Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы обследования технического состояния зданий и сооружений. Учебное пособие
.pdf
111
Нередко в проекте принимается шарнирное сопряжение ригеля с
колонной, в то же время в натуре опорный узел может воспринимать
определенную величину изгибающего момента, что приводит к
перераспределению усилий в элементах поперечной рамы здания.
Иногда не выполняется в полном объеме монтажная сварка ригелей
с колоннами в многоэтажных зданиях, запроектированных по рамной
схеме. В этих случаях ригели не могут воспринимать полностью опорные
моменты и работают как однопролетные балки, что может вызвать
появление трещин в средней части пролета и даже привести к аварийному
состоянию.
Неточный монтаж элементов здания (отклонения колонн от
вертикали, смещение ригелей и подкрановых балок на опорах и др.)
приводит к возникновению дополнительных неучтенных моментов в
колоннах, как в плоскости поперечных рам, так и из их плоскости и в
отдельных случаях может вызвать аварийное состояние.
Существенное изменение в расчетной схеме и, соответственно, в
статической работе конструкции может вызвать просадка одного или
нескольких отдельно стоящих фундаментов под колонны одноэтажных
или многоэтажных рам.
Важным моментом в установлении реальной расчетной схемы
конструкций является определение фактических нагрузок и учет влияния
на их работу различных воздействий (температурных, влажностных и др.).
Влажность, температуру и другие характеристики среды в
помещениях, оказывающих влияние на работу конструкций, исследуют
путем соответствующих анализов.
Измерение температуры воздуха производится с помощью
термометров (ртутных или спиртовых), измерение влажности воздуха - с
помощью психрометров и гигрометров, скорость движения воздуха - с
помощью анемометров.
Уточнение действующих нагрузок и воздействий проводится на
основании анализа технической документации и технологического
процесса, данных ближайших метеостанций и натурного обследования.
Фактические нагрузки могут значительно отличаться от проектных как
по величине, так и по характеру воздействий. Уточнение нагрузок обычно
способствует выявлению резервов несущей способности, хотя в
некоторых случаях (например, нагрузки от кровли) фактическая нагрузка
может превышать проектную. Поверочные расчеты эксплуатирующихся
конструкций, как правило, следует выполнять на уточненные нагрузки,
максимально приближенные к фактическим.
Величины постоянных нагрузок контролируют путем уточнения
фактических геометрических размеров элементов, контрольных
112
вскрытий конструкций покрытия или перекрытия с измерением толщин
составляющих слоев (выравнивающих стяжек, засыпок, утеплителя и
т.д.) и взятием проб для определения объемных весов материалов, после
чего вычисляется соответствующее значение нагрузки на единицу
площади.
На основании имеющейся проектно-технической документации или
технического задания на обследование определяют нормативные
значения постоянных и временных нагрузок, действующих на
конструкции:
- от веса стационарного оборудования;
- веса складируемых материалов;
- мостовых, тельферных кранов, напольного транспорта и другого
подъемного оборудования;
- веса ремонтных материалов и перемещаемого оборудования;
- временных равномерно распределенных нагрузок, указанных в
СП20;
- ветра;
- снега.
Коэффициенты надежности по этим нагрузкам принимают в
соответствии с СП20.
При обследовании объекта определяют следующие фактические
нагрузки:
- от собственного веса несущих и ограждающих конструкций;
- веса полов, перегородок и внутренних стен, опирающихся на
несущие конструкции;
- веса технологической пыли, скапливающейся на покрытии и
конструкциях.
Нагрузки от собственного веса сборных несущих конструкций
определяют по чертежам и каталогам, действовавшим в период
строительства обследуемого объекта, а при отсутствии чертежей - по
результатам обмеров, полученным при обследовании.
Вес монолитных железобетонных несущих конструкций
определяют по результатам обмеров, полученным при обследовании.
Собственный вес металлических конструкций можно определять по
результатам обмеров основных элементов. К основным элементам
относятся:
- в фермах: пояса и стержни решетки;
- балках и сплошностенчатых колоннах: пояса и стенка;
- сквозных колоннах - пояса;
- связях: пояса и элементы решетки.
113
Полный вес конструкций определяют умножением собственного
веса основных элементов на строительный коэффициент веса,
принимаемый по табл. 3.5.
