Обстеження будівельних конструкцій

Обстеження будівельних конструкцій

1. Ціль і необхідність обстеження конструкції. Ст. 3

2. Класифікація станів конструкцій та їх характеристика. Ст. 3

3. Відмови конструкцій та їх причини, що пов’язані з проектуванням. Ст. 3

4. Терміни служби металевих конструкцій і фактори, що впливають на них. Ст. 3

5. Відмови конструкцій та їх причини, що пов’язані з транспортуванням і монтажем. Ст. 4

6. Відмови конструкцій та їх причини, що пов’язані з виготовленням. Ст. 4

7. Відмови конструкцій та їх причини, що пов’язані з експлуатацією будівель і споруд. Ст. 5

8. Аналіз проектної та іншої технічної документації на будівельні конструкції при їх обстеженні. Ст. 5

9. Визначення якості виготовлення і монтажу будівельних конструкцій, а також якості експлуатації на підставі вивчення відповідної технічної документації при обстеженні. Ст. 6

10. Обміри конструкцій при обстеженні та виявлення дефектів і пошкоджень. Ст. 6

11. Види корозії металевих конструкцій та її причини. Ст. 6

12. Визначення властивостей металу конструкцій при їх обстеженні. Ст. 7

13. Дефекти і пошкодження металевих конструкцій. Класифікація. Ст. 7

14. Види обстеження конструкцій Склад робіт при обстеженні. Ст. 7

15. Ознайомлення з об’єктом при обстеженні. Перелік технічної документації, яку необхідно одержати в організації чи підприємстві для ознайомлення при обстеженні. Ст. 8

16. Визначення придатності сталі для зварювання при обстеженні конструкцій. Ст. 8

17. Особливості уточнення навантаження при обстеженні конструкцій. Ст. 8

18. Характеристики впливу середовища на стан металевих конструкцій. Ст 9

19. Вплив високих і низьких температур на сталеві конструкції будівель і споруд. Ст. 10

20. Вплив кранового навантаження на металеві конструкції. Ст. 11

21. Вплив механічних діянь на будівельні конструкції в умовах експлуатації. Ст. 12

22. Виявлення резервів несучої здатності металевих конструкцій. Ст. 12

23. Особливості перевірних розрахунків елементів, які мають пошкодження або дефекти. Ст. 12

24. Методика спеціального обстеження конструкцій та склад робіт, які виконують при обстеженні. Ст.13

25. Складання звіту про технічний стан будівельних конструкцій за результатами їх обстежень. Ст.14

26. Порівняльний аналіз корозійної стійкості конструктивних елементів в залежності від форми та розмірів їх поперечного перерізу. Ст.14

27. Призначення та форма відомостей дефектів, які складають при обстеженні конструкцій. Ст.15

28. Способи уточнення кранового навантаження при обстеженні конструкцій. Ст.16

29. Характерні три зони періоду експлуатації конструкцій в залежності від інтенсивності відмов. Ст.16

30. Принцип класифікації дефектів і пошкоджень елементів сталевих конструкцій згідно ДБН 362 – 92. Ст.17

Підсилення сталевих конструкцій

31. Економічне обґрунтування проведення реконструкції та варіанта підсилення конструкції чи окремого її елемента. Ст.18

32. Три способи підсилення металоконструкцій. Ст.18

33. Граничний рівень початкових напружень в металевому елементі при його підсиленні під навантаженням із застосуванням зварювання. Ст.19

34. Вимоги до проектування підсилення конструкцій (відносно скорочення робіт з підсилення, застосування матеріалів для підсилення, виготовлення підсилювальних елементів, способу їх прикріплення, тощо). Ст.19

35. Класифікація підсилювальних елементів в залежності від умов їх роботи та критерії, за якими перевіряють міцність підсилених елементів. Ст.20

36. Схеми підсилення стержнів кроквяних ферм. Ст.22

37. Раціональний спосіб підсилення прогонів. Ст.22

38. Способи підсилення металевих балок. Ст.25

39. Визначення довжини підсилювальних елементів при підсиленні балок способом збільшення перерізу. Ст.26

40. Схеми та особливості підсилення позацентрово-стиснутих колон. Ст.27

41. Схеми підсилення колон виробничої будівлі та поперечної рами в цілому. Ст.27

42. Підсилення кроквяних ферм способом зміни конструктивної схеми. Ст.29

Розрахунок прикріплення підсилювальних елементів при підсиленні способом збільшення

44. Перевірка стійкості підсиленого стиснутого елемента кроквяної ферми. Ст.29

45. Суть перевірки міцності підсилення металевих балок способом збільшення перерізу за критерієм розвинутих пластичних деформацій. Ст.32

46. Суть перевірки міцності симетрично підсиленого центрального розтягнутого елемента за критерієм розвинутих пластичних деформацій. Ст.32

