Выявление и оценка дефектов, возникающих в строительных конструкциях

Выявление и оценка дефектов, возникающих в строительных конструкциях имеет, большое практическое значение для дальнейшей эксплуатации построенного объекта.

Для распознания дефектов в конструкциях, причин возникновения дефектов и их влияния на техническое состояние сооружения применяется техническая диагностика.

Техническая диагностика занимается установлением и изучением признаков, характеризующих состояние строительных конструкций зданий и инженерных сооружений для определения возможных дефектов и предотвращения нарушений нормального режима их эксплуатации.

Диагностика строительных конструкций может осуществляться путем внешнего осмотра на основе визуальных обследований либо при помощи диагностической аппаратуры при инструментальных обследованиях.

Основной принцип диагностики заключается в фиксации определенных параметров и сравнение их с исходными и проектными данными. Диагностику повреждений проводят исследуя образование и рост в процессе эксплуатации дефектов.

Целью курсовой работы является изучение различных дефектов и повреждений элементов и конструкций объекта недвижимости, подбор вариантов усиления конструкций зданий и сооружений.

В ходе курсовой работы требуется:

· составить дефектные ведомости элементов и конструкций объекта недвижимости;

· оценить значимость выявленных дефектов и повреждений и степень их распространения;

· определить категорию технического состояния элементов и конструкций исследуемого объекта недвижимости;

· разработать рекомендации по улучшению технического состояния.

1. Общая характеристика объекта недвижимости

Здание построено ориентировочно в 1990 году.

Тип здания — каркасный.

Сооружение представляет собой одноэтажное промышленное здание с размерами в плане: 54,0×39,0 м. Имеет два пролета L=18 м с сеткой колонн 6 м х 18 м и один пролет 6 м х 3 м. Высота до низа стропильных ферм — 9,50 м.

Колонны стальные двутаврового сечения: рядовые выполнены из двутавра 40 Ш1 (ГОСТ 26 020), фахверковые — из двутавра 23 Б1 (ГОСТ 26 020).

Ограждение продольных и торцевых стен — керамзитобетонные стеновые панели толщиной 250 мм. Фрагменты стен, а также простенки выполнены из кирпича керамического полнотелого и кирпича силикатного.

Фундаменты под колоннами — столбчатые, железобетонные стаканного типа.

Полы — сплошные бетонные по грунту.

Покрытие цеха выполнено из ребристых железобетонных плит размерами 1,5×6,0 м и 3,0×6,0 м (серия 1.465.1−3/80) по стальным фермам пролетом 18,0 м, а также балкам, выполненным из двутавра (ориентировочно) 30 Ш1 (ГОСТ 26 020).

Кровля — рулонная. Водоотвод с кровли — свободный.

План обследуемой части здания представлен на рисунке 1.1.

Фрагменты общего вида СП «Мелорт» ОАО «Мозырский машиностроительный завод» представлены на рисунках 1.2−1.5.

Рисунок 1.1 — План обследуемой части здания

2. Оцениваемые конструкции (плиты покрытия в осях А-Б-6−8)

Покрытие цеха выполнено из ребристых железобетонных плит размерами 1,5×6,0 м и 3,0×6,0 м (серия 1.465−7).

План расположения плит покрытия с указанием их нумерации представлен на рисунке 2.1.

Для оценки армирования и состояния арматуры были вскрыты продольные ребра плит покрытия.

Плита (3,0×6,0 м) — в осях А'-A''-6−7 (1-я от оси А')

Рабочая арматура продольных ребер — O 22 А-III.

Толщина защитного слоя — 30 мм.

Измеренная прочность бетона плиты покрытия составляет fcm = 32,2? 32,4 МПа, что соответствует классу бетона по прочности на сжатие С 18/22,5 согласно СТБ 1544−2005.

Плита (1,5×6,0 м) — в осях А''-Б-6−7 (1-я от осиБ) Рабочая арматура продольных ребер — O 12 А-IV.

Толщина защитного слоя — 40 мм.

Измеренная прочность бетона плиты покрытия составляет fcm = 23,5? 25,1 МПа, что соответствует классу бетона по прочности на сжатие С 12/15 согласно СТБ 1544−2005.

