Методика диагностики несущих конструкций зданий и сооружений

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Курсовой проект

по дисциплине: «Реконструкция зданий, сооружений и застроек»

Тема:

Оценка и мониторинг технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений

Элиста 2015 г.

Методика диагностики бетонных и железобетонных конструкций

При обследовании бетонных и железобетонных конструкций реконструируемых зданий и сооружении следует учитывать требования СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».

Согласно действующим в настоящее время принципам проектирования и расчета несущих конструкций по предельным состояниям при обследовании все обнаруженные дефекты (отклонения от нормативных требований) необходимо разделять на следующие типы: дефекты, указывающие на угрозу снижения или необеспечения несущей способности; дефекты, недопустимые с позиций пригодности конструкций к нормальной эксплуатации.

При этом необходимо иметь в виду, что одни и те же дефекты могут указывать на неудовлетворение как по несущей способности, так и по пригодности к эксплуатации. Например, ширина раскрытия трещин, нормальных к продольной оси изгибаемого элемента (без предварительного напряжения), в растянутой зоне >>0,4 мм свидетельствует о превышении требований по второй группе предельных состояний, ограничивающих ширину раскрытия величиной д_Сгс<0,3 мм, и одновременно указывает на возможность достижения предела текучести арматурной стали А-И, что сопряжено с потерей несущей способности элемента.

Одним из наиболее характерных дефектов бетонных и железобетонных конструкций являются трещины. В соответствии с требованиями СНиП 2.03.01--84 в зависимости от категории трещиностойкости, связанной с условиями эксплуатации, видом (классом) арматуры, напряженным состоянием сечений (растяжение, сжатие) и продолжительностью раскрытия, предельно допустимая ширина раскрытия трещин в условиях неагрессивной среды колеблется от с_Сгс<0,1 мм до а_Сг_С 0,4 мм. Для 1-й категории трещиностойкости образование трещин вообще не допускается.

Следует различать трещины, появление которых вызвано напряжениями, проявившимися в железобетонных конструкциях в процессе изготовления, транспортировки и монтажа, и трещины, обусловленные эксплуатационными нагрузками и воздействием окружающей среды.

К трещинам, появившимся в доэксплуатационный период, относятся: усадочные трещины, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания бетона; трещины» вызванные неравномерным охлаждением бетона; трещины, вызванные большим гидратационным нагревом при твердении бетона в массивных конструкциях; трещины технологического происхождения, возникшие в сборных железобетонных элементах в процессе изготовления, доля которых в общем количестве дефектов в сборных железобетонных конструкциях достигает 60%; трещины в сборных железобетонных достигает 60%; трещины в сборных железобетонных элементах силового происхождения, вызванные неправильным складированием, транспортировкой и монтажом, при которых конструкции подвергались силовым воздействиям от собственного веса по схемам, не предусмотренным проектом. Трещины, появившиеся в эксплуатационный период, можно разделить на следующие виды: трещины, возникшие в результате температурных деформаций из-за нарушений требований устройства температурных швов или неправильности расчета статически неопределимой системы на температурные воздействия; трещины, вызванные неравномерностью осадок грунтового основания, что может быть связано с нарушением требований устройства осадочных деформационных швов, аварийным замачиванием грунтов, проведением земляных работ в непосредственной близости от фундаментов без обеспечения специальных мер; трещины, обусловленные силовыми воздействиями, превышающими способность железобетонных элементов воспринимать растягивающие напряжения. Трещины силового характера необходимо анализировать с точки зрения напряженно-деформированного состояния железобетонной конструкции. Так, в изгибаемых элементах, работающих по балочной схеме, возникают трещины, перпендикулярные (нормальные) продольной оси, вследствие появления растягивающих напряжений в зоне действия максимальных изгибающих моментов, и трещины, наклонные к продольной оси, вызванные главными растягивающими напряжениями в зоне действия существенных перерезывающих сил и изгибающих моментов (рис. 1).

Рис. 1. Характерные трещины в изгибаемых железобетонных элементах, работающих по балочной схеме

1 -- норуальные трещины в зоне максимального изгибающего момента;

2 -- наклонные трещины в зоне максимальной поперечной силы;

3 -- трещины н раздробление бетона в сжатой зоне элемента

Нормальные трещины имеют максимальную ширину раскрытия в крайних растянутых волокнах сечения элемента. Наклонные трещины начинают раскрываться в средней части боковых гранен элемента -- в зоне действия максимальных касательных напряжений, а затем в средней части боковых гранен элемента -- в зоне действия максимальных касательных напряжений, а затем развиваются в сторону растянутой грани.

Раздробление бетона сжатой зоны сечений изгибаемых элементов указывает на исчерпание несущей способности конструкции.

Характерно развитие трещин силового происхождения на нижней растянутой поверхности плит с различным соотношением сторон (рис. 2), При этом бетон сжатой зоны может быть не нарушен. Смятие бетона сжатой зоны указывает на опасность полного разрушения плиты.

Рис. 2. Характерные трещины ло нижней поверхности плит: 1 -- работающих по балочной схеме при /2/ >3: б -- опертых по контуру при /2/ <3; в -- то же, при /2/ <1,г -- опертых по трем сторонам при /2/<1,5; д -- то же. при /2/>1.5

Появление продольных трещин вдоль арматуры (рис. 3) в сжатых элементах свидетельствует о разрушениях, связанных с потерей устойчивости (выпучиванием) продольной сжатой арматуры из-за недостаточного количества поперечной (косвенной) арматуры.

Рис. 4

Трещиность по всей высоте сечений элементов, изгибаемых в двух плоскостях может быть связана с воздействием дополнительного изгибающего момента в горизонтальной плоскости, перпендикулярной плоскости действия основного изгибающего момента (например, от горизонтальных сил в подкрановых балках). Такой же характер имеют трещины и в растянутых железобетонных элементах, но при этом трещины просматриваются на всех гранях элемента, опоясывают его.

