Библиотека строителя. Статьи строительной тематики

Работоспособное техническое состояние. Оценка технического состояния зданий после землетрясения по внешним признакам. Рис.23. Характерные повреждения конструкций многоэтажных промзданий

Поиск в тексте

Действующий

Изложена методика для быстрой оценки надежности стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций на основе имеющихся в них повреждений и дефектов, а также оценка технического состояния зданий или сооружений по состоянию отдельных конструкций.

Дана методика по прогнозированию вероятности аварий зданий и сооружений по показателям проекта, строительства и эксплуатации.

Рекомендации предназначены для работников служб, занимающихся эксплуатацией зданий и сооружений, инженеров-проектировщиков, разрабатывающих новые проекты, проекты реконструкции или осуществляющих авторский надзор за строительством, а также могут быть использованы при обследовании зданий и сооружений.

Настоящие рекомендации разработаны к.т.н. Добромысловым А.Н. при участии инж. Фролова Ю.В., Кузиной О.Л., Третьяковой С.В. в развитие ранее выпущенной работы ЦНИИПромзданий в 1989 г .

ПРЕДИСЛОВИЕ

При эксплуатации зданий и сооружений, а также при их обследовании широко применяются для оценки технического состояния конструкций визуальные обследования. В связи с этим возникает необходимость в установлении надежности обследуемых конструкций по внешним признакам повреждений.

Как показали наблюдения, в процессе эксплуатации конструкций происходит циклическое изменение их надежности, что связывается с изменчивостью величин нагрузок и изменением несущей способности вследствие различных повреждений.

При достижении конструкцией определенного уровня надежности в ней будут наблюдаться необратимые повреждения: трещины, потеря устойчивости сжатых элементов, пластические деформации, коррозионные повреждения и т.п. Повреждения критического характера в конструкциях могут привести к обрушению конструкции и аварии здания или сооружения.

Учет влияния повреждений на надежность конструкции зданий и сооружений обобщен в настоящих рекомендациях.

Для удобства оценки надежности составлены подробные таблицы для различных видов конструкций. Своевременная оценка технического состояния конструкций и сооружений позволит вовремя провести их ремонт и усиление и тем самым обеспечить их надежность при эксплуатации.

Не менее важным вопросом является экспертиза здания или сооружения на предрасположенность к аварии. Выявление таких объектов по предлагаемой в рекомендациях методике позволит эксперту или автору проекта критически подойти к оценке их надежности и принять в случае необходимости дополнительные мероприятия по контролю качества, что в итоге будет способствовать повышению надежности.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для приближенной оценки надежности эксплуатируемых отдельных строительных конструкций и надежности зданий и инженерных сооружений в целом. По результатам этих оценок устанавливается пригодность конструкций зданий и инженерных сооружений для эксплуатации, сроки ремонтов, а также необходимость применения более точных методов установления надежности конструкций.

1.2. Оценка надежности строительных конструкций при эксплуатации производится на основе имеющихся в них повреждений, устанавливаемых на основе визуальных обследований.

1.3. Оценка вероятностей аварий зданий и сооружений и их надежность осуществляется по методике экспертных оценок.

1.4. Под надежностью строительных конструкций понимается сохранение во времени, установленного нормами их качества: необходимой несущей способности, долговечности, деформативности.

2. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ИХ ПОВРЕЖДЕНИЯМ

2.1. Повреждения в конструкции разделяются в зависимости от причин их возникновения на две группы: от силовых воздействий и от воздействия внешней среды. Последняя группа повреждений снижает не только прочность конструкции, но и уменьшает ее долговечность. Основные виды повреждений стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций приведены на рис.1...31 приложения 6.1.

2.2. В зависимости от имеющейся поврежденности и надежности, техническое состояние конструкций разделяется на 5 категорий: нормальное, удовлетворительное, не совсем удовлетворительное, неудовлетворительное, аварийное.

2.3. Влияние повреждений на надежность конструкций оценивается посредством уменьшения общего нормируемого коэффициента надежности (запаса) конструкций в процессе эксплуатации, где - коэффициент надежности по материалу, - коэффициент условий работы, - коэффициент надежности по нагрузке, - коэффициент надежности по назначению.

Относительная надежность конструкции при эксплуатации и поврежденность конструкции , где - фактический коэффициент надежности конструкции с учетом имеющихся повреждений.

Значения и , а также приближенная стоимость ремонта по восстановлению первоначального качества в процентах по отношению к первоначальной стоимости для различных категорий технического состояния конструкций приведены в табл.1.

2.4. Оценка технического состояния стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций на основе имеющихся в них повреждений приведена в таблицах 2-5. При этом оценка надежности конструкций должна проводиться по максимальному повреждению на длине конструкции. Для оценки категории состояния конструкции необходимо наличие хотя бы одного признака, приведенного в графах 2, 3 таблиц.

2.5. Общая оценка поврежденности здания и сооружения производится по формуле

где , , ... - максимальная величина повреждений отдельных видов конструкций, , , ... - коэффициенты значимости отдельных видов конструкций.

При оценке величин повреждений учитывают их максимальную величину, так как авария здания или сооружения обычно происходит из-за наличия критического дефекта в отдельно взятой конструкции.

Коэффициенты значимости конструкций устанавливаются на основании экспертных оценок, учитывающих социально-экономические последствия разрушения отдельных видов конструкций, характера разрушения (разрушение с предварительным оповещением посредством развития пластических деформаций или мгновенное хрупкое разрушение). При отсутствии данных коэффициенты значимости принимаются: для плит и панелей перекрытия и покрытия 2, для балок 4, для ферм 7, для колонн 8, для несущих стен и фундаментов 3, для прочих строительных конструкций 2.

