Составление заключения о техническом состоянии зданий и сооружений

п . 5 6 7 8 9 12 15 20 25 30 40 50 и

более

t …. 2,13 2,02 1,94 1,89 1,86 1,80 1,76 1,73 1,71 1,70 1,68 1,67

Временные длительные нагрузки необходимо устанав­ливать с учетом норм, с уточнением действительной схемы расположения на основании паспортных данных или рабочих чертежей, при их отсутствии — по обмероч­ным чертежам, а при возможности—путем взвешива­ния.

При определении временных кратковременно дейст­вующих нагрузок на эксплуатируемых объектах необхо­димо пользоваться нормативными или паспортными данными, но при этом допускается учитывать фактичес­кий характер и величину. Так, при определении верти­кальных крановых нагрузок, действующих на конструк­ции здания, разрешается учитывать фактическое разме­щение кранов и приближение крановой тележки к ко­лоннам при условии, что имеются ограничители сближе­ния и перемещения кранов и тележек или другие гаран­тирующие меры ограничения зоны действия кранов.

При специальном обосновании на период производ­ства строительных работ по реконструкции в соответст­вии с указаниями действующих норм по нагрузкам для периода возведения при новом строительстве допускает­ся уменьшать значения снеговых, ветровых, гололедных и климатических температурных нагрузок и воздейст­вий, а также принимать нормативные значения эквива­лентных равномерно распределенных нагрузок от обо­рудования и складируемых материалов по фактическим величинам.

Проведение поверочных расчетов обследуемых стро­ительных конструкций зданий и сооружений можно разделить на два этапа: I) определение несущей способ­ности отдельных элементов (расчет по предельным со­стояниям первой группы); 2) определение усилий в кон­струкциях от внешних нагрузок и воздействий, соответ­ствующих проектному заданию на реконструкцию.

В случаях, когда конструкции выполнены в соответ­ствии с проектом и не имеют дефектов и повреждений, при наличии технической документации, включая дан­ные о их несущей способности, поверочные расчеты мо­гут быть выполнены в ограниченном объеме: произво­дят сопоставление внутренних усилий, возникающих от расчетных нагрузок, с несущей способностью конструк­ций, приведенной в технической документации.

Поверочные расчеты несущей способности существу­ющих конструкций должны выполняться по данным проведенных обследований, т. е. учитывать фактические размеры сечений, прочностные н деформативные харак­теристики материалов, обнаруженные дефекты и по­вреждения и др.

Целесообразно выделить среди подлежащих провер­ке расчетом конструкций две группы: не имеющие де­фектов (повреждений) и с дефектами (повреждениями), способными снизить несущую способность элементов.

Конструкции первой группы при условии их эксплуа­тации под проектной нагрузкой не менее 10 лет, а также в случаях, когда предлагаемые в дальнейшем изменения нагрузок не приведут к увеличению внутрен­них усилий (М, JV, Q), могут проверяться расчетом по нормам, действующим во время их проектирования. В противном случае расчет конструкций следует выпол­нять по нормам, действующим на момент обследований.

При этом необходимо внимательно относиться к вы­бору расчетных величин прочностных характеристик материалов, не забывая, что, например, для железобе­тонных конструкций класс батона и арматурной стали и их прочностные нормативные и расчетные характери­стики по действующим в настоящее время нормам уста­новлены при обеспеченности 0,95, что соответствует технологическому уровню современных предприятий строительной индустрии и металлургической промыш­ленности. Для определения исходных прочностных ха­рактеристик материалов, конструкций, возведенных в прошлом, необходимо воспользоваться обработкой опыт­ных данных по методике, приведенной ниже.

В процессе обработки результатов обследований со­поставляют действительные (полученные при испытани­ях) прочностные характеристики материалов конструк­ций с заложенными в проекте.

При этом для установления нормативных значений сопротивлений материалов по результатам испытаний, полученных в процессе обследований как для отдель­ных образцов, так и для испытаний, выполненных на на­турных конструкциях с применением безобразцовых ме­тодов, способами, рассмотренными в § 4.4, 5.2, 5.4, 5.6 и утвержденными соответствующими ГОСТами или дру­гими нормативными документами, используются веро­ятностные оценки.

Средние значения прочностных характеристик мате­риалов, таких, как предел текучести или временное сопротивление стали, прочность бетона на сжатие, опреде­ляют по формуле

(5.2)

где п — количество образцов (испытаний); R_qi— резуль­тат, полученный в i-м испытании (образце).

