Обследование монолитных железобетонных конструкций

l<5

l/200

5l10

2,5см

l>10

l/400

4. Элементы покрытий сельскохозяйственных зданий производственного назначения при пролетах, м:

l<6

l/150

6l10

4 см

l10

l/250

5. Навесные стеновые панели (при расчете из плоскости) при пролетах, м:

l<6

l/200

6l7,5

3 см

l7,5

l/250

Примечание. При действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок прогиб балок и плит не должен превышать l/150 пролета и l/75 вылета консоли.

1.3 Диагностика состояния дефектов

Заключение (отчет) по результатам технического обследования является итоговым документом. Оно должно включать обоснованные ответы на все вопросы, поставленные в задании на техническое обследование. Текст Заключения должен быть написан четким, понятным специалистам языком и достаточно кратко. Все, что может перегрузить информацией Заключение, нужно относить в приложения.

Структура Заключения может быть различной. Представляется, что в наиболее полном виде текст Заключения должен состоять из следующих частей:

1. Титульный лист.

2. Список исполнителей.

3. Краткая историческая справка об объекте.

4. Характеристика конструктивного решения здания или сооружения.

5. Описание состояния конструкции на момент обследования.

6. Выводы по результатам обследования.

7. Рекомендации по дальнейшей эксплуатации здания или сооружения.

8. Список использованной литературы.

9. Приложение.

Титульный лист содержит название документа и реквизиты организации, проводившей обследование.

Список исполнителей включает всех исполнителей технического обследования с указанием должности, разделов и параграфов Заключения, в которых принимал участие каждый из исполнителей, их подписи.

Краткая историческая справка об объекте содержит сведения об авторе проекта, времени строительства, капитальных ремонтах и реконструкции. В этом разделе могут быть Приведены чертежи или фотографии фасадов зданий после постройки и в период обследования. Обязательно нужно отметить, является ли объект памятником архитектуры.

В Характеристике конструктивного решения здания или сооружения описывается конструктивная схема здания или сооружения, количество этажей, конструкции фундаментов, стен, перекрытий и покрытий, кровли, лестниц, балконов, перегородок, оконных и дверных заполнений, полов, вид отделочных работ. В этом разделе помещаются планы этажей и разрезы.

В Описании состояния конструкций на момент обследования последовательно, обычно начиная с основания и фундаментов, дается описание состояния всех конструкций здания и сооружения с указанием отступлений от проекта и всех выявленных дефектов (техническая диагностика). Акты обследований отдельных конструктивных элементов в этот раздел Заключения не помещают. Их располагают в Приложении, а в описании на них делают ссылки. В этот раздел могут быть помещены развертки фундаментов и стен с нанесенными на них трещинами, участками с повышенной влажностью, нарушенной штукатуркой; планы перекрытий, покрытия и кровли с указанием мест выявленных дефектов. Фотофиксацию дефектов и разрезы по шурфам, чтобы не перегружать основной текст Заключения, лучше помещать в Приложениях.

В конце описания состояния каждого конструктивного элемента (фундаментов, стен, перекрытий и т.д.) должна даваться оценка его технического состояния и степень физического износа (диагноз).

Под физическим износом конструкций, зданий или сооружений понимается утрата ими первоначальных технико-эксплуатационных качеств.

Физический износ выражается соотношением стоимости необходимых ремонтных мероприятий, устраняющих повреждения конструкций или здания в целом, и их восстановительной стоимости.

Для оценки физического износа жилых зданий и их конструкций имеются Правила оценки физического износа зданий, которые могут быть использованы для оценки физического износа зданий, близких по конструктивному решению к жилым домам.

В Выводах по результатам обследования должны быть повторены оценки технического состояния каждого конструктивного элемента из предыдущего раздела Заключения и оценка состояния всего объекта в целом (диагноз), а также обоснованы причины появления выявленных дефектов.

В Выводах дается заключение о необходимости усиления конструкций, капитальном ремонте, возможности реконструкции здания или сооружения в соответствии с заданием на техническое обследование.

Выводы разбиваются на пункты.

Если получить исчерпывающую информацию в период обследования (из-за его малой продолжительности) невозможно, то в этой части дается заключение о необходимости дальнейших наблюдений за объектом (за дальнейшей деформацией основания, развитием трещин и т.п.).

Если в здании на техническое обследование ставится вопрос о прогнозе на дальнейшее поведение обследуемого объекта, то в выводах должны быть спрогнозированы на заданный срок возможные изменения в состояниях объекта (техническое прогнозирование). Если в здании на техническое обследование поставлен вопрос о состоянии конструкций в некоторый момент в прошлом (например, до аварии), то на него должен быть дан ответ на основании анализа материалов обследования (техническая генетика).

В Рекомендациях по дальнейшей эксплуатации здания или сооружения даются предложения по методам усиления строительных конструкции в связи с выявленными в них дефектами или из-за увеличения нагрузок при предлагаемой реконструкции здания или сооружения. Рекомендации должны содержать предложения по дальнейшим наблюдениям за конструкциями (установка маяков на трещинах, выполнение геодезических работ для выяснения динамики развития деформаций здания и др.).

В Списке литературы указывается перечень нормативных и справочных материалов, использованных при техническом обследовании (СНиП, Пособия, Руководства, Рекомендации, Справочники).

В Приложениях размещают:

- задание на техническое обследование здания или сооружения;

- обмерочные чертежи здания или сооружения;

- материалы инженерно-геологических изысканий;

- материалы геодезических работ;

- акты освидетельствования конструкций;

- результаты испытания материалов;

- подсчеты степени износа строительных конструкций и всего здания в целом;

- поверочные расчеты конструкций здания или сооружения;

- другие материалы, на основании которых были сделаны выводы и даны рекомендации.