Таблица 1

Описание технического состояния

Относительная надежность

Повреж-
денность

Стоимость ремонта , %

Нормальное исправное состояние. Отсутствуют видимые повреждения. Выполняются все требования действующих норм и проектной документации. Необходимости в ремонтных работах нет.

Удовлетворительное работоспособное состояние. Несущая способность конструкций обеспечена, требования норм по предельным состояниям II группы и долговечности могут быть нарушены, но обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. Требуется устройство антикоррозийного покрытия, устранение мелких повреждений.

Не совсем удовлетворительное, ограниченно работоспособное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о снижении несущей способности. Для продолжения нормальной эксплуатации требуется ремонт по устранению поврежденных конструкций.

Неудовлетворительное, (неработоспособное) состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности к эксплуатации конструкций. Требуется капитальный ремонт с усилением конструкций. До проведения усиления необходимо ограничение действующих нагрузок. Эксплуатация возможна только после ремонта и усиления.

Аварийное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о возможности обрушения конструкций. Требуется немедленная разгрузка конструкции и устройство временных креплений, стоек, подпорок, ограждений опасной зоны. Ремонт в основном проводится с заменой аварийных конструкций.


Относительная оценка надежности здания или сооружения производится по формуле

2.6. При проведении экспресс-обследований общая оценка технического состояния зданий и сооружений может быть произведена по таблицам 6...16, в зависимости от имеющихся в них характерных повреждений.

2.7. Величину повреждения строительных конструкций через лет ее эксплуатации определяют по формуле

где - постоянная износа, определяемая по данным обследования на основании изменения несущей способности в момент обследования; - относительная надежность, определяемая по категории технического состояния конструкции в зависимости от повреждений по табл.1, - срок эксплуатации в годах на момент обследования.

2.8. Срок эксплуатации конструкции до капитального ремонта в годах определяется по формуле

где - постоянная износа, определяемая по п.2.7.

2.9. Срок эксплуатации конструкции до аварийного состояния .

3. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ВЕРОЯТНОСТИ АВАРИЙ

3.1. Аварии зданий и сооружений возникают в основном из-за допущенных грубых ошибок и просчетов, допущенных при разработке проектов, строительстве и эксплуатации. В случае неблагоприятного прогноза назначаются дополнительные меры по проверке качества проектирования, строительства и эксплуатации с целью устранения обнаруженных дефектов.

3.2. Недостаточная надежность проекта может возникнуть вследствие:

а) несоответствия принятой расчетной модели действительной работе конструкций из-за отсутствия или неполноты норм на проектирование, неясности расчетных схем и фактических условий работы и эксплуатации объекта;

б) недостаточных данных о действующих нагрузках и воздействиях;

в) недостаточных сведениях о свойствах и изменчивости материалов, конструкций и оснований, а также масштабного фактора;

г) применения новых неапробированных типов конструкций;

д) недостаточной сопротивляемости сооружения случайным воздействиям и повреждениям;

е) допущенных ошибок из-за отсутствия достаточного опыта проектировщиков, сложности расчета и конструирования, недостатка времени на проектирование.

3.3. Некачественное строительство объектов может возникнуть вследствие:

а) применения дефектных материалов;

б) использования необычных или неапробированных методов возведения;

в) плохого контроля за качеством строительства, неудовлетворительным взаимодействием проектировщиков и строителей;

г) низкой квалификации производственного персонала, частая смена производственного персонала;

д) неудовлетворительной обстановки на стройке: недостаток времени, средств, плохие взаимоотношения персонала.

3.4. Некачественная эксплуатация может возникнуть вследствие:

а) завышений проектных нагрузок;

б) отступлений от правил эксплуатации;

в) использования объекта не по назначению;

г) отсутствия контроля за состоянием здания или сооружения;

д) эксплуатации здания или сооружения с неустраненными дефектами;

е) снижения прочности конструкций во времени вследствие накопления повреждений: коррозии, выветривания, изменения грунтовых условий, усталости материала и т.п.

3.5. Определение вероятности аварии производят на основании анализа условий, влияющих на надежность сооружений, используя экспертные оценки, что не исключает применение расчетных данных или данных натурных обследований.

Опросная анкета, на которую анонимно отвечают эксперты, содержит ряд оценочных условий, каждое из которых имеет свой удельный вес, с общей суммой всех условий равной 1 (см. табл.17).

3.6. Каждое условие оценивается по балльной шкале и имеет 5 вариантов ответа: 1 (неприемлемо), 2 (неудовлетворительно), 3 (удовлетворительно), 4 (хорошо), 5 (отлично).

Условную надежность здания или сооружения определяют по формуле , где - удельная оценка надежности, получаемая умножением удельного веса условия на оценку в баллах.

3.7. Полученные значения для сооружения сравнивают со шкалой оценок надежности (см. табл.18).

3.8. В таблице 17 приведены типовые условия анализа надежности сооружения, находящегося в эксплуатации. При необходимости может быть проведен анализ только надежности проекта, а число условий может быть дополнено или изменено.

3.9. Для более достоверных оценок надежности зданий и сооружений против аварии их оценку осуществляют несколькими независимыми экспертами.

4. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ ПОСЛЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

4.1. Оценка технического состояния зданий и сооружений производится согласно пп.2.4 и 2.5 на основе имеющихся повреждений отдельных конструкций. При этом оценка надежности конструкций должна проводиться по максимальному повреждению.

4.2. При проведении экспресс-обследований общая оценка технического состояния зданий и сооружений производится по таблицам 19, 20.

5. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ ПОСЛЕ ПОЖАРА ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Оценка технического состояния зданий и сооружений производится согласно пп.2.4 и 2.5 на основе характерных повреждений при пожарах, приведенных в таблицах 22, 23.

