Черняковская - Оценка технического состояния

Изложены основные положения по выполнению поверочных расчетов при определении несущей способности основных строительных конструкций зданий, подлежащих ремонту и  реконструкции. Данные расчеты выполняются при проведении работ по обследованию зданий с целью определения их технического состояния для проектирования ремонтных, реконструктивных  работ и паспортизации.

Приведены методические указания по определению несущей способности строительных конструкций, выполненных из каменных бетонных, железобетонных, металлических и  деревянных материалов. При этом расчеты выполняются сученом фактического технического состояния и степени физического износа существующих строительных конструкций обследуемых зданий. Рассмотрен особенно актуальный вопрос оценки сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий. Представлен большой объем справочной информации, включающей сортаменты прокатных металлических профилей, характеристики каменных, бетонных, железобетонных и деревянных конструкций, и другие данные, необходимые для выполнения поверочных расчетов. Для специалистов строительной отрасли, осуществляющих обследования и оценку  технического состояния строительных конструкций зданий, строителей-эксплуатационщиков и студентов  строительных специальностей вузов, а также как справочный материал для проектных организаций.

Предисловие

Данное издание является методическим и учебным пособием по выполнению  поверочных расчетов несущей способности основных строительных конструкций  зданий, подлежащих ремонту или реконструкции. Приведенные расчеты позволяют  определить ориентировочную несущую способность строительных конструкций с учетом их фактического состояния, которое оценивается по внешним признакам (наличие повреждений и деформаций), выявляемых в процессе обследований. Необходимость в таких расчетах возникает очень часто при оценке технического состояния  строительных конструкций, проектировании ремонта и реконструкции зданий, а также при паспортизации существующих зданий. В соответствии с действующей нормативно- технической литературой можно оценить техническое состояние строительных  конструкций по внешним признакам, таким как размеры и характер деформаций и  повреждений, а также испытанием образцов строительных материалов, из которых  выполнены те или иные конструкции. Часто приходится оценивать несущую способность всей строительной конструкции или конструктива в целом. Выполнение таких  расчетов на основании соответствующих разделов СНиП требует достаточно высокой  квалификации специалистов-расчетчиков и занимает достаточно много времени. 

Зачастую оперативно требуются ориентировочные данные, свидетельствующие о  достаточности несущей способности и правильной оценке технического состояния  строительных конструкций. Кроме того, непосредственно на строительной площадке  подрядчику приходится принимать срочные решения по возведению отдельных  конструкций зданий, их временному креплению и усилению, оценке возможности  использования грузоподъемных механизмов и средств механизации, которые опираются или  соприкасаются с существующими конструкциями, выбору последовательности разборочных или монтажных работ и прочее. Технические и прочностные параметры  конструкций могут быть приняты на основе выполненных поверочных расчетов,  приведенных в данном пособии. Безусловно, данные решения будут лишь ориентировочными и подлежат проверке и обязательному отражению в специально разработанной и  утвержденной в установленном порядке проектной документации.

Приведенный справочный материал включает сортаменты металлических  прокатных профилей, необходимые сведения о свойствах бетонных, железобетонных,  каменных и деревянных конструкций, а также нормативные (СниПовские) данные,  необходимые для выполнения соответствующих расчетов. Представлены также сортаменты прокатных, стальных профилей, изготовленных по европейским нормам и получивших распространение в практике ремонта и реконструкции последнего времени, а также сортаменты профилей, которые применялись в прошлом.

Рассмотренные варианты расчетов строительных конструкций охватывают  поверочное определение их несущей способности по первой группе предельных  состояний — по прочности и по второй группе — по деформативности. При этом в расчетах даны указания по учету фактического состояния — степени физического износа  эксплуатируемых конструкций. Кроме того приведена простейшая методика оценки сопротивления  теплопередаче наружных ограждающих конструкций зданий. Данная методика позволяет выявить необходимость в устройстве теплоизоляции ограждающих конструкций и возможные варианты ее выполнения. Оценка теплотехнических свойств строительных конструкций стала обязательной частью проектирования и производства строительно-монтажных работ в силу  изменений нормативной базы и требований экономного расходования энергии на отопление.

Выражаем также благодарность за помощь и поддержку при создании книги И.Н. Лялюку — главному редактору журнала «Ватерпас» и В.Н. Лялюку — директору Издательского дома «Ватерпас». Особая благодарность рецензентам — д-ру техн. наук, проф. А.Л. Шагину  (Харьковский государственный технический университет строительства и архитектуры), Ю.Д. Коломийченко — начальнику технического отдела института «Харьковский «ПромстройНИИпроект» и А.А. Шеремету — директору по проектированию ЗАО «Харьковреконструкция» за ценные замечания и рекомендации, высказанные при  подготовке книги.

