Пособие по обследованию строительных конструкций зданий

 

 

 

 

Рис. 3.18. Трехциклонный сепаратор НИИОГАЗ 

 

3.5.21. Отбор проб пыли, накопившейся  на конструкциях, производится послойно: с поверхности элемента, из верхнего  слоя пыли и из промежуточных  слоев не реже чем через 0,1 м по нормали к поверхности. При этом определяются состав пыли, ее насыпной вес и другие показатели.

3.5.22. Количественные анализы проливов  жидкости выполняют по перечню  определений, предусмотренных СНиП 2.03.11-85.

Пробы проливов в производственных помещениях следует отбирать из зон с постоянным и периодическим воздействием жидкостей при технологических процессах. Из каждой зоны необходимо отбирать две пробы по 0,5 л.

На планы производственных помещений наносятся зоны с постоянным или периодическим воздействием жидкостей и указывается величина концентрации водородных ионов жидкостей (рН). На картах значения рН проливов точки измерений располагаются в углах условных сеток обычно со стороны не более 2 м.

3.5.23. Водородный показатель (рН) определяется с помощью универсальной индикаторной ленты. Участок ленты длиной 1,5-2 см, увлажненный изучаемым раствором, изменяет свою окраску. Сопоставляя полученную окраску ленты с набором прилагаемых цветных эталонов с указанием соответствующих значений рН, получают искомую величину.

3.5.24. Химический анализ проб  грунта производится на определении  состава водной вытяжки (SО4, Сl', Са" Fе", Мg" и др.) и водородного показателя рН. При этом определяется также влажность грунта.

По результатам химического анализа строят графики распределения солевого состава по глубине шурфов и скважин.

Степень агрессивного воздействия грунта выше уровня грунтовых вод на бетонные и железобетонные конструкции устанавливается в зависимости от показателя агрессивности и зоны влажности по табл. 3 СНиП 2.03.11-85.

3.5.25. В зависимости от степени  агрессивности эксплуатационной  среды и материала конструкции  разрабатываются мероприятия по  защите строительных конструкций  от коррозии согласно рекомендациям  СНиП 2.03.11-85. 

 

4. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ КАЧЕСТВАМ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 

 

4.1. Согласно действующим в настоящее  время принципам проектирования  и расчета строительных конструкций  различают два основных вида  требований:

по обеспечению несущей способности - предельное состояние первой группы; по пригодности к нормальной эксплуатации - предельное состояние второй группы.

4.2. Предельными считаются состояния, при которых конструкции перестают  удовлетворять предъявляемым в  процессе эксплуатации требованиям, т.е. теряют способность сопротивляться внешним нагрузкам и воздействиям или получают недопустимые перемещения или повреждения.

4.3. Выполнение требования по  предельным состояниям первой  группы должно защищать конструкции  от:

хрупкого, вязкого, усталостного или иного характера разрушения;

потери устойчивости формы конструкции или ее положения, перехода в изменяемую систему;

разрушения под совместным воздействием силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды (периодического или постоянного воздействия агрессивной среды, действия попеременного замораживания и оттаивания и т.п.).

4.4. Выполнение требования по  предельным состояниям второй  группы должно защищать конструкции  от:

чрезмерных или продолжительных раскрытий трещин;

чрезмерных перемещений - прогибов, углов перекоса и поворота, колебаний.

4.5. Пластическое разрушение элементов  и конструкций сопровождается  значительным развитием пластических  деформаций при повторяющихся  нагрузках по условиям переменной  текучести и прогрессивного разрушения.

4.6. Хрупкое разрушение сопровождается малой деформацией, как правило, при концентрации напряжений, низких температурных или ударных воздействиях, в большинстве случаев при одновременном действии указанных факторов.

4.7. Усталостное разрушение сопровождается  образованием и развитием трещин в результате многократно повторяющихся силовых воздействий от подвижных вибрационных и других переменных нагрузок, приложенных непосредственно к конструкциям.

Потеря устойчивости, формы или положения характеризуется тем, что конструкция или элемент утрачивает способность сохранять свое равновесное состояние, соответствующее действующим при этом внешним нагрузкам и воздействиям.

Переход конструкции в изменяемую систему характеризуется превращением ее в кинематический механизм, у которого возможность изменения формы в направлении действия нагрузки не ограничена никакими связями.

