Результаты расчета железобетонного каркаса здания

4.4.4 Результаты обследования

 

На момент обследования возведена коробка здания, внутренние стены и перегородки демонтированы. С момента строительства по настоящее время здание не эксплуатировалось.

Для уточнения размеров конструктивных элементов здания и определения физико-механических характеристик материала несущих конструкций, наличия и степени армирования, а также определения динамических характеристик здания были проведены обмерные работы и инструментальное обследование.

    Прочность и плотность бетона, выявление дефектов структуры бетона определялась неразрушающим методом контроля с помощью ультразвукового дефектоскопа «TIKO» и эталонного молотка Кашкарова.

    Диаметр арматурных стержней, их количество и величина защитного слоя бетона железобетонных конструкций определялись с помощью прибора «PROFOVETER 5», также вскрытием защитного слоя бетона.

Определение прочности сцепления кирпичной кладки было проведено путем испытания на осевое растяжение элементов кладки стен согласно ГОСТ 24992-81.

    Динамические характеристики здания определялись из записей его свободных колебаний, которые создавались при помощи оттяжки здания тросом с последующим мгновенным сбросом статически приложенной нагрузки. Мгновенный сброс создавался обрывом специальных вставок из стали класса А-I диаметром 6 мм при усилии около 1,5 тс. Вставки соединяли трос, закрепленный к зданию с автомашиной.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        

В результате обследования установлено, что:

- столбчатые отдельно стоящие фундаменты не объединены перекрестными лентами;

- в фундаментах предусмотрены арматурные выпуски – четыре стержня Æ27 мм класса А-III и четыре стержня Æ16 мм класса А-III, хомуты выполнены из стержней Æ10 мм класса А-III c шагом около 150-180 мм; длина арматурных выпусков составляет около 0,7 м;

- наружные кирпичные стены здания выполнены толщиной 510 мм; внутренние кирпичные стены выполнены толщиной 380 и 250 мм; перегородки кирпичные толщиной 120 мм; на момент обследования внутренние стены и перегородки были демонтированы;

- кладка стен армирована сварными сетками из арматурных стержней Ø6 мм класса А-I и Ø5 мм класса Вр-I, расположенных через 5-6 рядов по высоте кладки; продольные стержни арматурных сеток соединены с арматурными выпусками (Ø6 мм класса А-I) колонн;

- средняя прочность бетона колонн составляет около 230 кгс/ см²;

- средняя прочность бетона ригелей составляет около 270 кгс/ см²;

- колонны армированы в продольном направлении по каждой грани двумя стержнями Æ25 мм класса А-III и одним стержнем Æ22 мм класса А-III, хомуты выполнены из стержней Æ10 мм класса А-III c шагом в приопорной зоне 100 мм;

- ригели армированы по нижним граням тремя стержнями Æ22 мм класса А-III, хомуты выполнены из стержней Æ10 мм класса А-III c шагом в приопорной зоне 100 мм;

- отмечены повреждения в виде разрушения защитного слоя бетона колонн и ригелей каркаса, а также сколов бетона и коррозии арматуры, отмечены следы замачивания железобетонных конструкций, на поверхности конструкций отмечены выступы соли;

- отдельные узлы соединения колонн с ригелями не бетонированы;

- торцевая стена по оси «11» имеет повреждения в виде разрушения и расслоения кирпичной кладки из-за атмосферных воздействий;

- величина временного сопротивления кладки осевому растяжению наружных стен здания составила 1,14 кг/см²;

- период собственных колебаний здания составил 0,5 с.

 

        

 

Паспорт №1

обследования здания (сооружения)

1. Область: Алматинская_________________________________________

2. Район: ____________________________________________

3. Населенный пункт: п.Каргалы ________________________________

4. Адрес: ул. Мустафина, б/н ___________________________________

5. Наименование объекта:  жилой  дом___________

6. Министерство (ведомство): ___________________________

7. Номер карты-схемы района города: ______________

8. Номер здания по карте-схеме: ____________________

9. Назначение здания (см. Приложение 2): ____________40

10.  Год разработки проекта: ________________________ 987

11.  Вид проекта:

1 – индивидуальный;

2 – типовой (для типового указать шифр);

3 – индивидуальный повторного применения            2

11а. Серия _______________________________ВП-1

12.  Категория грунтов по сейсмическим

свойствам (1,2,3)_________________________________1

13.  Сейсмичность площадки строительства

(7,8,9,10)­­­_______________________________________ 9

14.  Объемно-планировочные решения

1 – прямоугольная форма в плане;

2 – Г-образная;

3 – П-образная;

4 – Т-образная;

5 – круглая;

6 – сложная, другой формы, кроме перечисленных;   1

15.  Конфигурация по высоте

1 – перепады по высоте;

2 – отсутствие перепадов _________________________ 2

16.  Разрезка на отсеки

1 – наличие антисейсмических швов

2 – отсутствие антисейсмических швов ____________ 2

17. Этажность здания ______________________________ 5

18. Наличие подвала

1 – нет;

2 – под всем зданием;

3 – под частью здания ___________________________ 2

19. Наличие антисейсмических мероприятий

1 – есть;                                                                        

2 – нет;                                                                             1      

20. Фундаменты здания

1 – ленточные бутовые;

2 – кирпичные;

3 – бетонные;

4 – железобетонные столбчатые;

5 – железобетонная плита;

6 – железобетонная перекрестная лента;

7 – свайный фундамент _________________________ 4

Элементы здания и оценка состояния конструкций

21.  Несущие конструкции

1 – несущие стены из кирпичной кладки;

2 – железобетонный каркас;

3 – стальной каркас;

4 – несущие стены из монолитного железобетона в скользящей опалубке;

5 – несущие стены из монолитного бетона в объемно-переставной и крупно-щитовой опалубке;

