Дефекты и повреждения зданий и конструкций: классификация и последствия

Здравствуйте, в этой статье мы постараемся ответить на вопрос: «Дефекты и повреждения зданий и конструкций: классификация и последствия». Если у Вас нет времени на чтение или статья не полностью решает Вашу проблему, можете получить онлайн консультацию квалифицированного юриста в форме ниже.

Настоящий стандарт является нормативной основой для контроля степени механической безопасности и осуществления проектных работ по повышению степени механической безопасности зданий и сооружений. Настоящий стандарт регламентирует требования к работам и их составу по получению информации, необходимой для контроля и повышения степени механической безопасности зданий и сооружений.

Настоящий стандарт является нормативной основой для контроля степени механической безопасности и осуществления проектных работ по повышению степени механической безопасности зданий и сооружений. Настоящий стандарт регламентирует требования к работам и их составу по получению информации, необходимой для контроля и повышения степени механической безопасности зданий и сооружений.

Настоящий стандарт распространяется на проведение работ по:

• комплексному обследованию технического состояния зданий или сооружений для проектирования их реконструкции или капитального ремонта;
• обследованию технического состояния зданий и сооружений для оценки возможности их дальнейшей безаварийной эксплуатации или необходимости их восстановления и усиления конструкций;
• общему мониторингу технического состояния зданий и сооружений для выявления объектов, конструкции которых изменили свое напряженно-деформированное состояние и требуют обследования технического состояния;
• мониторингу технического состояния зданий и сооружений, попадающих в зону влияния строек и природно-техногенных воздействий, для обеспечения безопасной эксплуатации этих зданий и сооружений;
• мониторингу технического состояния зданий и сооружений, находящихся в ограниченно работоспособном или аварийном состоянии, для оценки их текущего технического состояния и проведения мероприятий по устранению аварийного состояния;
• мониторингу технического состояния уникальных, в том числе высотных и большепролетных, зданий и сооружений для контроля состояния несущих конструкций и предотвращения катастроф, связанных с их обрушением.

Настоящий стандарт не устанавливает требований к проектированию мероприятий по устранению выявленных недостатков в грунтовых массивах, конструкциях, их элементах и соединениях, а также к проектированию мероприятий по восстановлению, усилению и капитальному ремонту объекта.

Требования настоящего стандарта не распространяются на другие виды обследования и мониторинга технического состояния, а также на транспортные, гидротехнические и мелиоративные сооружения, магистральные трубопроводы, подземные сооружения и объекты, на которых ведутся горные работы и работы в подземных условиях, а также на работы, связанные с судебно-строительной экспертизой.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 безопасность эксплуатации здания (сооружения): Комплексное свойство объекта противостоять его переходу в аварийное состояние, определяемое: проектным решением и степенью его реального воплощения при строительстве; текущим остаточным ресурсом и техническим состоянием объекта; степенью изменения объекта (старение материала, перестройки, перепланировки, пристройки, реконструкции, капитальный ремонт и т. п.) и окружающей среды как природного, так и техногенного характера; совокупностью антитеррористических мероприятий и степенью их реализации; нормативами по эксплуатации и степенью их реального осуществления.

3.2 механическая безопасность здания (сооружения): Состояние строительных конструкций и основания здания или сооружения, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных и растений вследствие разрушения или потери устойчивости здания, сооружения или их части.

3.3 комплексное обследование технического состояния здания (сооружения): Комплекс мероприятий по определению и оценке фактических значений контролируемых параметров грунтов основания, строительных конструкций, инженерного обеспечения (оборудования, трубопроводов, электрических сетей и др.), характеризующих работоспособность объекта обследования и определяющих возможность его дальнейшей эксплуатации, реконструкции или необходимость восстановления, усиления, ремонта, и включающий в себя обследование технического состояния здания (сооружения), теплотехнических и акустических свойств конструкций, систем инженерного обеспечения объекта, за исключением технологического оборудования.

3.4 обследование технического состояния здания (сооружения): Комплекс мероприятий по определению и оценке фактических значений контролируемых параметров, характеризующих работоспособность объекта обследования и определяющих возможность его дальнейшей эксплуатации, реконструкции или необходимость восстановления, усиления, ремонта, и включающий в себя обследование грунтов основания и строительных конструкций на предмет выявления изменения свойств грунтов, деформационных повреждений, дефектов несущих конструкций и определения их фактической несущей способности.

3.5 специализированная организация: Физическое или юридическое лицо, уполномоченное действующим законодательством на проведение работ по обследованиям и мониторингу зданий и сооружений.

3.6 категория технического состояния: Степень эксплуатационной пригодности несущей строительной конструкции или здания и сооружения в целом, а также грунтов их основания, установленная в зависимости от доли снижения несущей способности и эксплуатационных характеристик.

3.7 критерий оценки технического состояния: Установленное проектом или нормативным документом количественное или качественное значение параметра, характеризующего деформативность, несущую способность и другие нормируемые характеристики строительной конструкции и грунтов основания.