6. ПРИЛОЖЕНИЯ

6.1. ХАРАКТЕРНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Рис.1. Повреждения стальных конструкций

Рис.1. Повреждения стальных конструкций

а - общая потеря устойчивости балки; б - то же стойки; в - то же резервуара; г - местная потеря устойчивости сжатого пояса балки; д - то же днища резервуара (хлопун); е - механическое повреждение элемента (погнутость) в его плоскости; ж - то же элементов; з - отклонение фермы от вертикали

Рис.2. Повреждения стальных конструкций

Рис.2. Повреждения стальных конструкций

Коррозия элементов: а - общая; б - местная; в - язвенная; г - щелевая; д - трещины в фасонке по металлу и сварному шву; е - трещины в резервуаре по краю отверстия; 1 - трещина; 2 - квадратное отверстие

Рис.3. Дефекты сварных соединений

Рис.3. Дефекты сварных соединений

а - неравномерное сечение шва, кратеры; б - прожоги; в - резкий переход металла шва к основному металлу; г - неполномерностъ шва; д - наплывы; е - подрезы основного металла; ж - трещины; з - непровары; и - шлаковые включения

Рис.4. Места зарождения усталостных трещин в стальных конструкциях

Рис.4. Места зарождения усталостных трещин в стальных конструкциях

а - в соединениях прикрепления ребер жесткости балок к сплошной стене; б - в стыковых соединениях; в, г - в нахлесточных соединениях; д - в верху подкрановых балок; Т1 - трещина по сварному шву; Т2, Т3 - по металлу

Рис.5. Трещины при разрушении изгибаемых железобетонных элементов

Рис.5. Трещины при разрушении изгибаемых железобетонных элементов

а - от действия изгибающего момента на различных стадиях работы; б - от поперечной силы; в - в короткой консоле

Рис.6. Трещины при разрушении железобетонных элементов

Рис.6. Трещины при разрушении железобетонных элементов

а - центрально-растянутого; б, в - центрально-сжатого; г, д - внецентренно-сжатого; 1 - участок раздробления бетона

Рис.7. Трещины в железобетонных балках

Рис.7. Трещины в железобетонных балках

а - без предварительного напряжения; б - предварительно напряженных; 1 - наклонные трещины; 2 - наклонные трещины, переходящие в горизонтальные; 3 - вертикальные трещины; 4 - горизонтальные трещины; 5 - трещины в месте сопряжения стенки и верхнего пояса; 6 - система прерывистых трещин в опорной зоне балки; 7 - откол угла защитного слоя бетона при проскальзывании высокопрочной проволоки

Рис.8. Трещины при разрушении плит

Рис.8. Трещины при разрушении плит

а - балочной (вид снизу); б - опертой по контуру (вид снизу); в - сборной панели перекрытия; 1 - наклонные трещины до нижней грани ребра; 2 - вертикальные трещины; 3 - откол бетона опоры

Рис.9. Трещины в железобетонных фермах

Рис.9. Трещины в железобетонных фермах

а - в сжатом поясе и узле; б - в растянутом раскосе; в - в опорном узле; г - в растянутом поясе и узле; 1 - серия наклонных трещин; 2 - лещадка; 3 - трещина в месте сопряжения раскоса и пояса; 4, 5 - трещины в поясе фермы; 6 - серия вертикальных трещин; 7 - горизонтальная трещина; 8 - наклонная трещина, доходящая до нижней грани пояса; 9 - откол лещадок; 10 - вертикальные трещины; 11 - горизонтальные трещины

Рис.10. Технологические трещины в железобетонной балке покрытия

Рис.10. Технологические трещины в железобетонной балке покрытия

1, 2 - от расслоения и зависания бетонной массы при бетонировании и расширении металлических паровых рубашек; 3 - усадочные; 4 - от расслоения при бетонировании и от усадки

Рис.11. Расположение усадочных трещин на монолитной железобетонной стене резервуара

Рис.11. Расположение усадочных трещин на монолитной железобетонной стене резервуара

1, 2 - трещины от усадки; 3 - рабочий шов бетонирования

Рис.12. Характерные дефекты железобетонных подкрановых балок

Рис.12. Характерные дефекты железобетонных подкрановых балок

1 - непроектное крепление балки к колонне, повреждение крепления; 2 - обрыв элемента крепления балки к надкрановой части колонны; 3 - разрушение бетона полки в опорной зоне; 4 - косые трещины у опоры; 5 - силовые вертикальные трещины в свесах полок; 6 - оголение арматуры от ее коррозии; 7 - местное разрушение свесов полок; 8 - разрушение свесов полок в местах установки упоров; 9 - горизонтальные трещины; 10 - разрушение бетона в опорной зоне; 11 - нарушение анкеровки закладной детали

Рис.13. Повреждения фундаментов

Рис.13. Повреждения фундаментов

а - под железобетонные колонны; б - под стальные колонны; в - ленточных фундаментов; 1 - трещина в стаканной части от недостатка арматуры; 2 - трещина от изгиба нижней ступени; 3 - коррозия бетона и арматуры; 4 - скол граней; 5 - отслоение защитного слоя; 6 - трещина вдоль анкерного болта; 7 - разрушение бетона от размораживания; 8 - разрушение кладки; 9 - расслоение кладки

Рис.14. Трещины от нагрузки в железобетонных оболочках

Рис.14. Трещины от нагрузки в железобетонных оболочках

а - куполов; б - двоякой кривизны; в - цилиндрических; 1 - кольцевая трещина с внутренней стороны; 2 - меридианальные трещины; 3 - трещины при местном разрушении; 4 - трещины от изгиба; 5, 6 - продольные трещины с внутренней и наружной поверхности

Рис.15. Характер развития трещин от нагрузки в сжатой кирпичной кладке

Рис.15. Характер развития трещин от нагрузки в сжатой кирпичной кладке

а - малоразвитые трещины; б - развитие трещин по высоте и увеличение их ширины; в - трещины при разрушении