Таблица 3.5
Строительные коэффициенты веса металлических конструкций
№
п/п
Конструкция
Основные элементы
Коэффициент веса для
конструкций
Сварных
Клепаных
1
Фермы
(стропильные,
подстропильные,
подкрановые)
Пояса и стержни
решетки
1,25-1,35
1,35-1,4
2
Колонны:
сплошные
сквозные
Пояса и стенка
Пояса
1,3
1,7
1,35
1,80
3
Балки:
прокатные
составные
Пояса и стенка
Пояса и стенка
1,05
1,2
1,25
4
Тормозные
конструкции:
сплошные
сквозные
Пояс и
горизонтальный лист
Пояс и решетка (пояс
подкрановой балки не
учитывается)
1,2
1,35
1,25
1,4
Нагрузки от стационарного оборудования определяют на основании
анализа технической документации, уточненной результатами натурного
обследования, составляют схему расположения стационарного
оборудования с привязкой разбивочным осям здания и указанием способа
опирания на конструкции. Фактический вес оборудования принимается
по паспортам.
В необходимых случаях на схему дополнительно наносят
расположение коммуникаций с указанием их веса и мест крепления к
конструкциям.
Постоянные нагрузки на конструкциях покрытий и перекрытий
(звуко-и теплоизоляционные материалы, стяжки, гидроизоляция кровель,
покрытие полов) определяют по результатам вскрытий с определением
плотности и толщины слоев или по результатам взвешиваний материалов
на вырезанных участках площадью от 0,04 до 0,25 м2, при этом число
вскрытий должно быть не менее трех на этаж и не менее шести - на 500
м2 площади.
Степень агрессивности среды определяют по СП28 и пособиям.
Испытание пробной нагрузкой производится в случаях, когда при
обследовании не может быть четко установлена расчетная схема
конструкции, когда выявить фактические параметры ее технического
состояния обычными методами обследования не представляется
114
возможным, а поверочные расчеты не дают достаточно надежных
результатов. В отдельных случаях испытания нагрузкой производят на
моделях, выполненных с использованием теории подобия по отношению
к реальной конструкции.
По характеру внешних воздействий различают испытания
статической или динамической нагрузкой. При испытании статической
нагрузкой конструкцию загружают неподвижными нагрузками в
определенном порядке с постепенным нарастающим увеличением этих
нагрузок. Динамические испытания проводятся при нагрузках, резко
изменяющих свои значения во времени или меняющих в процессе
испытаний свое положение на испытываемой конструкции.
Испытания динамической нагрузкой позволяют получить
необходимые данные как для конструкций, воспринимающих в обычных
условиях эксплуатации статическую нагрузку, так и для конструкций,
работающих при действии динамической нагрузки.
При обследовании зданий и сооружений, эксплуатирующихся в
сейсмических районах, целесообразно проводить микродинамические
испытания по определению периода собственных колебаний,
соответствующих ведущим формам, а также относительных
перемещений рассматриваемых точек.
При проведении микродинамических испытаний используют:
- вибродинамический метод с применением сейсмовибратора с
заданными параметрами нагружения, устанавливаемого или
непосредственно на конструкции здания или на грунт;
- импульсный метод с помощью удара по несущим конструкциям
пластичным грузом массой 30-50 кг.
Расчет зданий и сооружений и определение усилий в
конструктивных элементах от эксплуатационных нагрузок производятся
на основе методов строительной механики и сопротивления материалов.
Расчеты могут осуществляться инженерными методами на ПЭВМ с
использованием сертифицированных программ.
Расчеты выполняют на основании и с учетом уточненных
обследованием:
- геометрических параметров здания и его конструктивных элементов
- пролетов, высот, размеров расчетных сечений несущих конструкций;
- фактических опираний и сопряжений несущих конструкций, их
реальной расчетной схемы;
- расчетных сопротивлений материалов, из которых выполнены
конструкции;
- дефектов и повреждений, влияющих на несущую способность
конструкций;
115
- фактических нагрузок, воздействий и условий эксплуатации здания
или сооружения.
Реальная расчетная схема определяется по результатам
обследования. Она должна отражать:
- условия опирания или соединения с другими смежными
строительными конструкциями, деформативность опорных креплений;
- геометрические размеры сечений, величины пролетов,
эксцентриситетов;
- вид и характер фактических (или требуемых) нагрузок, точки их
приложения или распределение по конструктивным элементам;
- повреждения и дефекты конструкций.
При определении реальной расчетной схемы работы
железобетонных конструкций необходимо, наряду с их геометрическими
параметрами, учитывать систему фактического армирования и способы
их сопряжения между собой.
Расчет несущей способности бетонных и железобетонных
конструкций производят в соответствии с СП63.
Расчет несущей способности стальных конструкций производят в
соответствии с СП16.