Необходимо обращать внимание на трещины, обнаруженные на опорных участках у торцов железобетонных конструкций. Трещины у торцов предварительно напряженных элементов, ориентированные вдоль арматуры, указывают на нарушение анкеровки арматуры.

Об этом же свидетельствуют и наклонные трещины в приопорных участках, пересекающие зону расположения предварительно напряженной арматуры и распространяющиеся на нижнюю грань края опоры (рис. 5).

Элементы решетки раскосных железобетонных ферм, как известно, могут испытывать сжатие, растяжение, а в опорных узлах -- действие перерезывающих сил.

Характерные повреждения при разрушении отдельных участков таких ферм приведены на рис. 6. Так, в опорном узле могут возникнуть помимо трещин, 2 (рис. 5) повреждения типа 1, 2, 4 (рис. 6). Появление горизонтальных трещин в нижнем преднапряженном поясе типа 4 (рис. 6) свидетельствует об отсутствии или недостаточности поперечного армирования в обжатом бетоне. Нормальные (перпендикулярные к продольной оси) трещины типа 5 (рис. 6) появляются в растянутых стержнях при необеспеченности трещиностойкости элементов, т.е. при N>Nr,c

Рис. 6. Характерные повреждения силового происхождения в железобетонных фермах с нижним предварительно напряженным поясом

1 -- наклонная трещина опорного узла; 2 -- откол лещядок; S -- лучеобразные и вертикальные трещины: 4 -- горизонтальна» трещина; 5 -- вертикальные (нормальные) трещины в растянутых элементах; € -- наклонные трещины в сжатом поясе фермы; 7 -- трещины в узле нижнего поясе в месте примыкания растянутого раскоса.

Причем следует обратить внимание на то обстоятельство, что снятие внешней нагрузки из ферму, уменьшая растягивающие усилия в нижнем поясе, приводит к закрытию трещин типа 5, но при этом может вызвать увеличение раскрытия горизонтальных трещин типа 8.

Появление повреждений в виде лещадок типа 2 свидетельствует об исчерпании прочности бетона на отдельных участках сжатого пояса (ob = Rb) или на опорах.

В изгибаемых элементах, как правило, появлению трещин сопутствует увеличение прогибов и углов поворота. Недопустимыми (аварийными) можно считать прогибы изгибаемых Элементов более 1/50 пролета при ширине раскрытия трещин в растянутой зоне более 0,5 мм. Значения предельно допустимых прогибов для железобетонных конструкций приведены в табл. 2.

В процессе предварительного обследования часто возникает необходимость оценки ориентировочной прочности бетона и арматурной стали. При этом для бетона можно воспользоваться данными табл. 1.

Метод основан на простукивании поверхности конструкции слесарным молотком массой 0,4...0,8 кг непосредственно по очищенному растворному участку бетона или по зубилу» установленному перпендикулярно поверхности элемента. При этом для оценки прочности принимаются минимальные значения, полученные в результате не менее 10 ударов. Кроме того, следует учитывать, что более звонкий звук при простукивании соответствует более прочному и плотному бетону.

В предварительно напряженных конструкциях взятие проб бетона путем выбуривания кернов и определение прочности бетона разрушением малых объемов необходимо осуществлять на достаточном удалении от участков анкеровки арматуры.

Для предварительной оценки прочности арматуры по ее внешнему виду можно воспользоваться табл. 2, в которой приведены наименьшие значения пределов текучести арматурных сталей. Причем в конструкциях, возведенных в период до 1938 г., могла применяться арматура гладкого профиля, так называемое «торговое железо», Ст. 1; 2 и Ст. 0, для которых предел текучести устанавливался как среднее арифметическое значение которой приведены наименьшие значения пределов текучести арматурных сталей.

Таблица 1

Прочность бетона, устанавливаемая путем простукивания поверхности (ориентировочная оценка)

Результаты одного удара сродней силы молотком массой 0,4...0,8 кг	Прочность бетона, МПа
непосредственно по поверхности бетона	по зубилу, установленному «жалом» на бетон
На поверхности бетона остается слабо заметный след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки На поверхности бетона остается заметный след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки Бетон крошится и осыпается; при ударе но ребру откалываются большие куски Остается глубокий след	Неглубокий след, лещадки не откалываются От поверхности бетона откалываются острые лещадки Зубило проникает в бетон на глубину до 5 мм, бетон крошится Зубило забивается в бетон на глубину более 5 мм	Более 0 20...10 10...7 Менее 7

Причем в конструкциях, возведенных в период до 1938 г., могла применяться арматура гладкого профиля, так называемое «торговое железо», Ст. 1; 2 и Ст. О, для которых предел текучести устанавливался как среднее арифметическое значение по результатам испытаний трех-пяти образцов.



Рис. 3. Трещины вдоль продольной арматуры в сжатых элементах

Таблица 2

Предел прочности арматурных сталей, определяемый по внешнему виду (максимальная величина для ориентировочной оценки несущей способности конструкций)

Внешний вид арматуры	Предел текучести стели. МПа	Предел текучести стели по С ре ко воином у минимуму, МПе
Гладкая в зданиях постройки:	J 90
до 1938 г.		--
после 1938 г,	--	230
Периодического профиля с ребрами:
винтового направления	-7-	300
образующими елочку		400
Жесткая из прокатных профилей		200

Вообще же дефекты в виде трещин и отслоения бетона вдоль арматуры железобетонных элементов могут быть вызваны и коррозионным разрушением арматуры. В этих случаях происходит нарушение сцепления продольной и поперечной арматуры с бетоном. Нарушение сцепления арматуры с бетоном за счет коррозии можно установить простукиванием поверхности бетона, при этом прослушиваются пустоты.