Рис.16. Повреждения каменных конструкций

Рис.16. Повреждения каменных конструкций

а - трещины в стене от усадки монолитной перемычки; б - трещины в кирпичной колонне при нагрузке ее угла; в - трещины и скол в кирпичной пилястре; г - деформация и трещины стены подвала от давления грунта; д - трещины в карнизе от распора при температурных деформациях или распора стропил без затяжек; 1 - трещины; 2 - перемычка; 3 - стена; 4 - колонна; 5 - скол кирпичной кладки

Рис.17. Характерные трещины в стенах зданий от осадки основания

Рис.17. Характерные трещины в стенах зданий от осадки основания

1 - слабый грунт; 2 - котлован; 3 - жесткое включение значительных размеров; 4 - новое сооружение; 5 - старое сооружение; 6 - шов примыкания

Рис.18. Трещины в растянутом стыке деревянной конструкции

Рис.18. Трещины в растянутом стыке деревянной конструкции

Рис.19. Повреждения деревянных наслонных стропил

Рис.19. Повреждения деревянных наслонных стропил

Рис.20. Повреждения деревянных стропил

Рис.20. Повреждения деревянных стропил

Рис.21. Характерные повреждения конструкций жилых и общественных зданий

Рис.21. Характерные повреждения конструкций жилых и общественных зданий

1 - расслоение кладки цоколя; 2 - повреждение опор деревянных балок; 3 - расслоение кладки карниза; 4 - протечки и разрушение кровли; 5 - коррозия или образование трещин в железобетонных балках перекрытия; 6 - трещины в кладке в месте опор ригелей; 7 - коррозия и трещины в железобетонных плитах перекрытий; 8 - гниль маурлата и стропил; 9 - трещины в перегородках и поперечных стенах; 10 - трещины и протечки в стене подвала

Рис.22. Характерные повреждения конструкций одноэтажных промзданий

Рис.22. Характерные повреждения конструкций одноэтажных промзданий

1 - расслоение кладки цоколя; 2 - повреждение крепления стены к колонне; 3 - трещины и расслоение кладки карниза; 4 - разрушение железобетонных плит; 5 - коррозия нижнего пояса пролетного строения; 6 - трещины в опорном узле; 7 - разрушение подкрановых балок; 8 - разрушение креплений подкрановых балок к колоннам; 9 - коррозия арматуры железобетонных колонн, механические повреждения; 10 - разрушение перемычек над окнами

Рис.23. Характерные повреждения конструкций многоэтажных промзданий

Рис.23. Характерные повреждения конструкций многоэтажных промзданий

1 - расслоение кладки цоколя; 2 - трещины и расслоение кладки карниза; 3 - разрушение железобетонных плит покрытия; 4 - расстройство стыка ригеля; 5 - расстройство стыка балок перекрытия; 6 - коррозия арматуры железобетонных колонн, механические повреждения; 7 - разрушение плит перекрытия; 8 - разрушение перемычек над окнами

Рис.24. Повреждения стальных цилиндрических резервуаров

Рис.24. Повреждения стальных цилиндрических резервуаров

а - разрез; б - план днища; 1 - окрайка днища; 2 - упорный уголок; 3 - вмятина; 4 - отрыв кровли от стен; 5 - местная потеря устойчивости; 6 - трещина по сварному шву, выходящая на основной металл; 7 - трещина по основному металлу; 8 - трещина по сварному шву; 9 - местная коррозия; 10 - хлопун (выпучина); 11 - местная просадка основания; 12 - зазор между краем днища и основанием; 13 - гофры; 14 - сквозные коррозионные отверстия

Рис.25. Повреждения стен железобетонных цилиндрических силосов

Рис.25. Повреждения стен железобетонных цилиндрических силосов

а - наружная поверхность; б - внутренняя поверхность; 1 - бреши; 2 - вертикальные трещины шириной 0,1...3 мм; 3 - смятие бетона в горизонтальных швах бетонирования; 4 - горизонтальная трещина; 5 - выпучивание домкратных стержней; 6 - горизонтальные и вертикальные трещины от перегрузки в области пластических шарниров; 7 - коррозионное разрушение бетона и арматуры; 8 - разрушение защитного слоя бетона от горячего сыпучего материала с провисанием кольцевой арматуры; 9 - истирающий износ защитного слоя бетона

Рис.26. Трещины от нагрузки в железобетонных бункерах

Рис.26. Трещины от нагрузки в железобетонных бункерах

а - прямоугольный бункер; б - цилиндрический бункер (резервуар) с коническим днищем; 1 - трещины перегрузки в призматической части; 2 - то же пирамидальной воронки; 3 - трещина от отрыва воронки; 4 - трещина от общего изгиба бункера; 5 - трещины от перегрузки при разрушении цилиндрической части; 6 - то же конической части

Рис.27. Повреждения железобетонных прямоугольных резервуаров

Рис.27. Повреждения железобетонных прямоугольных резервуаров

1 - трещины от перегрузки гидравлическим давлением; 2 - разрушение бетона в уровне жидкости от размораживания; 3 - трещины от неравномерной осадки; 4 - отслоение защитного слоя и коррозия арматуры; 5 - трещины от усадки бетона; 6 - протечки в температурно-усадочном шве; 7 - разрушение стыков сборных панелей

Рис.28. Повреждение кирпичных дымовых труб

Рис.28. Повреждение кирпичных дымовых труб

1 - приподнятие колпака из-за коррозии футеровки; 2 - выпадение отдельных кирпичей; 3 - трещины и расчленение оголовка; 4 - искривление верхней части ствола из-за коррозии; 5 - коррозия и разрыв стяжных колец; 6 - вертикальные трещины; 7 - горизонтальные трещины; 8 - крен трубы из-за неравномерной осадки