Плита (3,0×6,0 м) — в осях А'-A''-6−7 (2-я от оси А')

Рабочая арматура продольных ребер — O 10 А-IV, O 12 А-IV.

Толщина защитного слоя — 30 мм. На участках удаления защитного слоя бетона выявлена сплошная поверхностная коррозия рабочей арматуры.

Измеренная прочность бетона плиты покрытия составляет fcm = 27,2? 28,7 МПа, что соответствует классу бетона по прочности на сжатие С 16/20 согласно СТБ 1544−2005.

Приварка плит, а местах опирания на стропильные фермы выполнена по закладным деталям.

В результате детального обследования выявлены многочисленные дефекты и повреждения плит покрытия:

· отслаивание бетона защитного слоя полок отдельных плит;

· оголение и коррозия арматурной сетки в полках плит на участках недостаточной толщины защитного слоя бетона;

· оголение и сплошная поверхностная коррозия различной интенсивности участков рабочей арматуры продольных ребер отдельных плит;

· продольные трещины по нижней поверхности поперечных ребер, шириной раскрытия до 0,5 мм, на отдельных участках;

· многочисленные трещины различного характера по полкам плит, шириной раскрытия до 0,1 мм;

· увлажнение бетона нижней поверхности плит на многочисленных участках;

· высоты бетона по полкам плит, а также в местах расположения трещин по полкам плит, на отдельных участках.

Фрагменты плит покрытия с выявленными дефектами и повреждениями представлены в приложении А.

Рисунок 2.1 — План расположения плит покрытия с указанием их нумерации

3. Определение категории технического состояния плит покрытий в осях А-Б-6−8

Техническое состояние конструкций (в соответствии с СНБ 1.04.01−04 «Здания и сооружения. Основные требования к техническому состоянию и обслуживанию строительных конструкций и инженерных систем, оценке их пригодности к эксплуатации») характеризуется категориями:

I — исправное (хорошее) состояние — малозначительные дефекты устраняются в процессе технического обслуживания;

II — неисправное (удовлетворительное) состояние — дефекты устраняются в процессе технического обслуживания и текущего ремонта;

III — ограниченно работоспособное (не вполне удовлетворительное) состояние — опасность обрушения отсутствует. Необходимо соблюдение всех эксплуатационных требований. Возможны ограничения на некоторые параметры эксплуатации. Требуется ремонт;

IV — неработоспособное (неудовлетворительное) состояние — необходимо срочное ограничение нагрузок. Требуется капитальный ремонт, усиление или замена элементов или конструкций;

V — предельное (предаварийное) состояние — требуется вывод людей из опасной зоны, срочная разгрузка конструкций и (или) устройство временных креплений с последующей разборкой и заменой конструкций.

Дефектами называют отклонение формы от качества и размеров от установленных техническими правилами и нормами, возникшие в процессе изготовления, перевозки или монтажа элементов и конструкций.

Дефекты можно классифицировать по следующим признакам:

· по причине и времени;

· по характеру;

· по значимости.

Дефекты по причине и времени:

— ошибки и просчеты при изысканиях и проектировании (выбора участка строительства, оценки грунтов основания, определение нагрузок, выбор сечений и т. д.);

— ошибки и просчеты возникшие в процессе строительства (нарушение технический условий ведения строительных работ, небрежность в отборе материалов, неоправданная замена материалов в ходе строительства);

— дефекты возникшие в процессе производства элементов.

По характеру дефекты бывают:

— скрытые — не видимые при внешнем осмотре;

— явные.

По значимости различают 3 класса дефектов:

— критический — дефект, при наличии которого использование здания по назначению практически не возможно или недопустимо;

— значительный — дефект, который существенно влияет на использование здания по назначению и на его долговечность, но не является критическим;

— малозначительный — дефект, который не приводит к разрушению здания, но снижает эксплуатационные качества здания и требует дополнительных затрат в процессе эксплуатации.

Таким образом, каждый дефект характеризуется причинами его вызвавшими, размерами, объемом повреждений и признаками возможного развития. При оценке несущих свойств конструкции, дефекты, для отнесения их к определенному классу разделяют на 2 группы:

Группа, А — дефекты, которые характеризуют показатели качества имеющие нормируемые численные значения.

