Техническая оценка зданий и сооружений

ТЕХНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Методические указания по решению задач

Составитель О. С. Власова

© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет», 2016

Волгоград

ВолгГАСУ

УДК 614.8:332 (076.5) ББК 68.9(2)я73+65.9(2)я73 В581

 

С

Техническая оценка зданий и сооружений [Электронный ресурс]: методические указания по решению задач / М-во образования и науки Рос. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т; сост. О. С. Власова — Электронные текстовые и графические данные (00 Мбайт). — Волгоград: ВолгГАСУ, 2016. — Учебное электронное издание комбинированного распространения: 1 СD-диск. — Систем. требования: РС 486 DX-33; Microsoft Windows XP; 2-скоростной дисковод СD-ROM; Adobe Reader 6.0. — Официальный сайт Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Режим доступа: http://www.vgasu.ru/publishing/on-line/ — Загл. с титул. экрана. Рассматриваются задания и решение задач по прогнозированию чрезвычайных ситуаций и их последствий природного и техногенного характера. Для студентов дневной и заочной формы обучения направления подготовки 20.05.01 «Пожарная безопасность».

 

 

УДК 614.8:332 (076.5)

ББК 68.9(2)я73+65.9(2)я73

 

СОДЕРЖАНИЕ

		стр.
	Общие положения
1.	Очаги поражения при наводнении
2.	Очаги поражения на взрыво- и пожароопасных объектах
3.	Оценка радиационной обстановки при чрезвычайных ситуациях
4.	Прогнозирование состояния объекта экономики при аварии со взрывом газовоздушной смеси
5.	Пожар разлития ЛВЖ
	Приложение
	Библиографический список

 

.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Обследование зданий и сооружений – это определение технического состояния зданий и сооружений, их несущих и ограждающих конструкций. Целью обследования зданий и сооружений является определение технического состояния основных несущих и ограждающих конструкций и инженерных сетей. Итогом обследования зданий и сооружений является заключение о техническом состоянии здания или сооружения.

Приведены задачи 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.

РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Задача 1

Требуется определить техническое состояние строительных конструкций промышленного одноэтажного здания.

Здание имеет следующие характеристики:

Фундаменты под колонны столбчатые железобетонные, стены кирпичные, опираются на фундаментные блоки, колонны железобетонные, покрытие в виде стальных ферм с железобетонными сборными плитами, подкрановые балки стальные.

Коэффициенты значимости принимаются для: фундаментов α₁ = 3, стен α₂ = 3, колонн α₃ = 8, ферм α₄ = 7, плит α₅ = 2, балок α₆ = 4

Общая поврежденность здания:

На основании визуального обследования здания установлены следующие величины повреждений различных несущих конструкций: (см. задание)

 

 

Пример решения задачи

 

Требуется определить техническое состояние строительных конструкций промышленного одноэтажного здания.

Здание имеет следующие характеристики:

фундаменты под колонны столбчатые железобетонные, стены кирпичные, опираются на фундаментные блоки, колонны железобетонные, покрытие в виде стальных ферм с железобетонными сборными плитами, подкрановые балки стальные.

На основании визуального обследования здания установлены следующие величины повреждений различных несущих конструкций:

 

- железобетонные фундаменты (на основании вскрытия фундаментов в шурфах) - следы коррозии распределительной арматуры, категория состояния 2 (табл. 3), поврежденность ε₁ = 0,05 (табл. 1);

- кирпичные стены - вертикальные трещины в пилястрах по концам опор ферм, пересекающие до 3-х рядов кладки, категория состояния 4 (табл. 4), ε₂ = 0,25;

- железобетонные колонны - продольные трещины в бетоне вдоль рабочей арматуры с коррозией арматуры до 10 % сечения, категория состояния 3 (табл. 3), ε₃ = 0,15;

- стальные фермы покрытия - местами пластинчатая ржавчина на стержнях фермы с коррозией до 10 % сечения, категория состояния 3 (табл. 2), ε₄ = 0,15;

- железобетонные плиты покрытия - продольные трещины от коррозии вдоль рабочей арматуры, категория состояния 3 (табл. 3) и в отдельных плитах снижение прочности бетона до 30 %, категория состояния 4 (табл. 3), ε₅ = 0,25;

- стальные подкрановые балки - разрушение антикоррозионного покрытия, категория состояния 2 (табл. 2), ε₆ = 0,05.