4.8. Предельное состояние в результате  текучести материала, неупругих  сдвигов в соединениях, качественного  изменения конфигурации означает  переход конструкции в такое  состояние, когда при сохранении общей несущей способности необходимо прекратить эксплуатацию конструкций в связи с существенным нарушением геометрической формы и выполнить ремонтные работы по замене или восстановлению конструкций. Указанное предельное состояние как и потеря несущей способности, относится к первой группе и проверяется на действие тех же расчетных предельных нагрузок.

В отличие от несущей способности, когда критериями предельных состояний являются силовые факторы (или нагрузки) и выполняется проверка усилий или напряжений, для полной непригодности к эксплуатации предельные состояния конструкций при сохранении их несущей способности по существу должны оцениваться на основе деформационных критериев - ограничений перемещений или деформаций конструкций, работающих за пределом упругости.

4.9. Предельное состояние по ограничению  перемещений, сдвигов в соединениях, колебаний и изменения положения  конструкций и элементов (вторая  группа) характеризуется тем, что  нарушаются условия нормальной  эксплуатации, связанные с пребыванием людей, работой технологического оборудования и сохранностью ограждающих конструкций.

В отличие от предельных состояний первой группы, возможность наступления которых в принципе не допускается, установленные СНиП II-23-81* для второй группы предельно допустимые значения перемещений или параметров колебаний и изменения положения конструкции могут быть достигнуты в процессе работы конструкций при действии эксплуатационных нагрузок.

4.10. К ограждающим конструкциям, кроме вышеуказанных, предъявляются дополнительно теплотехнические требования, обусловленные их функциональным назначением в качестве конструкций, изолирующих помещение от внешних климатических воздействий.

Теплотехнические требования, предъявляемые к ограждающим конструкциям зданий, регламентируются СНиП II-3-79* и зависят от вида ограждения (стена, покрытие, полы и др.), нормируемых параметров воздушной среды помещения, климатических условий района и функционального назначения здания.

Теплотехнические требования, предъявляемые к ограждающим конструкциям, в последнее время существенно изменились в связи с проблемой экономии и рационального использования энергетических ресурсов, а также обеспечением долговечности ограждающих конструкций зданий, эксплуатируемых в различных климатических районах. 

 

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ  ПАРАМЕТРОВ, ПРОГИБОВ И ДЕФОРМАЦИИ  КОНСТРУКЦИЙ 

 

Процесс обследования строительных конструкций включает работы, имеющие общую методику проведения, характерные практически для всех видов конструкций. К ним относятся следующие виды работ:

а) обмерные;

б) измерения прогибов и деформаций конструкций;

в) методы и средства наблюдений за трещинами.  

 

5.1. Обмерные работы 

 

5.1.1. Состав и количество обмерных  работ устанавливаются на этапе  предварительного обследования  и зависят от задач обследования, наличия проектной документации, проведенных ранее реконструкций здания и отдельных конструкций и т.п.

5.1.2. Обмерами определяются конфигурация, размеры, положение в плане и  по вертикали конструкций и  их элементов. Должны быть проверены основные размеры конструктивной схемы здания: длины пролетов, высоты колонн, сечения конструкций, узлы опирания балок и другие геометрические параметры, от величины которых зависит напряженно-деформированное состояние элементов конструкций.

При проведении обмерных работ положение основных линий, углов и отметок, от которых производится измерение, должно определяться геодезической съемкой с применением теодолита, нивелира и других средств измерения в соответствии с требованиями СНиП 3.01.03-84.

Погрешность измерений в процессе геодезического контроля точности геометрических параметров зданий должна быть не более 0,2 величины отклонений, допускаемых строительными нормами и правилами, государственными стандартами или проектной документацией.

5.1.3. Для обмеров отдельных конструкции и их элементов используются рулетки, деревянные складные рейки с нанесенными на них делениями, наборы металлических линеек и угольников разной длины, штангенциркули, уровня, отвесы и т.д.

5.1.4. Обмерные чертежи выполняются в масштабе 1:100, чертежи фрагментов и узлов - в масштабе от 1:50 до 1:5.

В процессе натурных обследований результаты обмеров наносятся на предварительно подготовленные копии рабочих чертежей проекта здания или на эскизы для последующего изготовления обмерных чертежей.

Размеры и высотные отметки конструкций проставляются на обмерных чертежах в соответствии с правилами оформления архитектурно-строительных рабочих чертежей (ГОСТ Р.21.1501-92). 