Группа Б — дефекты, связанные с нарушением технологии ведения производства работ.

Для дефектов группы А, класс дефекта определяется по величине превышения или занижения фактического значения контролируемого параметра по сравнению с его предельным значением где — фактическое значение контролируемого параметра;

— предельные значения, определяемые в соответствии с проектной документацией и ТИПА или по ГОСТ 21 778.

Классы дефектов по степени опасности:

1 класс (малозначительный) —? ? 10%;

2 класс (значительный) — 10%? ?? 40%;

3 класс (критический) —? ? 10%.

Для дефектов группы Б отнесение того или иного дефекта к определенному классу производится на основе анализа его последствий.

По степени распространения дефектов в элементе или на рассматриваемом участке различают:

1) единичные занимающие до 10% площади элемента или его линейного размера;

2) многочисленные занимающие до 40% площади элемента;

3) массовые занимающие свыше 40% площади элемента.

В зависимости от класса дефектов, степени их распространения, а также от степени ответственности участка или элементов конструкций в котором обнаружены дефекты, категория технического состояния элементов определяется в соответствии со следующей таблицей.

Таблица 3.1 — Категории технического состояния конструкций

— категории технического состояния строительных конструкций.

К элементам 1-ой степени ответственности относят элементы или их составные части, локальный отказ которых может привести к полному или ограниченному отказу системы элементов, к значительному снижению показателей эксплуатационных качеств, а также к существенному ухудшению основных технико-экономических показателей.

К элементам 2-ой степени ответственности относят элементы или их составные части, не относящие к 1-ой степени ответственности.

В зависимости от категории технического состояния конструкций принимается решение о необходимой степени детализации последующих этапов обследования или о возможных мерах по восстановлению эксплуатационных качеств конструкций.

Перечень соответствующих мероприятий по восстановлению эксплуатационных качеств конструкций при необходимости уточняется детальным обследованием конструкций и расчетами на действующие или предполагаемые нагрузки. Методы учета дефектов конструкций в расчетах, особенности определения характеристик материалов и нагрузок при обследовании конструкций приведены, а соответствующих ТНПА.

Результаты по определению категорию технического состояния плит покрытий занесем в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 — Определение категории технического состояния плит покрытий

Выводы и рекомендации

В результате детального обследования выявлены многочисленные значительные и многочисленные малозначительные дефекты и повреждения плит покрытий.

Результаты физико-химического анализа образцов бетона свидетельствуют о:

— потере бетоном защитных свойств по отношению к арматуре. Состояние бетона и арматуры — удовлетворительное (40% образцов);

— развитии деградационных процессов в бетоне. Состояние бетона и арматуры — удовлетворительное (60% образцов).

По результатам обследования:

— плиты покрытия №№ 89−105, 108−113, 115, 116 находятся в не вполне удовлетворительном состоянии, что соответствует III категории технического состояния конструкций согласно СНБ 1.04.01−04;

— плиты покрытия №№ 106−107, 114 находятся в удовлетворительном состоянии, что соответствует II категории технического состояния конструкций согласно СНБ 1.04.01−04.

Из общего количества плит покрытия (20 штук):

ь 85% плит покрытия (17 штук) находятся в не вполне удовлетворительном состоянии, что соответствует III категории технического состояния конструкций согласно СНБ 1.04.01−04;

ь 15% плит покрытия (3 штук) находятся в удовлетворительном состоянии, что соответствует II категории технического состояния конструкций согласно СНБ 1.04.01−04.

Усредненная оценка категории технического состояния плит покрытия:

Таким образом, по результатам обследования, техническое состояние плит покрытия (с учетом выявленных дефектов и повреждений, результатов физико-химического анализа образцов бетона), признано, в целом, не вполне удовлетворительным, что соответствует III категории технического состояния конструкций согласно СНБ 1.04.01−04.