3.8 оценка технического состояния: Установление степени повреждения и категории технического состояния строительных конструкций или зданий и сооружений в целом, включая состояние грунтов основания, на основе сопоставления фактических значений количественно оцениваемых признаков со значениями этих же признаков, установленных проектом или нормативным документом.

3.9 поверочный расчет: Расчет существующей конструкции и (или) грунтов основания по действующим нормам проектирования с введением в расчет полученных в результате обследования или по проектной и исполнительной документации: геометрических параметров конструкций, фактической прочности строительных материалов и грунтов основания, действующих нагрузок, уточненной расчетной схемы с учетом имеющихся дефектов и повреждений.

3.10 нормативное техническое состояние: Категория технического состояния, при котором количественные и качественные значения параметров всех критериев оценки технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений, включая состояние грунтов основания, соответствуют установленным в проектной документации значениям с учетом пределов их изменения.

3.11 работоспособное техническое состояние: Категория технического состояния, при которой некоторые из числа оцениваемых контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта или норм, но имеющиеся нарушения требований в конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению работоспособности, и необходимая несущая способность конструкций и грунтов основания с учетом влияния имеющихся дефектов и повреждений обеспечивается.

3.12 ограниченно-работоспособное техническое состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, при которой имеются крены, дефекты и повреждения, приведшие к снижению несущей способности, но отсутствует опасность внезапного разрушения, потери устойчивости или опрокидывания, и функционирование конструкций и эксплуатация здания или сооружения возможны либо при контроле (мониторинге) технического состояния, либо при проведении необходимых мероприятий по восстановлению или усилению конструкций и (или) грунтов основания и последующем мониторинге технического состояния (при необходимости).

3.13 аварийное состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими об исчерпании несущей способности и опасности обрушения и (или) характеризующаяся кренами, которые могут вызвать потерю устойчивости объекта.

3.14 общий мониторинг технического состояния зданий (сооружений): Система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе, утверждаемой заказчиком, для выявления объектов, на которых произошли значительные изменения напряженно-деформированного состояния несущих конструкций или крена и для которых необходимо обследование их технического состояния (изменения напряженно-деформированного состояния характеризуются изменением имеющихся и возникновением новых деформаций или определяются путем инструментальных измерений).

3.15 мониторинг технического состояния зданий (сооружений), попадающих в зону влияния строек и природно-техногенных воздействий: Система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе на объектах, попадающих в зону влияния строек и природно-техногенных воздействий, для контроля их технического состояния и своевременного принятия мер по устранению возникающих негативных факторов, ведущих к ухудшению этого состояния.

3.16 мониторинг технического состояния зданий (сооружений), находящихся в ограниченно работоспособном или аварийном состоянии: Система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе, для отслеживания степени и скорости изменения технического состояния объекта и принятия в случае необходимости экстренных мер по предотвращению его обрушения или опрокидывания, действующая до момента приведения объекта в работоспособное техническое состояние.

3.17 мониторинг технического состояния уникальных зданий (сооружений): Система наблюдения и контроля, проводимая по определенной программе для обеспечения безопасного функционирования уникальных зданий или сооружений за счет своевременного обнаружения на ранней стадии негативного изменения напряженно-деформированного состояния конструкций и грунтов оснований или крена, которые могут повлечь за собой переход объектов в ограниченно работоспособное или в аварийное состояние.

3.18 уникальное здание (сооружение): Объект капитального строительства, в проектной документации которого предусмотрена хотя бы одна из следующих характеристик: высота более 100 м, пролеты более 100 м, наличие консоли более 20 м, заглубление подземной части (полностью или частично) ниже планировочной отметки более чем на 15 м, с пролетом более 50 м или со строительным объемом более 100 тыс. м³ и с одновременным пребыванием более 500 человек.

5.1 Основные положения

5.1.1 Цель комплексного обследования технического состояния здания (сооружения) заключается в определении действительного технического состояния здания (сооружения) и его элементов, получении количественной оценки фактических показателей качества конструкций (прочности, сопротивления теплопередаче и др.) с учетом изменений, происходящих во времени, для установления состава и объема работ по капитальному ремонту или реконструкции.

При комплексном обследовании технического состояния здания и сооружения получаемая информация должна быть достаточной для проведения вариантного проектирования реконструкции или капитального ремонта объекта.

5.1.2 При обследовании технического состояния здания и сооружения получаемая информация должна быть достаточной для принятия обоснованного решения о возможности его дальнейшей безаварийной эксплуатации (случай нормативного и работоспособного технического состояния).

В случае ограниченно работоспособного и аварийного состояния здания и сооружения получаемая информация должна быть достаточной для вариантного проектирования восстановления или усиления конструкций.

5.1.3 При обследовании технического состояния зданий и сооружений в зависимости от задач, поставленных в техническом задании на обследование, объектами исследования являются:

— грунты основания, фундаменты, ростверки и фундаментные балки;

— стены, колонны, столбы;

— перекрытия и покрытия (в том числе балки, арки, фермы стропильные и подстропильные, плиты, прогоны и др.);

— балконы, эркеры, лестницы, подкрановые балки и фермы;

— связевые конструкции, элементы жесткости; стыки и узлы, сопряжения конструкций между собой, способы их соединения и размеры площадок опирания.

