Оценка состояния стальных конструкций по внешним признакам после воздействия пожаром.

П р и м е ч а н и е. После длительного воздействия температуры около 1400° С на поверхности стальных элементов появляются твердая и хрупкая пленка серо-синего или черного цвета, а также участки с губчатой структурой, что свидетельствует о пережоге стали.

Классификация причины реконструкции.

Реконструкция выполняется по следующим причинам:

- техническое перевооружение предприятий из-за морального или технического износа технологического оборудования;

- смена или модернизация технологического процесса и установка нового, более совершенного оборудования (вместо комплекса сооружений «Блюминга» агрегат по непрерывной разливке стали (НРС));

- расширение технической зоны в плане и по высоте, увеличение полезной нагрузки на конструкции;

Реконструкция действующего предприятия может осуществляться как путем строительства новых цехов и объектов взамен ликвидируемых, дальнейшая эксплуатация которых не целесообразна по техническим и экономическим причинам.

Основной целью реконструкции действующего предприятия (строительство новых зданий не рассматривается) является придание существующим строительным конструкциям новых свойств, обеспечивающих нормальную эксплуатацию либо установку более совершенного или нового по профилю технологического оборудования. Моральная долговечность технологического оборудования в промышленности составляет 5…15 лет. Таким образом, за время естественного физического износа металлических конструкций каркаса здания или сооружения (в среднем 50…70 лет) смена технологии и оборудования должна произойти несколько раз. Это, в свою очередь, может вызвать необходимость неоднократного проведения частичной или полной реконструкции.

Классификация способов реконструкции. Замена существующих конструкций может быть полной (полная реконструкция) или частичной, при которой заменяется лишь та часть конструкции, восстановление работоспособности или повышение несущей способности которой экономически не оправдано (средняя реконструкция); в ряде случаев достаточно использовать способы косвенного или прямого усиления (малая реконструкция).

Рис.1. Классификация видов реконструкции

Наиболее эффективно осуществлять малую реконструкцию вообще без замены или усиления конструкции, используя лишь резервы несущей способности каркаса и его элементов. Классификация способов реконструкции приведена на рис.1.

По расходу металла и стоимости малая реконструкция экономичней, чем полная или средняя реконструкции, последние имеют ряд преимуществ:

новые конструкции более прогрессивны; характеризуются высоким качеством изготовления; обеспечивают удобство монтажа; в некоторых случаях позволяют сократить перерыв в технологическом процессе на время работы по реконструкции; максимально отвечают требованиям нормальной эксплуатации настоящего периода и на перспективу.

При выборе способов реконструкции учитывают следующие особенности: при полной реконструкции новые здания возводятся на месте старых; при средней и малой реконструкции предпочтение отдается решениям, позволяющую обеспечить непрерывность или минимальную остановку технологического процесса и максимальное сохранение существующих конструкций. Технические решения в этом случае должны базироваться на результатах обследования конструкции. (План предприятий до реконструкции и после реконструкции). (Пример полной реконструкции где демонтирована старая технология и возведено новое предприятие другой более современной технологии, без остановки выпуска продукции предприятия).

При разработке проекта реконструкции должны учитываться три периода работы конструкций:

период А – предшествует началу работ по реконструкции, требуя проверки возможности дальнейшей нормальной эксплуатации конструкций с учетом их физического состояния, выполнение необходимых проверочных расчетов по определению несущей способности на момент реконструкции, назначении страховочных мероприятий по режимам эксплуатации, по ограничению нагрузок и воздействий до окончательного усиления, восстановления или замены.

период Б – соответствуют времени проведения конструкции; в ряде случаев требуют выполнения дополнительных мероприятий по обеспечению работы конструкций по временной схеме;

период В – соответствующей эксплуатации конструкций после реконструкции и требует обеспечения их нормальной работы в изменившихся условиях.

При реконструкции способом замены существующих конструкций или их удаления следует обеспечить прочность, устойчивость и пространственную неизменяемость сохраняемых конструкций и их частей на периоде Б и В.

В дальнейшем основное внимание будет уделено способам малой реконструкции и повышению надежности сохраняемых конструкций и их элементов.

Проектирование усиления.

Общее положение. Под усилением подразумевается комплекс конструктивных мер, направленных на восстановление (при ремонте) утерянных эксплуатационных свойств конструкций или на повышение (при реконструкции) несущей способности и надежности конструкций и их элементов.

Необходимость усиления обуславливается факторами, препятствующими продолжению нормальной эксплуатации конструкций:

- наличием недопустимых дефектов и повреждений (возникающих на стадии проектирования, изготовления, транспортировки и монтажа, в процессе эксплуатации), в результат чего не обеспечиваются требования прочности, устойчивости, хладостойкости или выносливости, жесткости;

- эксплуатационным износом, вызываемый механическими воздействиями технологического оборудования, коррозионным износом, температурными и атмосферными воздействиями, нарушениями правил эксплуатации оборудования и конструкций;

- повреждением стихийного характера;

- изменение условий эксплуатации (изменения нагрузок, габаритов оборудованиями режима его работы, вызванными интенсикацией технологического процесса при реконструкции).

Основной целью усиления является обеспечение нормальной эксплуатации сохраняемых конструкций и технологического оборудования. Удовлетворение этого общего требования возможно при достижении после усиления необходимой прочности, устойчивости, жесткости, надежности сохраняемых конструкций.

Необходимо иметь в виду, что при производстве работ по усилению конструкции, как правило, неизбежно некоторое стеснение технологического процесса или даже его остановка, что приводит к определенным экономическим потерям. Поэтому усиление конструкции необходимо рассматривать как крайнее средство по обеспечению нормальных условий эксплуатации, когда этой цели нельзя достичь не за счет выявленных резервов несущей способности ни путем уменьшения нагрузок, действующих на конструкцию (ограничение грузоподъемности мостовых кранов, хода крановой тележки, сближения кранов, изменения расположения кранов в пролетах цеха, замена ограждающих конструкций на более легкие и т.п.).

Для выбора оптимального варианта усиления следует проанализировать несколько решений по экономическим критериям с учетом возможного ограничения технологического процесса и по критерию технологичности производства работ. При значительных объемах работ определяющими факторами могут оказаться расход стали на усиление, трудоемкость изготовления и монтаж дополнительных элементов, длительность остановки производства.