Содержание
-
Обследование и испытание зданий и сооружений
к.т.н., доцент Астахов Иван Витальевич Кафедра Металлические конструкции и испытания сооружений
-
Программа лекций
Лекционный курс состоит из четырех частей: Обследование зданий и сооружений Работы такого вида необходимы для объективной оценки состояния строительных конструкций. Мониторинг за техническим состоянием конструкций Эти работы необходимы в том случае, если состояние конструкции может измениться (ухудшиться) в коротком интервале времени, и для своевременного принятия мер нужно организовать периодическое наблюдение. Усиление конструкций Этот вид инженерных работ необходим в том случае, если несущей способности конструкции недостаточно для восприятия действующих нагрузок. Испытания конструкций Выполняются при применении новых конструкций, а также при совершенствовании методов расчета конструкций.
-
Рекомендуемая литература
Нормативная литература: ГОСТ Р 53778-2010. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния. М. 2011 г. Введен в действие с 1 января 2011 года и в настоящее время является основным нормативным документом регламентирующим процедуру обследования конструкций. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. До введения в действие ГОСТ был одним из основных регламентирующих процедуру проведения обследования конструкций. Статус документа - действующий и применяется наряду с ГОСТ. Учебная литература: В.М. Калинин, С.Д. Соколова, А.Н. Топилин. «Обследование и испытание конструкций зданий и сооружений».М., 2005 г. Аистов Н.Н. «Испытание сооружений». Л.,1960 г.
-
Обследование технического состояния строительных конструкций зданий, сооружений и их частей (Обследование)
Обследование- комплекс мероприятий по сбору данных о конструкциях, необходимых для объективной оценки их технического состояния и принятия решения о дальнейшей безопасной эксплуатации. Основные цели обследования: оценка технического состояния конструкций: а) нормативное (полностью соответствует нормам) б) работоспособное (не полностью соответствует, но несущая способность обеспечена) в) ограниченно-работоспособное (есть существенные дефекты, но в коротком интервале опасность разрушения отсутствует) г) аварийное (существует опасность обрушения) количественная оценка показателей качества конструкций (прочность материалов, сопротивление теплопередаче и пр.) с учетом изменений, происходящих во времени; определение состава и объема работ по ремонту или восстановлению несущей способности конструкций(при ограниченно-работоспособном и аварийном состоянии). Обследования выполняются специализированными организациями, имеющими допуск СРО на выполнение данного вида работ (п.12 перечня). При выполнение работ на опасных производственных объектах дополнительно необходима лицензия Ростехнадзора, а при обследовании памятников истории и архитектуры - лицензия КГИОП. Результатом обследованияявляется техническое заключение или отчет, содержащий обоснованные выводы о техническом состоянии конструкций, а также рекомендации по приведению конструкций в работоспособное состояние (при необходимости).
-
Работы по обследованию проводятся в случаях:
Истечение нормативных сроковэксплуатации – плановое обследование. Действующий ГОСТ регламентирует следующие сроки проведения обследования: а)Первое обследование - проводится не позднее чем через 2 года после ввода в эксплуатацию. б) Последующее обследования через 5-10 лет в зависимости от условий эксплуатации, агрессивности среды, материала и вида конструкции. Наличие существенных дефектов, повреждений, отступлений от проекта, выявленных в процессе эксплуатации объекта. Форс-мажор(пожар, землетрясения, техногенные аварии) По инициативе собственника объекта Перед реконструкцией здания(изменение назначения, перепланировка, увеличение этажности и пр) Объект попадает в зону влияния строительных работ Региональные требования государственной экспертизы при получении разрешения на строительство, реконструкции и пр. Радиус зоны влияния рассчитывается исходя из геотехнических условий площадки. Для СПБ ориентировочно 30,0 м. По предписанию уполномоченных органов Например ГАСН, КГИОП, Ростехнадзор. Возобновление прерванного строительства зданий и сооружений Общие сведения
-
Обследование выполняется на основе технического задания, которое разрабатывается Заказчиком или совместно с участием исполнителя обследования. Как правило в ТЗ указываются следующие данные: а) наименование и адрес объекта б) основные параметры объекта (габаритные размеры, материал конструкций) в) цели и задачи работы г) сведения о наличии проектно – технической документации д) сроки и условия эксплуатации объекта Обследование может проводиться как для здания или сооружения в целом, так и для отдельных его частей, например: грунты основания, фундаменты, ростверки и фундаментные балки; стены, колонны, столбы; перекрытия, покрытия; балконы, эркеры, лестницы; связевые конструкции, элементы жесткости; стыки и узлы, сопряжения конструкций между собой Обследование выполняется в 2 этапа: I - подготовительный этап II – рабочий этап Общие сведения
-
I Этап - Подготовительный
Цель– сбор исходных данных и знакомство с объектом обследования для планирования работ Состав работ на данном этапе: Подбор и анализ проектно-технической документации (очень важный этап обследования, позволяющий получить исходную информацию об объекте). Перечислим проектно-техническую документацию, которая будет интересна: Проектная документация Самая информативная из документации. Из рабочих чертежей и пояснительной записки можно получить исчерпывающую информацию о проектном решении объекта Технический паспорт содержит поэтажные планы, основные размеры, год постройки. Как правило, имеется в наличии и при необходимости можно получить в ПИБ или БТИ Заключения ранее выполненных обследований Состояние объекта на момент предыдущего обследования, дефекты, рекомендации Эксплуатационная документация Сведения о выполненных ремонтных работах: перестройка, реконструкция, кап. ремонт Сертификаты и другие документы, удостоверяют качество, примененных материалов Техническая документация на грузоподъемное оборудование Для определения фактических крановых нагрузок Материалы инженерно-геологических и геодезических изысканий Информация о геологических условиях площадки и результаты геодезических наблюдений
-
Знакомство с объектом обследования На этом этапе, как правило, решаются следующие задачи: а) доступ к конструкциям (необходимость высотных работ: лестницы, подмости, гидравлические вышки и пр.); б) выбираются и при необходимости согласуются с Заказчиком: - места вскрытия шурфов для обследования фундаментов и грунтов основания; - места вскрытия кровли, перекрытий; - места отбора образцов для лабораторных испытаний. Составление программы работ на основе ТЗ и полученных данных – результат подготовительного этапа. В общем случае программа работ должна содержать следующие данные: цель обследования состав работ: - перечень подлежащих обследованию строительных конструкций и их элементов - места и методы инструментальных измерений и испытаний - места вскрытия и отбора проб материала - перечень необходимых поверочных расчетов - порядок работ (обеспечение доступа, соглашение работ) - указания по технике безопасности - календарный график выполнения работ Программа работ является залогом для успешного выполнения обследования, чаще всего составляется для сложных объектов или по требованию Заказчика
-
II Этап – Рабочий
Нормативными документами предусматривается 2 варианта обследования: Визуальное. Детальное (инструментальное). Визуальное обследование является сокращенным вариантом полного (инструментального) обследования и выполняется в тех случаях, когда, зафиксированная картина дефектов достаточна для оценки технического состояния конструкций. Как правило, это возможно в двух крайних случаях: а) конструкции находится в работоспособном состоянии; б) в аварийном состоянии. Цель визуального обследования- оценка технического состояния строительных конструкций по внешним признакам (без выполнения расчетов и других инструментальных исследований). На данном этапе выполняют следующие работы: уточняют конструктивную схему здания и составляют схемы расположения конструкций; выявляют и фиксируют дефекты и повреждения конструкций с необходимыми измерениями; определяют деформации здания или сооружения и отдельных конструкций (прогибы, крены и т. п.) Если результатов визуального обследования недостаточно для того, чтобы сделать обоснованные выводы о состоянии конструкций, а так же выявить причины образования дефектов и повреждений, то проводят детальное (инструментальное) обследование.