5.1.4 Конструктивные части зданий (см. 5.3.5) в своем составе содержат совместно работающие элементы, выполненные из различных материалов, что особенно характерно для зданий старой постройки.

При рассмотрении состояния конструктивных элементов таких частей следует руководствоваться также требованиями соответственно 5.3.1 — 5.3.4.

5.1.5 Оценку категорий технического состояния несущих конструкций, зданий (сооружений), включая грунтовое основание, проводят на основании результатов обследования и поверочных расчетов, которые в зависимости от типа объекта осуществляют в соответствии с [1], [5] — [9]. По этой оценке конструкции, здания и сооружения, включая грунтовое основание, подразделяют на находящиеся:

— в нормативном техническом состоянии;

— в работоспособном состоянии;

— в ограниченно работоспособном состоянии;

— в аварийном состоянии.

Для конструкций, зданий (сооружений), включая грунтовое основание, находящихся в нормативном техническом состоянии и работоспособном состоянии, эксплуатация при фактических нагрузках и воздействиях возможна без ограничений. При этом для конструкций, зданий (сооружений), включая грунтовое основание, находящихся в работоспособном состоянии, может устанавливаться требование более частых периодических обследований в процессе эксплуатации.

При ограниченно работоспособном состоянии конструкций, зданий (сооружений), включая грунтовое основание, контролируют их состояние, проводят мероприятия по восстановлению или усилениюконструкций и (или) грунтового основания и последующий мониторинг технического состояния (при необходимости).

Эксплуатация зданий (сооружений) при аварийном состоянии конструкций, включая грунтовое основание, не допускается. Устанавливается обязательный режим мониторинга.

5.1.6 При комплексном обследовании технического состояния зданий (сооружений) объектами обследования являются грунты основания, конструкции и их элементы, технические устройства, оборудование и сети.

5.1.7 Обследование технического состояния зданий (сооружений) должно проводиться в три этапа:

1) подготовка к проведению обследования;

2) предварительное (визуальное) обследование;

3) детальное (инструментальное) обследование.

При сокращении заказчиком объемов обследования, снижающем достоверность заключения о техническом состоянии объекта, заказчик сам несет ответственность за низкую достоверность результата обследования.

5.1.8 Подготовительные работы проводят в целях: ознакомления с объектом обследования, его объемно-планировочным и конструктивным решением, материалами инженерно-геологических изысканий; сбора и анализа проектно-технической документации; составления программы работ с учетом согласованного с заказчиком технического задания.

5.1.9 Результатом проведения подготовительных работ является получение следующих материалов (полнота определяется видом обследования):

— согласованное заказчиком техническое задание на обследование;

— инвентаризационные поэтажные планы и технический паспорт на здание (сооружение);

— акты осмотров здания или сооружения, выполненные персоналом эксплуатирующей организации, в том числе ведомости дефектов;

— акты и отчеты ранее проводившихся обследований здания (сооружения);

— проектная документация на здание (сооружение);

— информация, в том числе проектная, о перестройках, реконструкциях, капитальном ремонте и т. п.;

— геоподоснова, выполненная специализированной организацией;

— материалы инженерно-геологических изысканий за последние пять лет;

— информация о местах расположения вблизи здания (сооружения) засыпанных оврагов, карстовых провалов, зон оползней и других опасных геологических явлений;

— согласованный с заказчиком протокол о порядке доступа к обследуемым конструкциям, инженерному оборудованию и т. п. (при необходимости);

— документация, полученная от компетентных городских органов, о месте и мощности подводки электроэнергии, воды, тепловой энергии, газа и отвода канализации.

5.1.10 На основе полученных материалов проводят следующие действия:

а) устанавливают:

— автора проекта,

— год разработки проекта,

— конструктивную схему здания (сооружения),

— сведения о примененных в проекте конструкциях,

— монтажные схемы сборных элементов, время их изготовления,

— время возведения здания,

— геометрические размеры здания (сооружения), элементов и конструкций,

— расчетную схему,

— проектные нагрузки,

— характеристики материалов (бетона, металла, камня и т. п.), из которых выполнены конструкции,

— сертификаты и паспорта на применение в строительстве зданий изделий и материалов,

— характеристики грунтового основания,

— имевшие место замены и отклонения от проекта,

— характер внешних воздействий на конструкции,

— данные об окружающей среде,

— места и мощность подвода электроэнергии, воды, тепловой энергии, газа и отвода канализации,

— проявившиеся при эксплуатации дефекты, повреждения и т. п.,

— моральный износ объекта, связанный с дефектами планировки и несоответствием конструкций современным нормативным требованиям (см. приложение А);

б) составляют программу, в которой указывают:

— перечень подлежащих обследованию строительных конструкций и их элементов,

— перечень подлежащего обследованию инженерного оборудования, электрических сетей и средств связи,

— места и методы инструментальных измерений и испытаний,

— места вскрытия и отбора проб материалов для исследования образцов в лабораторных условиях,

— необходимость проведения инженерно-геологических изысканий,

— перечень необходимых поверочных расчетов и т. п.

