Предварительное обследование здания
ПОСОБИЕ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
Москва - 1997
ПРЕДИСЛОВИЕ
ПОСОБИЕ содержит методы обследования производственной среды и технического состояния строительных конструкций зданий различного функционального назначения.
Приводятся состав работ и порядок обследования, факторы и признаки, характеризующие состояние конструкций. Рассмотрены методы обследования железобетонных, металлических, деревянных конструкции, а также особенности обследования отдельных видов ограждающих конструкций. Изложены методы измерения прогибов и деформаций строительных конструкций, методы и средства наблюдения за трещинами. Приводится порядок отбора проб и образцов материалов для лабораторных испытаний. Указаны приборы и оборудование для определения физико-технических характеристик материалов и конструкций, уделено большое внимание методам обследований строительных конструкций и зданий, поврежденных пожаром.
Содержатся основные правила техники безопасности при обследовании производственной среды и строительных конструкций зданий.
ПОСОБИЕ предназначено для специалистов и инженерно-технических работников, занятых обследованиями производственной среды и технического состояния строительных конструкций реконструируемых и эксплуатируемых зданий. Оно может служить практическим пособием по повышению квалификации специалистов и при предлицензионном их обучении.
Пособие одобрено Департаментом развития научно-технической политики и проектно-изыскательских работ Минстроя России.
Пособие разработано руководителем Центра технической диагностики и обеспечения безопасности зданий и сооружений ЦНИИпромзданий профессором А.Г. Гиндояном при участии (раздел 13) инж. Э.С. Гиллера.
Замечания и предложения просьба направлять по адресу:
127238, Москва, Дмитровское шоссе, 46, к. 2. ЦНИИпромзданий, Центр технической диагностики и обеспечения безопасности зданий и сооружений.
ВВЕДЕНИЕ
Исследование производственной среды и технического состояния строительных конструкций является самостоятельным направлением строительной деятельности, охватывающим комплекс вопросов, связанных с созданием в зданиях нормальных условий труда и жизнедеятельности людей и обеспечением эксплуатационной надежности зданий, с проведением ремонтно-восстановительных работ, а также с разработкой проектной документации по реконструкции зданий и сооружений.
Дальнейшее развитие нормативной базы проектирования, технической эксплуатации и особенно противопожарных мероприятий, а также совершенствование проектных решений зданий и сооружений требуют систематического накопления, обобщения и анализа данных о долговечности и эксплуатационной надежности зданий и сооружений иих строительных конструкций. Наиболее достоверным методом получения таких сведений являются натурные обследования.
Объем проводимых обследований зданий и сооружений увеличивается с каждым годом, что является следствием ряда факторов: физического и морального их износа, перевооружения и реконструкции производственных зданий промышленных предприятий, реконструкции малоэтажной старой застройки, изменения форм собственности и резкого повышения цен на недвижимость, земельные участки и др. Особенно важно проведение обследований после разного рода техногенных и природных воздействий (пожары, землетрясения и т.п.), при реконструкции старых зданий и сооружений, что часто связано с изменением действующих нагрузок, изменением конструктивных схем и необходимостью учета современных норм проектирования зданий.
Исключительно важное значение имеют обследование и оценка технического состояния строительных конструкций и зданий, в целом поврежденных пожаром, и установление причин недостаточной эффективности противопожарных мероприятий.
В процессе эксплуатации зданий вследствие различных причин происходят физический износ строительных конструкций, снижение и потерн их несущей способности, деформации как отдельных элементов, так и здания в целом. Для разработки мероприятий по восстановлению эксплуатационных качеств конструкций, необходимо проведение их обследовании с целью выявления причин преждевременного износа понижения их несущей способности.
В настоящее время обследованиями производственной среды и технического состояния зданий и сооружений в том или ином объеме занимаются разные организации, акционерные общества и т.п., большинство из которых ранее не занималось этим видом строительной деятельности. В результате нередко появляются работы невысокого качества, слабо отражающие современные достижения в области строительной техники и средств измерений.
Практически не ведется обобщение результатов обследований, проводимых даже специализированными организациями, что отрицательно сказывается на дальнейшем совершенствовании объемно-планировочных и конструктивных решений зданий и сооружений.
В настоящее время разработано большое количество государственных стандартов, инструкций и рекомендаций по определению отдельных физико-технических характеристик строительных материалов и конструкций как в натурных, так и лабораторных условиях. Однако практически отсутствуют работы, охватывающие весь комплекс вопросов, связанных с обследованиями состояния производственной среды (микроклимата) и эксплуатационных качеств (прочностных, теплотехнических и др.) как отдельных конструкций, так и зданий в целом, а литература по современным методам обследований зданий крайне ограничена.
Отсутствие унифицированных методик и приемов обследований в значительной степени объясняется отсутствием единого методического подхода к проведению обследований, разнообразием задач обследований и применяемых измерительных средств и методов обработки и обобщения результатов, что во многих случаях делает несопоставимыми данные, полученные разными исполнителями.