Рис.29. Повреждения кирпичных стен от сейсмических воздействий

Рис.29. Повреждения кирпичных стен от сейсмических воздействий

а - одноэтажного здания; б - торцевой стены; в - перегородок; 1 - обрушение штукатурки; 2 - сквозные трещины

Рис.30. Повреждение железобетонных ригелей каркасных зданий от сейсмических воздействий

Рис.30. Повреждение железобетонных ригелей каркасных зданий от сейсмических воздействий

а, б - балок; в - ригеля; 1 - сквозная трещина; 2 - скол бетона; 3 - арматура

а) Разрушение колонн многоэтажных каркасных зданий

б) Колонны одноэтажных промзданий

Рис.31. Разрушение железобетонных колонн от сейсмических воздействий

а - многоэтажных каркасных зданий; б - одноэтажных промзданий

6.2. ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Таблица 2

Местами разрушено антикоррозионное покрытие. На отдельных участках коррозия отдельными пятнами с поражением до 5% сечения. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 5%.

Прогибы изгибаемых элементов превышают 1/150 пролета.

Пластинчатая ржавчина с уменьшением площади сечения несущих элементов до 15%. Местные погнутости от ударов транспортных средств и другие механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 15%. Погнутость узловых фасонок ферм.

Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций (выпучивание стенок и поясов балок и колонн). Срез отдельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях. Наличие трещин во второстепенных элементах.

Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25%. Трещины в сварных швах или околошовной зоне. Механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 25%. Отклонения ферм от вертикальной плоскости более 15 мм. Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок.

Прогибы изгибаемых элементов более 1/50 пролета. Потеря общей устойчивости балок или сжатых элементов. Разрыв растянутых элементов ферм. Наличие трещин в основном материале элементов.

Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов более 25%. Расстройство стыков со взаимным смещением опор.


ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Таблица 3

Признаки силовых воздействий на конструкцию

На конструкцию

Волосяные трещины (до 0,1 мм).

Имеются отдельные раковины, выбоины.

Трещины в растянутой зоне бетона не превышают 0,3 мм.

На отдельных участках с малой величиной защитного слоя проступают следы коррозии распределительной арматуры или хомутов. Шелушение ребер конструкций. На поверхности бетона мокрые или масляные пятна, изменение цвета бетона.

Трещины в растянутой зоне бетона до 0,5 мм.

Продольные трещины в бетоне вдоль арматурных стержней от коррозии арматуры. Коррозия арматуры до 10% площади стержней. Бетон в растянутой зоне на глубине защитного слоя между стержнями арматуры легко крошится. Снижение прочности бетона до 20%.

Ширина раскрытия нормальных трещин в балках не более 1 мм и протяженность трещин более 3/4 высоты балки. Сквозные нормальные трещины в колоннах не более 0,5 мм. Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета.

Отслоение защитного слоя бетона и оголение арматуры. Коррозия арматуры до 15%. Снижение прочности бетона до 30%.

Ширина раскрытия нормальных трещин в балках более 1 мм при протяженности трещин более 3/4 их высоты. Косые трещины, пересекающие опорную зону и зону анкеровки растянутой арматуры балок. Сквозные наклонные трещины в сжатых элементах. Хлопающие трещины в конструкциях, испытывающих знакопеременные воздействия. Выпучивание арматуры в сжатой зоне колонн. Разрыв отдельных стержней рабочей арматуры в растянутой зоне, разрыв хомутов в зоне наклонной трещины. Раздробление бетона в сжатой зоне. Прогибы изгибаемых элементов более 1/50 пролета при наличии трещин в растянутой зоне более 0,5 мм.

Оголение всего диаметра арматуры стержня. Коррозия арматуры более 15% сечения. Снижение прочности бетона более 30%. Расстройство стыков.


ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Таблица 4

Признаки силовых воздействий на конструкцию

Признаки воздействия внешней среды на конструкцию

Трещины в отдельных кирпичах, не пересекающие растворные швы.

Волосные трещины, пересекающие не более двух рядов кладки (длиной 15-18 см).

Выветривание раствора швов до 1 см.

Трещины, при пересечении не более четырех рядов кладки.

Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовки на глубину до 15% толщины.

Вертикальные и косые трещины в несущих стенах на высоту более четырех рядов кладки. Образование вертикальных трещин между продольными и поперечными стенами, разрывы или выдергивание отдельных стальных связей и анкеров крепления стен к колоннам и перекрытиям. Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин и лещадок; вертикальные трещины по концам опор, пересекающие не более трех рядов кладки.

Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовки на глубину до 25% толщины. Наклоны и выпучивание стен и фундаментов в пределах этажа не более чем на 1/6 их толщины. Смещение плит перекрытий на опорах не более 1/5 глубины заделки, но не более 2 см.

Вертикальные и косые трещины в несущих стенах и столбах на высоту всей стены. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивание стальных связей и анкеров, крепящих стены к колоннам и перекрытиям. Повреждение кладки под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин, раздробления камня, образование вертикальных или косых трещин, пересекающих более трех рядов кладки, в месте примыкания пилястры к стене.

Размораживание и выветривание кладки на глубину до 40% толщины.

Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 их толщины и более, смещение (сдвиг) стен, столбов и фундаментов по горизонтальным швам. Смещение плит перекрытий на опорах более 1/5 глубины заделки в стене.

Полная потеря прочности раствора (раствор легко разбирается руками).


ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Таблица 5

Признаки силовых воздействий на конструкцию

Признаки воздействия внешней среды на конструкцию

Волосные усадочные трещины в конструкциях.

Ослабление креплений отдельных болтов, хомутов, скоб.

Большие щели между досками наката и балками перекрытия.

Продольные трещины в конструкциях. Сдвиги и отслоения в швах и в узлах конструкций, заметные на глаз. Прогибы изгибаемых элементов превышают предельные значения СНиП II-26-80.