5.1.11 Предварительное (визуальное) обследование проводят в целях предварительной оценки технического состояния строительных конструкций и инженерного оборудования, электрических сетей и средств связи (при необходимости) по внешним признакам, определения необходимости в проведении детального (инструментального) обследования и уточнения программы работ. При этом проводят сплошное визуальное обследование конструкций здания, инженерного оборудования, электрических сетей и средств связи (в зависимости от типа обследования технического состояния) и выявление дефектов и повреждений по внешним признакам с необходимыми измерениями и их фиксацией.

Классификация дефектов и повреждений при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений

При обследовании зданий и сооружений факт наличия дефектов строительных конструкций устанавливается по их характерным и детальным признакам, а степень повреждения — путем оценки количественных и качественных параметров.

В процессе проведения обследования зданий и сооружений, выявленные дефекты и повреждения, классифицируются по следующим признакам:

• виды проявления последствий дефектов и повреждений;
• причины их происхождения и характер распространения;
• время проявления;
• характер процессов разрушения;
• способы обнаружения;
• степень поврежденности (значимости последствий);
• возможность восстановления нормативного уровня технического состояния.

По виду проявления последствий дефектов строительных конструкций следует различать:

• дефекты несущих строительных конструкций, ведущие к потере их прочности и устойчивости;
• дефекты ограждающих строительных конструкций, ослабляющие конструкции и снижающие эксплуатационные характеристики зданий и сооружений;
• дефекты второстепенных элементов строительных конструкций, снижающие эксплуатационные характеристики зданий и сооружений.

По причинам происхождения дефектов строительных конструкций зданий и сооружений следует различать:

• воздействия внешних факторов природного или техногенного характера;
• воздействия внутренних факторов, обусловленных технологическими процессами;
• дефекты, вызванные ошибками при проведении инженерно-геологических изысканий, проектировании и строительстве зданий и сооружений;
• недостатки и нарушения правил эксплуатации зданий и сооружений.

По времени проявления дефекты строительных конструкций могут быть:

• установлены в процессе строительства, эксплуатации;
• установлены после воздействия внешних факторов природного или техногенного характера.

По способам обнаружения дефекты строительных конструкций могут быть:

• явными, устанавливаемые визальным образом;
• скрытыми, для установления которых необходим инструментальный метод обследования.

По характеру процессов разрушения дефекты строительных конструкций делятся на:

• дефекты механического происхождения (перегрузки, деформации грунтового основания, сейсмические и взрывные воздействия, механические удары);
• физико-химического происхождения (окисление и коррозия от агрессивных жидких и газообразных сред, повышенная влажность, температурные воздействия, биологические процессы).

Чаще всего дефекты строительных конструкций зданий и сооружений вызываются не одним фактором, а в результате суммарного их воздействия, при этом заметное влияние одного какого-либо фактора может вызывать усиление воздействий других факторов.
В зависимости от снижения несущей способности строительных конструкций степень повреждения и возможность их восстановления приведены ниже в таблице.

Колонны производственных зданий работают в более благоприятных условиях, чем другие элементы каркаса.

Расчет колонн выполняется на совместное действие большого числа нагрузок, поэтому расчетные усилия в колоннах значительны, и сечения их относительно велики. В нормальных условиях эксплуатации усилия в колоннах значительно меньше расчетных, так как одновременное воздействие большого числа нагрузок маловероятно и за весь период эксплуатации конструкций такого воздействия может даже и не быть. Мощные сечения колонн при невысоких рабочих напряжениях обладают большими запасами несущей способности, а также лучше сопротивляются механическим воздействиям и имеют высокую стойкость против коррозии.

Преимущественная работа колонн на сжатие и слабое воздействие динамических и вибрационных нагрузок не приводят к усталостным повреждениям стержня колонн, так как эти нагрузки прикладываются к колонне не непосредственно, а через другие конструкции, поэтому не создается предпосылок для возникновения хрупких разрушений. Даже при большом сроке эксплуатации ступенчатые колонны, наиболее широко применяемые в промышленных зданиях, и при наличии повреждений не теряют своей несущей способности, и случаев их разрушений не зафиксировано.

Дефекты изготовления (искривления и погибы отдельных элементов, дефекты сварных швов), как правило, незначительны и мало влияют на несущую способность колонн. Более существенны дефекты монтажа, основными из которых являются отклонения от проектного положения (смещение в плане, отклонение от вертикали), искривления колонн и слабая затяжка анкерных болтов. Эти дефекты изменяют расчетную схему колонн, вызывают дополнительные моменты вследствие эксцентричного приложения нагрузок от подкрановых балок и элементов покрытия и могут привести к преждевременной потере устойчивости. Кроме того, отклонение колонн от проектного положения ухудшает работу элементов стенового ограждения и нарушает геометрию подкрановых путей, что может мешать их нормальной эксплуатации.