Продольные трещины вдоль арматуры с нарушением сцепления ее с бетоном могут быть вызваны и температурными напряжениями при эксплуатации конструкций с систематическим нагревом свыше 300°С или после действия пожара.

Появление в изгибаемых элементах поперечной, практически перпендикулярной продольной оси элемента трещины, проходящей через все сечение (рис. 4)

Если в каменной кладке появляется трещина, это происходит под действием изгиба и среза камня. Первые трещины возникают при нагрузках < разрушающих. Возможные причины возникновения дефектов:

1) Механические;

2) Динамические;

3) Коррозионные;

4) Температурные;

5) Влажностные;

6) Дефекты, обусловленные неравномерностью деформации основания.

При оценке каменных конструкций необходимо установить:

1) Процент уменьшения площади сечения в месте повреждения;

2) Стрелку отклонения при выпучивании стен, столбов;

3) Степень развития трещин в поврежденной конструкции;

4) Качество кладки, ширину и глубину швов;

5) Влажностное состояние кирпичных наружных стен;

6) Физико-механические свойства кладки, камня и раствора.

Обследование стальных конструкций

Дефекты и повреждения стальных конструкций в зависимости от причин их вызывающих делятся на следующие группы:

1) Повреждения от силовых воздействий (разрывы, трещины, потеря устойчивости, расшатывание соединений);

2) Повреждения от механических воздействий (вмятины, прогибы, искривление, истирание);

3) Повреждения от физических воздействий (коробление и разрушение при высоких температурах, хрупкие трещины при отрицательных температурах);

4) Повреждения от химических воздействий (коррозия металла).

Оценка технического состояния конструкций по внешним признакам проводится на основе определения следующих факторов:

1) Геометрических размеров конструкций и их сечений;

2) Наличия разрывов элементов конструкций;

3) Наличие искривления элементов;

4) Состояние антикоррозионных защитных покрытий;

5) Дефектов и механических повреждений;

6) Состояние сварных, болтовых и заклепочных соединений;

7) Степень и характер коррозии элемента;

8) Отклонение элементов от проектного положения;

9) Прогибы и деформации.

Таблица 2

Классификация и причины возникновения дефектов и повреждений в металлических конструкциях

Вид дефектов и повреждений	Возможные причины появления
Отклонение от геометрических размеров (размеров в сечении, длин элементов, ген. размеров конструкции), принятых в проекте, способствующие ослаблению элементов и внецентренном приложении нагрузок	Ошибки при изготовлении и монтаже металлических конструкций из-за несоблюдения допусков.
Расцентровка и неточная подгонка элементов в узлах сопряжения	Ошибки проектирования, нарушение точности при изготовлении и монтаже
Искривление элементов металлических конструкций, превышающие допустимую	Отсутствие правки металла, появление остаточных сварных напряжений, нарушение правил хранения, транспортирования, монтажа и эксплуатации металлических конструкций
Местные прогибы элементов металлических конструкций	Нарушение правил транспортировки, хранения, монтажа и эксплуатации металлических конструкций
Отклонение металлических конструкций от проектного положения	Нарушение точности при изготовлении и монтаже, нарушение правил эксплуатации
Вырезы, ослабляющие сечение элементов	Нарушение правил эксплуатации
Хрупкие и усталостные трещины в основном металле	Конструктивные недоработки, неправильный выбор марки стали при эксплуатации конструкции в условиях вибрационных и динамических нагрузок
Расстройство болтовых и заклепочных соединений	Конструктивные недостатки, не учтены особенности силового нагружения
Разрушение защитных покрытий и коррозия металла	Низкое качество защитных материалов, их неправильный выбор, нарушение правил эксплуатации
Деформации конструкций	Неравномерные осадки и крены фундаментов, температурные воздействия, нарушение правил эксплуатации
Трещины в сварных швах	Конструктивные недоработки, влияние остаточных сварочных напряжений из-за нарушения режима сварки

К основным дефектам и повреждениям относится:

1) В элементах конструкций:

Прогибы, выпучивание, местные прогибы, вогнутости узловых фасонок, коррозия основного металла и металла соединений, трещины.

2) В сварных швах:

Дефекты формы шва (неполномерность, резкие переходы от основного металла к наплавленному, неравномерная ширина шва, кратеры, перерывы);

Дефекты структуры шва (трещины в швах и околошовной зоне, подрезы основного металла, непровары, шлаковые, газовые включения или поры);

В заклепочных соединениях (зарубки, смещение с оси стержней, маломерность головок, косая заклепка, неплотные заполнения отверстий телом заклепки, овальность отверстий, дрожание и подвижность заклепок, отрыв головок, отсутствие заклепок, неплотное примыкание пакета).

Для оценки технического состояния стальных конструкций, пораженных коррозией необходимо определить вид коррозии и ее качественную и количественную характеристику.

Различают 4 вида коррозии стальных конструкций:

1) Сплошная - характеризуется относительно равномерным распределением коррозии по всей поверхности;

2) Пятнами - характеризуется небольшой глубиной проникновения коррозии по сравнению с поперечными размерами поражения;

3) Язвенное - характеризуется появлением на поверхности металла отдельных или множественных повреждений, глубина и поперечные размеры которых соизмеримы;

4) Точечная или питтинговая - представляет собой разрушения в виде мелких не более 1-2мм в диаметре и глубоких язвочек.

Обследование деревянных конструкций

При обследовании деревянных конструкций необходимо уделять внимание на следующие мероприятия:

1) Защита от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми талыми водами, производственными водами;

2) Предохранение конструкций от промерзания, капиллярного и конденсационного увлажнения, создание осушающего температурно-влажностного режима окружающей воздушной среды;

3) Противопожарная защита;

4) Защита от воздействия гнилостных грибков и насекомых древоточцев.