-
Обмерные работы
Отклонения от проектных размеров конструкции могут быть допущены при изготовлении конструкций (замена профилей и пр.), так и при эксплуатации, когда со зданием происходят различные изменения: перепланировка, усиление, надстройка или частичная разборка, изменение фасадови пр. Кроме того, за время эксплуатации зачастую утрачивается проектная документация, а это приводит к определенным трудностям при выполнении текущих и капитальных ремонтов. Эти факторы приводят к необходимости выполнения обмерных работ. Основная цель обмерных работ – определение (уточнение) фактических геометрических размеров здания в целом и его отдельных конструкций. Точные размеры необходимы для: определения соответствия фактического исполнения объекта проектным решением для выполнения поверочных расчетов (фактические расчетные схемы и размеры сечений) для дальнейшего проектирования: восстановления и усиления конструкций капитального ремонта и пр Детальное (инструментальное) обследование
-
Состав и объем обмерных работ устанавливаются на подготовительном этапе и зависят от задач обследования, наличия проектной документации, проведенных ранее конструкций и т.д. В общем случае, независимо от материала конструкций (сталь, бетон, дерево) выполняются следующие работы: уточняют габариты объекта (длина, ширина, высота) проверяют пролеты, шаг несущих конструкций уточняют геометрическая схема несущих конструкций определяют размеры расчетных сечений (для ЖБК дополнительно параметры армирования) определяют геометрические параметры узлов сопряжения конструкций (для МК параметры соединений – катеты и длины сварных швов, диаметр и количество заклепок и болтов)
-
Оптические приборы, используемые для получения линейных размеров
Лазерный дальномер Принцип действия лазерного дальномера основан на измерении времени, за которое волна от прибора проходит до цели и обратно Погрешность измерения составляет около 0,1%
-
Тахеометр Тахеометр вычисляет не только расстояние до цели, но и измеряет вертикальный и горизонтальные углы, получая XYZ координатыцели. Современные тахеометры имеют полезную функцию определения недоступных расстояний. Процесс измерения состоит из двух этапов: съемка точек на объекте обработка результатов – перевод в электронный вид
-
Съемка на объекте
Съемка узловых точек объекта с реперов. Прокладка тахеометрического хода в плане таким образом, чтобы были видны все детали снимаемого объекта. Оптические приборы, используемые для получения линейных размеров
-
Обработка результатов и перевод их в электронный вид
Осуществляется с помощью специальных программ на ЭВМ. Результатом обработки являются двух- или трехмерные чертежи – схемы в электронном виде, например в формате AutoCAD
-
Трехмерный лазерный сканер По сути это тахеометр с функцией "измерить всё на заданном участке". Результатом съемки является облако точек, фотография, в которой каждая точка имеет координаты X,Y,Z. После съёмки информация передается на ЭВМ, например в AutoCAD для создания стандартных чертежей и трехмерных моделей. Основным отличием от тахеометра является высокая производительность.
-
Для измерения небольших линейных размеров используется традиционное оборудование
Механическая рулетка Линейка
-
Инструменты для измерения параметров сечений(толщина, диаметр арматуры и т.д.)
Штангенциркуль Электронный толщинометр (например А1207)
-
Для измерения катетов сварных швов используется шаблон Ушерова-Маршака. Может быть как в механическом, так и в цифровом исполнении.
Шаблон Ушерова-Маршака Техника измерения
-
Все измерительные приборы должны проходить периодическую поверку в установленном порядке, а при выполнении работ точность обеспечивается, соблюдением требований соответствующих ГОСТов на измерения (ГОСТ 26433, ГОСТ 26433.1.0). Результатом обмерных работ являются обмерочные чертежи, содержащие планы с фактическим расположением конструкций, разрезы, сечения несущих конструкций и узлы сопряжений основных конструкций. Правила выполнения обмерочных чертежей, аналогичны правилам оформления архитектурно-строительных рабочих чертежей (ГОСТ Р 21.1501).
-
21 Дефекты и повреждения конструкций Дефекты - это несовершенства, которые появляются на стадиях изготовления, транспортировки и монтажа.
-
22 Дефекты и повреждения конструкций Теоретически, дефекты, появившиеся при изготовлении и транспортировке, должны быть выявлены и устранены до их монтажа конструкций, а дефекты монтажа - до приемки здания в эксплуатацию, но, к сожалению, это происходит не всегда.
-
23 Дефекты и повреждения конструкций Повреждения – несовершенства, появляющиеся в процессе эксплуатации конструкций. (результат работы конструкции под повышенной нагрузкой) (в результате случайных механических, температурных и химических воздействий)
-
24 Дефекты и повреждения конструкций Зафиксированная картина дефектов и повреждений необходима для:
-
2012 г. 25 Дефекты и повреждения конструкций Классификация ДиП по степени опасности: Степень опасности оценивается расчетом (для несущих конструкций) и на основании опыта эксплуатации для ненесущих конструкций.
-
2012 г. 26 Порядок осмотра объекта Рекомендуемая последовательность осмотра:
-
Подвал
Для здания опасны затопления подвалов различными водами: ливневыми, грунтовыми, водопроводной через протечки трубопроводов. В местах протечек происходит неравномерные осадки, следствие которых (трещины), зачастую можно увидеть на фасадах здания. Порядок осмотра объекта 27 2012 г.
-
В подвалах часто нарушается температурно-влажностный режим помещений. В результате можно наблюдать повышенные коррозионые и биоповреждения конструкций (грибок). Порядок осмотра объекта 28
-
Фасады
Обследование стен начинают с выявления конструктивной схемы здания и функционального назначения стен: ограждающая, несущая, самонесущая Порядок осмотра объекта 29 2012 г. Архитектурный образ: фасад Мариинского театра
-
1. Отклонения от вертикальной плоскости, выпучивания; Отклонения от вертикальной плоскости Выпучивания 2012 г. 30 Общие дефекты и повреждения стен (независимо от материала)
-
2. Несоответствие качества материалов (марка кирпича, раствора, бетона и пр.) проекту – определяется по результатам испытаний; 31 Общие дефекты и повреждения стен (независимо от материала) 3. Механические повреждения (сколы, раковины, выбоины и другие нарушения) – чаще всего в местах проездов и проходов из-за ударов техники;
-
32 Порядок осмотра объекта 4. Ослабление сечения стен отверстиями, проемами, штрабами, бороздами, нишами;
-
5.1. Силовые трещины - от повышенных силовых воздействий; Рассмотрим стадии работы кирпичной кладки. Дли этого введем обозначения усилий в кладке: F – действующее усилие; Fcrc – усилие при котором образуются трещины; Fu – разрушающее усилие FFcrc -IIcтадия – начало разрушения – появляются отдельные трещины. FcrcFu– IV стадия– предельное состояние – трещины становятся сквозными и на всю высоту. 2012 г. 33 Общие дефекты и повреждения стен 5. Трещины различного характера: силовые, локальные, температурные, осадочные;
-
2012 г. 34 Общие дефекты и повреждения стен 5.1. Силовые трещины - от повышенных силовых воздействий
-
35 Общие дефекты и повреждения стен 5.2. От повышенных локальных сил – например, балка опирается на кирпичный столб без распределительной подушки. В результате кладка подвергается не только сжатию но и срезу, изгибу
-
36 Общие дефекты и повреждения стен 5.3.1. Температурные трещины, связанные с отсутствием температурных швов, недостаточной длинной температурного отсека или сложной формой здания в плане
-
37 Общие дефекты и повреждения стен 5.3.2. Температурные трещины, связанные с различием к-тов температурного расширения бетона и кладки: кирпич глиняный - t = 0,5*10-5 оС-1 железобетон - t =1,0*10-5 оС-1
-
38 Общие дефекты и повреждения стен
-
39 Общие дефекты и повреждения стен 5.4. Трещины, связанные с неравномерными деформаций оснований:
-
40 Устаревшие проектные решения. Например, применение кипящих сталей там, где они сегодня запрещены, изменение нормативов по нагрузкам и другие. Общие дефекты и повреждения стен
-
41 Характерные дефекты кирпичных стен Нарушение требований по перевязке швов и уменьшение проектного армирования (шаг сеток) – определяется визуально; 2. Неполномерность швов (пустошовка).
