испытания не менее чем на 6 образцах.
Этап 6. Затем необходимо произвести корректировку градуировочной зависимости, с отбраковкой единичных результатов испытаний, не удовлетворяющих условию:
|
|
RiH − Ri™ |
|
|
≤ 2, |
(12) |
|
|
|||||
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||
|
|
ST |
|
|||
где ST — остаточное среднее квадратическое отклонение.
36
Этап 7. Определение остаточного среднее квадратичного отклонения:
|
|
|
N |
|
−R |
|
)2 |
|
|
|
|
|
∑(R |
iф |
iH |
|
(13) |
||
S |
= |
|
i=1 |
|
|
, |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
T |
|
|
N −2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где RiH — прочность бетона в i-той серии образцов, определенная по градуировочной зависимости по формуле:
RiH = a0 −ai H i. |
(14) |
Этап 8. Построение градуировочной зависимости заново после отбраковки по оставшимся результатам испытания по формулам (7-9).
Этап 9. Погрешность определения прочности бетона по установленной зависимости оценивают по формуле (15):
|
ST |
100% ≥12% . |
(15) |
||
|
|
|
|||
R |
|||||
|
|
||||
|
™ |
|
|
||
Этап 10. В соответствии с установленной градуировочной зависимостью по полученным косвенным характеристикам определяют прочность бетона.
Этап 11. Проведение инструментальных измерений на объекте.
37
6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
По полученным косвенным характеристикам измерений, пользуясь градуировочной зависимостью, определяют прочность бетона.
1. Вычисляют среднее значение косвенной характеристики по формуле:
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
∑H i |
|
(16) |
|
H |
= |
i=1 |
, |
|
|
n |
||||
|
|
|
|
|
где п — число измерений.
2. Затем разделяют единичные значения косвенной характеристики на группы, в первую относятся значения, которые не превышают среднее значение Н :
H i < |
|
. |
(17) |
H |
Ко второй группе относятся все остальные значения, у которых:
H i ≥ |
|
. |
(18) |
H |
3. Определяем среднее квадратическое отклонение Sn прочности бетона по формуле:
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
∑( Riф − Riн )2 |
|
|
|
|
Sn = |
i=1 |
, |
(19) |
|||
n −1 |
||||||
|
|
|
|
|
||
Оно не должно превышать более чем в полтора раза среднее квадратическое отклонение используемой градуировочной зависимости:
Sn >1,5ST . |
(20) |
Результаты определений сводят в табл. 7.
38
Таблица 7
Определение прочности бетона
|
|
Прочность бетона, МПа |
|
RiH |
−Riф |
|
||||
|
Значение |
|
|
|
|
|
||||
Номер |
|
по градуировочной |
|
ST |
|
Приме- |
||||
косвенной |
по ре- |
зависимости RiH |
|
|
|
|
|
|||
серии |
характе- |
|
|
|
|
|
чание |
|||
зультатам |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ристики Н |
на сжатие |
до отбра- |
после |
до от- |
|
после |
|
||
|
|
Riф |
отбра- |
браков- |
|
отбра- |
|
|||
|
|
|
ковки |
ковки |
ки |
|
ковки |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39
7. ОБЩАЯ СТРУКТУРА ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАКЛЮЧЕНИЯ
Техническое заключение на обследование здания и его конструкций должно содержать следующие сведения:
•перечень документальных данных, на основе которых составлено заключение;
•историю обследуемого здания и условий эксплуатации;
•описание окружающей местности;
•описание общего состояния здания по внешнему осмотру;
•определение состояния здания, конструкций, их характеристик;
•обмерные чертежи конструкций здания с деталями и узлами;
•обмерные планы и разрезы здания, планы и разрезы шурфов, скважин, чертежи вскрытий;
•фотографии фасадов и поврежденных конструкций.
40
8. ПРИМЕРЫ ВОЗМОЖНЫХ ВАРИАНТОВ(ЗАДАНИЯ) ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛЕДОВАНИЮ (ЭКСПЕРТИЗЕ) ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ИХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Вариант 1. Техническое обследование (экспертиза) жилых зданий с целью определения их износа и остаточного ресурса.
Вариант 2. Техническое обследование (экспертиза) состояния жилых зданий в процессе эксплуатации.
Вариант 3. технического состояния капитально отремонтированных (реконструированных) жилых зданий.
Вариант 4. техническое обследование жилых зданий для проектирования капитального ремонта и реконструкции:
а) без смены перекрытий и без увеличения нагрузок на основание; б) со сменой всех перекрытий и с увеличением нагрузок на осно-
вание.
Вариант 5. Техническое обследование (экспертиза) состояния объектов коммерческой недвижимости в процессе эксплуатации. Вариант 6. Техническое обследование (экспертиза) жилых зданий при проектировании реконструкции, модернизации (надстройки, прис-
тройки).
Вариант 7. Техническое обследование (экспертиза) жилых зданий, при повреждениях конструкций и авариях в процессе эксплуатации, (деформации стен и фундаментов), вызванных внешними воздействиями.
Вариант 8. Техническое обследование зданий, расположенных в непосредственной близости от нового строительства.
Вариант 9. Техническое обследование состояния зданий производственного назначения в процессе эксплуатации.
Вариант 10. Техническое обследование состояния конструктивных элементов объектов промышленной недвижимости.
41
ПРИЛОЖЕНИЕ1
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НАВЫПОЛНЕНИЕОБСЛЕДОВАНИЯ ЖИЛОГОДОМАВСВЯЗИС ПРИСТРОЙКОЙКНЕМУ
Заказчик:
Предполагаемое к обследованию здание: 5-ти этажный жилой дом. Настоящее задание составлено на основании визуального обследования
площадки строительства и существующего дома, к которому должно примыкать проектируемое административное здание с двухэтажным подземным помещением,выполненного в________г.представителями:
________________________________________________ (от заказчика)
_______________________________________________ (от строителей).
Целями обследованиясуществующего зданияявляются:
1.Состояние конструкций зданий в месте примыкания.
2.Конструктивная схема существующего дома, к которому должен примыкать проектируемый административный корпус (несущие конструкции, стены,перекрытия; их техническое состояние).
3.Получение данных о грунтах основания фундаментов существую-
щего здания (литология, физико-механические характеристики свойств грунтов; гидрогеология). Указанные материалы должны быть собраны по фондовым материалам вМосгоргсотресте и других организациях. Получение данных о физико-механических свойствах грунтов непосредственно из под подошвы фундаментов.
4. Получение данных о нагрузках, передаваемых на грунтыоснования под подошвой фундаментов существующего дома для их использования при проектировании фундаментов и конструкций подвальной части проектируемого административного корпуса (учет фактора взаимного влияния), а также для расчетов конструкций ограждения котлована и способов их устройства.
5. Получение данных о наличии трещин в стенах существующего дома, причинах их появления и состояния на момент проектирования примыкающего административного здания с установкой, при необходимости, маяков, стенных марок и организацией наблюдений за деформациями, если таковые имеются.
Отчет об обследовании должен сопровождаться фотографиями торцевых (в местепримыканий), уличных идворовыхфасадов.
Гл. инженер проекта |
_____________________ |
|
/Подпись/ |
42