Расчет несущей способности каменных и армокаменных
конструкций производят в соответствии с СП15.
Расчет несущей способности деревянных конструкций производят в
соответствии с СП64.
Расчет конструкций зданий и сооружений, эксплуатирующихся в
сейсмических районах, производят с учетом СП14.
На основании проведенного расчета производят:
- определение усилий в конструкциях от эксплуатационных нагрузок
и воздействий, в том числе и сейсмических;
- определение несущей способности этих конструкций.
Сопоставление этих величин показывает степень реальной
загруженности конструкции по сравнению с ее несущей способностью,
что позволяет выявить ослабленные конструкции или их элементы,
помогает разработать мероприятия по обеспечению эксплуатационной
надежности конструкции, назначить оптимальное усиление.
На основании проведенного обследования несущих строительных
конструкций, выполнения поверочных расчетов и анализа их результатов
делается вывод о категории технического состояния этих конструкций и
может быть принято решение об их дальнейшей эксплуатации.
В случае если усилия в конструкции превышают ее несущую
способность, то состояние такой конструкции должно быть признано
аварийным.
116
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Обследование - комплекс мероприятий по определению и оценке
фактических значений контролируемых параметров, характеризующих
эксплуатационное (техническое) состояние, пригодность и
работоспособность объектов обследования (строительных конструкций,
зданий и сооружений) и определяющих возможность их дальнейшей
эксплуатации или необходимость восстановления и усиления.
Основные требования к обследованию технического состояния
зданий (сооружений) четко прописаны в межгосударственном стандарте
«ГОСТ 31937-2024 Правила обследования и мониторинга технического
состояния».
По итогам обследования дается оценка технического состояния
здания (сооружения). Она выносится на основании результатов
обследования и поверочных расчетов строительных конструкций. В
итоге здание (сооружение) относится к находящемся:
- в нормативном техническом состоянии;
- в работоспособном техническом состоянии;
- в ограниченно работоспособном техническом состоянии;
- в аварийном техническом состоянии.
Для конструкций, зданий и сооружений, находящихся в
нормативном и работоспособном технических состояниях, эксплуатация
возможна без ограничений, однако во втором случае может быть
установлено требование по периодическому обследованию. При
ограниченно работоспособном техническом состоянии сооружений
необходимо проведение мероприятий по восстановлению или усилению
конструкций и последующее проведение мониторинга.
Эксплуатация зданий и сооружений при аварийном техническом
состоянии конструкций, в том числе грунтового основания, не
допускается, кроме того, для таких объектов устанавливается
обязательный режим мониторинга.
Обследование технического состояния зданий (сооружений)
проводится строго в определенной последовательности, которая
включает в себя несколько этапов: подготовка к проведению
обследования; предварительное (визуальное)обследование; детальное
(инструментальное) обследование (при необходимости).
Первый этап заключается в сборе и подготовке данных,
необходимых для установления объемов и видов работ. Изучается
техническая документация здания, инженерно-геологические условия,
результаты предыдущих обследований, а также вся информация об уже
проведенных ремонтах и реконструкциях.
117
Затем, на втором этапе, производится сплошное визуальное
обследование строительных конструкций здания и выявление дефектов
(повреждений) по внешним признакам с необходимыми измерениями и
их фиксацией.
Если при визуальном обследовании обнаружены дефекты
(повреждения), снижающие прочность, устойчивость и жесткость
несущих конструкций здания (сооружения), то проводят детальное
(инструментальное) обследование. На основании всех полученных
данных проводятся поверочные расчеты, дающие возможность
определить несущую способность конструкций и оценить их техническое
состояние.
В итоге заказчик получает заключение, которое включает: оценку
технического состояния (категорию технического состояния) здания
(сооружения) в целом и отдельных строительных конструкций;
материалы, обосновывающие принятую категорию технического
состояния объекта; обоснование наиболее вероятных причин появления
дефектов и повреждений в конструкциях (при наличии); рекомендации
по дальнейшей эксплуатации конструкций, а также рекомендации по их
восстановлению или усилению (при необходимости); срок выполнения
очередного обследования. Заключение может выполнятся как по
стандартной форме (см. п.1.10), так и по форме, установленной
специализированной организацией в зависимости от вида обследования.
118
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Бедов, А.И. Оценка технического состояния, восстановление
и усиление оснований и строительных конструкций эксплуатируемых
зданий и сооружений. В 2-х частях. 4.1. Оценка технического состояния
оснований и строительных конструкций эксплуатируемых зданий и
сооружений / А.И. Бедов, В.В. Знаменский, А.И. Габитов. Под ред. А.И.