-
Раствор Кирпич 42 Характерные дефекты кирпичных стен 3. Увлажнение и последующая морозная деструкция кирпичной кладки (увлажнение+замораживание+оттаивание). Совместная Деструкция может быть как отдельных материалов кладки (раствор, кирпич), так и совместная Наиболее характерные места расположены в зонах возможного увлажнения кладки: карниз подоконные зоны цоколь места расположения помещений с повышенной влажностью незащищенные от атмосферных вод участки кладки
-
Карниз
43 Характерные дефекты кирпичных стен
-
Подоконная часть кладки
2012 г. 44 Характерные дефекты кирпичных стен
-
Цоколь
45 Характерные дефекты кирпичных стен
-
В местах расположения помещений с повышенной влажностью, например бассейн; В местах расположения санитарных узлов. 46 Характерные дефекты кирпичных стен
-
47 Характерные дефекты кирпичных стен Незащищенные от атмосферных вод участки кладки
-
48 Характерные дефекты кирпичных стен Дефекты и повреждения кладки в узлах сопряжения с другими конструкциями: 4.1. Отсутствие распределительных ж/б подушек в местах отпирания конструкций (балок, плит);
-
49 Характерные дефекты кирпичных стен 4.2. Уменьшение длины площадки опирания и анкеровки;
-
50 Характерные дефекты кирпичных стен 4.3. Отсутствие гидроизоляции; 4.4. Неудачные проектные решения – передача локальных сил в места ослабления кладки проемом. 5. Нарушение требований СНиП по высоте свободно стоящих стен
-
51 Характерные дефекты стен из сборных железобетонных панелей Нарушение заполнения стыков стеновых панелей Нарушение соединений со смещением панелей Деструкция материала стены
-
52 Характерные дефекты деревянных стен биологическое поражение – гниение поражение насекомыми трещины, зазоры в стыках, коробление древесины вследствие ее неравномерной усушки на разных этапах строительства и эксплуатации
-
53 Осмотр несущих конструкций внутри здания Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций 1. Сколызащитного слоя появляются в результате случайных механических воздействий на разных этапах строительства или эксплуатации, Наиболее опасны сколы с оголением арматуры т.к. сразу начинается коррозионное разрушение арматуры.
-
54 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций 2. Трещины различного характера. Присутствуют практически в любых железобетонных конструкциях. Если параметры трещины невелики (микротрещины) и она расположена вне зоны максимальных напряжений, то она не представляет опасности. Через трещины большего размера в арматуру может попадать увлажненный (агрессивный) воздух, вызывая коррозию металла. В зданиях с неагрессивными средами допускается не ремонтировать трещины с раскрытием до 0,3 мм.
-
55 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций
-
56 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций Коррозионные трещины - вызваны коррозией арматуры и стальных элементов. Коррозия возникает из-за потери защитных свойств бетона или в местах открытого контакта (сколы, трещины) с увлажненным (агрессивным) воздухом. При коррозии возникают следующие отрицательные факторы: уменьшается сечение арматуры нарушается сцепление арматуры с бетоном разрушение бетона Объем продуктов коррозии в несколько раз больше объем самой арматуры, поэтому при коррозии возникают распирающие усилия. Определяется простукиванием молотком зоны с трещиной рыжеватого оттенка. Степень коррозионного повреждения определяется измерением диаметра арматуры в зоне коррозии и вне зоны.
-
57 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций Условно можно выделить три стадии развития коррозионных трещин 1 Стадия – трещины на поверхности бетона окрашиваются рыжеватым цветом
-
58 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций 2 Стадия – трещины на поверхности бетона просматривается армирование
-
59 3 Стадия – разрушение защитного слоя бетона Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций
-
60 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций Силовые трещины в изгибаемых элементах - балках нормальные трещины в растянутой зоне c Мmax наклонные трещины в зоне максимальной поперечной силыQmax наклонные трещины в зоне максимальной поперечной силыQmax
-
61 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций Силовые трещины в изгибаемых элементах – плитах
-
62 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций Расположение силовых трещин в ребристых плитах в продольных ребрах плит
-
63 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций в поперечных ребрах плит
-
64 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций в полках плит
-
2012 г. 65 Характерные дефекты и повреждения железобетонных конструкций Расположение силовых трещин в колоннах
-
66 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Дефекты и повреждения СК в зависимости от причин их возникновения можно разделить на 4 группы: От силовых воздействий (результат работы конструкции под нагрузкой) – разрывы, ПУ, трещины расстройство соединений и пр. От механических воздействий (как правило, нарушение условий эксплуатации – удары техники, подвеска ГП приспособлений, вырезка отверстий для пропуска коммуникаций) – вмятины, прогибы, искривления и пр. От температурных воздействий – изменение свойств металла, коробление и разрушение от высоких температур (пожар), хрупкие трещины при отрицательных температурах. От химических воздействий – коррозия металла
-
2012 г. 67 Характерные дефекты и повреждения соединений СК Характерные дефекты заклепочных соединений Общим дефектом является разрушение соединения в результате давления продуктов коррозии. При значительных зазорах между стыкуемыми элементами в них может попадать влага и вызывать «щелевую коррозию». Т.к. объем продуктов коррозии больше объема самого элемента, то возникают распирающие усилия и соединение разрушается - отрыв головок болтов, заклепок, разрушение сварных швов. Определение дефектов в заклепочных соединениях производится следующими способами: визуально (отсутствие и повреждение заклепок) остукиваниеммолотком на длинной рукоятке - при ударе слабая заклепка издает глухой дребезжащий звук. с помощью набор ащуповтолщиной от 0,1 до 0,5 мм (зазоры в соединениях). Особое внимание следует на случаи, когда повреждены несколько заклепок рядом. Наиболее часто дефекты заклепочных соединений устраняются путем замены дефектных заклепок на высокопрочные болты.
-
68 Характерные дефекты и повреждения заклепочных соединений
-
69 Характерные дефекты и повреждения болтовых соединений Основные дефекты: Отсутствие или срез болтов.
-
2012 г. 70 Характерные дефекты и повреждения болтовых соединений Отклонения в параметрах болтов (диаметр, количество) и в правилах размещения болтов
-
71 Характерные дефекты и повреждения болтовых соединений Подвижность соединения(определяется простукиванием молотком).
-
72 Характерные дефекты и повреждения болтовых соединений Соединения на высокопрочных болтах Основные дефекты: Отсутствие маркировки на головках болтов (согласно требованиям СНиП применение ВБ не имеющих маркировки не допускается). Отсутствие шайб под каждой головкой и гайкой. Болты должны быть затянуты на проектное усилие – проверяется динамометрическим ключом. При этом концы их должны быть заподлицо с поверхностью гаек или выступать за нее. Зазоры между стыкуемыми деталями. Щуп толщиной 0,3 мм не должен входить в зазоры между деталями соединения.
-
73 Характерные дефекты и повреждения сварных швов Сварной шов и околошовная зона могут быть наиболее вероятными очагами возникновения коррозии и трещин. Обследование сварных швов включает следующие операции: - внешний осмотр с целью обнаружения повреждений после очистки от грязи; - определение размеров катетов швов.
-
2012 г. 74 Характерные дефекты и повреждения сварных швов Разрушение швов Отсутствие швов
-
2012 г. 75 Характерные дефекты и повреждения сварных швов Методы обследования: видимые дефекты - визуально и с использованием оптики. скрытые дефекты- с помощью физических методов контроля: ультразвуковой, рентгеновский, электромагнитный Особое внимание сварным швам следует уделить в следующих случаях: проектом предусмотрены контроль качества сварных швов физическими методами, но документы о проведении такого контроля отсутствуют. сталь обладает плохой свариваемостью; отсутствуют сертификаты на сварочные материалы; сварочные материалы не соответствуют СНиП; ответственные конструкции. Основная причина возникновения дефектов связана с нарушением режимов сварки и неудовлетворительной подготовкой (очисткой, разделкой) кромок свариваемых элементов.