Среднее квадратичное отклонение для выборки

(5.3)

Нормативное значение прочностной характеристики

(5.4)

где β — коэффициент, учитывающий объем испытаний и с доверительной вероятностью 0,9 определяющий ниж­нюю 95 %-ную допустимую границу для нормально рас­пределенной случайной величины:

п . 5 6 7 8 9 10 11 12 15 20 30 50 и

более

β . . 3,34 3,04 2,90 2,69 2,58 2,50 2,44 2,39 2,78 2,16 2,04 1,94

Переход от нормативных значений сопротивлений к расчетным, а также способы перехода от определяе­мой прочностной характеристики (предел текучести — для стали, класс по прочности на сжатие — для бетона и др.) к другим характеристикам прочности и деформативности осуществляются в соответствии с требования­ми СНиПов.

Действующими нормами по проектированию бетон­ных и железобетонных конструкций введена новая ха­рактеристика бетона по прочности — «класс бетона» взамен ранее принятой — «марки бетона». Взаимосвязь этих характеристик может быть осуществлена посред­ством использования данных, приведенных в табл. 5.3.

Условную марку бетона определяют по формуле

(5.5)

где В — числовое значение класса бетона, МПа; 0,0980665 — переходной коэффициент от МПа к кгс/см²; V—номинальное значение коэффициента вариации прочности бетона.

Примечание. Условная марка бетона — среднее значение прочности бетона из серии образцов (кгс/см²), приведенной к проч­ности образца базового размера (куба с ребром 15 см) в соответствия с ГОСТ 10180—78*. при номинальном значении коэффициента вариа­ции прочности бетона.

Конструкции, относящиеся ко второй группе, необхо­димо рассчитывать по нормам, действующим на период обследования с учетом их фактического состояния.

Часто особенности действительной работы конструк­ции, имеющих дефекты и повреждения, учесть прямым расчетом затруднительно. В этих случаях допускается вводить в расчет коэффициенты условий работы, кото­рые устанавливаются научно-исследовательской или проектной организацией на основе специальных исследований и опыта эксплуатации конструкций. В качестве примера можно привести методику оценки несущей спо­собности кирпичной кладки, имеющей повреждения, раз­работанную ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР.

Условие, при котором поврежденные каменные и армокаменные конструкции подлежат усилению, имеет вид

К_б.п F>ФК_тр, (5.6)

где К_б.п — коэффициент безопасности (К_б.п=1,7 — для неармированной кладки, 1,5 — для кладки с сетчатым армированием); F—фактическая нагрузка в момент обследования; Ф— несущая способность конструкции без учета повреждений, определяемая по фактическим значениям площади сечений, гибкости и прочности ма­териалов кладки в соответствии с указаниями.

При этом в формулы для расчета конструкции под­ставляется средний предел прочности кладки R, кото­рый при известной марке кирпича и раствора принима­ется равным удвоенной величине расчетного сопротив­ления кладки R.

Коэффициент снижения несущей способности К_тркаменных конструкций при наличии повреждений клад­ки стен, столбов и простенков вертикальными воздейст­виями и неравномерными осадками оснований опреде­ляют по табл. 5.4.

Задача определения усилий в несущих строительных элементах решается путем статического расчета конст­рукций, который осуществляется известными методами строительной механики, в том числе с использованием ЭВМ. В необходимых случаях выполняют расчет на действие динамических (технологических или сейсмическо­го характера) нагрузок, а также проверяют устойчи­вость сооружения в целом и его элементов.

Важнейшим этапом расчета является установление конструктивной расчетной схемы здания или сооруже­ния и нагрузок, наиболее отвечающих действительности. Здесь необходимо обратить внимание на фактическое исполнение узлов опирания и сопряжения элементов конструкций, на наличие и состояние связей, обеспечи­вающих пространственную жесткость зданий и сооруже­ний и их элементов. Следует учесть фактические и предполагаемые сочетания постоянных и временных нагру­зок и другие принятые в расчете предложения.

Таблица 5.4. Значения коэффициента снижения несущей способности кладки в зависимости от характера повреждении

При расчетах необходимо стремиться к выявлению скрытых резервов несущей способности элементов, су­щественное увеличение которой может дать учет про­странственной работы конструкций, рассчитанных ранее как плоские.

В статически неопределимых конструкциях по воз­можности желательно учесть развитие пластических деформаций и вести расчет с учетом схемы предвари­тельно выявленного месторасположения пластических шарниров.

В частности, в железобетонных конструкциях пласти­ческие шарниры часто появляются в узловых соедине­ниях неразрезных ригелей с колоннами из-за недоста­точности площади опорной арматуры, некачественно выполненного сварного соединения, несоосности стыкуе­мых арматурных стержней ригеля и колонны и др.

Некоторый запас прочности конструкции могут иметь за счет завышенных сечений, подбор которых до введе­ния методов расчета по предельным состояниям произ­водился по завышенным нормам нагрузок и занижен­ным допускаемым напряжениям.

Заключение о техническом состоянии зданий и соо­ружений служит основой для предварительного решения о целесообразности реконструкции строительной части объекта.