Особенности диагностики металлических конструкций при обследовании зданий.

Стальные конструкции особенно широко используются в промышленных зданиях и сооружениях. Методика обследования металлических конструкций должна основываться на положениях СНиП11-23—81 «Стальные конструкции» и др. При обследовании необходимо прежде всего обращать внимание 1.на сжатые элементы, так как ввиду тонкостенное их сечения чаще всего лимитируются не прочностью, а устойчивостью. Высококачественными элементами металлических конструкций являются узловые соединения, поэтому в начальной стадии обследований должно быть установлено соответствие проекту сечений элементов и узлов, проверены прямолинейность стержней, наличие соединительных планок, особенно в сжатых стержнях. Необходимо выявить, 2.имеются ли превышения нормативных прогибов, углов поворота и других перемещений элементов. Учитывая вышеприведенные особенности, при проведении обследования стальных конструкций необходимо обратить внимание 3.на узлы и детали с высокими местными напряжениями от сосредоточенных нагрузок, с резкими концентраторами напряжений при сочетании с высокими местными напряжениями, ориентированными поперек направления действующих растягивающих напряжений, на сближение (примыкание и пересечение в узлах) и резкое изменение направлений сварных швов .в элементах конструкций, на резкие перепады сечений элементов, а также их соединение с эксцентриситетом относительно центра тяжести сварных швов и др. 4.Во всех случаях должно быть тщательно обследовано состояние сварных заклепочных и болтовых соединений. Сварные соединения встречаются наиболее часто. Обследование начинают с визуального осмотра сварных швов, с помощью которого можно обнаружить трещины, поверхностную пористость, незаполненные кратеры, несплавления по кромкам, подрезы, наплывы, прожоги и др. Степень провара сварных швов устанавливают: угловых— методом засверливания, стыковых — физическими методами контроля.

Дефектоскопия деревянных элементов конструкций при обследовании зданий.

Деревянные конструкции в современном строительстве в качестве несущих элементов применяют сравнительно редко. Однако в зданиях старой постройки они встречаются в качестве стропильных элементов чердачной кровли, стропильных конструкций покрытий, перекрытиях жилых и общественных зданий, в некоторых сооружениях, сельскохозяйственных, производственных зданиях и др. Прочностные характеристики определяют визуально, огнестрельным способом, прибором Перцова, ультразвуком.

При обследовании деревянных конструкций прежде всего необходимо обратить внимание на условия их эксплуатации, выявить плохо вентилируемые помещения с повышенной влажностью, места систематического замачивания (увлажнения) деревянных элементов. Именно насыщение водой может стать причиной загнивания и распространения дефектов, вызванных появлением грибков, питающихся веществами клеток древесины, деревянных конструкций.Прочностные характеристики древесины можно установить по виду материала (сосна, ель, лиственница, кедр, пихта и др.), пользуясь их нормативными характеристиками, или путем испытаний вырезанных образцов.

При проведении общего обследования деревянных конструкций необходимо обратить внимание на качество выполнения и состояние металлических накладок, болтов, скоб, хомутов, проволоки и др. При значительном повреждении указанных металлических элементов коррозией прочность соединений оценивается с учетом этого фактора. Все работы по обследованию деревянных конструкций необходимо производить, основываясь на требованиях СНиП Н-25—80 «Деревянные конструкции».

Заключение о техническом состоянии зданий и сооружений.

По окончании всего цикла работ по обследованию составляется заключение «о техническом состоянии зданий и сооружений рассматриваемого объекта. Заключение должно содержать: 1) задание, на основе которого выполнена работа; 2) использованные первоисточники (техническая документация и т.п.); 3) кем и когда выполнены обследования объекта и поверочные расчеты; 4) краткое описание архитектурно-планировочного решения, технологического назначения объекта и условий эксплуатации; 5) результаты натурного обследования, включая данные о физико-механических характеристиках основании, фундаментов и надземных несущих конструкций, характерные дефекты, снижающие прочность и жесткость здания (сооружения); 6) результаты поверочных расчетов; 7) выводы о несущей способности оснований, фундаментов и надземных конструкций; 8) первоочередные мероприятия по усилению (в случае необходимости); 9) мероприятия по технике безопасности.Среди перечисленных разделов заключения ключевым является вопрос о несущей способности конструкций зданий и сооружений. Ответ на него получают в результате проведения поверочного расчета несущей способности оснований и конструкций объекта, используя результаты данного обследования.