Повреждения колонн при эксплуатации связаны в основном с нарушениями правил технической эксплуатации (рис.1). В зонах проездов, складирования, работы кранов колонны часто подвергаются ударам транспортируемыми грузами, магнитными шайбами, грейферами и получают искривления и местные погибы. Особенно повреждаются гибкие элементы решетки и полки подкрановых ветвей. В стенках колонн устраиваются вырезы для пропуска коммуникаций без усиления ослабленных сечений. При опирании подкрановых балок на консоли колонн отмечались случаи обрыва консолей, вызванные усталостным разрушением швов их крепления. Недопустимо отношение к связям как к второстепенным элементам. Удаление и вырезка связей для пропуска коммуникаций приводит к изменению расчетной схемы зданий и сооружений, снижению пространственной жесткости, перераспределению усилий и может способствовать преждевременному выходу конструкций из строя.

Трещины в основном металле и в сварных швах стержня колонны наблюдаются редко. В отдельных случаях зафиксированы трещины в местах прикрепления подкрановых и тормозных балок в зданиях с кранами особо тяжелого режима работы.

Эти повреждения вызваны жестким креплением подкрановых конструкций к колоннам, появлением в местах креплений знакопеременного цикла напряжений и, как следствие, развитием усталостных трещин.

В зданиях, построенных на просадочных грунтах, наблюдаются значительные осадки и повороты фундаментов, что нарушает положение подкрановых путей и конструкций покрытия и может вызвать повреждение узлов их крепления.

В горячих цехах металлургических заводов колонны зданий и рабочих площадок подвергаются значительным температурным воздействиям. В результате разрушаются узлы крепления вертикальных связей; в элементах связей появляются трещины. Особенно значительные повреждения (искривления, деформация сечения, пережог) возникают при соприкосновении колонн с горячим металлом и шлаком.

Характерные повреждения колонн – отклонения от проектного положения как в плоскости, так и из плоскости рам. Учитывая большие запасы прочности в колоннах и не учитываемые расчетом связи, эти отклонения для несущей способности конструкций не представляют существенной опасности, однако они приводят к повреждениям элементов стенового ограждения, расстройству узлов сопряжения примыкающих конструкций, нарушению проектного положения подкрановых путей и тем затрудняют нормальную эксплуатацию здания.

Общие коррозионные поражения сплошных колонн и ветвей сквозных колонн сравнительно невелики вследствие большой мощности сечения, открытых профилей и вертикального расположения элементов, исключающего отложение пыли. В худших условиях находятся элементы решетки, ребра жесткости и диафрагмы из-за относительной тонкостенности сечения и возможности скопления пыли на горизонтальных поверхностях, что при увлажнении интенсифицирует коррозию.

Значительной местной коррозии подвергаются отдельные узлы и части колонн, особенно в случае соприкосновения их с грунтом, мусором, вблизи внутренних водостоков с неисправной гидроизоляцией, в местах возможных протечек технических жидкостей и т.д. К таким узлам относятся оголовки колонн, узлы опирания подкрановых балок и особенно базы колонн и узлы крепления вертикальных связей, расположенные ниже отметки пола и необетонированные. Периодическое увлажнение и воздействие агрессивных жидкостей в короткие сроки может привести к сквозному коррозионному поражению конструкций. Еще более значит��льно подвержены общим поражениям коррозией колонны наружных сооружений – открытых крановых и технологических эстакад, вследствие того, что выполнены они чаще всего сквозными из тонкостенных элементов, малой мощности сечений.

Задачи обследования строительных конструкций зданий и сооружений

• Проведение визуально-инструментальной дефектоскопии несущих конструкций;

• Проведение инженерно-геологических изысканий (Отбор грунтов из скважин для определения физико-механических параметров грунтов);

• Проходка шурфов в необходимых местах для обследования оснований и фундаментов;

• Определение прочности несущих конструкций неразрушающими методами;

• Определение прочности несущих конструкций лабораторным методом для сопоставления и анализа полученных данных неразрушающим методом;

• Определение фактического армирования и толщины защитного слоя бетона несущих конструкций;

• Измерение влажности строительных конструкций;

• Определение отклонений несущих и ограждающих конструкций от проектных положений;

• Определение фактических планировочных решений;

• Определение фактических нагрузок от оборудования;

• Определение физического износа строительных конструкций объекта обследования;

• Поверочный расчет несущего каркаса объекта обследования или отдельных его элементов с учетом результатов выполненных вышеуказанных задач;

• Определение технического состояния несущих, ограждающих и других конструкций объекта;

• Систематизация, анализ и резюмирование результатов всех выполненных вышеуказанных задач;

• Рекомендаций по устранению отклонений, дефектов, повреждений и разработка проекта усиления, ремонтно-восстановительных мероприятий;

Дефекты и разрушения каменных конструкций в период эксплуатации здания и сооружений чаще всего возникают при: длительном увлажнении кладки с попеременным замораживанием и оттаиванием; отсутствии ремонта металлических покрытий парапетов, карнизов, поясков, водосточных труб, кровель; допущения длительных протечек санитарно-технических систем; реконструкции здания без учёта особенности работы каменных конструкций; пробивки отверстий в стенах; перегрузки конструкций при увеличении нагрузок.