К условиям способствующим появлению дереворазрушающих грибков способствует влажность от 25-70%; температура от -3⁰С до +40⁰С, застойный воздух (скорость менее 0,001 м/с) и наличие грибковых спор.

Признаками поражения деревянных конструкций дереворазрушающими грибками является:

1) Спертый грибной запах в помещении;

2) Наличие образований на поверхности конструкций;

3) Изменение цвета конструкций;

4) Потеря прочности;

5) Высыхание;

6) Растрескивание;

7) Глухой звук при простукивании.

Признаками поражения деревянных конструкций жучками древоточцами являются:

1) Наличие летных отверстий;

2) Выпадение из отверстий бурой муки;

3) Глухой звук при простукивании.

Участки древесины, поврежденные грибками и жучками вырезают и сжигают, после чего усиливают конструкцию антисептированной древесиной или специальными протезами.

Для оценки технического состояния элементов деревянных конструкций обращают внимание на:

1) На состояние узлов опирания несущих деревянных конструкций на фундаменты, каменные стены, стальные и ж/б колонны (узлы должны быть изолированы через изоляционные прокладки);

2) Влажностного режима панелей стен и плит перекрытий, определяемого путем отбора проб и лабораторных испытаний;

3) На состояние деревянных прокладок или подушек, на которые устанавливаются опорные части несущих конструкций;

4) На состояние швов между панелями и плитами, которые должны быть уплотнены герметизирующими материалами;

5) На состояние металлических накладок в соединениях конструкций, эксплуатируемых в условиях, где возможно выпадение конденсата;

6) На состояние деревянного каркаса, обшивки и утеплителя, устанавливаемого путем вскрытия обшивки на 15-20 см ниже чердачного и междуэтажного перекрытия и под оконными проемами.

Обследование элементов зданий и сооружений (балконы, лестницы, кровли)

Обследование балконов, эркеров, лоджий проводят визуальным осмотром, в ходе которого устанавливают:

1) Расчетную схему конструкции балкона и материал несущих конструкций;

2) Основные элементы балкона или карниза;

3) Состояние несущих конструкций;

4) Состояние опорных балок и подкосов стен под опорными частями эркеров и лоджий, состояние гидроизоляции, наличие трещин в местах сопряжения;

5) Состояние раствора кладки неоштукатуренных карнизов и наличие трещин оштукатуренных карнизов.

Обследование лестниц проводят визуально, в ходе которого устанавливают:

1) Особенности конструкций и применяемые материалы;

2) Состояние участков, подвергавшихся реконструкции;

3) Сопряжение элементов, мест заделки несущих конструкций в стены, крепления лестничных решеток;

4) Деформации несущих конструкций;

5) Наличие трещин и повреждение лестничных площадок, балок, маршей и ступеней.

При обследовании кровель, деревянных стропил и ферм необходимо:

1) Установить тип несущих систем (настилы, обрешетки, прогоны);

2) Определить тип кровли, соответствие уклонов крыши, материалов кровельного покрытия, состояние кровли и внутренних водостоков, наличие вентиляционных продухов, их соотношение с площадью крыши;

3) Установить основные деформации системы (прогибы, удлинение пролета балочных покрытий, углы наклона сечения элементов и узлов ферм), установить смещение податливых соединений (взаимные сдвиги, соединенных элементов, обмятие в обрубках и примыкании);

4) Определить состояние древесины, состояние гидроизоляции между деревянными и каменными конструкциями.

Особенности обследования строительных конструкций, подверженных пожару

Обследование проводится в 2 этапа:

1) Предварительный;

2) Детальный.

Данные по температуре в помещении при пожаре получают на основе анализа изменения внешнего вида и формы строительных материалов и конструкций, оставшихся после пожара.

Таблица 3

Наименование конструкций	Характер изменения внешнего вида, формы и цвета	Температура нагрева
ж/б конструкции	Оседание сажи на поверхности	100-400
Появление микротрещин, изменение цвета	300-400
На поверхности бетона трещины видны невооруженным взглядом, ширина трещин до 0,5мм, изменение цвета бетона от розового до красного	400-500
Трещина до 1 мм, наблюдаются заполнения, цвет - красный	500-700
Наблюдаются сколы бетона с обнажением арматуры, цвет - от красного до желтого	700-800
Видно множество трещин, отделение крупного заполнителя от бетона и его оплавление, цвет бетона темно желтый	>900
Ненагруженные стальные конструкции	Деформаций нет	До 200
Наблюдается разрушение защитного лако-красочного покрытия	200-250
Цвет стали изменился от светло-желтого до красно-фиолетового	220-280
Цвет - синий	300-450
На поверхности образовалась светлая окалина	480-520
Коробление конструкций, на поверхности легко очищаемый нагар, обгоревшие кромки	500-600
Трудно очищаемая окалина	650-850
Провисание конструкции под собственной массой, местами слой окалины отслаивается	800-900
Оплавление участков, толстый слой окалины	>900
Элементы сильно деформированы, наблюдаются изломы, надрывы, оплавления и пережженные участки
Нагруженные несущие стальные конструкции	Деформации, ведущие к обрушению	550-600
Кладки из силикатного кирпича	Появление трещин, прочность снижена в 2 раза
Интенсивное образование трещин, снижение прочности в 5 раз
Деревянные конструкции	Обугливание древесины на глубину до 10мм	450-570
Образование крупнопористого древесного угля на глубину до 20 мм	600-800
Глубина обугливания > 30 мм	820-1000
Обрушение нагруженной конструкции	>1300

Оценка и мониторинг технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений

Оценка технического состояния - это установление степени повреждения и категорий технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений в целом на основании сопоставления фактических значений, количественно оцениваемых признаков, со значениями этих же признаков, установленных проектом или нормативным документом.