При предварительных визуальных обследованиях несложных объектов заключение по результатам технического обследования может быть небольшим по объему, но оно обязательно должно содержать краткую историческую справку о объекте, характеристику конструктивного решения здания или сооружения, описание состояния конструкций на момент обследования, выводы и рекомендации.

Заключение (отчет) по результатам технического обследования может состоять из одного тома. При большом объеме материала приложений к Заключению целесообразно представлять в виде отдельного тома.



2. Типы усиления железобетонных столбчатых фундаментов при увеличении нагрузки

Реконструкция зданий часто связана с надстройкой и переоборудованием помещений, а следовательно с увеличением нагрузки на фундаменты, что требует проведение мероприятий по усилению, как самих фундаментов, так и грунтов основания. При оценке технического состояния фундаментов, повреждения материла кладки в виде деструкции достигают 200…300 мм, что приводит к снижению прочности материала кладки и уменьшению ширины подошвы. Следовательно, требуется проведение мероприятий по усилению фундаментов с уширением подошвы. Эффективным известным способом усиления является устройство железобетонной обоймы вокруг отдельно стоящего фундамента. Поскольку единой методики назначения армирования до сих пор нет, то предлагается следующее решение.

После разборки и удаления поврежденного материала, отдельно стоящий фундамент получает форму усеченной многогранной пирамиды. В расчетах ее заменяем усеченным конусом. Для определения армирования принятой конической оболочки используем цилиндрическую систему координат. Центральная ось системы и вертикальная ось фундамента совмещены. Считая материал кладки сплошным как в случае бетонного фундамента, кольцевые усилия и соответствующее кольцевое армирование конусной оболочки (обоймы) определяем из условия совместного деформирования материала фундамента и обоймы (см. рис. 12).

Нормальные напряжения в принятой системе координат определим, используя зависимости [2]:

,

где A_z -площадь сечения фундамента с координатой z; - средний объемный вес тела фундамента; м - коэффициент поперечной деформации материала усиливаемого фундамента.

Напряжения, нормальные к внутренней поверхности обоймы равны:

,

где б - угол наклона боковых граней (образующей) фундамента к горизонту.

В пределах малой величины A_z, принята равной 1 см. Изменением величины напряжений и диаметра d(z) конической оболочки можно пренебречь, соответственно в интервале [z, z+1] эти значения постоянны, а растягивающие усилия в сечении z для кольца высотой равны:

,

где t - толщина оболочки обоймы.

В предельном состоянии материала фундамента , что соответствует максимальному значению усиления в сечении z. С учетом значений при имеем выражение для (z):

(11)

Выражение (11) позволяет построить эпюру (z), в соответствии с которой следует выполнять кольцевое армирование железобетонной обоймы.

Вертикальное армирование обоймы назначим из условия восприятия усилия N от колонны в любом горизонтальном сечении:

(12)

где обозначения согласно норм.

При наличии анкерных болтов кольцевое армирование в зоне их отгибов назначается из условия

,

где N_a - суммарное усилие растяжения, воспринимаемое анкерами, либо от затяжки анкерных болтов. Верхнюю часть оболочки - обоймы необходимо усиливать косвенным армированием для исключения разрушения бетона обоймы под базой колонны при увеличении ее площади.

Толщина бетона оболочки-обоймы назначается в пределах 150…200 мм.

Рис. 12. Схема усиления фундамента - увеличение ширины существующего фундамента по периметру; h₁ - высота кольца, А_sp - напрягаемая арматура кольцевая; а - элемент конусной оболочки - обоймы; - усиливаемый фундамент.

Для обеспечения совместной работы обоймы и тела фундамента следует применять бетон класса В15…20 на безусадочном цементе; арматура А300, А400.

В случае, если фундаменты под колонны (столбы) находятся в работоспособном состоянии, но площадь подошвы недостаточна из-за роста нагрузок, снижения несущей способности грунтов, следовательно, необходимо увеличение площади подошвы.

Требуемая дополнительная площадь фундамента (без учета веса усиления) определяется выражением

(13)

где - величина разгружения; А_ф площадь подошвы старого фундамента.

Сцепление старого материала и нового бетона крайне неопределенно, поэтому целесообразно для обеспечения надежной совместной работы старой и новой части фундамента применить предварительное напряжение, следовательно рациональна кольцевая форма обоймы. Натяжение может выполняться электромеханическим или механическим методом, а также используя для усиления самонапряженный железобетон.

Требуемое напряжение обжатия определится из условия равновесия сил трения по поверхности контакта старого и нового бетона и реакции грунта под усиливающей частью фундамента (обоймы):

,

где - реактивное давление грунта под дополнительной площадью подошвы фундамента; a и b - размеры подошвы старого фундамента; h₁ - высота ступени старого фундамента; f - коэффициент трения бетона по бетону.

Изгибающий момент в нижней точке контакта старого материала и нового бетона вызывает напряжения , значения которых не должны превосходить

.

Для полосы единичной ширины

.

Момент в консольной части усиливающего кольца

,

где - радиус обоймы усиления, - радиус вписанной окружности.

Усилия в кольце определяем согласно [2, c. 661]. Включая в совместную работу новый материал со старым фундаментом, возрастут изгибающие моменты в его нормальных сечениях, прочность которых удобно обеспечить увеличением плеча внутренней пары за счет наращивания высоты сечения каждой ступени (). Требуемая высота сечения равна:

,

где - площадь сечения арматуры усиливаемого фундамента;

- момент в сечении уступов;

- момент в том же сечении, от отпора грунта под усиливающей частью ().

Соответственно: ;

.

Если неизвестно, то площадь может быть назначена по требованиям ранее действовавших норм.

Размещено на Allbest.ru

...