Следы протечек, мокрые пятна в конструкциях. Гниль в мауэрлате и в концах стропильных ног, снижающая прочность до 15%.

Глубокие трещины в элементах. Трещины в работающих на скалывание торцах по ширине более 25% от толщины элемента. Сильное обмятие и зазоры более 3 мм в рабочих поверхностях врубок. Смятие древесины вдоль волокон по линии болтов и нагелей на 1/2 их диаметра. Потеря местной устойчивости элементов конструкций. Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета.

Гниль в местах заделки балок в наружные стены. Гниль в мауэрлате, стропилах, обрешетке, накате, снижающая прочность до 25%.

Прогибы изгибаемых элементов более 1/50 пролета. Быстроразвивающиеся деформации. Сквозные трещины в накладках стыков по линии болтов ферм. Трещины в растянутых элементах, выходящие на кромки. Надломы и разрушения отдельных конструкций. Скалывание врубок. Потеря устойчивости конструкций (поясов ферм, арок, колонн).

Поражение гнилью и жучком строительных конструкций, приводящее к снижению их прочности более 25%.

Примечание. Оценка повреждения стальных элементов металлодеревянных конструкций производится по табл.2.

6.3. ТАБЛИЦЫ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Таблица 6

Признаки силовых воздействий

Признаки воздействия внешней среды

Каменные конструкции

В кирпичной кладке в отдельных кирпичах имеются выбоины, трещины, не пересекающие растворные швы.

Железобетонные конструкции

В железобетонных конструкциях имеются отдельные волосные трещины с шириной раскрытия не более 0,1 мм.

Каменные конструкции

В кирпичной кладке трещины, пересекающие не более двух рядов кладки. Трещины в перегородках в местах сопряжения с потолками шириной до 2 мм.

Железобетонные конструкции

Образование трещин в растянутой зоне изгибаемых элементов с раскрытием до 0,3 мм. Трещины в швах между сборными плитами перекрытий шириной до 2 мм.

Стальные конструкции

Видимых повреждений нет.

Каменные конструкции

Выветривание раствора швов кладки до 1 см.

Сетчатые трещины 0,1...0,2 мм на поверхностях панелей и блоков, шелушение и растрескивание поверхности, местное отслоение облицовки и фактурного слоя панелей стен, отпадение местами штукатурки.

Железобетонные конструкции

Следы коррозии распределительной арматуры.

Стальные конструкции

Местное разрушение антикоррозионного покрытия. На отдельных участках коррозия пятнами с поражением до 5% сечения.

Каменные конструкции

В кирпичной кладке стен трещины, пересекающие не более 4-х рядов кладки. Вертикальные трещины раскрытием до 2 мм в кладке, блоках и перемычных панелях продольных стен. Трещины в перегородках в местах сопряжения с потолком шириной до 10 мм.

Каменные конструкции

Разрушение кладки или отслоение облицовки на глубину до 15% толщины стены.

Железобетонные конструкции

Образование трещин в растянутой зоне изгибаемых элементов до 0,5 мм. Смещение сборных железобетонных плит перекрытий относительно друг друга по высоте до 3 см.

Стальные конструкции

Относительные прогибы изгибаемых элементов до 1/150 пролета.

Деревянные конструкции

Прогибы изгибаемых элементов заметны на глаз и превышают значения СНиП.

Железобетонные конструкции

Образование продольных трещин вдоль рабочей арматуры из-за ее коррозии.

Стальные конструкции

Пластинчатая ржавчина с уменьшением сечения элементов до 10% сечения из-за коррозии.

Деревянные конструкции

Следы протечек. Гниль мауэрлата и конца стропильных ног, снижающая прочность до 15%.

Каменные конструкции

В кирпичной кладке стен и столбов трещины, пересекающие более четырех рядов кладки.

Образование вертикальных трещин между продольными и поперечными стенами.

Образование вертикальных трещин в местах опирания балок или ферм длиной до 20 см.

Вертикальные и наклонные трещины сдвига в верхних этажах с раскрытием до 10 мм в местах сопряжения разнонагруженных стен. Вертикальные сквозные трещины в продольных и поперечных стенах по высоте здания по сплошным или ослабленным проемам или стыкам панелей с раскрытием до 10 мм.

Трещины в перегородках более 10 мм. Диагональные трещины по углам простенков до 3 мм, вертикальные трещины по перемычкам до 3 мм, в местах установки балконных плит.

Каменные конструкции

Разрушение кладки или отслоение облицовки до 25% толщины стены. Наклоны и выпучивания стен и фундаментов в пределах этажа не более чем на 1/6 их толщины. Заметное выпучивание перегородок. Высокая водо- и воздухопроницаемость стыков стеновых панелей. Отклонение кирпичных колонн и столбов от вертикали более 3 см.

Железобетонные конструкции

Ширина раскрытия нормальных трещин изгибаемых элементов в растянутой зоне до 1 мм. Прогибы элементов до 1/80 пролета.

Стальные конструкции

Прогибы изгибаемых элементов до 1/80 пролета.

Деревянные конструкции

Прогибы изгибаемых элементов до 1/80 пролета. Трещины в элементах, работающих на скалывание.

Железобетонные конструкции

Отслоение защитного слоя железобетонных конструкций с уменьшением сечения арматуры до 15% из-за коррозии. Снижение прочности бетона до 30%.

Стальные конструкции

Коррозия элементов до 25% сечения. Отклонение ферм от вертикальной плоскости более 15 мм.

Деревянные конструкции

Гниль в местах заделки балок в наружные стены, мауэрлатов, стропил и наката, снижающая прочность до 25%.

Каменные конструкции

Отрыв продольных стен от поперечных.

Вертикальные и косые трещины в местах опирания балок или ферм длиной более 20 см.

Выпучивание или смещение панелей стен, разрушение узлов крепления панелей.