Мониторинг технического состояния - система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе для отслеживания степени и скорости изменения технического состояния объекта и принятия, в случае необходимости, экстренных мер по предотвращению его обрушения, действующая до момента приведения объекта в работоспособное техническое состояние.

Оценку остаточного ресурса следует производить на основании имеющейся технической документации, визуального и инструментального обследования, проверочных расчетов несущей способности и деформативности конструктивных элементов, имеющих дефекты или получивших повреждения в результате эксплуатации.

Категории технического состояния:

1) Нормативная - при отсутствии дефектов и выполнении всех требований действующих норм и государственных стандартов;

2) Работоспособная - при наличии дефектов и повреждений локального характера, т.е. при частичном отступлении от требований норм без нарушений требований по предельным состояниям 1 группы и при таких нарушениях требований по предельным состояниям 2 группы, которые в конкретных условиях не ограничивают нормальную эксплуатацию в данном сооружении;

3) Ограниченно-работоспособное - при наличии дефектов и повреждений, не представляющих опасности разрушению конструкции, но способных в дальнейшем вызвать повреждения других элементов и узлов конструкции или перейти в категории опасных при развитии повреждений;

4) Аварийное - при наличии дефектов и повреждений особо ответственных элементов и соединений, представляющих опасность разрушения конструкций, т.е. невозможность предотвратить нарушение требований по предельным состояниям 1 группы.

При усилении или изменении условий работы конструкций, их состояние должно характеризоваться как нормальное или работоспособное.

Мониторинг технического состояния зданий и сооружений проводят для:

1) Контроля технического состояния зданий и сооружений и своевременного принятия мер по устранению возможных негативных факторов, ведущих к ухудшению этого состояния;

2) Выявление объектов, на которых произошли изменения напряженно-деформированного состояния несущих конструкций и для которых необходимо обследование их технического состояния;

3) Обеспечение безопасного функционирования зданий и сооружений за счет своевременного обнаружения на ранней стадии негативного изменения напряженно-деформированного состояния конструкций и грунтов оснований, которые могут повлечь переход объекта в ограниченно-работоспособное или аварийное состояние.

4) Отслеживание степени и скорости изменения технического состояния объекта и принятие экстремальных мер по предотвращению обрушения.

В случае получения на каком-либо этапе мониторинга данных, указывающих на ухудшение технического состояния всей конструкции или ее элементов, в результате которого может произойти обрушение здания.

технический строительный несущий конструкция

Архитектурно-строительные проблемы реконструкции объектов недвижимости

Аспекты реконструкции промышленных предприятий

4 аспекта:

1) Градостроительные проблемы - от решения которых зависит территориальное развитие промышленного предприятия и архитектурно-строительные параметры, вновь возводимы пристроек, надстроек и отдельно возводимых зданий;

2) Экологические проблемы - решения которых во многом определяют пути реконструкции производственного объекта;

3) Социальные проблемы - связаны с ускорением научно-технического прогресса, вследствие чего, с одной стороны, трудящимся предъявляются требования непрерывного повышения профессионального уровня, с другой стороны, трудящиеся предъявляют требования по повышению культурного уровня обслуживания и гуманизации производственной среды;

4) Архитектурно строительные проблемы - в основном сводятся к не сопряженности архитектурно-строительных параметров старых зданий и сооружений с традиционными, индустриальными, типовыми конструкциями, и к проблеме использования и реставрации зданий, отнесенных к памятникам истории и культуры

Градостроительные аспекты связаны с выявлением территориальных резервов. Данные резервы могут находиться внутри самого предприятия. При рассмотрении внешних ресурсов особое внимание уделяется рассмотрению санитарно-защитных зон.

Санитарно-защитные зоны устанавливаются в зависимости от характера загрязнения воздуха и других вредных факторов таких, как шум, вибрация, электромагнитные волны и т.д.

Основные экологические аспекты связаны с необходимостью охраны воздушного и водного бассейна и земляных ресурсов. Основное направление охраны воздуха - внедрение новых технологических процессов, уменьшающих или полностью исключающих выбросы вредных веществ в атмосферу, рассеивание выбросов в воздушную среду. Чаще всего предприятия с вредными выбросами располагаются за городом.

Наиболее перспективным направлением в охране водного бассейна является создание замкнутых систем водоснабжения. В этом случае, почти полностью исключается сброс сточных вод, экономятся водные ресурсы.

Экономия земли осуществляется по 2 направлениям:

1) Создание промышленных узлов или группы предприятий с общими объектами вспомогательных групп;

2) Расширение области применения многоэтажных производственных зданий и блокирование «под одной крышей» различных производств.

Благоприятное воздействие на окружающую среду оказывает рекультивация плодородного слоя и последующее благоустройство.

Социальные аспекты реконструкции решаются путем гармонизации взаимодействия человека с машиной, которая достигается следующими средствами:

1) Режиссура движения человека к рабочему месту и обратно;

2) Организация кратковременного отдыха с проведением сеансов психологической разгрузки;

3) Внедрение функциональной музыки;

4) Цветовое решение производственных помещений;

5) Внедрение элементов визуальной информации;

6) Благоустройство территории.

Архитектурно-строительные аспекты

Эффективность конструкций зависит от технического уровня капитального строительства.

Особенности современной реконструкции:

1) Ускорение темпов строительства;

2) Уменьшение сроков ввода в действие реконструируемых предприятий;

3) Уменьшение трудоемкости СМР с одновременным увеличением производительности труда;

4) Уместная индустриализация в области изготовления строительных конструкций и расширение области применения монолитных и легких МК.

Примыкание новых частей зданий к существующим

Наиболее часто условия для производства СМР и безостановочной производственной деятельности создаются путем устройства пролетов-вставок шириной от 3 до 6 м. вставки - этажерки используются для технологических целей организации производственных проходов, прокладки канализации, размещения вентиляционных систем и т.д.