6 - крупнопанельные здания;

7 – несущие стены из кирпичной кладки и внутренний каркас (смешанный каркас);

8 – ядро жесткости и каркасная обстройка;

9 – каркас с диафрагмами жесткости;

10-каркас со стальными вертикальными сваями _______ 2 * 3

22.  Конструкция перекрытий

1 – сборное из железобетонных плит;

2 – монолитное железобетонное;

3 – деревянное;_____________________________________ 1 * 2

23.  Конструкция кровли

1 – асбестоцементные листы;

2 – стальной профнастил;

3 – рулонная________________________________________ 3 * 2

24.  Несущие конструкций покрытия

1 – железобетонные балки;

2 – железобетонные фермы;

3 – стальные балки;

4 – стальные фермы;

5 – деревянные балки, фермы _________________________1*2

25.  Стеновое ограждение:

1 – навесные керамзитобетонные панели;

2 – навесные железобетонные панели;

3 – навесные легкие панели типа «сэндвич»;

4 – самонесущие стены из кирпичной кладки

5 - то же, из железобетонных панелей ____________________4*3

26.  Перегородки:

1 – из кирпичной кладки;

2 – гипсопрокатные в деревянном каркасе;

3 – из крупноразмерных гипсобетонных плит;

4 – стальные;

5 – железобетонные;

6 – стеклоблоки ____________________________________ 1 * 2

27.  Год постройки здания ______________________________   

28.  Категория здания по сейсмостойкости

(по Приложению №3)__________________________________ 4

29.  Оценка

1 – сейсмостойкое;

2 – сейсмоопасное;

3 - требует дополнительных исследований_______________ 2

30.  Газифицировано

1 – да

2 – нет ______________________________________________ 1

31.  Высота здания (м)                                                                    18,64

32.  Длина здания_________________________________________36,0

33.  Ширина здания_______________________________________10,8

34.  Строительный объем (тыс.м³)_________________________ 8,110

35.  Стоимость здания (в тыс.руб.)

1 - балансовая______________________________________

2 - в том числе оборудования _________________________

36.  Страховая оценка (для застрахованных объектов, в том числе             для индивидуальных жилых домов и др. строений)_______

37.  Количество проживающих или работающих в одну смену                           в здании людей ______________________________________

 

Обследовал ___________________________________(фамилия, должность)

Дата ______декабрь 2004 года________________

Таблица результатов определения прочности нормального сцепления в кладке

                                                                                                                                                                     Таблица 4.1

Конструкция и её местоположение

Этаж

Величина отрывающей нагрузки, кгс

Площадь отрыва, см²

Характеристика отрыва

Значение прочности сцепления, кгс/см²

частное

среднее для участка

среднее для здания

Продольная стена по оси А между осями 1, 2

по контакту и раствору

по контакту

-//-

-//-

0,80

1,19

1,11

1,15

1,20

 

 

1,09

 

Продольная стена по оси В между осями 2, 3

по контакту

по контакту и кирп.

по контакту

по контакту

по контакту и кирп.

1,31

1,36

1,17

1,06

1,50

 

 

1,28

 

Продольная стена по оси А между осями 5, 6

по контакту и кирп.

по контакту и раст. по контакту

по контакту и раст. по контакту

1,26

1,05

0,74

1,30

1,40

 

 

1,15

 

 

1,14

Продольная стена по оси В между осями 7, 8

по контакту

по контакту

по контакту

по контакту и кирп. по контакту

1,22

1,06

1,27

1,36

1,24

 

 

1,23

 

В действующих нормах СНиП РК 2.03-04-2001 «Строительство в сейсмических районах» сейсмические нагрузки на каркасные здания существенно увеличены по сравнению с нормами, по которым проектировалось рассматриваемое здание.

В связи с этим обстоятельством, для оценки сейсмостойкости был выполнен поверочный расчет каркаса здания в соответствии с требованиями действующих норм с учетом сейсмичности площадки равной 9 баллам при первой категории грунтов по сейсмическим свойствам.

Расчет каркаса здания выполнен на статические и сейсмические нагрузки с использованием вычислительного комплекса «Лира 9.0» (лицензионный номер 90093262) в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», СНиП РК 2.03-04-2001 «Строительство в сейсмических районах», СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции». Конечным результатом расчетов является армирование железобетонных конструкций (колонн и ригелей).

    При расчете железобетонных конструкций расчетные прочностные характеристики бетона принимались по результатам обследования технического состояния конструкций здания.

    При расчетах здания рассматривались следующие загружения:

1. постоянная нагрузка (собственный вес конструкций);

2. временная длительная;

3. временная кратковременная;

4. снеговая нагрузка;

5. сейсмическая по направлению оси «Х»;

6. сейсмическая по направлению оси «У»;

7. дополнительный момент от сейсмических сил по направлению оси «Х» в соответствии с пунктом 3.24 СНиП РК 2.03-04-2001 «Строительство в сейсмических районах»;

8. дополнительный момент по направлению оси «У» в соответствии с пунктом 3.24 СНиП РК 2.03-04-2001 «Строительство в сейсмических районах».

    При определении расчетных сейсмических нагрузок в соответствии с пунктом 3.15 СНиП РК 2.03-04-2001 «Строительство в сейсмических районах» приняты следующие коэффициенты:

k₁ = 1.0; k₂ = 0.25; k₃ = 1.0; k_ψ = 1.0; A = 0.5.

В расчетной схеме защемление стоек каркаса принято в уровне перекрытия над подвалом. Количество расчетных ярусов принято равным шести.

В поверочном расчете учтены высшие формы колебаний здания.

Результаты расчетов показали недостаточность фактической несущей способности колонн каркаса здания для восприятия расчетных сейсмических нагрузок.