Определим техническое состояние здания в целом с учетом значимости отдельных конструкций по формуле (1).

 

 

См. задание горизонт лист

 

Задача 2

Пример решения задачи

Требуется определить техническое состояние многоэтажного железобетонного промышленного здания по данным визуального экспресс-обследования.

На основании обследования выявлены следующие повреждения конструкций: (см. задание)

- выветривание раствора кирпичной кладки стен, разрушение кирпичной кладки несущих стен в местах карнизов и водосточных труб на глубину до 12 см (пол кирпича), что при толщине 52 см составляет 12/51х100%=23%, в отдельных плитах перекрытий нормальные трещины с шириной раскрытия в растянутой зоне до 0,3 мм.

Определяем по табл. 7 прилож. категорию состояния конструкций:

- выветривание кладки стен соответствует 2 категории состояния. Однако для отдельных участков стен в местах карнизов и водосточных труб с разрушением кладки 23% толщины стены категория состояния соответствует 4 категории;

- железобетонные плиты, имеющие трещины 0,3 мм, имеют 2 категорию состояния.

По максимальному повреждению на основании табл. 7 техническое состояние здания по надежности относится к 4 категории (неудовлетворительное). Для продолжения эксплуатации здания требуется провести ремонт по устранению разрушенной кладки.

 

См. задание горизонт лист

 

Задача 3

 

Требуется определить техническое состояние железобетонной эстакады под технологические трубопроводы.

Эстакада выполнена из типовых железобетонных конструкций: пролетное строение пролетом 12м, опоры с шагом 12м, траверсы с шагом 4 м.

По данным визуального обследования характерного участка эстакады различные ее несущие конструкции имели следующие величины повреждений:

-максимальная величина повреждений траверс ε₁= (см.задание)

-максимальная величина повреждения пролетного строения ε₂=(см.задание)

-максимальная величина повреждения опор ε₃=(см.задание)

Коэффициенты значимости α₁=(см.задание) для траверс, α₂=(см.задание), для пролетных строений, α₃=6 для опор.

 

Пример решения задачи

Требуется определить техническое состояние железобетонной эстакады под технологические трубопроводы.

Эстакада выполнена из типовых железобетонных конструкций: пролетное строение пролетом 12м, опоры с шагом 12м, траверсы с шагом 4 м.

По данным визуального обследования характерного участка эстакады различные ее несущие конструкции имели следующие величины повреждений:

-максимальная величина повреждений траверс ε₁=0,25

-максимальная величина повреждения пролетного строения ε₂=0,15

-максимальная величина повреждения опор ε₃=0,15

Определим техническое состояние всей эстакады с учетом значимости отдельных конструкций.

Коэффициенты значимости α₁=1 для траверс, α₂=3 для пролетных строений, α₃=6 для опор.

По формуле (1) находим величину поврежденности сооружения:

 

 

Таблица вариантов

№ варианта	траверсы	пролетное строение	опоры
ε1	α1	ε2	α2	ε3	α3
	0,35		0,15		0,25
	0,15		0,15		0,15
	0,05		0,25		0,05
	0,15		0,35		0,05
	0,25		0,05		0,25
	0,35		0,25		0,15
	0,25		0,15		0,15
	0,15		0,25		0,25
	0,05		0,05		0,35
	0,05		0,25		0,05
	0,25		0,15		0,25
	0,15		0,35		0,15
	0,15		0,15		0,25
	0,25		0,35		0,05
	0,35		0,15		0,25
	0,05		0,05		0,15
	0,25		0,15		0,35
	0,15		0,25		0,15
	0,25		0,35		0,05
	0,05		0,15		0,25
	0,05		0,25		0,15
	0,25		0,15		0,25
	0,15		0,05		0,05
	0,35		0,05		0,25
	0,15		0,25		0,15

 

Задача 4

Требуется определить время капитального ремонта основных строительных конструкций эстакады под технологические трубопроводы.

