Техническая эксплуатация зданий

 

Методы контроля состояния эксплуатационных свойств  материалов и конструкций.

Существенное повышение  качества строительных материалов. изделий  и конструкций может быть достигнуто при условии совершенствования производства и методов контроля качества на всех этапах строительного производства.

Контроль качества строительных материалов, изделий и конструкций производится двумя основными способами. Первый состоит в выявлении предельных несущих способностей объектов. что связано с доведением их до разрушения. Этот способ эффективен при проведении стандартных испытаниях образцов из стали, бетона и других конструкционных материалов. При испытании моделей сооружений и их фрагментов конструкции могут доводиться до предельных состояний.

Второй способ связан с производством испытаний неразрушающими методами, что позволяет сохранить  эксплуатационную пригодность рассматриваемого объекта без нарушения его несущей способности. Этот способ наиболее приемлем при обследовании зданий и сооружений, находящихся в эксплуатации.

Неразрушающие методы испытаний  построены в основном на косвенном  определении свойств и характеристик объектов и могут быть классифицированы последующим видам:

метод проникающих сред, основанный на регистрации индикаторных жидкостей пли газов, находящихся в материале конструкции:

механические методы испытании, связанные с анализом местных разрушений, а также изучением поведения объектов в резонансном состоянии;

акустические методы испытаний, связанные с определением параметров упругих колебаний с помощью ультразвуковой нагрузки и регистрацией эффектов акустоэмиссии:

—- магнитные методы испытаний (индукционный и магнито-

порошковый);

—- радиационные испытания, связанные с использованием

нейтронов и радиоизотопов:

—- рааиоволновые методы, построенные на эффекте распространения высококачественных и сверхчастотных колебании в излучаемых объектах;

— электрические методы, основанные на оценке электроемко 
сти, элсктропндуктивности и электросопротиапения изучаемого

объекта;

— использование геодезических приборов и инструментов при 
освидетельствовании и испытаниях конструкций.

МЕТОД ПРОНИКАЮЩИХ СРЕД

Этот метод можно  разделить на два: метод течеискания  и капиллярный. Первый из них используют для контроля герметичности резервуаров, газгольдеров, трубопроводов и других подобных сооружений.

При наличии дефектов вода просачивается сквозь неплотности или трещины проверяемой конструкции.

Для выявления трещин, не видимых невооруженным глазом, используется капиллярный метод. Этим методом выявляют дефекты путем образования индикаторных рисунков с высоким оптическим контрастом и с шириной линий, превышающей ширину раскрытия дефектов.

МЕХАНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

К механическим неразрушающим  методам относятся методы местных  разрушений, пластических деформаций и упругого отскока. Метод местных разрушений связан с некоторым ослаблением иссушен способности конструкций, поскольку образцы для испытаний извлекаются непосредственно из самой конструкции.

Метод пластических деформаций основан на оценке местных деформаций, вызыванных приложением к конструкции  сосредоточенных усилий. Этод метод  основан на зависимости размеров отпечатка на поверхности элемента, полученного при вдавливании индентора статистическими или динамическим воздействием, от прочности характеристик материала. Достоинство этого метода – в его технологической простоте, недостаток – в оценке прочности материала по состоянию поверхностных слоев.

Метод упругого отскока  основан на существовании зависимости между параметрами, характеризующими упругие свойства материала, и параметрами, определяющими прочность на сжатие.

АКУСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Ультразвуковые акустические методы основаны на изучении характера  распространения звука в конструкционных  материалах. Звук — колебательное  движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн в газообразной, жидкой или твердой среде. Упругие волны подразделяются на инфразвуковые, частота которых находится в пределах от 20 Гц до 20 кГц, и ультразвуковые с частотой от 20 кГц до 1000 МГц. При испытании бетона и керамики применяют ультразвуковые колебания с частотой от 20 до 200 кГц, при испытании металлов и пластмасс — с частотой от 30 кГц до 10 МГц.

МАГНИТНЫЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Магнитные методы основаны на регистрации магнитных полей рассеяния, возникающих над дефектами или на определении магнитных изделий. Магнитные методы испытаний можно классифицировать по способам регистрации магнитных полей рассеяния пли определения магнитных свойств контролируемых изделий. Основными являются следующие методы: магнитопорошковый, магнитографический, феррозондовый, индукционный.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

Электрические методы измерения  неэлектрических величин широко распространены при контроле и определении  физико-механических характеристик  строительных материалов, изделий и  конструкций. Однако более точными  являются методы определения влажности, основанные на термоэлектрических и диэлектрических эффектах.

 

Методика оценки эксплуатационных характеристик элементов  зданий.

Обследование строительных конструкций состоит из трех основных этапов:

первоначальное ознакомление с проектной документацией, рабочими и исполнительными чертежами, актами на скрытые работы;

визуальный осмотр объекта, установление его соответствия проекту, выявление видимых дефектов (наличие  трещин, протечек, коррозии металла, дефектов стыковых сварных и болтовых соединений и т.д.), составление плана обследования здания или сооружения, проведение комплекса исследований неразрушающими методами;

анализ состояния здания или  сооружения и разработка рекомендаций по устранению выявленных дефектов.

Основные задачи, которые  решаются с помощью методов и средств испытания строительных конструкций зданий или сооружении:

первая — определение теплофизических, структурных, прочностных и деформативных свойств конструкционных материалов и выявление характера внешних воздействий, передаваемых на конструкции;

вторая — сопоставление расчетных схем строительных конструкций, действующих усилий и перемещений с аналогичными параметрами, возникающими в реальной конструкции;

третья — идентификация расчетных моделей, которая получила развитие в последние годы.