При длительном увлажнении каменных конструкций может возникнуть солевая коррозия, повреждающая кладку, а также биоповреждения, вызванные биодеструкторами. При солевой коррозии появляются высолы на поверхности кладки, выкрашиваются и выпадают отдельные лицевые кирпичи. Биоповреждения каменной кладки вызываются грибами, лишайниками, микроорганизмами. При биоповреждениях на поверхности кладки разрушаются отделочные материалы, отслаивается штукатурка, шелушится и выслаивается кирпич.

При обследовании кладки устанавливают конструкцию и материал стен, а также наличие и характер деформаций (трещин, отклонений от вертикали, расслоений и др.).

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 безопасность эксплуатации здания (сооружения): Комплексное свойство объекта противостоять его переходу в аварийное состояние, определяемое: проектным решением и степенью его реального воплощения при строительстве; текущим остаточным ресурсом и техническим состоянием объекта; степенью изменения объекта (старение материала, перестройки, перепланировки, пристройки, реконструкции, капитальный ремонт и т.п.) и окружающей среды как природного, так и техногенного характера; совокупностью антитеррористических мероприятий и степенью их реализации; нормативами по эксплуатации и степенью их реального осуществления.

3.2 механическая безопасность здания (сооружения): Состояние строительных конструкций и основания здания или сооружения, при котором отсутствует недопустимый риск, связанный с причинением вреда жизни или здоровью граждан, имуществу физических или юридических лиц, государственному или муниципальному имуществу, окружающей среде, жизни и здоровью животных и растений вследствие разрушения или потери устойчивости здания, сооружения или их части.

3.3 комплексное обследование технического состояния здания (сооружения): Комплекс мероприятий по определению и оценке фактических значений контролируемых параметров грунтов основания, строительных конструкций, инженерного обеспечения (оборудования, трубопроводов, электрических сетей и др.), характеризующих работоспособность объекта обследования и определяющих возможность его дальнейшей эксплуатации, реконструкции или необходимость восстановления, усиления, ремонта, и включающий в себя обследование технического состояния здания (сооружения), теплотехнических и акустических свойств конструкций, систем инженерного обеспечения объекта, за исключением технологического оборудования.

3.4 обследование технического состояния здания (сооружения): Комплекс мероприятий по определению и оценке фактических значений контролируемых параметров, характеризующих работоспособность объекта обследования и определяющих возможность его дальнейшей эксплуатации, реконструкции или необходимость восстановления, усиления, ремонта, и включающий в себя обследование грунтов основания и строительных конструкций на предмет выявления изменения свойств грунтов, деформационных повреждений, дефектов несущих конструкций и определения их фактической несущей способности.

3.5 специализированная организация: Физическое или юридическое лицо, уполномоченное действующим законодательством на проведение работ по обследованиям и мониторингу зданий и сооружений.

3.6 категория технического состояния: Степень эксплуатационной пригодности несущей строительной конструкции или здания и сооружения в целом, а также грунтов их основания, установленная в зависимости от доли снижения несущей способности и эксплуатационных характеристик.

Какими бывают трещины

Дефекты железобетонных плит перекрытия или других конструктивных элементов, проявляющиеся в виде трещин, классифицируются по нескольким признакам.

По причине возникновения трещины образуются:

• вследствие превышения допустимых нагрузок на конструкцию при ее эксплуатации;
• из-за неправильного складирования изделий, их перевозки и монтажных работ;
• при использовании предварительно напряженной арматуры при обжатии бетона;
• в результате усадки или плохого уплотнения;
• при образовании коррозионных процессов на используемой арматуре.

Выделяют две подгруппы трещин в зависимости от времени их возникновения:

• появившиеся еще до начала эксплуатации конструкций трещины. К ним принадлежат усадочные, возникшие из-за несоблюдения технологии затвердевания бетона и технологичные – образованные при несоблюдении условий и правил транспортирования, складирования и монтажа;
• образовавшиеся в ходе эксплуатации объектов. Выделяют следующие виды дефектов бетонной поверхности: появившиеся вследствие отсутствия или неточного создания деформационных швов; спровоцированные неравномерным проседанием грунта в связи с проведением вблизи земляных или других работ, или же чрезмерным замачиванием грунтовыми водами, прохождении автомагистралей рядом с объектом; вызванные превышающими расчетные показатели силовыми воздействиями.

Кроме этого различают дефекты сборных железобетонных конструкций и целостных, а также группируют повреждения по типу элементов, в которых они возникают.

Выявление и устранение дефектов железобетонных конструкций

Своевременное обнаружение и устранение дефектов позволяет предотвратить развитие трещин и других повреждений и продлить срок эксплуатации сооружения без предварительного капитального ремонта.

Одним из распространенных видов выявления повреждений в железобетонных конструкциях считается неразрушающий контроль дефектов бетона. Он позволяет с точностью установить размеры и степень тяжести повреждений.

Для восстановления конструкций используют разные методы устранения дефектов: инъектирование, цементирование, заделка глубоких раковин и пустот, обетонирование и торкретирование поверхности и другие.