Бедова: Учеб. пос. М: Изд-во АСВ, 2014. 704 с.
2. ГОСТ 10180 Методы определения прочности по
контрольным образцам. М.: Стандартинформ, 2013. 35 с.
3. ГОСТ 12.4.087-84 Каски строительные. М.: ИПК
Издательство стандартов, 1985. 7 с.
4. ГОСТ 12.4.107-2012 Канаты страховочные. М.:
Стандратинформ, 2019. 11 с.
5. ГОСТ 17624 Ультразвуковой метод определения прочности.
М.: Российский институт стандартизации, 2022. 18 с.
6. ГОСТ 18105 Правила контроля и оценки прочности. М.:
Стандартинформ, 2019. 19 с.
7. ГОСТ 1937-2024 Правила обследования и мониторинга
технического состояния. М.: Российский институт стандартизации, 2024.
70 с.
8. ГОСТ 22690 Определение прочности механическими
методами неразрушающего контроля. М.: Стандартинформ, 2016. 23 с.
9. ГОСТ 28570 Методы определения прочности по образцам,
отобранным из конструкций. М.: Стандартинформ, 2019. 15 с.
10. Гроздов В.Т. Признаки аварийного состояния несущих
конструкций зданий сооружений /В.Т. Гроздов. СПб: Издательский Дом
kN+, 2001. 48 с.
11. Землянский А.А. Обследование и испытание зданий и
сооружений. Учебное пособие / А.А. Землянский. М.: Изд-во АСВ, 2004.
240 с.
12. Козачек В.Г. Обследование и испытание зданий и
сооружений: Учебник / В.Г. Казачек, И В. Нечаев, С.Н. Нотенко и др.:
Под ред. В.И. Римшина. М.: Изд-во «Высшая школа». 2007. 655 с.
13. Леденёв, В.В. Обследование и мониторинг строительных
конструкций зданий и сооружений: учебное пособие / В. В. Леденёв, В.
П. Ярцев. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2017. 252 с.
14. Пособие по обследованию строительных конструкций зданий
и сооружений АО«ЦНИИПРОМЗДАНИЙ». М. 1997.
15. СНиП 12-03-2001 Безопасность труда в строительстве. Часть
1. Общие требования. М.: ГУП ЦПП, 2001. 48 с.
119
16. СНиП 12-04-2002 Безопасность труда в строительстве. Часть
2. Строительное производство. М.: ГУП ЦПП, 2002. 32 с.
17. СП 13-102-2003 Правила обследования несущих
строительных конструкций зданий и сооружений. М.: ФГУП ЦПП, 2003.
31 с.
18. СП 15.13330.2020 Каменные и армокаменные конструкции.
Актуализированная редакция СНиП II-22-81* М.: Стандартинформ, 2020.
124 с.
19. СП 16.13330.2017 Стальные конструкции.
Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. М.: Стандартинформ,
2017. 140 с.
20. СП 17.13330.2017 Кровли. Актуализированная редакция
СНиП II-26-76. М.: Стандартинформ, 2017. 44 с.
21. СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия.
Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. М.: Стандартинформ,
2016. 80 с.
22. СП 22.13330.2016 Основания зданий и сооружений.
Актуализированная редакция СНиП 2.02.01-83*. М.: ФАУ «ФЦС», 2016.
220 с.
23. СП 24.13330.2021 Свайные фундаменты. Актуализированная
редакция СНиП 2.02.03-85. М.: Стандартинформ, 2021. 113 с.
24. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий.
Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. М.: ФАУ «ФЦС», 2012.
97 с.
25. СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. М.: Стандартинформ,
2018. 143 с.
26. СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции.
Актуализированная редакция СНиП II-25-80. М.: Стандартинформ, 2017.
97 с.
27. СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции.
Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87. М.: ФАУ «ФЦС», 2013.
197 с.
28. Федеральный закон от 3 декабря 2009 г. №384-Ф3
Технический регламент о безопасности зданий и сооружений (последняя
редакция).
Учебное издание
Фролов Николай Викторович
Дрокин Сергей Владимирович
ОСНОВЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
Учебное пособие
Подписано в печать 10.06.24. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 7,0. Уч.-изд. л. 7,5.
Тираж экз. Заказ № 92. Цена Договорная.
Отпечатано в Белгородском государственном технологическом университете
им. В. Г. Шухова
308012, г. Белгород, ул. Костюкова, 46
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]