-
2012 г. 76 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Трещины (как правило, недопустимое повреждение для СК);
-
2012 г. 77 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Вырезы (на основании расчётов устанавливается необходимость усиления);
-
2012 г. 78 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Местные искривления (на основании расчётов устанавливается необходимость усиления);
-
2012 г. 79 Общие искривления элементов, что может быть результатом их работы под повышенной нагрузкой и свидетельствовать о превышении нагрузок или недостаточном сечении элемента. Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций
-
2012 г. 80 Отсутствие отдельных элементов– изменение расчетной схемы Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций
-
81 Оценка коррозионных повреждений стальных конструкций Основные виды коррозии При оценке коррозионных повреждений МК необходимо определить вид коррозии и ее качественную и количественную характеристики. К качественным характеристикам коррозии относятся плотность структура, цвет и химический состав продуктов коррозии (при необходимости опр. в лаборатории). К количественным характеристикам коррозионных поражений относятся их площадь и величина (уменьшение толщины сечения, размеры язв). Коррозия
-
2012 г. 82 Оценка коррозионных повреждений стальных конструкций
-
2012 г. 83 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций прогибы (из-за перегрузки) ослабления сечений различными вырезами для пропуска коммуникаций различные дефекты узлов стыков балок между собой и с колоннами. Изгибаемые элементы (балки, прогоны)
-
2012 г. 84 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Фермы и связи по покрытию Особенности этого вида конструкции: Имеют довольно четкую расчетную схему, которая соответствует реальной работе конструкции. Как следствие, элементы ферм имеют небольшие резервы несущей способности. Наличие тонкостенных и гибких стержней и, как следствие, чувствительность к различным повреждениям, локальным нагрузкам и коррозионным повреждениям.
-
2012 г. 85 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций При обследовании ферм особое внимание необходимо обратить на следующее: Трещины в узловых фасонках(особенно в узлах, к которым примыкают стержни с большими растягивающими усилиями). Состояние опорных узлов ферм (наличие болтов, приварки опорных столиков). Состояние монтажных стыков (узел выполняется в условиях строительной площадки, поэтому его исполнение может сильно отличаться от исполнения самой фермы). Наличие и достаточное количество соединительных прокладок («сухарей») в стержнях составного сечения (прежде всего в сжатых). Соответствие фактической расчетной схемы проекту: узлы сопряжения ферм с колоннами (шарнирное или жесткое сопряжение). наличие эксцентриситетов при передаче нагрузок на узлы ферм (смещение прогонов или плит с осей узлов), а также наличие расцентровок в узлах пересечения элементов фермы. В случае наличия этих дефектов при расчете ферм необходимо учитывать дополнительные изгибающие моменты. наличие приварки плит покрытия, закрепления прогонов и профлиста. наличие непредусмотренных проектом нагрузок на фермы или следов от них.
-
2012 г. 86 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Непредусмотренные проектом нагрузки
-
2012 г. 87 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Колонны. Особенность конструкции колонн заключается в том, что их расчет производится на суммарное воздействие большого числа нагрузок (особенно при наличии мостовых кранов), вероятность одновременного действия которых мала. Поэтому в колоннах при нормальной эксплуатации, как правило, имеются резервы несущей способности и они менее чувствительным к различным механическим воздействиям и более стойки к коррозии (большая толщина элементов). При обследовании колонн необходимо обратить особое внимание на следующее: механические повреждения ветвей и решетки колонн в нижней части; эксцентриситеты в местах опиранияконструкций (смещение ребер балок с оси колонн); состояние решетки колонн (искривление стержней); состояние баз колонн и анкерных болтов; отклонения от вертикали (дополнительный момент). При обследовании связей по колоннам необходимо выявить соответствие фактической схемы связей проекту и нормам, а также наличие повреждений и искривлений стержней.
-
2012 г. 88 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Дефекты и повреждения нижней части колонн
-
2012 г. 89 Характерные дефекты и повреждения стальных конструкций Эксцентриситеты в местах опирания конструкций
-
2012 г. 90 Характерные дефекты и повреждения деревянных конструкций Основные ДиП : Биоповреждения древесины (грибы, жучки). Гниением называют процесс разрушения древесины, вызываемый жизнедеятельностью грибов. Признаки поражения ДК дереворазрушающими грибами: специфический грибной запах в помещении; наличие образований на поверхности конструкций; изменение цвета (бурение). Благоприятные условия для развития грибов: нарушение температурно-влажностного режима (высокая влажность); наличие грибковых пор. Повреждение насекомыми (жуки) заключается в образовании на поверхности круглых или овальных отверстий, а внутри извилистых ходов – червоточин. Признаки поражения: наличие летных отверстий; выпадение из них бурой муки; глухой звук при простукивании.
-
91 Характерные дефекты и повреждения деревянных конструкций Прогибы и деформации элементов (определяются инструментально); Трещины, расслоения древесины; Разрывы растянутых элементов; Местные повреждения (запилы, зарубы и пр.) Усушка, увлажнение, коробление древесины (определяется лабораторными исследованиями). Ослабление соединений: трещины в узлах соединений при этом происходит выключение из работы гвоздей (нагелей) отсутствие (недостаточное количество) крепежных элементов (гвозди, болты, нагели) скалывание площадки в лобовой врубке в результате чего все усилие будет передаваться на стяжной болт; Коррозия металлических элементов (накладки, скобы, болты).
-
2012 г. 92 Фиксация дефектов и повреждений Дефекты и повреждения конструкций фиксируются в ведомостях и картах дефектов. Ведомость дефектов – таблица, содержащая перечень дефектов каждого вида конструкций с указанием следующих данных: описание дефектов; геометрических параметров дефектов (длина, ширина, глубина, площадь и пр.); привязка дефекта в плане и по высоте. поясняющие схемы, рисунки рекомендации по устранению Карта дефектов – это чертеж конструкции (план, разрез, фасад), на котором с помощью условных обозначений и маркировки, показаны дефекты и повреждения. При этом маркировка (номера) дефектов согласуется с ведомостью дефектов.
-
93 Фиксация дефектов и повреждений
-
2012 г. 94 Неразрушающий контроль прочности бетона Классификация методов
-
Метод пластической деформации - основан на измерении размеров отпечатка, который остался на поверхности бетона после соударения с ней стального шарика. Метод устаревший, но в некоторых случаях его до сих пор используют из-за простоты оборудования. Погрешность метода +-20%. Молоток Физделя Основным рабочим элементом молотка является шарик. Принцип действия прост. Необходимо нанести локтевым ударом (локоть опирают на конструкцию) средней силы несколько (10-12) ударов и измерить диаметр отпечатков (штангенциркуль, увеличительная лупа, угловой масштаб). Из общего числа измерений, исключают наибольший и наименьший результаты, а по остальным вычисляют среднее значение и далее по тарировочной зависимости определяют прочность бетона
-
96 Метод пластической деформации Молоток Кашкарова (метод двух отпечатков) Основным рабочим элементом молотка является шарик, который при ударе одной стороной оставляет отпечаток на эталонном стальном стержне dэ (с известной прочностью) а другой стороной на поверхности бетона dб. После нанесения определенного числа ударов измеряют диаметры отпечатков на бетоне и соответствующие им отпечатки на эталонном стержне. Вычисляют соотношение диаметров d/dэ и по потарировочной зависимости определяют прочность бетона. Основное отличие от молотка Физделя в том, что значение прочности не зависит от силы удара.
-
97 Метод упругого отскока заключается в измерении величины обратного отскока ударника от поверхности бетона при постоянной величине энергии удара (металлическая пружина). Величину отскока бойка фиксирует указатель на шкале прибора. Погрешность метода +-20%. Типичным представителем приборов для испытаний по этому методу является склерометр Шмидта и его многочисленные аналоги.