Глава 1. Общие положения

Оценка технического состояния строительных конструкций зданий осуществляется:

- при плановых обследованиях и паспортизации зданий;

- проектировании ремонта и реконструкции зданий;

- выявлении повреждений конструкций или авариях в процессе эксплуатации зданий;

- приемочном контроле выполненных ремонтных или реконструкционных работ.

Целью технического обследования является определение действительного  технического состояния строительных конструкций и здания в целом, получение  количественных оценок фактических показателей качества: прочности, устойчивости,  сопротивления теплопередаче, соответствия архитектурно-строительным нормам и др. с учетом выявленных возможных изменений свойств и технических параметров,  происходящих в процессе их эксплуатации. Такие обследования устанавливают состав и объемы работ при проектировании и непосредственном выполнении ремонта или  реконструкции зданий. Технические обследования проводятся в соответствии со следующей  действующей нормативно-технической и рекомендуемой документацией:

- СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия (Дополнения. Разд.Ю. Прогибы и  перемещения)/ Госстрой CCCR -М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1989. -8 с.

- Положение по техническому обследованию жилых зданий: ВСН 57-88 (р)/ Госкомархитектуры. -М.: Стройиздат, 1991. -64 с,

- Правила оценки физического износа жилых зданий. ВСН 53-86 (р)/  Госгражданстрой. -М.: Прейскурантиздат, 1988. -72 с.

- Правила безопасности при проведении обследований жилых зданий для  проектирования капитального ремонта. ВСН 48-86 (р)/ Госгражданстрой. -М.: Стройиздат,

1988.-29 с.

- Положение об организации и проведении реконструкции, ремонта и  технического обслуживания зданий, объектов коммунального и социально-культурного  назначения. ВСН 58-88 (р)/ Госкомархитектуры. -М.: Сгройиздат, 1990. -32 с.

- Пособие по обследованию строительных конструкций зданий. АО «ЦНИИПромзданий». -М.: Сгройиздат, 1997. -216 с.

- Соответствующе разделы действующих ДБН, СНиП, ведомственных норм и др.

Приведенная документация регламентирует порядок, последовательность и  объемы работ, а также определяет классификационные признаки технического  состояния строительных конструкций и конструктивов, выполненных из различных  строительных материалов.

В результате проведения технического обследования, анализа дефектов и  повреждений, а также поверочных расчетов определяется техническое состояние  отдельных строительных конструкций. В соответствии с несущей способностью и эксплуатационными свойствами строительных конструкций рекомендуется  классифицировать их техническое состояние по ряду нормативно-установленных категорий.

Техническое состояние бетонных и железобетонных конструкций:

I — нормальное. Отсутствуют видимые повреждения и трещины,  свидетельствующие о снижении несущей способности конструкций. Условия эксплуатации  выполняются согласно требованиям норм и проектной документации. Необходимость в ремонтно-восстановительных работах отсутствует.

II — удовлетворительное. Незначительные повреждения, на отдельных участках имеются отдельные раковины, выбоины, волосяные трещины. Антикоррозионная  защита имеет частичные повреждения. Обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. Требуется текущий ремонт с устранением локальных повреждений без  усиления конструкций.

III — неудовлетворительное. Имеются повреждения, дефекты и трещины,  свидетельствующие об ограничении работоспособности и снижении несущей способности конструкций. Нарушены требования действующих норм, но опасность обрушения и  угроза безопасности работающих отсутствует. Требуется усиление и восстановление  несущей способности конструкций.

IY — предаварийное или аварийное. Имеющиеся повреждения свидетельствуют о непригодности конструкции к эксплуатации и об опасности ее обрушения, об  опасности пребывания людей в зоне обследуемых конструкций. Требуются неотложные мероприятия по предотвращению аварий (устройство временной крепи, разгрузка конструкций и т.п.). Необходим капитальный ремонт с усилением или заменой  поврежденных конструкций в целом или отдельных элементов.

Техническое состояние каменных конструкций:

I — нормальное. Дефекты и повреждения отсутствуют. Степень повреждений — О %.

II — удовлетворительное. Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовки на глубину до 0,5 см толщины. Вертикальные и наклонные трещины  (независимо от длины и ширины раскрытия), которые пересекают не более двух рядов кладки. Степень повреждений — 0-15 %.

III — не пригодное для нормальной эксплуатации. Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовки на глубину до 2,0 см толщины. Вертикальные и косые  трещины в несущих стенах и столбах на высоту не более четырех рядов кладки, наклоны и выпирания стен и фундаментов в границах этажа не более чем на 1/6 их толщины.  Возникновение вертикальных трещин между продольными и поперечными стенами:  разрывы или выдергивание отдельных стальных соединений и анкеров крепления стен к колоннам и перекрытиям. Местное повреждение кладки на глубину до 2 см под  опорами ферм, балок, прогонов и перемычек в виде трещин на концах опор, которые  пересекают не более двух рядов кладки. Смещение плит перекрытий на опорах не менее чем на 1/5 глубины заложения, но не более 2 см. Степень повреждений —15-25 %.