Для возможности дальнейшей длительной безопасной эксплуатации конструкций обследованной части цеха при его реконструкции необходимо выполнить следующий комплекс мероприятий для плит покрытия:

· высушивание конструкций на участках увлажнения;

· удаление отслоившихся и поврежденных фрагментов бетона;

· очистку поверхностей от биоповреждений;

· зачистку оголенной и поврежденной коррозией арматуры;

· покрытие оголенной арматуры антикоррозионным составом;

· расшивку выявленных трещин и заделку их составом «Лахта. Шовная гидроизоляция»;

· обработку участков биоповреждений плит на расстоянии не менее 1,0 м составом-антисептиком «Святозар. Доктор № 1»;

· восстановление поверхности плит составом «Лахта. Ремонтный состав базовый»;

· обработку всех доступных поверхностей плит составом «Лахта. Проникающая гидроизоляция» (для снижения деградационных процессов в бетоне и арматуре).

Ревизию всех закладных деталей конструкций, включающую:

· удаление отслоившихся и поврежденных участков защитного покрытия;

· зачистку элементов от продуктов коррозии;

· ревизию сварных швов стыковки элементов с восстановлением поврежденных участков;

· покрытие всех стальных элементов, а также сварных швов антикоррозионным составом;

· усиление полок всех плит покрытия путем устройства железобетонной обоймы, выполненной из арматурной сетки 8 S.240 с ячейкой 1 001 005 мм. Сетку заанкеровать к полкам в шахматном порядке с шагом 200 мм. По верхней поверхности обоймы выполнить набетонку из бетона класса по прочности на сжатие не ниже С12/15.

Заключение

В результате курсовой работы была произведена оценка значимости выявленных дефектов и повреждений, степень их распространения, определена категория технического состояния элементов и конструкций, предложены мероприятия для дальнейшей безопасной эксплуатации конструкций (плит покрытия) здания.

В ходе обследования здания завода выявлены единичные значительные и малозначительные дефекты и повреждения плит покрытий.

Из общего количества плит покрытия (20 штук):

ь 85% плит покрытия (17 штук) находятся в не вполне удовлетворительном состоянии, что соответствует III категории технического состояния конструкций согласно СНБ 1.04.01−04;

ь 15% плит покрытия (3 штук) находятся в удовлетворительном состоянии, что соответствует II категории технического состояния конструкций согласно СНБ 1.04.01−04.

Усредненная оценка категории технического состояния плит покрытия:

Таким образом, по результатам обследования, техническое состояние плит покрытия (с учетом выявленных дефектов и повреждений, результатов физико-химического анализа образцов бетона), признано, в целом, не вполне удовлетворительным, что соответствует III категории технического состояния конструкций согласно СНБ 1.04.01−04.

плита покрытие здание дефект Список используемой литературы

1. ТКП 45−1.04−208−2010 Здания и сооружения. Техническое состояние и обслуживание строительных конструкций и инженерных систем и оценка их пригодности к эксплуатации. — Введ. 2010;07−15. — Минск: М-во архитектуры и стр-ва Респ. Беларусь, 2011. — 23 с.

2. ТКП 45−1.04−37−2008 Обследований строительных конструкций зданий и сооружений. Порядок проведения. — Введ. 2008;12−29. — Минск: М-во архитектуры и строительства Респ. Беларусь, 2009. — 39 с.

3. Васильев А. А. Трещины в железобетонных элементах зданий и сооружений. — Гомель: БелГУТ, 2009. — 27 с.

4. Васильев А. А., Дзирко С. В., Михасев В. А. Дефекты изготовления монтажа, воздействия элементов и конструкций зданий и сооружений: учеб.-метод. пособие; М-во архитектуры и строительства Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. — Гомель: БелГУТ, 2010. — 147 с.

5. Васильев А. А., Дзирко С. В., Лейко О. А. Характерные повреждения строительных конструкций и причины их возникновения:: учеб.-метод. пособие по дисциплинам «Диагностика технического состояния зданий и сооружений», «Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений»; М-во архитектуры и строительства Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. — Гомель: БелГУТ, 2010. — 116 с.

6. Васильев А. А. Дефекты и повреждения строительных конструкций: с прилож. на опт. диске: учеб. пособие; М-во архитектуры и строительства Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. — Гомель: БелГУТ, 2010. — 147 с. — 1 электрон. Опт. Диск (СД-R). — 20 Мб. — Систем. Требования: ПК с процессором Celeron 800 и выше; дисковод СД-ROM; Windows XP.

.ur