 

Определение параметров микроклимата зданий и сооружений

Влажностный режим ограждений. Основными источниками появления влажности в ограждающих конструкциях являются: гигроскопическая влага, возникающая вследствие поглощения материалом ограждения влаги и воздуха, и конденсационная влага, выпадающая из воздуха на внутренней поверхности ограждения или в его толще.

Процентное отношение  фактической влажности к насыщающему  количеству при той же температуре  называют относительной влажностью воздуха. Нормальной считается относительная влажность от 50 до  50%.

Определение параметров звукоизоляции ограждающих  конструкций. Вредное влияние шума на нервную систему человека общеизвестно. Поэтому борьбе с шумом, в частности вопросам звукоизоляции, придается в настоящее время большое значение.

Звукоизоляция помещений  достигается различными путями:

соответствующей планировкой, при которой помещения с источником шума удалены от помещений, где требуется  тишина;

надлежащим размещением  инженерного и санитарно-технического оборудования (лифтов, вентиляторов, насосов, санитарных приборов и т.п.) и мероприятиями по снижению шума, возникающего от этого оборудования;

достаточными звукоизолирующими  качествами ограждающих конструкций помещения.

Звукоизолирующая способность  ограждения измеряется в дБ. Звукоизолирующая способность не является величиной постоянной, она изменяется в зависимости от высоты звука, т.е. от частоты звуковых колебаний.

Поэтому звукоизолирующие свойства ограждающих конструкций наиболее надежно определяются опытным путем. На основании опытов, проводимых при частотах в диапазоне от 100 ло 3200 Гц, для общепринятых конструкций составлены частотные характеристики звукоизолирующей способности.

Естественная  освещенность зданий. Хорошая освещенность рабочих мест уменьшает утомляемость зрения, повышает производительность труда, способствует снижению травматизма и опрятному содержанию помещения.

Качество освещенности характеризуется интенсивностью, которая  должна быть не ниже нормативной, и  равномерностью, т.е. отсутствием резких бликов и теней.

За единицу освещенности принимают люкс (лк), т.е. освещенность поверхности в 1 м² равномерно распределенным световым потоком в 1 люмен (лм).

Искусственная освещенность ввиду постоянной мощности источников света измеряется и нормируется в люксах.

Коэффициент естественной освещенности е какой-либо точки  внутри помещения представляет собой  выраженное в процентах отношение  освещенности этой точки к одновременной  освещенности наружной горизонтальной плоскости, освещаемой рассеянным светом всего небосвода при неравномерной яркости неба.

Необходимая теплозащита ограждений. К ограждающим элементам здания в теплотехническом отношении предъявляются следующие требования:

• оказывать сопротивление прохождению через них тепла;
• не иметь на внутренней поверхности температуры, значительно отличающейся от температуры воздуха помещения с тем, чтобы вблизи ограждения не ощущалось холода, а на поверхности не образовывался конденсат;
• обладать достаточной тепловой инерцией (теплоустойчивостью), чтобы колебания наружной и внутренней температур возможно меньше отражались на колебаниях температуры внутренней поверхности;

— сохранять  нормальный влажностный режим, так  как увлажнение ограждения снижает его теплоизоляционные свойства.

 

Раздел 2. Техническая эксплуатация конструкций и инженерных систем зданий

 

Тема 2.1 Техническая эксплуатация  оснований, фундаментов, подвальных помещений и придомовой территории

Основные понятия, термины и  определения.

Прочность и устойчивость здания в значительной степени, зависят от несущей способности основания и фундамента.

Толщина грунта, расположенного под фундаментом и воспринимающая через него нагрузку от здания, называется основанием. Грунты оснований под действием нагрузки от здания, сооружения деформируются; если при этом не происходит коренного изменения структуры грунта, то такая деформация называется осадкой. В отличие от осадки, просадкой называют деформации основания, связанные с коренными изменениями: выпиранием грунта из-под подошвы фундамента, оседанием отдельных пластов и т. п. Равномерная и незначительная осадка не нарушает прочности и устойчивости зданий. Неравномерная осадка и просадка грунтов оснований могут привести к значительным деформациям здания. Грунты, используемые в качестве оснований, подразделяются на скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Скальные и крупнообломочные грунты, практически не сжимаемые  под нагрузкой, не подвержены размыванию и являются надежным основанием. Несущая  способность песчаных оснований  зависит от крупности песка и его влажности.

Глинистые грунты в сухом  состоянии являются хорошим основанием, но при увлажнении они теряют свои свойства: в пластичном и разжиженном состоянии несущая способность глин значительно снижается. Глинистые грунты, обладающие в естественном состоянии видимыми невооруженным глазом порами, размеры которых значительно превосходят размеры частиц, составляющих скелет грунта, при увлажнении теряют свою связность. В таких грунтах образуются просадки, поэтому необходимо принимать меры для предохранения таких оснований от увлажнения.

Необходимо учитывать, что даже весьма значительные осадки, если они равномерны по периметру здания, безболезненно воспринимаются зданиями и сооружениями. Известны случаи, когда равномерные осадки измеряемые десятками сантиметров, не вызывали серьезных деформаций и не препятствовали нормальной эксплуатации зданий. Как уже отмечалось, более опасными являются неравномерные осадки. По чувствительности к неравномерным осадкам здания и сооружения подразделяются на малочувствительные и чувствительные.

Малочувствительными являются сооружения, которые проседают как одно пространственное целое равномерно или с креном, а также здания, элементы которых шарнирно связаны между собой.

Чувствительными к неравномерным осадкам называют конструкции, состоящие из жестко связанных между собой элементов, взаимное смещение которых может вызвать в несущих конструкциях здания значительные деформации или местные повреждения. К таким конструкциям относятся крупнопанельные здания с несущими поперечными стенами, рамы с жесткими узлами и др.