Стены гражданских зданий, колонны и другие вертикальные несущие элементы. Методы усиления и капитального ремонта.

 

В процессе длительной эксплуатации, а также в результате внешних воздействий (силовых и не силовых) в стенах, колоннахи других вертикальных несущих элементах возникают трещины.

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

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

Влияние повреждений на надежность конструкций оценивается посредством уменьшения общего нормируемого коэффициента надежности (запаса) g _o = g _m ·g _{c ·}g _f ·g _n конструкций в процессе эксплуатации, где g _m - коэффициент надежности по материалу, g _c - коэффициент условий работы, g _f - коэффициент надежности по нагрузке, g _n - коэффициент надежности по назначению.

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

Значения J 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.

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.

Таблица 1

 

Категории технического состояния

Категория технического состояния	Описание технического состояния	J = g/g o	e = 1 - J	С, %
	Нормальное состояние. Отсутствуют видимые повреждения, свидетельствующие о снижении несущей способности. Необходимости в ремонтных работах нет.
	Удовлетворительное состояние. Незначительное снижение несущей способности и долговечности конструкций. Требуется устройство антикоррозионного покрытия, затирка трещин и т.п.	0,95	0,05	0 - 11
	Не совсем удовлетворительное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о снижении несущей способности конструкции. Требуется текущий ремонт.	0,85	0,15	12 - 36
	Неудовлетворительное состояние. Существующие повреждения свидетельствуют о непригодности к эксплуатации конструкции. Требуется капитальный ремонт с усилением конструкций. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок.	0,75	0,25	37 - 90
	Аварийное состояние. Требуется немедленная разгрузка конструкции и устройство временных креплений, замена аварийных конструкций.	0,65	0,35	91 – 120

Таблица 2

Оценка состояния стальных конструкций по внешним признакам

Категория состояния конструкции	Признаки силовых воздействий на конструкцию	Признаки воздействия внешней среды на конструкцию
	Нет	Нет
	Нет	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 отельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях.	Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25 %. Трещины в сварных швах или в 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 отдельных растянутых элементов ферм. Наличие трещин в основном материале элементов.	Коррозия с уменьшением расчетного сечения и несущих элементов более 25 %. Расстройство стыков со взаимным смещением опор.

Таблица 3

Оценка состояния железобетонных конструкций по внешним признакам

Категория состояния конструкции	Признаки силовых воздействий на конструкцию	Признаки воздействия внешней среды 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
	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 и балок. 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. Коррозия арматуры более 15 % сечения. Снижение прочности бетона более 30 %. Расстройство стыков.

Таблица 4

Оценка состояния каменных конструкций по внешним признакам

Категория состояния конструкции	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).
	Волосные трещины, при пересечении не более четырех рядов кладки при числе трещин не более четырех на 1 м ширины (толщины) стены, столба или простенка. Вертикальные и косые трещины (независимо от величины раскрытия), пересекающие не более двух рядов кладки.	Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовки на глубину до 15 % толщин.
	Вертикальные и косые трещины в несущих стенах на высоту не более четырех рядов кладки. Образование вертикальных трещин между продольными и поперечными стенами, разрывы или выдергивания 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 двух рядов кладки.	Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовки за 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 более четырех рядов кладки. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивания стальных связей и анкеров, крепящих стены к колоннам и перекрытиям. Повреждение кладки под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин, раздробления камня или смещения рядов кладки по горизонтальным швам на глубину более 2 см; образование вертикальных или косых трещин, пересекающих более двух рядов кладки.	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.

Таблица 5

Оценка состояния деревянных конструкций по внешним признакам

Категория состояния конструкции	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 и частичные зазоры в сплоченных дощатых пакетах, между отдельными рабочими сдвигающимися поверхностями более 2 мм. 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. Надломы и разрушения отдельных конструкций. Скалывание врубок. Потеря устойчивости конструкций (поясов ферм, арок, колонн).	Поражение гнилью и жучком строительных конструкций, приводящих к снижению их прочности более 25 %.
Примечание. Оценка повреждений стальных элементов метало-деревянных конструкций производится по табл. 2.

 

Основные методы усиления конструкций

 

-

 

Рис. 1. Усиление простенков стальной обоймой: 1- кирпичный простенок; 2 – вертикальный уголок обоймы; 3 – планка из полосового металла.

 

Рис. 2. Сечение простенка: 1- кирпичный простенок; 2 – вертикальный уголок обоймы; 3 – планка из полосового металла.

 

 

 

Рис. 3. Усиление колонны (столба) стальной обоймой: 1- балка; 2 – вертикальный уголок обоймы; 3 – планка из полосового металла; 4 – обрез фундамента.

 

 

 

 

Рис. 3. Опорный узел колонны (столба)при усилении стальной обоймой: 1- опорный уголок; 2 – вертикальный уголок обоймы; 3 – планка из полосового металла; 4 – обрез фундамента; 5 – опорная стальная пластина.

 

 

Лекция№2 Основные виды архитектурно-планировочных мероприятий при реконструкции и модернизации зданий и застройки.

 

При проведении реконструктивных работ зданий или застройки территории необходимо проведение оценочного состояния здания. При оценке здания необходимо учитывать его конструктивное состояние степень износа основных конструкций (фундаментов, стен, перекрытий, кровли и т.д.). В результате обследования определяется существующее объемно-планировочное решение и его соответствие современным требованиям.

Реконструкция должна осуществляться при условии соблюдения права населения города на благоприятную среду жизнедеятельности.

Реконструкция должна осуществляться в соответствии с требованиями разрешенного использования территории, утвержденной проектной документацией, градостроительными, строительными, санитарно-эпидемиологическими нормами и правилами, требованиями безопасности, иными требованиями, установленными законодательством.

Реконструкция должн осуществляться при наличии у застройщика (заказчика) разрешения на реконструкцию. Реконструкция без разрешения на реконструкцию запрещаются.

Целью выдачи разрешений на строительство, реконструкцию градостроительных объектов, является обеспечение соблюдения участниками градостроительной деятельности государственных и общественных интересов, а также прав собственников, владельцев, арендаторов или пользователей объектов недвижимости при осуществлении строительства, реконструкции градостроительных объектов.

Реконструкция, осуществляемые на основании действующего разрешения на строительство, реконструкцию, могут быть приостановлены, прекращены только в порядке, установленном законодательством Российской Федерации.

Связанные со строительством, реконструкцией изменение, ликвидация, освобождение объектов недвижимости, в том числе земельных участков, или ограничение прав на использование объектов недвижимости, в том числе земельных участков, принадлежащих третьим лицам, могут осуществляться только с согласия указанных лиц, если иное не установлено законодательством