Подробно и точно правила как проводить ремонт и устранение дефектов железобетонных конструкций ГОСТ 31384 описывает и до мельчайших подробностей регламентирует технологии проведения восстановительных и защитных работ.

При визуально-инструментальных обследованиях наряду с описанными выше методами визуального обследования применяются различные приборы, требующие специальных знаний по обращению с ними.

Простейшие приборы используют как при предварительных или общих, так и при детальных обследованиях, сложные приборы — как правило, при детальных обследованиях.

При визуально-инструментальных обследованиях применяют: инженерно-геологические методы — для выяснения свойств грунтового основания; геодезические методы — для получения данных о пространственном положении конструкций и их геометрических размерах; разрушающие и неразрушающие методы — для выяснения физико-механических свойств материалов конструкций.

1.2.1 Методы инженерно-геологических обследований

Работы по обследованию грунтов основания эксплуатируемого здания можно разделить на два вида: 1) инженерно-геологические и гидрогеологические исследования площадки застройки; 2) инженерно-геологическое обследование грунтов непосредственно под подошвой фундаментов. Первые работы производятся путем бурения скважин на площадке эксплуатируемого здания, а вторые — путем отрывки шурфов непосредственно у фундаментов.

В результате инженерно-геологических обследований площадки застройки устанавливается характер напластования грунтов, наличие линз, выклинивание пластов и распространение их на участке. При бурении скважин выявляются горизонт подземных вод, водовмещающие породы и водоупоры; определяются характеристики проходимых геологических слоев; особое внимание обращается на сильно сжимаемые грунты.

Количество и глубина скважин определяется в зависимости от сложности участка, площади застройки, высоты здания и т.д. При наличии воды и подвале количество скважин увеличивается, так как при этом требуется установить направление потока подземных вод, их дебет и т.д. Следует иметь в виду, что на участках с суглинистыми и глинистыми грунтами здания находятся как бы в невидимых котлованах. Атмосферные и поверхностные воды, дренируя через насыпной слой пазух по стенам бывшего котлована здания, попадают под фундаменты и собираются в наиболее пониженных местах.

Для бурения скважин глубиной 10…20 м и диаметром 80…127 мм применяют механические буровые установки, а скважин глубиной до 10 м и диаметром 37 мм — механические установки УИВ-25. Возможно использование комплектов ручного бурения диаметром 89 и 127 мм для скважин в стесненных условиях.

В шурфах отбирают пробы грунта для лабораторного исследования. Образцы грунта берут тонкостенным режущим кольцом. Внутренний диаметр кольца не менее 80 мм, а высота не более одного диаметра кольца и не менее половины его диаметра. Толщина стенок кольца должна быть не более 0,02 диаметра кольца.

Образцы грунта, отобранные режущим кольцом, направляют в этом кольце на испытания; при этом открытые грани закрывают жесткими крышками с резиновыми прокладками или заливают парафином.

В лабораторных условиях по отобранным образцам определяют физико-механические свойства грунта.

Гранулометрический состав песчаных и крупноблочных грунтов определяют путем просева через набор стандартных сит, а глинистых — путем отмучивания.

Плотность грунта r рассматривают как отношение массы грунта т к его объему в естественном состоянии n, а плотность твердых частиц r _s —как отношение массы твердых частиц к их объему в абсолютно плотном состоянии u _s.

Влажность грунта w рассматривают как отношение массы воды m _w к массе минеральной части грунта т _s. По этим трем последним основным характеристикам, полученным экспериментально, определяют расчетным путем остальные физические свойства грунта.

Плотность сухого грунта r _d вычисляют по формуле

r _d= r(1+ w). (1.3)

Удельный вес грунта

g= rg, (1.4)

где g=9,81 м/с² — ускорение свободного падения.

Удельный вес твердых частиц грунта

g _s= r _s g. (1.5)

Удельный вес сухого грунта

g _d= r _d g. (1.6)

Коэффициент пористости грунта е определяют как отношение объема пор к объему минеральных частиц грунта:

e=p_s/p_d-1. (1.7)

По коэффициенту пористости рассчитывают плотность сложения песчаных грунтов.

Пористость грунта

n= e/(1+ e). , (1.8)

Объем минеральных частиц в единице объема грунта

u _s=1/(1+е). (1.9)

Полная влагоемкость грунта w _sat представляет собой влажность при полном заполнении пор водой:

w _s at =e g _w / g _s , (1.10)

где g _w — удельный вес воды.

Степень влажности грунта s_r. определяют как степень заполнение пор водой:

s_r =w g _s /e g _w . (1.11)

Степень влажности s _r является характеристикой песчаных и крупнообломочных грунтов.

Удельный вес грунта при учете взвешивающего действия воды g _sw находят по формуле

g _sw = g _s — g _w /(1+e) (1.12)

Показатель текучести для глинистого грунта

J_L=(w-w _r )/(w_L-w _r ). (1.13)

где w _r — влажность на границе раскатывания;

w_L — влажность на границе текучести.

Значения w _r и w_L определяют опытным путем в лабораторных условиях.

Показатель текучести J_L позволяет разделить пылевато-глинистые грунты на их разновидности и получить их консистенцию.