 

5.2. Измерения прогибов  и деформаций 

 

5.2.1. Деформации и прогибы в конструкциях возникают вследствие перегрузок, неравномерной осадки фундаментов, пучения грунтов оснований, температурных воздействий при изменении уровня грунтовых вод и влажностного режима грунтов оснований, потерь устойчивости несущих конструкций и других внешних воздействий. Нередко характер развития деформаций конструкций может свидетельствовать о причинах их обуславливающих.

Допустимые пределы деформаций и прогибов зависят от материала и вида конструкций и регламентируются нормами проектирования конструкций зданий.

5.2.2. Отклонения от вертикали  и искривления в вертикальной  плоскости конструкций могут  быть измерены с помощью отвеса  и линейки (рис. 5.1). 

 

 

 

Рис. 5.1. Измерение отклонений от вертикали конструкций с помощью отвеса

1 - стена, перегородка или колонна; 2 - перекрытие; 3 - отвес; 4 - сосуд с водой; 5 - измерительная линейка; 6 - точка измерения 

 

Смещения по горизонтали от опорных точек, а также вертикальные перемещения определяются измерениями с помощью мерной ленты, линейки иди геодезической съемкой (рис. 5.2). С помощью теодолитов могут быть измерены также наклоны и выпучивания стен и других вертикально расположенных конструкций.

5.2.3. Величины прогибов, искривлений  конструкций и их элементов  измеряются путем натяжения тонкой  проволоки между краями конструкции или ее частями, не имеющими деформации, и измерения максимального расстояния между проволокой и поверхностью конструкции с помощью линейки. 

 

 

 

Рис. 5.2. Измерение горизонтального и вертикального смещения двух точек с помощью теодолита

1, 2 - точки; 3 - теодолит, 4 - переносная линейка  

 

Величины прогибов могут быть определены также с помощью прогибомеров и гидростатического уровня (рис. 5.3, 5.4).

При использовании прогибомеров измеряется величина перемещения элемента, закрепленного на деформирующемся участке конструкции, относительно неподвижного элемента. В качестве прогибомера могут быть использованы две планки или система, передающая перемещения от недеформируемой конструкции на измерительный прибор, в качестве которого обычно используется индикатор часового типа (мессура). 

 

 

 

Рис. 5.3. Схема измерения прогибов гидростатическим уровнем

1 - градуированная трубка; 2- телескопическая стойка; 3- сосуд; 4- резиновый шланг;

5 - краник; 6 - точка измерения 

 

 

 

Рис. 5.4. Прогибомер П-1

1 - мерный диск; 2 - металлическая трубка; 3 - стеклянная трубка со шкалой; 4 - окуляр; 5 - резиновая трубка; 6 - зажим; 7 – шток; 8 – пробка 

 

При малых линейных деформациях растяжения или сжатия измерение прогибов элементов производится при помощи тензометров, а сдвиги и повороты - геодезической съемкой.

5.2.4. Деформацию перекрытий определяют  прогибомером П-1 (см. рис. 5.4) или нивелиром  НВ-1 со специальной насадкой.

Перед началом замеров шток устанавливают в такое положение, чтобы показания в мерной трубке соответствовали нулю. Затем трубку с диском передвигают по поверхности потолка; через каждый полный поворот диска снимают отсчеты по мерной трубке. Прогибы замеряют в различных точках потолка.

Таким же образом прогибомером П-1, нивелиром НВ-1 измеряют прогибы несущих элементов лестниц - балок, маршей и плит.

5.2.5. Определение кинетики развития  деформаций осуществляется путем  многократных их измерений через  определенные интервалы времени (от одних до 30 суток) в зависимости  от скорости развития деформации.

5.2.6. Основной причиной появления  общих деформаций зданий и  сооружений являются неравномерные  осадки грунтов оснований, что  является следствием, как правило, изменения гидрогеологических условий, чрезмерного увлажнения грунтов, надстройки существующего здания без учета несущей способности фундаментов и т.п.

5.2.7. Наблюдения за деформациями  зданий и сооружений, находящихся  в эксплуатации, проводят в случаях  появления трещин, раскрытия швов, перемещения и наклона строительных  конструкций, а также резкого изменения условий эксплуатации.

Цель наблюдения за деформациями состоит в том, чтобы установить, стабилизировались или продолжают развиваться осадки здания и другие изменения в конструкциях.