Выполняя поверочный расчет фактической несущей способности реконструируемых зданий и сооружений, нагрузки и воздействия следует принимать, руководствуясь положениями норм, и уточнять на основании проведенных обследований. Действительные постоянные нагрузки от собственного веса конструкций должны быть установлены на основании определения плотности и фактических размеров элементов.Временные длительные нагрузки необходимо устанавливать с учетом норм, с уточнением действительной схемы расположения на основании паспортных данных или рабочих чертежей, при их отсутствии — по обмерочным чертежам, а при возможности—путем взвешивания. При определении временных кратковременно действующих нагрузок на эксплуатируемых объектах необходимо пользоваться нормативными или паспортными данными, но при этом допускается учитывать фактический характер и величину. Проведение поверочных расчетов обследуемых строительных конструкций зданий и сооружений можно разделить на два этапа: 1) определение несущей способности отдельных элементов (расчет по предельным состояниям первой группы); 2) определение усилий в конструкциях от внешних нагрузок и воздействий, соответствующих проектному заданию на реконструкцию. В случаях, когда конструкции выполнены в соответствии с проектом и не имеют дефектов и повреждений, при наличии технической документации, включая данные о их несущей способности, поверочные расчеты могут быть выполнены в ограниченном объеме: производят сопоставление внутренних усилий, возникающих от расчетных нагрузок, с несущей способностью конструкций, приведенной в технической документации. Поверочные расчеты несущей способности существующих конструкций должны выполняться по данным проведенных обследований.

Целесообразно выделить среди подлежащих проверке расчетом конструкций две группы: не имеющие дефектов (повреждений) и с дефектами (повреждениями), способными снизить несущую способность элементов. Конструкции первой группы при условии их эксплуатации под проектной нагрузкой не менее 10лет.Конструкции, относящиеся ко второй группе, необходимо рассчитывать по нормам, действующим на период обследования с учетом их фактического состояния.

Важнейшим этапом расчета является установление конструктивной расчетной схемы здания или сооружения и нагрузок, наиболее отвечающих действительности. Здесь необходимо обратить внимание на фактическое исполнение узлов опирания и сопряжения элементов "конструкций, на наличие и состояние связей, обеспечивающих пространственную жесткость зданий и сооружений и их элементов. Следует учесть фактические и предполагаемые сочетания постоянных и временных нагрузок и другие принятые в расчете предложения.Заключение о техническом состоянии зданий и сооружений служит основой для предварительного решения о целесообразности реконструкции строительной части объекта.

Заключение о техническом состоянии зданий и сооружений. Поверочные расчеты.

Выполняя поверочный расчет фактической несущей способности реконструируемых зданий и сооружений, нагрузки и воздействия следует принимать, руководствуясь положениями норм, и уточнять на основании проведенных обследований. Действительные постоянные нагрузки от собственного веса конструкций должны быть установлены на основании определения плотности и фактических размеров элементов. Путем случайного отбора образцов, количество которых должно быть не менее 5, рекомендуется определять нормативные нагрузки от собственного веса конструкций путем статистической обработки результатов взвешивания образцов. Для стали и тяжелого бетона плотность устанавливается по справочным данным.Способ определения нагрузок от собственного веса путем установления плотности образцов предполагает их взвешивание, вычисление объема и на основании этих данных получение плотности, которая и является исходной для установления фактической нагрузки.

Проведение поверочных расчетов обследуемых строительных конструкций зданий и сооружений можно разделить на два этапа: 1) определение несущей способности отдельных элементов (расчет по предельным состояниям первой группы); 2) определение усилий в конструкциях от внешних нагрузок и воздействий, соответствующих проектному заданию на реконструкцию. В случаях, когда конструкции выполнены в соответствии с проектом и не имеют дефектов и повреждений, при наличии технической документации, включая данные о их несущей способности, поверочные расчеты могут быть выполнены в ограниченном объеме: производят сопоставление внутренних усилий, возникающих от расчетных нагрузок, с несущей способностью конструкций, приведенной в технической документации. Поверочные расчеты несущей способности существующих конструкций должны выполняться по данным проведенных обследований, т. е. учитывать фактические размеры сечений, прочностные и деформативные характеристики материалов, обнаруженные дефекты и повреждения и др. Целесообразно выделить среди подлежащих проверке расчетом конструкций две группы: не имеющие дефектов (повреждений) и с дефектами (повреждениями),способными снизить несущую способность элементов. Конструкции первой группы при условии их эксплуатации под проектной нагрузкой не менее 10 лет, а также в случаях, когда предлагаемые в дальнейшем изменения нагрузок не приведут к увеличению внутренних усилий (М, N, Q), могут проверяться расчетом по нормам, действующим во время, проектирования. В противном случае расчет конструкций следует выполнять по нормам, действующим на момент обследований. При этом необходимо внимательно относиться к выбору расчетных величин прочностных характеристик материалов, не забывая, что, например, для железобетонных конструкций класс бетона и арматурной стали и их прочностные нормативные и расчетные характеристики по действующим в настоящее время нормам установлены при обеспеченности 0,95, что соответствует технологическому уровню современных предприятий строительной индустрии и металлургической промышленности.