-
2012 г. 98 Метод упругого отскока – склерометр Шмидта
-
99 Метод ударного импульса Приборы, использующие данный метод, отличаются небольшим весом и компактностью, а определение прочности бетона является достаточно простой операцией. Результаты измерений выдаются в реальном времени в единицах измерения прочности на сжатие. После соответствующей настройки данные приборы можно использовать для работы с различными строительными материалами. основан на регистрации энергии удара, возникающей в момент соударения бойка с поверхностью бетона. Погрешность приборов +-10%. Самый распространенный в настоящее время метод НК. ИПС-МГ4 ОНиКС 2.5
-
100 Методы местных разрушений самые точные из методов неразрушающего контроля (погрешность +-3%) Метод отрыва со скалыванием заключается в оценке прочностных свойств бетона по усилию, необходимому для вырыва заделанного в конструкцию анкерного устройства вместе с окружающим его бетоном. Наиболее распространенными в РФ являются приборы серии ПОС, которые состоят из механической части с помощью которой к анкеру передается вырывающее усилие и электронного блока, который фиксирует это усилие и преобразует его в прочность бетона. Существует несколько типов анкерных устройств
-
2012 г. 101 Методы местных разрушений
-
102 Методы местных разрушений Метод отрыва стальных дисковявляется разновидностью метода отрыва со скалыванием. Отличается только типом анкерного устройства – используется стальной диск, приклеенный к поверхности бетона. В настоящее время данным метод используется редко
-
103 Методы местных разрушений Метод скалывания ребра конструкции заключаются в регистрации усилия, необходимого для скалывания участка бетона на ребре конструкции. Наиболее распространенными являются приборы серии ПОС, которые состоят из механической части с помощью которой передается усилие и силоизмерителя. После скола ребра, по усилию и градуировочной зависимости определяется прочность бетона.
-
2012 г. 104 Методы местных разрушений
-
2012 г. 105 Методы местных разрушений Недостатки методов местных разрушений: повышенная трудоемкость (перфоратор, электричество, громоздкость приборов, технологичность работ); необходимость предварительного определения оси арматуры и глубины ее залегания; невозможность использования в густоармированных участках; требования по расположению анкерного устройства (толщина, расстояние до края); частичное повреждение поверхности конструкции.
-
2012 г. 106 Ультразвуковой метод основан на наличии функциональной связи между скоростью распространения ультразвуковых волн и прочностью бетона. По технике проведения испытаний можно выделить сквозное ультразвуковых прозвучивание, когда датчики располагают с разных сторон тестируемого образца (не всегда технически возможно), и поверхностное прозвучивание, когда датчики расположены с одной стороны.
-
2012 г. 107 Достоинства: контроль прочности тела бетона, а не только поверхностного слоя; простота использования; минимальные повреждения поверхности конструкций Недостаток: Необходимость построения градуированной зависимости между скоростью ультразвука и прочностью бетона. В связи с тем, что скорость распространения волн сильно зависит от гранулометрического состава, возраста бетона, условий твердения, количества арматуры и пр. факторов, единой зависимости между скоростью ультразвука и прочностью бетона нет. Для построения этой зависимости необходимо выполнить испытания одних и тех-же образцов 2 методами: УЗ и разрушающие испытания. Это является основным недостатком метода. Ультразвуковой метод
-
2012 г. 108 Определение параметров армирования ЖБК Для проверки и определения системы армирования железобетонной конструкции (расположения арматурных стержней, их диаметра, толщины защитного слоя бетона) используют следующие методы: Магнитный метод - основан на взаимодействии магнитного или электромагнитного поля со стальной арматурой железобетонной конструкции; В н.в. распространение получили 2 прибора ИПА-МГ4 и HILTI FerroSCAN радиационный метод применяется очень редко; диаметр и количество арматуры определяют по снимкам. контрольное вскрытие бетона
-
2012 г. 109 Неразрушающий контроль прочности стали Твердомеры - приборы с помощью которых можно определить твердость стали. Далее используя соотношения можно определить прочность стали. По принципу действия есть два типа твердомеров ультразвуковые и динамические. Основной принцип динамического метода измерения твердости - соотношение скоростей индентора до и после соударения с поверхностью контролируемого изделия. Из динамических твердомеров следует отметить твердомеры ТН-130, который объединяет в одном корпусе ударное устройство и процессор обработки данных, а также может автоматически вести измерения по основным шкалам: Бринелля (НВ), Роквелла (HRC, HRA, HRB), Виккерса (HV), Шора "D" (HSD) и хранить их в памяти процессора. Динамический твердомер
-
110 Неразрушающий контроль прочности стали Ультразвуковой твердомер Принцип действия УЗК твердомеров - алмазная пирамидка, закрепленная на конце металлического стержня, который колеблется на определенной частоте. При прижатии стержня с постоянной нагрузкой к поверхности металла меняется частота колебаний. Это изменение растет с увеличением площади контакта, которая является мерой твердости. В отличие от динамических твердомеров, данные приборы менее требовательны к поверхности металла (тонкостенность, край элемента).
-
111 Перед выполнением испытаний поверхность должна быть очищена до металлического блеска. Зная твердость стали можно определить временное сопротивление стали при разрыве. Общим недостатком твердомеров является низкая точность измерений, связанная с погрешностью при измерении твердости и с необходимостью перехода от временного сопротивления к расчетному при неизвестной марке стали. Поэтому, при оценке прочностных свойств стали неразрушающими испытаниями проводятся контрольные испытания не менее трех образцов с определением предела текучести и временного сопротивления по стандартной методике. По результатам контрольных испытаний выполняется корректировка зависимостей между пределом текучести (временным сопротивлением) и параметрами, измеряемыми при испытаниях без отбора образцов. Неразрушающий контроль прочности стали
-
112 Неразрушающий контроль прочности кирпичной кладки Особенностью кирпичной кладки является то, что для определения ее прочности необходимо знать прочность кирпича и прочность раствора. Для определения прочности используются метод ударного импульса и ультразвуковой метод. При испытании методом ударного импульса (ИПС-МГ4, ОНИКС) испытывают отдельно кирпич и раствор. При испытании раствора необходимо выбирать ровные участники, где кирпич и раствор находятся в одной плоскости. При использовании УЗК метода (УК-1401) выполняют поверхностное или сквозное прозвучивание. В отличие от ж/б конструкций для ККл есть готовые зависимости м/у скоростью и прочностью кирпичной кладки.
-
113 Разрушающие испытания – отбор проб В отличие от неразрушающего контроля, при отборе образцов происходит локальное повреждение конструкций. В связи с этим необходимо отбирать образцы в менее напряженных местах и после отбора образцов восстановить конструкции. Кроме того, для исключения путаницы необходимо ввести маркировку образцов. Перед отбором образцов необходимо определиться с объемом испытаний и составить ТЗ на отбор образцов. В ТЗ указывается следующее: схемы конструкций с указанием элементов, из которых будут отобраны пробы; чертежи элементов конструкций с обязательным указанием размеров (проб и их привязки) и маркировки образцов; чертежи усиления конструкций в местах выреза с указанием материалов усиления, сварки и пр. пояснительную записку с указаниями по выполнению работ.
-
114 Разрушающие испытания – отбор проб ЖБК Образцы из конструкций отбирают путем выпиливания с помощью дисковых пил (за базовый принимают образец с размерами 150х150 мм.) или высверливания (выбуривания) из кернов алмазными коронками. В настоящее время распространены установки алмазного бурения диаметром 75 мм или 100 мм и длиной до 300 мм. Места отбора проб назначаются после визуального осмотра конструкций с учетом следующего: минимально возможного снижения их несущей способности. в местах, свободных от арматуры. Отобранные из конструкций образцы маркируются по схеме, а места выборки заделываются мелкозернистым бетоном.
-
-
116 Разрушающие испытания – отбор стали Исходными материалами для оценки качества стали являются рабочие чертежи и сертификаты качества на металл, действовавшие в период возведения объекта. При отсутствии (недостаточности) этих данных или при наличии повреждений, которые м.б вызваны низким качеством стали из СК, а также при изыскании резервов несущей способности отбирают пробы для последующих лабораторных испытаний. Количество образцов определено в табл. 85 СНиП СК. Размеры образцов принимаются по соответствующему ГОСТу и согласовываются с испытательной лабораторией. Для исключения влияния нагрева и наклепа необходимо предусмотреть припуски, величина которых зависит от способа резки: при огневой резке 15-20 мм; при механической резке 1-3 мм.