Современная строительная техника позволяет изменить при реконструкции главные строительные параметры цехов.

Особенности организации строительства при реконструкции действующих промышленных объектов:

1) Техническая последовательность и сроки выполнения СМР с учетом их совмещения с работой цехов и участков;

2) Определение последовательной разборки конструкций или переноса инженерных путей, временных сетей энергоснабжения;

3) Состояние исполнительных съемок;

4) Порядок использования существующих зданий и сооружений для нужд строительства;

5) Использование строителями услуг предприятия и его технических средств;

6) Оперативное руководство строителями при возникновении ЧС;

7) Необходимое подписание сервитута на временное использование чужих территорий, если возникает необходимость использования смежных территорий во временное пользование.

Реконструкция жилых домов

Реконструкция жилого дома включает:

1) Изменение планировки помещений (встройка, надстройка, пристройка);

2) Повышение уровня инженерного оборудования (внутриплощадочные сети);

3) Замена изношенных или морально устаревших конструкций или инженерного оборудования на более современные, которые улучшают эксплуатационные характеристики жилого дома;

4) Улучшение архитектурной выразительности зданий и благоустройство территории.

Пожарный проезд - высота 3,5 м; ширина - 3 м.

При реконструкции жилых домов допускается:

1) Комнаты глубиной более 6м при условии вытяжной вентиляции из наиболее удаленной от окна зоны;

2) Ширина общей комнаты не менее 2,8 м, спальни - 2,2 м, передней - 1,2 м;

3) Сохранение кухни площадью не менее 6 м² для однокомнатных квартир площадью не менее 33 м² и 2х комнатных квартир площадью не менее 48 м²;

4) Крепление санитарно-гигиенических приборов и подводящих трубопроводов к межкомнатным или межквартирным стенам и перегородкам, выполненных из естественного камня или кирпича толщиной не менее 380 мм;

5) Сохранение кухонь, не имеющих естественного освещения, если они оборудованы эл. плитами, вытяжной вентиляцией, люминесцентным освещением, они примыкают к помещениям с естественным освещением и 30% перегородки между этим помещением имеет светопрозрачное остекление;

6) Устройство внутреннего водостока через подсобные помещения квартир при обеспечении требуемой изоляции.

Не допускается размещение газифицированных кухонь над и под жилыми помещениями.

Реконструкция общественных зданий

Приемы реконструкции общественных зданий:

1) Максимально возможное сохранение объемно-планировочных и конструктивных решений реконструируемого объекта недвижимости (памятники архитектуры), где необходимо сохранить внешний облик здания и допускается только перенос перегородок;

2) Развитие назначения здания (увеличение функций общественного здания) за счет дополнительных пристроек, надстроек, устройства переходных зон, при этом должно сохраняться стилевое единство и соразмерность застройки;

3) Создание и развитие новых функций здания, ранее не свойственные объекту недвижимости.

Реконструкция лечебно-профилактических заведений

Реконструкция сложившихся лечебных комплексов сопровождается расширением и строительством дополнительных корпусов, пристроек и надстроек, а также присоединение соседних зданий.

В процессе реконструкции лечебно-профилактических учреждений применяется способ объединения различных зданий в единую систему при помощи подземных переходов и галерей.

Реконструкция детских дошкольных учреждений

Размещаются в малоэтажных зданиях на открытых хорошо инсолируемых территориях. Размещение детских дошкольных учреждений на 1 этаже допускается при условии организации достаточных участков для прогулок или в зданиях, расположенных рядом со скверами, бульварами. Нельзя размещать детские учреждения выше 2 этажа.

Реконструкция предприятий торговли

2 приема:

1) Перепланировка основных групп помещений с заменой технологического и инженерного оборудования;

2) Расширение торговых помещений за счет использования смежных помещений путем устройства антресолей в пределах избыточной высоты или дополнительных пристроек.

Ситизация - размещение офисов, баров, магазинов и т.д. в многоэтажном жилом фонде или на 1-х этажах в многоэтажном здании в центральных районах.

Реконструкция городской застройки

Современное понятие город предполагает организм, который постоянно реконструируется и расширяется. Промышленное строительство - основной фактор развития города. Строительство жилых и общественных зданий в городах сопровождается обновлением существующей застройки, постепенным усовершенствованием сложившейся архитектурно-планировочной структуры города, комплексным благоустройством территории и улучшением городской транспортной системы.

Главное противоречие современного крупного города:

1) Неблагоприятный уровень санитарно-гигиенических условий проживания;

2) Бессистемное промышленное и гражданское строительство;

3) Несоответствие транспортной системы города потребностям современных транспортных потоков;

4) Несопряженность пешеходных и транспортных потоков;

5) Отсутствие условий для проживания маломобильных групп населения.

Комплексное обследование городской застройки состоит в тщательном изучении исходной архитектурно-планировочной структуры города, заложенных в нее материальных ценностей, зданий, городского благоустройства и состояния городского транспорта.

Изучение городской застройки проводится путем общего и детального обследования города.