Вертикальные сквозные трещины в продольных и поперечных стенах по высоте здания с раскрытием более 10 мм. Обрушение отдельных конструкций.

Железобетонные конструкции

Ширина раскрытия трещин изгибаемых элементов в растянутой зоне более 1 мм. Раздробление бетона сжатой зоны. Разрыв арматуры в балках. Выпучивание продольной арматуры в колоннах. Прогибы более 1/80 пролета.

Каменные конструкции

Разрушение кладки на глубину до 40% толщины стены. Полная потеря прочности раствора (раствор легко разбирается руками). Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа более 1/3 их толщины. Сдвиг стен и фундаментов по горизонтальным швам.

Железобетонные конструкции

Уменьшение сечения арматуры из-за коррозии более 15%. Снижение прочности бетона более 30%.

Расстройство стыков. Заниженная площадь опирания плит (менее 5 см).

Стальные конструкции

Потеря устойчивости балок и сжатых элементов колонн и ферм. Разрыв растянутых элементов. Прогибы более 1/80 пролета.

Деревянные конструкции

Прогибы изгибаемых элементов более 1/80 пролета. Быстронарастающая деформация. Сквозные трещины в накладках стыков по линии болтов ферм. Трещины в нижних поясах ферм по сучку. Надломы и разрушения отдельных конструкций. Скалывание врубок. Потеря устойчивости сжатых элементов.

Стальные конструкции

Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов более 25%.

Расстройство стыков элементов со взаимным смещением опор.

Деревянные конструкции

Поражение гнилью строительных конструкций более 25% сечения.


ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Таблица 7

Признаки силовых воздействий

Признаки воздействия внешней среды

Каменные конструкции

В кирпичной кладке в отдельных кирпичах имеются трещины, не пересекающие растворные швы.

Железобетонные конструкции

В железобетонных конструкциях имеются отдельные волосяные трещины с шириной раскрытия не более 0,1 мм.

Каменные конструкции

В кирпичной кладке трещины, пересекающие не более двух рядов кладки.

Железобетонные конструкции

Образование трещин в растянутой зоне изгибаемых элементов с раскрытием до 0,3 мм. Выпадение раствора в швах между плитами перекрытия. Трещины в швах между сборными плитами перекрытий шириной до 2 мм.

Стальные конструкции
Если процедура оплаты на сайте платежной системы не была завершена, денежные
средства с вашего счета списаны НЕ будут и подтверждения оплаты мы не получим.
В этом случае вы можете повторить покупку документа с помощью кнопки справа.

Произошла ошибка

Платеж не был завершен из-за технической ошибки, денежные средства с вашего счета
списаны не были. Попробуйте подождать несколько минут и повторить платеж еще раз.

Москва 2001 г.

Изложена методика - для быстрой оценки надежности стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций на основе имеющихся в них повреждений и дефектов, а также оценка технического состояния зданий или сооружений по состоянию отдельных конструкций.

Дана методика по прогнозированию вероятности аварий зданий и сооружений по показателям проекта, строительства и эксплуатации.

Рекомендации предназначены для работников служб, занимающихся эксплуатацией зданий и сооружений, инженеров-проектировщиков, разрабатывающих новые проекты, проекты реконструкции или осуществляющих авторский надзор за строительством, а также могут быть использованы при обследовании зданий и сооружений.

Предисловие. 1

1. Общие положения. 2

2. Оценка надежности строительных конструкций по их повреждениям.. 2

3. Прогнозирование вероятности аварий. 4

4. Оценка технического состояния зданий после землетрясения по внешним признакам.. 5

5. Оценка технического состояния зданий после пожара по внешним признакам.. 6

6. Приложения. 6

6.1. Характерные повреждения строительных конструкций. 6

6.2. Таблицы для оценки технического состояния строительных конструкций по внешним признакам.. 25

6.3. Таблицы для оценки технического состояния зданий и сооружений по внешним признакам.. 28

6.4. Таблицы для экспертной оценки надежности зданий и сооружений. 41

6.5. Таблицы для оценки технического состояния зданий после землетрясений по внешним признакам.. 42

6.6. Таблицы для оценки технического состояния конструкций после пожара по внешним признакам.. 45

6.7. Приближенное определение прочности бетона, камня и раствора по внешним признакам.. 48

6.8. Примеры расчетов надежности строительных конструкций зданий и сооружений. 48

Литература. 53

ПРЕДИСЛОВИЕ

При эксплуатации зданий и сооружений, а также при их обследовании широко применяются для оценки технического состояния конструкций визуальные обследования. В связи с этим возникает необходимость в установлении надежности обследуемых конструкций по внешним признакам повреждений.

Как показали наблюдения, в процессе эксплуатации конструкций происходит циклическое изменение их надежности, что связывается с изменчивостью величин нагрузок и изменением несущей способности вследствие различных повреждений.

При достижении конструкцией определенного уровня надежности в ней будут наблюдаться необратимые повреждения: трещины, потеря устойчивости сжатых элементов, пластические деформации, коррозионные повреждения и т.п. Повреждения критического характера в конструкциях могут привести к обрушению конструкции и аварии здания или сооружения.

Учет влияния повреждений на надежность конструкции зданий и сооружений обобщен в настоящих рекомендациях.

Для удобства оценки надежности составлены подробные таблицы для различных видов конструкций. Своевременная оценка технического состояния конструкций и сооружений позволит вовремя провести их ремонт и усиление и тем самым обеспечить их надежность при эксплуатации.

Не менее важным вопросом является экспертиза здания или сооружения на предрасположенность к аварии. Выявление таких объектов по предлагаемой в рекомендациях методике позволит эксперту или автору проекта критически подойти к оценке их надежности и принять в случае необходимости дополнительные мероприятия по контролю качества, что в итоге будет способствовать повышению надежности.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для приближенной оценки надежности эксплуатируемых отдельных строительных конструкций и надежности зданий и инженерных сооружений в целом. По результатам этих оценок устанавливается пригодность конструкций зданий и инженерных сооружений для эксплуатации, сроки ремонтов, а также необходимость применения более точных методов установления надежности конструкций.