-
2012 г. 117 Разрушающие испытания – отбор стали Для механических испытаний отбираются прямоугольные пробы размером примерно 15*60 мм и толщиной более 3 мм, из которых потом на токарном станке изготавливаются стандартные образцы. Образцы испытываются на растяжение на разрывной машине. Результатом испытаний служит диаграмма работы стали и численные значения предела текучести, временного сопротивления и относительного удлинения. Механические испытания стали
-
118 Химический анализ стали производится след методами: газообъемный (сжигание стали), кулонометрический, инфракрасной спектроскопии и методом фотоэлектрического спектрального анализа. В некоторых случаях для выполнения химического анализа необходимо отобрать не образцы, а мет. стружку в количестве 50 г. В этом случае сверление производится по всей толщине проката и по возможности по всему периметру сечения. Перед сверлением поверхность должна быть очищена до металлического блеска. Результатам химического анализа является протокол, в котором приводится содержание в % основных хим. элементов, а также приводится соответствующая (близкая) марка стали. Зная химический состав стали, можно при необходимости оценить ее свариваемость. Разрушающие испытания – отбор стали
-
119 Разрушающие испытания – испытания кирпича Отбор кирпича, камней и раствора кладки производят из ненесущих (под окнами) или слабонагруженных элементов или конструкций. Для оценки прочности кирпича, камней правильной формы и раствора из кладки стен и фундаментов отбирают целые, неповрежденные кирпичи или камни и пластинки раствора из горизонтальных швов. Предел прочности при сжатии кирпича определяют на образцах, состоящих из двух целых кирпичей или из двух его половинок. Допускается определять предел прочности при сжатии на половинках кирпича, полученных после испытания его на изгиб. Прочность раствора определяют путем испытания на сжатие кубов с ребрами 2-4 см, изготовленных из двух пластинок, взятых из горизонтальных швов кладки. Склеивание пластинок раствора для получения кубов с ребрами 2-4 см и выравнивание их поверхностей производят при помощи тонкого слоя гипсового теста (1-2 мм).
-
120 Определение характеристик материалов деревянных конструкций Прочностные характеристики древесины можно установить двумя способами: лабораторных испытаний вырезанных из конструкции образцов; по виду материала (сосна, ель, лиственница и пр.). Лабораторные испытания выполняют достаточно редко, т.к. древесина материал неоднородный и несущая способность будет зависеть от наличия дефектов виде трещин, сучков, косослоя а также состояния узловых соединений и других причин подобного рода. Влажность древесины определяют в лабораторных условиях по специальной методике (сушка в сушильных шкафах). Микологическое (определение вида биопоражения) проводятся в специализированных лабораториях. Глубина (степень) биоповреждений древесины грибами определяется путем стесывания пораженной древесины до здоровой структуры.
-
121 Определение фактических нагрузок и воздействий Цель – уточнить нагрузки в случаях, когда причиной дефектов является перегруз , а также когда необходимо выявить резервы несущей способности. Исходными данными для определения постоянных нагрузок являются проектная документация, результаты обмеров, каталоги и типовые серии, действовавшие в период строительства. Постоянные нагрузки от веса покрытия и перекрытий уточняют по результатам вскрытий, которые позволяют визуально определить вид материалов, а также толщины и вес слоев. Размеры мест вскрытий от 100×100 мм. Число вскрытий - не менее трех на покрытие или перекрытие. Для кровель с насыпным утеплителем, который м.б. насыпан неравномерно, места располагают в ендовах и вблизи конька. По результатам статистической обработки результатов вскрытия определяется нормативная нагрузка, а расчетная получается умножением на к-т надежности 1,1. Если полученные данные по плотности материалов существенно выше, чем справочные данные, то производится их лабораторное определение их плотности.
-
122 Атмосферные нагрузки Атмосферные нагрузки (снег и ветер) устанавливаются нормами СНиПом "Нагрузки и воздействия" для обширных территорий, однако в конкретном месте расположения объекта их величины могут отличаться в ту или другую сторону. При необходимости значения снеговой нагрузки можно уточнить двумя способами: статистической обработки данных ближайшей метеостанции. взвешивание снега, собранного с 1 м2 площади крыши (при обследовании в зимний период). Ветровая нагрузка уточняется по данным ближайшей метеостанции. Методика статистической обработки данных приведена в «Пособие по проектированию усиления СК» (к СНиП II-23-81).
-
123 Нагрузки от пыли Нагрузки от пыли. На предприятиях, имеющих производства с источниками пылевыделений (металлургия, цем. заводы, аглофабрики и пр.) отложения пыли могут давать существенную нагрузку. По характеру образования различают пылевые отложения: от внешних источников (интенсивность накопления зависит от высоты здания, скорости и розы ветров); от внутренних источников (интенсивность накопления пыли определяется технологией и системой вентиляции). При обследовании устанавливают характер пылевых отложений (рыхлый, твердый), их плотность, толщину. Плотность определяется по результатам отбора и взвешивания проб. Толщина определяется с помощью щупа (стальной линейки). Для каждого пролета здания строится поперечный профиль пылеотложений не реже 50 замеров. В продольном направлении профили строятся с шагом 12,0 м. При равномерном характере пылеотложений кол-во замеров м.б. сокращено.
-
124 Нагрузки от технологического оборудования (краны, трубопроводы, агрегаты и пр.) определяют по паспортным данным, при этом составляют схему расположения с указанием мест опирания на конструкции. Для определения нагрузок от мостовых кранов следует использовать паспорт крана. Также необходимо зафиксировать на схеме маршруты движения кранов. Остальные временные нагрузки принимают по СНиП "Нагрузки и воздействия" Особые нагрузки (параметры колебаний) можно уточнить по результатам микродинамических испытаний. Суть испытаний состоит в динамическом воздействии на конструкцию с определением параметров колебаний. Используют два метода: вибродинамический(вибратор с заданными параметрами устанавливается на конструкцию или на грунт); импульсный метод (удар по нес. констр. грузом 30-50 кг.). Нагрузки от технологического оборудования
-
125 Температурные воздействия Температурные воздействия могут вызвать к конструкциях дополнительные напряжения и привести к изменению свойств материалов. Влияние температуры на свойства материалов Сталь. Изменение свойств стали начинается при температуре 1000С. Существенные - при 2500С , пластическое состояние при 6000С. При отрицательных температурах (КП ниже -100С, СП -450С) имеет место повышение хрупкости, снижение пластичности. ЖБКплавный нагрев до 1000С не меняет св-тв бетона, но опасна скорость нагрева (более 300С в час). ДК в диапазоне сезонных колебаний температур свойства древесины не меняются. При температурах до 1000С происходит коробление, образуются трещины, при более высоких температурах образуется пламя. ТВ делятся на: технологические и климатические (сезонные). Источниками информации для определения ТВ м.б.: СНиП 2.01-07-85 "Нагрузки и воздействия" данные ближайших метеостанций результаты непосредственных замеров. В зданиях с технологическими выделениями необходимо определить максимальную температуру конструкций. Замеры необходимо проводить в нескольких местах по длине и по пролету здания в несколько циклов и в летнее время.
-
126 Приборы для измерения температуры Пирометр (инфракрасный термометр) прибор для прибор для беcконтактного мгновенного измерения температуры различных поверхностей в заданной точке. Принцип действия основан на измерении мощности теплового излучения объекта в диапазонах инфракрасного излучения Достоинства: быстрота измерений высокая точность широкий диапазон температур -50 до +1500 С измерения на малодоступных участках
-
2012 г. 127 Приборы для измерения температуры Тепловиизорустройство для наблюдения за распределением температуры по поверхности. Распределение температуры отображается на экране и в памяти как цветовое поле, где определённой температуре соответствует определённый цвет, что позволяет сразу выявить зоны повышенных/пониженных температур и с помощью шкалы определить численные значения температуры. Основное отличие от пирометра в том, что он определяет температуру сразу в десятках тысяч точек объекта
-
2012 г. 128 Агрессивные воздействия среды Степень агрессивности среды определяют по СНиП 2.03.11 "Защита строительных конструкций от коррозии" в зависимости от температурно-влажностного режима и содержания в воздухе химических реагентов. Как правило, на промышленных предприятиях, если присутствует агрессивная среда, заказчик периодически наблюдает за содержанием агрессивных веществ и эти данные можно запросить у него.