Обследование существующего города представляет собой следующие процедуры:

1) Сбор исходных материалов по размещению и характеристике производственных и складских помещений с указанием занятых ими территорий и интенсивностью их производства (выявление внутренних и внешних территориальных ресурсов);

2) Изучение сведений по внешнему ж/д, водному, воздушному и автомобильному транспорту, данные о пассажиро- и грузообороте;

3) Получение сведений по санитарно-техническому оборудованию города (место расположения и мощность источников водоснабжения, водоохранные зоны, основные сооружения водоснабжения, главные водоотводы, место расположение основных сооружений канализации, принятые методы очистки сточных вод, главные коллекторы, трассы высоковольтных передач, магистральные тепловые сети);

4) Выявление главнейших магистралей города, сведения по внутригородскому транспорту и устройстве улиц, расположению пунктов транспортного тяготения населения и грузов, существующие виды транспорта и главные транспортные артерии;

5) Обследование по жилой застройке: характеристика сложившегося жилого фонда с составлением карты жилого фонда с указанием этажности, материалов несущих стен, степени амортизации и заселенности (по результатам этих данных составляются картограммы плотности жилого фонда);

6) Обследование по объектам общественного назначения: составляется карта обеспеченности населения объектами культурно-бытового обслуживания (трехступенчатая система обслуживания: микрорайон, район, город);

7) Обследование ландшафта, рельефа и растительности для выявления путей улучшения ландшафтной архитектуры города.

По результатам обследования составляется опорный план, на котором показывают:

1) Границы затопленных территорий, болот, залегания полезных ископаемых, карстовые и обрабатываемые территории, оползневые участки и т.д.;

2) Границы земель ж/д, водного и воздушного транспорта, основные транспортные сооружения (ж/д пути, ж/д станции, портовые сооружения, автостанции и т.д.);

3) Границы земельных участков, занятых промышленными предприятиями и сооружениями, объектами и энергетики, трассами высоковольтных линий эл.передач, магистралями теплофикации и газификации;

4) Зеленые насаждения, наиболее крупные и ценные внутриквартальные насаждения;

5) Опорная жилая и общественная застройка, ее характеристики по материалам стен и этажности, исторические и архитектурные памятники и сооружения;

6) Все городские площади, улицы и проезды с выделением тех из них, которые имеют покрытие, а также мосты, путепроводы, трамвайные и троллейбусные линии;

7) Коммунальные сооружения, устройства и основные сети (водозаборные сооружения, водонапорные башни, уличные водоводы, очистные сооружения канализационных стоков, станции перекачки, уличные коллекторы, трамвайные парки, крупные гаражи).

На опорном плане прилегающих к городу территорий показывают:

1) Границы земель, используемых ж/д, воздушным, водным и автомобильным транспортом, границы существующей городской застройки и городская черта;

2) Основные элементы планировки города;

3) Границы участков, занятых существующими предприятиями, энергетическими установками, высоковольтными линиями;

4) Границы существующих населенных пунктов и с/х землепользований;

5) Контуры лесов, зеленых насаждений с указанием их принадлежности;

6) Границы земельных участков, используемые под коммунальные сооружения и устройство города;

7) Контуры болот и неудобных территорий с указанием существующей осушительной сети;

8) Границы залегания полезных ископаемых и границы особо охранных территорий, ареалы распространения животных и птиц.

Природно-охранные проблемы и мероприятия по оздоровлению санитарно гигиенических условий проживания в городе

Важнейшей задачей реконструкции города является очищение его воздушного бассейна от разных групп загрязнений. В результате загрязнения атмосферы воздуха город не получает значительной части солнечной радиации и УФ излучения.

Задачей реконструкции городов является всемирное смягчение производственных выбросов, путем установки пыльников и газоуловителей, т.е. организации нарушенных санитарно-защитных зон с учетом преобладающих ветров или перемещение предприятий за городскую черту. Как вариант допускается перепрофилирование объектов.

Развитие транспортной городской сети с реконструкцией магистральных улиц

Развитие транспортной городской сети относится к основной задаче реконструкции города. При невозможности из-за капитальной застройки довести ширину улиц до нужной величины целесообразна организация одностороннего движения. Вдоль ж/д путей можно вводить скоростные магистрали, изолированных от местного и пешеходного движения. Также целесообразно устройство пересечений в разных уровнях, а при невозможности этого рекомендуется организация кругового движения.

Реконструкция городского центра

При реконструкции городского центра решаются 2 основные задачи:

1) Разгрузка центрального района путем разуплотнения населения, рассредоточения административных зданий и равномерного распределения по городской территории культурно-бытовых зданий;

2) Максимальное отвлечение движения на кольцевые магистрали в обход центральных районов, а также пропускам транзитного транспорта по объездным магистралям.

Реконструкция исторической застройки должна решаться в рамках общей концепции обновления городов с реставрацией отдельных ансамблей. При таком подходе исключается стихийные попытки реставрировать отдельные здания, не связанные общей концепцией реабилитации исторической среды городов.

Реконструкция сложившейся застройки

Обновление жилой застройки в городах предполагает радикальные мероприятия на установление нормальной плотности населения, замены малоценных ветхих зданий на новые современные дома оптимальной этажности, оздоровит городскую среду и создаст условия для оснащения зданий современным санитарно-гигиеническим оборудованием.

Мелкие производственные предприятия и различные мастерские следует выводить за пределы жилой застройки и объединять их в специализированные промышленные районы.

Непременным условием обновления застройки является изменение сложившейся планировочной структуры, укрупнение кварталов и сетки улиц. В этих целях застройка должна проводиться укрупненными жилыми комплексами с частичным сохранением местных магистралей.

Реконструкция городской застройки с учетом доступности для инвалидов и других маломобильных групп населения

При создании доступной для инвалидов среды следует учитывать:

1) Возможность беспрепятственного передвижения с помощью трости, костылей, кресла-коляски, собаки-проводника, а также использование индивидуальных, специализированных и общественных средств транспорта;

2) Создание внешней информации (визуальной, звуковой и тактильной);

3) Размещение специализированных зон обслуживания при различных формах собственности на недвижимость;

4) Создание просторных взаимосвязанных зон, в которых обеспечивается доступность всех зданий и сооружений, а также необходимая для инвалидов информационная среда.