Выполненные разными организациями и специалистами отчеты и заключения по обследованиям зданий имеют разнородный характер как по содержанию, так и по форме, что объясняется многообразием объемно-планировочных и конструктивных решений, видов материалов конструкций и условий эксплуатации зданий различного назначения (жилые, общественные, производственные, сельскохозяйственные и др.), а также опытом специалистов, занимающихся обследованием зданий и сооружений.
Очевидно, что обследования зданий и сооружений различных отраслей промышленности должны выполняться специализированными организациями и специалистами, обладающими знаниями в самых различных областях строительной науки, а также знающими особенности технологических процессов в производственных зданиях. Учитывая, что в высших учебных заведениях не производилось подготовки специалистов по обследованию зданий с учетом специфики соответствующих отраслей промышленности, а также недостаточно освещение в литературе вопросов обследований, проблема создания соответствующей учебной литературы, практических пособий и руководств остается актуальной и неотложной задачей. В данной работе авторы стараются заполнить этот пробел.
Пособие имеет межотраслевой характер, учитывает часто встречаемые факторы, способствующие износу и разрушению конструкций, унификацию приемов и способов проведения натурных обследований. Вместе с тем в соответствующих разделах рассматриваются особенности обследований строительных конструкций зданий, эксплуатируемых при воздействиях различных видов производственных агрессивных сред (высоких температур, химически агрессивных сред и др.).
В работе уделено значительное внимание методике обследования строительных конструкций зданий, поврежденных пожаром, и установления причин недостаточной эффективности противопожарных мероприятий.
Кроме общих методик обследований железобетонных, металлических, деревянных и каменных конструкций, рассматриваются методы обследований отдельных видов ограждающих конструкций (стен, покрытий и кровель, полов и светопрозрачных конструкций).
При разработке Пособия использованы материалы следующих институтов: ЦНИИСКаим. Кучеренко, НИИЖБа, НИИОСПа им. Герсеванова, ЦНИИпроектстальконструкции им. Мельникова, Харьковского ПромстройНИИпроекта, МГСУ, ВНИИПО и других организаций.
Авторы понимают всю сложность рассматриваемых ими вопросов и не претендуют на исчерпывающие ответы. Поэтому они с благодарностью примут замечания и предложения, направленные на совершенствование и дополнение настоящего Пособия.
Авторы выражают признательность С.М. Гликину, Б.В. Лифанову и Р.В. Хомшиашвили, взявшим на себя труд рассмотреть весь текст Пособия и своими замечаниями и предложениями способствовать совершенствованию его содержания.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящее Пособие предназначается для организаций и специалистов, занимающихся исследованием производственной среды (микроклимата) и технического состояния строительных конструкций реконструируемых и эксплуатируемых зданий.
1.2. Общей целью натурных исследований производственной среды (микроклимата) является получение достоверных данных о факторах, формирующих производственную среду, их фактическом состоянии, причинах, обуславливающих данное состояние, для установления их соответствия нормативным требованиям и для разработки мероприятий по их улучшению.
1.3. Общей целью обследований технического состояния строительных конструкций являются выявление степени физического износа, причин, обуславливающих их состояние, фактической работоспособности конструкций и разработка мероприятий по обеспечению их эксплуатационных качеств.
1.4. В зависимости от поставленных задач натурные обследования зданий охватывают следующие этапы:
А. Предварительное обследование;
Б. Детальное инструментальное обследование;
В. Определение физико-технических характеристик материалов обследуемых конструкций в лабораторных условиях;
Г. Обобщение результатов обследований.
Детальное инструментальное обследование включает комплекс работ, связанных с выявлением:
а) факторов, формирующих производственную среду (микроклимат) помещений иих количественные показатели, и сравнение полученных результатов с нормативными требованиями;
б) технического состояния несущих и ограждающих конструкций, включая теплотехнические и прочностные показатели; пригодности их к дальнейшей эксплуатации и их соответствия современным нормативным требованиям.
Характер и объем натурных обследований определяются конкретными задачами, поставленными заказчиком работы перед исполнителями.
Примечание. 1. Пособие не охватывает некоторые специфические виды технологических воздействий; блуждающие токи, магнитные поля, производственные шумы; низкие температуры и др., при наличии таких факторов следует пользоваться указаниями специальной литературы.
2. Пособие не охватывает вопросы обследования строительных конструкций сооружений, подверженных нехарактерным для конструкций зданий воздействиям (подпорные стенки, очистные сооружения, элеваторы, газгольдеры и т.п.).
1.5. Определение стоимости работ по обследованию строительных конструкций зданий производится по «Сборнику цен на инженерно-обследовательные (изыскательские) работы по выявлению технического состояния строительных конструкций промышленных зданий и сооружений с разработкой мероприятий и рабочих чертежей по ремонту, усилению и восстановлению», разработанному ЦНИИпромзданий в 1991 г. В этом документе даются указания о порядке определения стоимости работ:
по предварительным обследованиям (сбор исходных данных);
по инструментальным обследованиям технического состояния строительных конструкций;
по разработке проектно-сметной документации для усиления строительных конструкций;
проведения статических испытаний, лабораторных работ по испытаниям строительных материалов;
выполнения вибродинамического инженерного обследования несущей способности строительных конструкций, проведения динамических испытаний в лабораторных условиях.