-
129 Поверочные расчеты конструкций Цель расчетов – уточнить НДС элементов конструкций, их узлов и соединений Расчеты, выполняемые в рамках обследования, по существу повторяют расчеты, выполняемые при проектировании, но учитывают фактические параметры объекта: 1. Геометрическая схема принимается эквивалентной фактической: геометрические характеристики сечений принимаются по результатам обмерных работ с учетом имеющихся дефектов в виде коррозии и ослаблений; учитываются "монтажные"дефекты в виде отклонений, смещений, эксцентриситетов сопряжения, внеузлового приложения нагрузок; 2. Фактические условия опирания и сопряжения несущих конструкций - задаются исходя из фактического состояния узла по результатам обследования; 3. ДиП, влияющие на несущую способность конструкций; 4. Фактические прочностные характеристики материалов (по результатам испытаний) . 5. Фактические нагрузки, воздействия и условия эксплуатации - значения и схемы приложения принимаются по результатам обследования.
-
130 Оценка технического состояния конструкций Оценка технического состояния - установление категории технического состояния строительных конструкций или здания в целом, на основе сопоставления фактических значений параметров и этих же параметров, установленных проектом или нормативным документом. Оценка технического состояния конструкций выполняется по данным обследования на основании следующего: результатов поверочных расчетов, визуально исходя из опыта и квалификации эксперта; специально поставленных натурных испытаний. Основным способом оценки технического состояния конструкций является - поверочный расчет.
-
131 Поверочные расчеты конструкций На основании выполненных расчетов для каждой конструкции определяют коэффициент использования несущей способности Коэффициент использования показывает степень реальной загруженности конструкции по сравнению с ее несущей способностью. В случае если усилия в конструкции превышают ее несущую способность (Кисп>1), то состояние такой конструкции должно быть признано недопустимым или аварийным.
-
132 Поверочные расчеты конструкций В соответствии с ГОСТ Р 53778-2010 различают следующие категории технического состояния: Нормативное – состояние конструкций полностью соответствует требованиям проекта и нормативной документации. Эксплуатация возможна. Работоспособное- некоторые из параметров не отвечают требованиям проекта или норм, но в конкретных условиях эксплуатации, несущая способность конструкций с учетом имеющихся дефектов и повреждений, обеспечена. Эксплуатация возможна. Ограниченно-работоспособное - имеются дефекты и повреждения, снижающие несущую способность, но отсутствует опасность внезапного разрушения. Эксплуатация возможна при условии выполнения специальных мероприятий: восстановление или усиление конструкций (Как правило, является наиболее эффективным вариантом, но занимает время на разработку и реализацию проекта усиления и требует материальных затрат). Снижение нагрузок (например очистка покрытия от снега, ограничение грузоподъемности кранового оборудования). Контроль за состоянием конструкции (мониторинг) Аварийное состояние – несущая способность конструкции исчерпана и существует опасность обрушения. При аварийном состоянии эксплуатация должна быть запрещена.= доступ людей в опссные зоны должен быть ограничен.
-
133 Особенности обследования оснований и фундаментов Обследование ОиФ, как правило, выполняют следующих случаях: сложные грунтовые условия; при обследовании или осмотре выявлены Д, П, отклонения, свидетельствующие о неравномерных осадках; отсутствуют материалы инженерно-геологических изысканий и проектные данные; планируется реконструкция с увеличением нагрузок на фундаменты. Цели обследования: 1. Определение размеров, состояния и фактических прочностных характеристик материалов фундаментов; 2. Получение инженерно-геологических условий площадки для: - расчета ОиФ; - выявления причин деформаций; - выбора способа усиления. Обследование фундаментов выполняется в местах локальных вскрытий (в шурфах), а оснований инженерно-геологическими изысканиями (бурение скважин 89-127 мм, статическое и динамическое зондирование, отбор монолитов грунтов для лабораторные исследования в т.ч. из шурфов).
-
134 Анализ исходных данных До выполнения обследования ОиФ, на подготовительном этапе, необходимо изучить следующую документацию материалы инженерно-геологических изысканий, выполненных до строительства или в последние годы результаты обследования или визуальной оценки здания; проектную документацию в частности материалов, устанавливающих тип фундаментов, их размеры, глубину заложения и нагрузки (постоянных и временных) на фундаменты; инженерные мероприятия, проводившихся в пределах площадки или вблизи.
-
135 Особенности обследования оснований и фундаментов По результатам подготовительного этапа составляется программа работ, которая в самом общем случае включает следующие работы: проходка шурфов вблизи фундаментов детальное обследование фундаментов и оснований. исследование грунтов участка бурением скважин с отбором образцов грунта и определением уровня подземных вод; зондирование грунтов (статическое и динамическое); лабораторные исследования физико-механических свойств грунтов и химический анализ подземных вод; камеральная обработка материалов и составление технического отчета. Вместе с программой работ составляется схема инженерно-геологических выработок (шурфы, скважины, точки зондирования). Схема составляется при участии инженера-геолога и согласовывается с Заказчиком и заинтересованными службами.
-
136 Схема инженерно-геологических выработок При выборе расположения выработок необходимо учитывать выявленные деформации с целью детализации исследований в местах деформаций, а также схему загружения здания (наиболее нагруженные участки). Шурфы отрывают снаружи или внутри (целесообразно при наличии подвала) здания на глубину ниже подошвы фундамента на 0,5 м (для отбора образцов грунтов из под подошвы). При обследовании столбчатых фундаментов шурфы вскрываются «на угол». Размеры шурфов в плане зависят от глубины заложения и конструкции фундаментов и в среднем могут составлять 1,0*2,0 м.
-
2012 г. 137 Разработку шурфов выполняют вручную или механизированным способом. В зависимости от свойств грунтов и глубины может потребоваться крепление стенок шурфов и откачка воды. Вскрытие шурфов После разработки шурфов выполняют следующее: Определяют геометрические размеры, глубину заложения ф-тов. Определяются вид качество и прочность материалов. Выявляют дефекты: трещины в теле фундаментов; дефекты кладки: потеря прочности раствора из-за длительной эксплуатации, систематического замачивания и агрессивного воздействия. разрушение боковых поверхностей фундамента (агрессивное воздействие подземных вод); отсутствие гидроизоляции; После вскрытия каждый шурф описывается с инженерно-геологической точки зрения сверху вниз. Отмечается установившийся УГВ.
-
138 Оценка грунтов основания Для определения свойств грунта подстилающего слоя основания непосредственно из под подошвы фундамента отбираются пробы грунта. Для отбора используют режущие кольца диаметром 150 мм, лопату нож. Режущие кольца вдавливаются в грунт непосредственно под подошвой фундамента. После этого участок вокруг кольца оконтуривается лопатой и выбирается. Отобранные образцы парафинируются (или упаковываются) и направляются в лабораторию для определения свойств. Количество образцов не менее двух. В некоторых случаях, для сравнения свойств грунтов до и после уплотнения отбирают грунты на той же отметке, но вне подошвы фундамента. Если позволяют грунтовые условия, то в шурфе можно выполнить бурение скважин с помощью ручной буровой установки, а также статическое или динамическое зондирование со дна шурфа.