В жилых зонах центральных районов города необходимо поэтажное формирование безбарьерной среды, предусматривается:

1) Обеспечение удобных и безопасных пересечений транспортных и пешеходных путей;

2) Развитие сферы услуг общественного питания и досуга, ориентированных на удовлетворение потребностей инвалидов и др. маломобильных групп населения;

3) Многообразие жилищного фонда и возможность его приспособления для нужд инвалидов.

В районах существующей индивидуальной усадебной застройки рекомендуются следующие мероприятия:

1) В комплексе с общественным центром района целесообразно размещение центра социального обслуживания с дневным пребыванием инвалидов и пожилых людей;

2) Размещение малых центров обслуживания;

3) Размещение малых предприятий, в которых может быть использован труд инвалидов;

4) Улучшение или замена покрытий пешеходных тротуаров и улиц.

Пешеходные пути к объектам повседневного обслуживания не должны пересекаться в одном уровне с городскими магистралями.

Реконструкция системы вентиляции и кондиционирования

Реконструкция системы вентиляции и кондиционирования может быть осуществлена в 2-х вариантах:

1) замена оборудования в связи с полным износом, в этом случае проще создать новую систему. Лучший вариант получается в том случае, если ее проектирует само предприятие, на котором она будет установлена. При этом есть возможность варьировать многие параметры, габариты, мощность, массу и места для размещения оборудования;

2) у предприятий есть установка вентиляции или кондиционирования, которую нет возможности заменить на новую. В этом случае ее надо восстановить или модернизировать, учитывая при этом, что параметры энергоносителя в настоящее время хуже, чем заданное в первоначальном проекте. Главное условие для предотвращения аварий при проведении реконструкции таких систем, обеспечение расчетных условий эксплуатации, заложенных при проектировании.

Стандартные ошибки при замене оборудования - частичное или полное отсутствие таких данных. В результате установка оборудования производится только по габаритам, однако, только по габаритам невозможно подбирать теплообменник. При одной и той же площади эффективность нагрева может отличаться до 2х раз.

Технология производства работ по реконструкции систем теплоснабжения

Модернизация систем теплоснабжения должна производиться путем выбора энергосберегающих и энергоэффективных технологий, снижающих или ликвидирующих непроизводительные потери.

Реконструкция системы теплоснабжения - это частичная или полная замена ее элементов. Их конструктивная модернизация осуществляется в связи с физическим износом системы, различного рода технологическими изменениями, ее морального старения и др. причинами.

Износ системы теплоснабжения при длительной эксплуатации происходит под воздействием внутренних и внешних коррозий.

Решение о частичной или полной замене элементов принимают после специального обследования, в ходе которого проводят гидравлическое и тепловое испытание системы, определяют расход теплоносителя. Состояние металла в системе оценивают путем исследования образцов.

Полная реконструкция системы теплоснабжения требуется при замене теплоносителя, например, при переходе от пара к воде. Изменение условий теплоснабжения зданий вызывает реконструкцию теплового ввода и местного теплового пункта.

При обследовании систем теплоснабжения необходимо обратить внимание на основные проблемные зоны:

1) разбалансированность тепловых сетей;

2) большие потери тепла в сети от 35 до 50%;

3) низкая температура употребителей;

4) изношенность оборудования центрального теплового пункта;

5) теплоснабжение в здании от центрального теплового пункта по 4-х трубной системе;

6) температура возвращательного теплоносителя выше расчетного показателя;

7) отсутствие устройств для местного регулирования температуры теплоносителя.

Реконструкция системы газоснабжения. Основные причины реконструкции газопроводов

1) провисание газопровода;

2) некачественная изоляция или ее повреждение;

3) коррозионное разрушение газопроводов;

4) повреждение наземных газопроводов транспортом;

5) деформация газопровода и изоляции, вызванной прорастанием корней деревьев;

6) дефекты в трубах, допущенные на заводе-изготовителе;

7) дефекты в сварных стыках, разрывы сварных стыков;

8) нарушение соединений;

9) механические повреждения при монтажных работах;

10) износ трубопровода.

Для бестраншейной реконструкции линейной части распред-х газопроводов применяются следующие меры:

1) метод протяжки полиэтиленовых труб в существующих газопроводах;

2) метод санации;

3) метод разрушения с использованием гидромашин;

4) восстановление изношенных стальных газопроводов с использованием синтетических шлангов и специального 2-х компонентного клея.

Протяжка стандартных полиэтиленовых труб. Суть метода заключается в том, что при ремонте новая полиэтиленовая труба протягивается в старую металлическую трубу. При такой технологии уменьшается диаметр реконструируемой трубы.

Преимущества:

1) недорогой ремонт газопроводов с минимальными технологическими сложностями;

2) минимизация помех для движения транспорта;

3) минимальные расходы на земляные и восстановительные расходы;

4) минимальный риск повреждения существующих коммуникаций по сравнению с открытой прокладкой трубопровода;

5) возможность реконструкции газопровода в нестабильных грунтовых условиях.

Условия применения данного метода:

1) возможность уменьшить диаметр трубопровода;

2) строительство временного технологического газопровода для бесперебойного

3) защита существующих стальных труб от электрической и химической коррозии;

4) углы поворотов существующей трубы не должны превышать допустимые значения изгиба полиэтиленового протаскивания газопровода;

5) отрывка котлованов для демонтажа отключающих устройств.

Метод санации. Технология восстановления изношенного газопровода производится тканевым шлангом, наружная поверхность которого покрыта специальным 2-х компонентным клеем.

Преимущества:

1) диаметр трубы не уменьшается;

2) остается существующая электрическая защита газопровода;

3) минимизация помех для движения транспорта;

4) минимальные расходы на земляные и восстановительные работы;

5) минимальный риск повреждения существующей коммуникации.

Технология реконструкции с использованием гидромашин. Протаскивание новой трубы с одновременным разрушением старой трубы происходит с помощью гидромашин.

...