1.6. Установление стоимости работ по натурным обследованиям технического состояния строительных конструкций производится на основе учета объема и высоты здания, сложности объемно-планировочных и конструктивных его решений, степени износа конструкций и состава работ, особенности региона строительства, сейсмических, климатических и технологических воздействий и других факторов, определяющих условия эксплуатации здания и строительных конструкций.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ЗДАНИЯ
2.1. Основной задачей предварительного обследования здания является определение общего состояния строительных конструкций и производственной среды, определение состава намечаемых работ и сбора исходных данных, необходимых для составления технического задания на детальное инструментальное обследование для установления стоимости намечаемых работ и заключения договора с заказчиком.
2.2. Состав работ по предварительному обследованию включает:
общий осмотр объекта;
сбор информации об особенностях региона строительства; климатические и природно-геологические условия; сейсмичность региона и др.;
общие сведения о здании, время строительства, сроки эксплуатации;
общие характеристики объемно-планировочного, конструктивного решений и систем инженерного оборудования;
особенности технологии производства с точки зрения их воздействия на строительные конструкции;
фактические параметры микроклимата или производственной среды, температурно-влажностный режим, наличие агрессивных к строительным конструкциям технологических выделений, сведения об антикоррозионных мероприятиях;
гидрогеологические условия участка и общие характеристики грунтов оснований;
изучение материалов ранее проводившихся на данном объекте обследований производственной среды и состояния строительных конструкций;
изучение материалов по ранее проводившимся работам по ремонту и усилению и восстановлению эксплуатационных качеств строительных конструкций.
2.3. На стадии предварительного визуального обследования должны быть установлены по внешним признакам категории технического состояния конструкций в зависимости от имеющихся дефектов и повреждений.
На обсле
2.4. В зависимости от имеющихся дефектов и повреждений техническое состояние конструкции может быть классифицировано по 4 категориям согласно общим признакам, приведенным в табл. 2.1 и табл. II-1 - II-3 прил. II.
Таблица 2.1
Общая оценка технического состояния конструкций при предварительном обследовании зданий
| Категория состояния конструкции | Общие признаки, характеризующие состояние конструкции |
| I - нормальное | Отсутствуют видимые повреждения и трещины, свидетельствующие о снижении несущей способности конструкций. Выполняются условия эксплуатации 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 отсутствует опасность обрушения и угроза безопасности работающих. Требуется усиление и восстановление несущей способности конструкций |
| IV - предаварийное или аварийное | Существующие 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.). Требуется капитальный ремонт с усилением или заменой поврежденных конструкций в целом или отдельных элементов |
2.5. Ориентировочную оценку прочности бетона можно произвести по величине следа при простукивании молотком или ударом по зубилу, установленному «жалом» на поверхности бетона.
В табл. 2.2 дано ориентировочное значение прочности бетона в зависимости от оставленного следа на его поверхности после удара молотком весом 0,4-0,8 кг.
Таблица 2.2
Ориентировочная оценка прочности бетона путем простукивания поверхности молотком
| Результаты одного удара средней силы молотком весом 0,4-0,8 кг | Прочность бетона, МПа | |
| Непосредственно по поверхности бетона | По зубилу, установленному «жалом» на бетон | |
| На поверхности бетона остается слабый след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки | Неглубокий след, лещадки не откалываются | Более 20 |
| На поверхности бетона остается заметный след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки | От поверхности бетона откалываются острые лещадки | 20...10 |
| Бетон крошится и осыпается, при ударе по ребру откалываются большие куски | Зубило проникает в бетон на глубину до 5 мм, бетон крошится | 10...7 |
| Остается глубокий след | Зубило забивается в бетон на глубину более 5 мм | Менее 7 |
2.6. При оценке категории состояния конструкции (плит, балок, ферм и др.) необходимо определить величину их прогиба и сравнить с предельными допустимыми для данного вида конструкции и величины пролетов.
2.7. На стадии предварительного обследования даются рекомендации о необходимости принятия неотложных мер по предотвращению аварии конструкций, отнесенных к III и IV категориям.
2.8. При предварительном обследовании несущих конструкций следует особое внимание обращать на колонны, подкрановые балки, ригели рам, подстропильные и стропильные фермы; тормозные фермы, несущие элементы фахверков, прогоны, узлы опирания балок на уступы или консоли, стыковки соединений балок и их креплений к колоннам, на сохранность защитного слоя бетона железобетонных конструкций.
При осмотрах тормозных ферм подкрановых конструкций и узлов крепления балок к колоннам особое внимание должно быть обращено на состояние болтовых, заклепочных и сварных соединений, а также основных рабочих элементов узлов.
2.9. Намечаются и согласовываются с заказчиком меры по обеспечению безопасного ведения работ (получение спецодежды, индивидуальных средств защиты; устройство подмостей и приспособлений для доступа к обследуемым конструкциям, освещение затемненных участков и другие необходимые для проведения обследования меры) в соответствии с требованиями разд. 15 настоящего Пособия.
2.10. На основании предварительного осмотра объекта составляется рабочая программа детального обследования производственной среды, отдельных строительных конструкций и здания в целом.