-
139 Комплексные инженерно-геологические изыскания позволяют получить более полную информацию о грунтовых условиях площадки (напластования грунтов, наличие линз, свойства грунтов) и включают как правило следующие работы: бурение скважин (колонковый или ударно-канатный способ) с отбором образцов (грунтоносы). статическое (статическое вдавливание) и динамическое (ударное и ударно-вибрационное вдавливание) зондирование; лабораторные исследования грунтов. определение химического состава проб грунтовых вод. Изыскания выполняются специализированными организациями, а результатами изысканий служит отчет. Комплексные инженерно-геологические изыскания
-
140 Деформации зданий при изменении грунтовых условий - возникает в том случае, если под средней частью здания грунт слабый. В этом случае стена работает на изгиб как балка на двух опорах. Наибольшее раскрытие трещин наблюдается в зоне максимальных растягивающих напряжений - нижней части стены. По высоте здания ширина раскрытия трещин уменьшается. Прогиб
-
141 Деформации зданий при изменении грунтовых условий - наблюдается в том случае, если наиболее прочный участок расположен в центральной части стены. В этом случае стена работает как консольная балка на изгиб. Наибольшее раскрытие трещин наблюдается в зоне максимальных растягивающих напряжений - верхней части стены. Ширина раскрытия трещин уменьшается к основанию. Выгиб
-
142 Деформации зданий при изменении грунтовых условий Крен - может произойти в результате неравномерного загружения фундаментов или неоднородного грунта основания. Крен характерен и опасен для узких зданий повышенной этажности
-
143 Деформации зданий при изменении грунтовых условий Перекос может произойти в результате неравномерного загружения фундаментов или неоднородного грунта основания.
-
144 Деформации зданий при изменении грунтовых условий Неравномерный перекос - или закручивание здания может наблюдаться при резких неравномерных осадках на коротком участке
-
145 Мониторинг технического состояния зданий и сооружений Мониторинг (лат. Monitor - предостерегающий) - в широком смысле - специально организованное, систематическое наблюдение за состоянием объектов, явлений, процессов с целью их оценки, контроля или прогноза. В области инженерных работ под мониторингом понимают непрерывный процесс сбора и анализа информации о различных параметрах конструкций (деформации, напряжения, параметры колебаний, ширина раскрытия трещин и пр.), проводимый по определенной программе, с целью оценки происходящих изменений и своевременного принятия мер при необходимости. Мониторинг чаще всего проводится в следующих случаях: 1. Объект попадает в зону влияния строительных работ (для СПБ около 30 м). Цель - обеспечение сохранности.Проводится на всем протяжении строительных работ. 2. Объект находится в ограниченно-работоспособном или аварийном состоянии. Цель – своевременное принятие мер при ухудшении состояния.Проводится до момента приведения объекта в работоспособное техническое состояние. 3. Уникальные здания и сооружения. Цель - своевременное обнаружение изменения НДС конструкций. Проводится в течение всего срока эксплуатации и являются основным видом эксплуатационных работ на этих объектах.
-
146 Мониторинг технического состояния зданий и сооружений Основной задачей мониторинга оперативный контроль параметров конструкций (деформации, напряжения, параметры колебаний, ширина раскрытия трещин и пр.). Sфакт
-
147 Подготовительный этап мониторинг Состав работ на подготовительном этапе: Анализ проектной документации, результатов предыдущих обследований, инженерно-геологических условий и ППР (получение исходных данных); Освидетельствование конструкций с составлением дефектных ведомостей и карт дефектов (фиксация состояния до СМР и определение мест наблюдений, например трещины). Выполнение теоретических расчетов для определения критериев безопасного ведения работ (определение критических деформаций, напряжений, колебаний, раскрытия трещин); Оценка влияния СМР и при необходимости корректировка ППР. Разработка и установка в натуре системы наблюдений за контролируемыми параметрами: создание стартовой геодезической сети с установкой геодезических марок (наблюдения за деформациями конструкций); установка маяков на трещины (визуальные наблюдения за раскрытием трещин); создание тензометрической сети: подготовка поверхности, наклейка тензорезисторов, подключение в сеть; установка приборов регистрирующих колебания. Снятие начальных показаний систем наблюдений Результатом работ подготовительного этапа служит отчет, отражающий состояние объекта до выполнения строительных работ и работы выполненные на подготовительном этапе (схемы наблюдений и начальные показания).
-
148 Подготовительный этап мониторинг На рабочем этапе мониторинга с определенной периодичностью выполняются наблюдения за контролируемыми параметрами и сравнение их с критическими: геодезические измерения координат марок; контролируется состояние маяков на трещинах; контролируются показания тензорезисторов (напряжения); наблюдения за параметрами колебаний; визуальный контроль технического состояния конструкций (появление новых повреждений); контроль за соблюдением ППР; При превышении контролируемых параметров необходимо приостановить работыв следующем порядке: уведомление заинтересованных лиц (производителя работ, разработчик ППР, Заказчик, ГАСН, КГИОП о возникновении негативных воздействий; оперативная разработка мероприятий по устранению негативных воздействий; Промежуточными результатами рабочего этапа являются ежедневные, еженедельные и ежемесячные отчеты. Итоговый результат - заключительный отчет, в котором отражаются изменения контролируемых параметров за время работ, а также приводятся ДиП, которые явились следствием производства работ.
-
149 Способы наблюдения за трещинами в несущих конструкциях зданий Цель - фиксация происходящих изменений параметров трещин для своевременного принятия решений. По результатам наблюдений могут приниматься следующие решения: возможность дальнейшей эксплуатации; необходимость и вид ремонтных мероприятий; оперативное устранение влияющих на развитие трещин факторов (например, снижение динамического воздействия). При выборе способа и методов наблюдения необходимо учитывать следующие основные факторы: необходимость учета температурно-влажностного влияния; необходимость оперативного получения информации; необходимую точность измерений; стоимость, надежность и долговечность системы мониторинга и ее компонентов; трудоемкость снятия показаний и обслуживания системы.
-
150 Электронные системы наблюдения за трещинами Достоинства: удаленно; оперативно; точно (0,1-0,01 мм). Недостатки: высокая стоимость при малой вандалоустойчивости. Тем не менее это безусловно перспективное направление развития средств наблюдения за деформациями, с помощью которого уже сейчас можно решать широкий круг задач по мониторингу.
-
151 Гипсовые маяки Достоинства: простота и наименьшая стоимость. Недостатки: Чувствительность к колебаниям температур - маяк может "сработать" от температурных деформаций, что не позволяет однозначно определить наличие других факторов влияния на трещину. Низкая долговечность и интенсивное разрушение при неблагоприятных внешних условиях, высокая повреждаемость. невозможность установки при отрицательных температурах. Зависимость работоспособности маяка от качества установки. Несоблюдение рекомендуемых требований к по подготовке поверхности, размерам и конструкции маяка приводит к его неработоспособности. Точность измерений ширины раскрытия трещины очень низка из-за неровностей в месте измерений. По этой же причине отсутствует возможность применения высокоточных измерительных инструментов.
-
152 Гипсовые маяки
-
153 Пластинчатые маяки - состоят из двух пластин, закрепленных на разных сторонах трещины. Способы закрепления: эпоксидный клей (быстрого твердения); механический анкер (дюбель); комбинация: эпоксидный клей и металлический анкер.
-
154 Пластинчатые маяки более совершенная конструкция пластинчатого маяка содержит измерительные шкалы в двух направлениях на одной из пластин и точки отсчета на другой. Достоинства измерение перемещений в двух направлениях. высокая точность. удобство использования. В настоящее время это пожалуй наиболее оптимальная конструкция маяка с точки зрения соотношения стоимости установки, трудоемкости наблюдений и качества получаемых результатов.
-
155 Точечные маяки - позволяют вести наблюдения по двум, трем или четырем зафиксированным на конструкции точкам. Конструктивное исполнение подобных устройств может быть разнообразным от простых дюбель-гвоздей, до специальных установочных приспособлений. Достоинства просто и недорого; малозаметные на фасадах; не нужна подготовка поверхности; измерения в двух плоскостях; высокая точность; вандалоустойчивость;
-
156 Маяки часового типа состоят из индикатора часового типа – мессура, закрепленная на одной стороне трещины и упора – на другой. Достоинства: высокая точность измерений без использования дополнительных инструментов); наглядность и простота снятия показаний. Недостатки: низкая вандалоустойчиворсть высокая стоимость
-
157 Отображение результатов наблюдений
-
2012 г. 158 Отображение результатов наблюдений
-
Усиление конструкций
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.