На основании натурных обследований по внешним признакам повреждений установлена величина поврежденности железобетонных опор ε₀=(см.задание), стальных пролетных строений ε_n= (см.задание).

Срок эксплуатации на момент обследования t_ф= 10 лет

Пример решения задачи

Требуется определить время капитального ремонта основных строительных конструкций эстакады под технологические трубопроводы.

На основании натурных обследований по внешним признакам повреждений установлена величина поврежденности железобетонных опор ε₀=0,12, стальных пролетных строений ε_n=0,14

Относительная надежность конструкций опор и пролетных строений определяем по формуле (2)

y₀ = 1-e₀ = 1-0,12 = 0,88

 

y_п = 1-e_п = 1-0,14 = 0,86

 

По формуле (4) определяем постоянные износа опор и пролетных строений при сроке эксплуатации на момент обследования t_ф= 10 лет

 

По формуле (5) определяем сроки капитального ремонта конструкций опор и пролетных строений с начала эксплуатации что говорит о необходимости проведения капитального ремонта в ближайшее к моменту обследования время.

 

лет

 

лет

Что говорит о необходимости капитального ремонта в ближайшее к моменту обследования время.

 

Таблица вариантов

№ варианта	железобетонные опоры	стальные пролетные строений
ε0	εп
	0,15	0,35
	0,12	0,15
	0,15	0,14
	0,25	0,15
	0,35	0,25
	0,15	0,35
	0,25	0,25
	0,15	0,15
	0,13	0,14
	0,15	0,16
	0,25	0,25
	0,12	0,15
	0,13	0,15
	0,15	0,35
	0,25	0,15
	0,35	0,12
	0,15	0,25
	0,25	0,15
	0,16	0,35
	0,25	0,25
	0,15	0,13
	0,35	0,15
	0,25	0,14
	0,05	0,18
	0,15	0,25

 

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

 

Задача 5

Требуется определить техническое состояние и определить проведения ремонта железобетонного аэротенка по данным визуального обследования.

На основании обследования выявлены следующие повреждения конструкций: (см. задание)

 

Таблица вариантов

№ варианта	повреждение конструкций:
	Следы увлажнения бетона.
	Трещины в швах между сборными плитами перекрытий шириной до 2 мм.
	Образование трещин в растянутой зоне изгибаемых элементов с раскрытием до 0,3 мм.
	В железобетонных конструкциях имеются отдельные волосяные трещины с шириной раскрытия не более 0,1 мм.
	Выпадение раствора в швах между плитами перекрытия.
	Образование трещин в растянутой зоне изгибаемых элементов до 0,5 мм.
	Следы коррозии распределительной арматуры.
	Образование продольных трещин вдоль рабочей арматуры из-за коррозии.
	Снижение прочности бетона до 30 %.
	Трещин изгибаемых элементов в растянутой зоне до 1 мм.
	Отслоение защитного слоя железобетонных конструкций с уменьшением сечения арматуры до 15 % из-за коррозии.
	Прогибы элементов до 1/80 пролета.
	Уменьшение сечения арматуры из-за коррозии более 15%.
	Ширина раскрытия трещин изгибаемых элементов в растянутой зоне более 1 мм.
	Заниженная площадь опирания плит покрытия и перекрытия (менее 5 см).
	Разрыв арматуры в растянутой зоне и хомутов в зоне наклонной трещины.
	Прогибы изгибаемых элементов до 1/80 пролета.
	Выпучивание арматуры в сжатой зоне колонн
	Сквозные наклонные трещины в сжатых элементах.
	Раздробление бетона сжатой зоны.
	Снижение прочности бетона более 30 %.
	Пластинчатая ржавчина с уменьшением сечения элементов до 10 % сечения из-за коррозии.
	В кирпичной кладке в отдельных кирпичах имеются трещины, не пересекающие растворные швы.
	В кирпичной кладке трещины, пересекающие не более 4-х рядов кладки.
	Наклоны и выпучивание стен и фундаментов не более чем на 1/5 их толщины