IY — аварийное. Обрушения участков стен. Размораживание и выветривание кладки на глубину более 2,0 см толщины. Вертикальные и наклонные трещины  (кроме температурных и осадочных) в несущих стенах и столбах на высоту не более восьми рядов кладки. Наклоны и выпирания стен в границах этажа на 1/3 их толщины и более. Смещение (сдвиг) стен, столбов и фундаментов по горизонтальным швам или наклонной штрабе. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрыв или выдергивание стальных соединений и анкеров крепления стен к  колоннам и перекрытиям. Повреждения кладки под опорами ферм, балок или перемычек в виде трещин, дробления камня или смещения рядов кладки по горизонтальным швам на глубину более 2,0 см; образование вертикальных или наклонных трещин, которые пересекают более четырех рядов кладки. Смещение плит перекрытий на опорах  более чем на 1/5 глубины заложения в стенах. Степень повреждений — 25-50 %.

Техническое состояние стальных конструкций:

I — нормальное. Отсутствуют признаки, характеризующие износ конструкций и повреждения защитных покрытий.

II — удовлетворительное. Местами разрушено антикоррозионное покрытие. На отдельных участках коррозия отдельными пятнами с поражением до 5 % сечения,  местные погнутости от ударов транспортных средств и другие повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 5 %.

III — неудовлетворительное. Прогибы изгибаемых элементов превышают 1/150 пролета. Пластинчатая ржавчина с уменьшением площади сечения несущих  элементов до 15 %. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие  механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15 %. Погнутость узловых фасонок ферм.

IY — предаварийное или аварийное. Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций (выпучивание стенок и поясов  балок и колонн). Срез отдельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях. Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25 % и более.

Трещины в сварных швах или в околошовной зоне. Механические повреждения,  приводящие к ослаблению сечения до 25 %. Отклонения ферм от вертикальной  плоскости более 15 мм. Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок; трещины в основном материале элементов; расстройство стыков и  взаимных смещений опор. Требуются срочные мероприятия по исключению аварии и  обрушения конструкций.

Техническое состояние деревянных конструкций:

- удовлетворительное. Конструкция в целом пригодна к эксплуатации, но  требуется некоторый ее ремонт или усиление. Элементы поражены незлокачественной гнилью или древоточцами в поверхностном слое глубиной до 1-1,5 см при  ослаблении сечения, что не превышает 25 %.

- неудовлетворительное. Эксплуатация конструкции возможна только при  условии проведения ее капитального ремонта. Ослабления не должны превышать 50 %; - аварийное. Ограниченное выполнение функций конструктивными элементами возможно после выполнения предупреждающих мероприятий (временного усиления) или полной замены конструктивного элемента.

Отдельные элементы и конструктивы зданий могут характеризоваться с учетом присущих только им конкретных свойств и признаков в зависимости от их назначения (тепло-, звукопроницаемость, гигроскопичность, морозостойкость,  радиоактивность, пожаростойкость, экологическая надежность и прочее). При выявлении в процессе обследования строительных конструкций каких-либо дефектов, повреждений и деформаций, что соответствует в вышеприведенной  классификации категориям II-IY, необходимо выполнение поверочных расчетов их  несущей способности. Поверочные расчеты выполняются также при категории  технического состояния конструкций I в том случае, если увеличиваются нагрузки,  действующие на конструкции, или меняются условия их работы. Фактическое техническое  состояние обследуемых конструкций, а также размеры и характер полученных в  процессе эксплуатации деформаций учитываются в расчетах. В расчетные формулы включаются различные понижающие коэффициенты при определении расчетной прочности и устойчивости проверяемых конструкций для сравнения с фактическими и нормативными действующими на них нагрузками.

Особая актуальность проблемы снижения энергии, направленной на отопление зданий, требует оценки теплоизолирующих свойств ограждающих конструкций и при необходимости принятия мер по обеспечению достаточности изоляционных свойств. Если несущая способность тех или иных конструкций недостаточна, принимаются решения по их усилению или замене. В процессе обследования строительных конструкций зданий различных  периодов постройки в имеющейся технической документации возможно приведены  старые и в том числе зарубежные единицы измерений. В прил. 1 приведены таблицы перевода различных единиц измерения к действующей системе единиц (СИ) и  используемые ранее единицы измерений, соотношение между английскими и  метрическими мерами, перевод дюймов в миллиметры. Так как оценка технического  состояния конструкций начинается с обследований и обмеров, в прил. 1 приведены единицы для определения площадей, объемов различных элементов, другие  справочные данные.