Число пластичности

J_L= w_L— w _r. (1.14)

По числу пластичности находят тип глинистого грунта.

8.5.1 При разрушающих методах физико-механические свойства каменных материалов (прочность, плотность, влажность и т.п.) стен и фундаментов определяют испытанием образцов и проб, взятых непосредственно из тела обследуемой конструкции или близлежащих участков, если имеются доказательства идентичности применяемых на этих участках материалов.

Отбор кирпича, камней и раствора из стен и фундаментов производят из ненесущих (под окнами, в проемах) или слабонагруженных элементов или конструкций, подлежащих разборке и демонтажу.

Для оценки прочности кирпича, камней правильной формы и раствора из кладки стен и фундаментов отбирают целые, неповрежденные кирпичи или камни и пластинки раствора из горизонтальных швов.

Для определения прочности природных камней неправильной формы (бута) из фрагментов камней выпиливают кубики с размером ребер 40-200 мм или высверливают цилиндры (керны) диаметром 40-150 мм и длиной, превышающей диаметр на 10-20 мм.

8.5.2 Прочность (марку) полнотелого и пустотелого глиняного обыкновенного, силикатного и трепельного кирпича определяют разрушающим способом по ГОСТ 8462.

8.5.3 Прочность (марку) раствора кладки при сжатии, взятого из швов наиболее характерных участков стен, определяют в соответствии с требованиями ГОСТ 5802.

Испытание кубов из отвердевшего раствора производят через сутки после изготовления, а из оттаявшего раствора — через 2-3 ч. Марка раствора определяется как средний результат пяти испытаний.

8.5.4 Расчетные сопротивления каменной кладки принимают по СНиП II-22 в зависимости от вида и прочности камня, а также прочности раствора, определенных в результате испытаний образцов, отобранных из конструкций и испытанных разрушающими методами в соответствии с действующими нормативами.

Какими бывают трещины

Дефекты железобетонных плит перекрытия или других конструктивных элементов, проявляющиеся в виде трещин, классифицируются по нескольким признакам.

По причине возникновения трещины образуются:

• вследствие превышения допустимых нагрузок на конструкцию при ее эксплуатации;
• из-за неправильного складирования изделий, их перевозки и монтажных работ;
• при использовании предварительно напряженной арматуры при обжатии бетона;
• в результате усадки или плохого уплотнения;
• при образовании коррозионных процессов на используемой арматуре.

Выделяют две подгруппы трещин в зависимости от времени их возникновения:

• появившиеся еще до начала эксплуатации конструкций трещины. К ним принадлежат усадочные, возникшие из-за несоблюдения технологии затвердевания бетона и технологичные – образованные при несоблюдении условий и правил транспортирования, складирования и монтажа;
• образовавшиеся в ходе эксплуатации объектов. Выделяют следующие виды дефектов бетонной поверхности: появившиеся вследствие отсутствия или неточного создания деформационных швов; спровоцированные неравномерным проседанием грунта в связи с проведением вблизи земляных или других работ, или же чрезмерным замачиванием грунтовыми водами, прохождении автомагистралей рядом с объектом; вызванные превышающими расчетные показатели силовыми воздействиями.

Кроме этого различают дефекты сборных железобетонных конструкций и целостных, а также группируют повреждения по типу элементов, в которых они возникают.

Выявление и устранение дефектов железобетонных конструкций

Своевременное обнаружение и устранение дефектов позволяет предотвратить развитие трещин и других повреждений и продлить срок эксплуатации сооружения без предварительного капитального ремонта.

Одним из распространенных видов выявления повреждений в железобетонных конструкциях считается неразрушающий контроль дефектов бетона. Он позволяет с точностью установить размеры и степень тяжести повреждений.

Для восстановления конструкций используют разные методы устранения дефектов: инъектирование, цементирование, заделка глубоких раковин и пустот, обетонирование и торкретирование поверхности и другие.

Подробно и точно правила как проводить ремонт и устранение дефектов железобетонных конструкций ГОСТ 31384 описывает и до мельчайших подробностей регламентирует технологии проведения восстановительных и защитных работ.

Стоимость устранения дефектов зданий и сооружений

Одной из самых важных задач строительно-технической экспертизы является определение стоимости устранения дефектов в конструкциях зданий и сооружений. Стоимость устранения дефектов в конструкциях зданий и сооружений определяется в соответствии законодательством РФ на основании сметных нормативных документов.

В случае проведения экспертизы стоимости уникальных конструкций и материалов, сметные нормативы не всегда отражают объективные расценки, в таких случаях допускается проведение оценочной экспертизы, выполняемой сертифицированным экспертом-оценщиком.

Стоимость устранения дефектов в конструкциях зданий и сооружений выплачивается лицом виновным в появлении дефектов, в соответствии заключением эксперта, либо своими силами производит устранение выявленных дефектов.

Похожие записи:

• Коэффициенты разрядов рабочих 2023 в системе ЖКХ
• Досрочный выход на пенсию. Кому могут смягчить условия в 2023 году
• Вредные производственные факторы электрика до 1000 в и выше