Задача 6

Требуется определить техническое состояние крупнопанельного жилого дома по данным визуального обследования.

В ходе обследования были выявлены следующие повреждения:

- в отдельных местах отслоение облицовки цоколя и фактурного слоя панелей стен, выветривание раствора швов панелей стен, трещины в перегородках до 10 мм в местах сопряжения с потолками и стенами, трещины в швах до 1 мм между плитами перекрытий.
Коэффициенты значимости α₁=2 для цоколя и панелей стен, α₂=3 для стыков панелей, α₃=6 для перегородок с трещинами, α₄=5 для плит перекрытий.

Таблица вариантов

№ варианта	Категория состояния
для цоколя и панелей стен	для стыков панелей	для перегородок с трещинами	для плит перекрытий.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

КАТЕГОРИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ Таблица 1

Категория технического состояния	Описание технического состояния	Относительная надежность y = γ/γ0	Поврежденность ε =1 - y	Стоимость ремонта С, %
	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.	0,95	0,05	0-11
	Не совсем удовлетворительное, ограниченно работоспособное состояние Существующие повреждения свидетельствуют о снижении несущей способности. Для продолжения нормальной эксплуатации требуется ремонт по устранению поврежденных конструкций.	0,85	0,15	12-36
	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.	0,75	0,25	37-90
	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.	0,65	0,35	91-130

 

ТЕХНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Методические указания по решению задач

Составитель О. С. Власова

© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет», 2016

Волгоград

ВолгГАСУ

УДК 614.8:332 (076.5) ББК 68.9(2)я73+65.9(2)я73 В581

 

С

Техническая оценка зданий и сооружений [Электронный ресурс]: методические указания по решению задач / М-во образования и науки Рос. Федерации, Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т; сост. О. С. Власова — Электронные текстовые и графические данные (00 Мбайт). — Волгоград: ВолгГАСУ, 2016. — Учебное электронное издание комбинированного распространения: 1 СD-диск. — Систем. требования: РС 486 DX-33; Microsoft Windows XP; 2-скоростной дисковод СD-ROM; Adobe Reader 6.0. — Официальный сайт Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Режим доступа: http://www.vgasu.ru/publishing/on-line/ — Загл. с титул. экрана. Рассматриваются задания и решение задач по прогнозированию чрезвычайных ситуаций и их последствий природного и техногенного характера. Для студентов дневной и заочной формы обучения направления подготовки 20.05.01 «Пожарная безопасность».

 

 

УДК 614.8:332 (076.5)

ББК 68.9(2)я73+65.9(2)я73

 

СОДЕРЖАНИЕ

		стр.
	Общие положения
1.	Очаги поражения при наводнении
2.	Очаги поражения на взрыво- и пожароопасных объектах
3.	Оценка радиационной обстановки при чрезвычайных ситуациях
4.	Прогнозирование состояния объекта экономики при аварии со взрывом газовоздушной смеси
5.	Пожар разлития ЛВЖ
	Приложение
	Библиографический список

 

.

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Обследование зданий и сооружений – это определение технического состояния зданий и сооружений, их несущих и ограждающих конструкций. Целью обследования зданий и сооружений является определение технического состояния основных несущих и ограждающих конструкций и инженерных сетей. Итогом обследования зданий и сооружений является заключение о техническом состоянии здания или сооружения.

Приведены задачи 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.