1.2. Оценка надежности строительных конструкций при эксплуатации производится на основе имеющихся в них повреждений, устанавливаемых на основе визуальных обследований.

1.3. Оценка вероятностей аварий зданий и сооружений и их надежность осуществляется по методике экспертных оценок.

1.4. Под надежностью строительных конструкций понимается сохранение во времени, установленного нормами их качества: необходимой несущей способности, долговечности, деформативности.

2. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ИХ ПОВРЕЖДЕНИЯМ

2.1. Повреждения в конструкции разделяются в зависимости от причин их возникновения на две группы: от силовых воздействий и от воздействия внешней среды. Последняя группа повреждений снижает не только прочность конструкции, но и уменьшает ее долговечность. Основные виды повреждений стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций приведены на рис. 1 ... 31 приложения 6.1.

2.2. В зависимости от имеющейся поврежденности и надежности, техническое состояние конструкций разделяется на 5 категорий: нормальное, удовлетворительное, не совсем удовлетворительное, неудовлетворительное, аварийное.

2.3. Влияние повреждений на надежность конструкций оценивается посредством уменьшения общего нормируемого коэффициента надежности (запаса) g 0 = g m ·g c ·g f ·g n конструкций в процессе эксплуатации, где g m - коэффициент надежности по материалу, g с - коэффициент условий работы, g f - коэффициент надежности по нагрузке, g n - коэффициент надежности по назначению.

Относительная надежность конструкции при эксплуатации у = g/g 0 и поврежденность конструкции e= 1 - у, где g - фактический коэффициент надежности конструкции с учетом имеющихся повреждений.

Значения у и e, а также приближенная стоимость С ремонта по восстановлению первоначального качества в процентах по отношению к первоначальной стоимости для различных категорий технического состояния конструкций приведены в табл. 1.

2.4. Оценка технического состояния стальных, железобетонных каменных и деревянных конструкций, на основе имеющихся в них повреждений, приведена в таблицах 2 - 5. При этом оценка надежности конструкций должна проводиться по максимальному повреждению на длине конструкции. Для оценки категории состояния конструкции необходимо наличие хотя бы одного признака, приведенного в графах 2, 3 таблиц.

2.5. Общая оценка поврежденности здания и сооружения производится по формуле

где e 1 , e 2 , ...e i - максимальная величина повреждений отдельных видов конструкций, a 1 , a 2 , ... a i - коэффициенты значимости отдельных видов конструкций.

При оценке величин повреждений учитывают их максимальную величину, так как авария здания или сооружения обычно происходит из-за наличия критического дефекта в отдельно взятой конструкции.

Коэффициенты значимости конструкций устанавливаются на основании экспертных оценок, учитывающих социально-экономические последствия разрушения отдельных видов конструкций, характера разрушения (разрушение с предварительным оповещением посредством развития пластических деформаций или мгновенное хрупкое разрушение). При отсутствии данных коэффициенты значимости a i принимаются: для плит и панелей перекрытия и покрытия a = 2, для балок a = 4, для ферм a = 7, для колонн a = 8, для несущих стен и фундаментов a = 3, для прочих строительных конструкций a = 2.

Таблица 1

Описание технического состояния

Относительная надежность y = g / g 0

Поврежденность e =1 - y

Стоимость ремонта С, %

1

2

3

4

5

Нормальное исправное состояние. Отсутствуют видимые повреждения. Выполняются все требования действующих норм и проектной документации. Необходимости в ремонтных работах нет.

Удовлетворительное работоспособное состояние. Несущая способность конструкций обеспечена, требования норм по предельным состояниям II группы и долговечности могут быть нарушены, но обеспечиваются нормальные условия эксплуатации. Требуется устройство антикоррозийного покрытия, устранение мелких повреждений.

Не совсем удовлетворительное, ограниченно работоспособное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о снижении несущей способности. Для продолжения нормальной эксплуатации требуется ремонт по устранению поврежденных конструкций.

Неудовлетворительное, (неработоспособное) состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности к эксплуатации конструкций. Требуется капитальный ремонт с усилением конструкций. До проведения усиления необходимо ограничение действующих нагрузок. Эксплуатация возможна только после ремонта и усиления.

Аварийное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о возможности обрушения конструкций. Требуется немедленная разгрузка конструкции и устройство временных креплений, стоек, подпорок, ограждений опасной зоны. Ремонт в основном проводится с заменой аварийных конструкций.

Относительная оценка надежности здания или сооружения производится по формуле

у = 1 - e. (2.2)

2.6. При проведении экспресс-обследований общая оценка технического состояния зданий и сооружений может быть произведена по таблицам 6 ... 16, в зависимости от имеющихся в них характерных повреждений.

2.7. Величину повреждения строительных конструкций через t лет ее эксплуатации определяют по формуле

где - постоянная износа, определяемая по данным обследования на основании изменения несущей способности в момент обследования; у - относительная надежность, определяемая по категории технического состояния конструкции в зависимости от повреждений по табл. 1; t j - срок эксплуатации в годах на момент обследования.

2.8. Срок эксплуатации конструкции до капитального ремонта в годах определяется по формуле

где λ - постоянная износа, определяемая по п. 2.7.

2.9. Срок эксплуатации конструкции до аварийного состояния.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!
Была ли эта статья полезной?
Да
Нет
Спасибо, за Ваш отзыв!
Что-то пошло не так и Ваш голос не был учтен.
Спасибо. Ваше сообщение отправлено
Нашли в тексте ошибку?
Выделите её, нажмите Ctrl + Enter и мы всё исправим!
x