47. Підсилення вузлів клепаних ферм. Ст.32

48. Підсилення вузлів зварних ферм. Ст.33

49. Суть перевірки міцності симетрично підсиленого центрально-стиснутого елемента за критерієм розвинутих пластичних деформацій. Ст.33

50. Симетричне та несиметричне двобічне підсилення балок способом збільшення перерізу. Оцінка цих двох схем з точки зору витрат матеріалу на підсилення. Ст.33

51. Підсилення металевих балок підведенням шпренгелів. Конструювання і основи розрахунку. Ст.34

52. Підсилення металевих балок підведенням затяжок. Конструювання і основи розрахунку. Ст.34

53. Особливості розрахунку кінцевих ділянок зварних швів для кріплення підсилювальних елементів при підсиленні способом збільшення перерізу. Ст.37

54. Спосіб прикріплення підсилювальних елементів при підсиленні збільшенням перерізу і основи розрахунку з’єднань. Ст.37

55. Способи підсилення підкранових балок. Ст 39

56. Раціональний спосіб підсилення прогонів. Схема і основи розрахунку. Ст 40

57. Конструктивні способи підсилення елементів конструкцій з ціллю підвищення їх холодостійкості (навести кілька схем). Ст 43

58. Черговість підсилення елементів металевих ферм способом збільшення перерізу та черговість накладання нових швів при підсиленні з’єднань у вузлах шляхом збільшення довжини швів. Ст 44

59. Черговість прикріплення підсилювальних елементів зварюванням при двобічному підсиленні балок. Ст 45

60. Схеми однобічного підсилення головної балки площадки прокатним і зварним тавром. Аналіз цих двох варіантів з точки зору витрат металу на підсилення. Ст 45

Ціль і необхідність обстеження конструкцій.

Ціль – збір необхідних даних для оцінки технічного стану будівельних конструкцій, що знаходяться в експлуатації: споруд, окремої їх частини, конструкцій, елементів, вузлів.

Необхідність:

- при тривалій експлуатації;

- при аварії аналогічних об'єктів (конструкцій), що експлуатуються в схожих умовах;

- при зміні навантажень на несучі конструкції, що пов'язано з реконструкцією та перепрофілюванням об'єкта за призначенням;

- після надзвичайних, не передбачених нормами дій і впливів на будівельний об'єкт;

- при тривалій експлуатації об'єкта, коли під час планового огляду виявлені пошкодження і дефекти, які становлять безпосередньо небезпеку руйнування чи можуть в подальшому викликати аварійний стан і таке інше.

 

Класифікація станів конструкцій та їх характеристика.

1. Справний - виконуються всі вимоги.

2. Роботоспроможний – часткові відхилення, але без порушень вимог за граничним станом І групи і при технічному порушенні ІІ групи, які в конкретних нормах не обмежуються нормами функціонування виробу.

3. Обмежено працездатний – для забезпечення функціонування виробництва необхідний контроль за станом конструкцій і параметрами технологічних процесів.

4. Аварійний – при порушенні вимоги за граничним станом І групи або неможливості протягом строку запобігти цим порушенням.

 

Відмови конструкцій та їх причини, що пов'язані з проектуванням.

В процесі експлуатації накопичуються пошкодження, які призводять до відмови конструкцій. Також відмови пов’язані з конструкційно-технологічними недосконалостями (дефектами).

Причини відмов, що пов’язані з проектуванням:

- Помилки зв’язані з визначенням навантаження.

- Помилки при розробці робочих креслень.

- Недосконале вирішення вузлів, що призводить до зниження несучої здатності конструкцій.

- Рішення, які призводять до неможливості виготовлення якісних конструкцій.

 

Рис. 1. Усиление элементов стропильных ферм

а-м - схемы усиления

Рис. 1. Усиление балок путем увеличения сечений

а - к - схемы усиления

Рис. 2. Усиление балок путем изменения их конструктивной схемы

а-л - схемы усиления

Рис. 3. Установка наклонных ребер жесткости

Рис. 1. Усиление колонн путей увеличения сечений

а - симметричные без смещения центра тяжести; б - несимметричные со смещением центра тяжести

Рис. 1. Усиление колонн и поперечника в целом путем изменения конструктивной схемы

а - д - схемы усиления

Рис. 2. Усиление путем введения в схему дополнительных элементов жесткости и шарниров

а - поперечный разрез; б, в - расчетные схемы соответственно до и после усиления; 1 - элементы жесткости; 2 - увеличение сечений; 3 - шарниры

Рис. 1. Усиление стропильных ферм путем изменения их конструктивной схемы

a - к - схемы усиления

Рис. 16. Присоединение элементов усиления

а - прерывистыми швами; б сплошными швами; в - на болтах

 

Расчет непрерывных участков шпоночных швов осуществляется на сдвигающее усилие

, (29)

где Q_max - наибольшая поперечная сила в пределах длины элементов усиления.

Для сжатых стержней Q_max ³ Q_fic, где Q_fic - условная поперечная сила для усиленного стержня, определяемая по п. 5.8 СНиП II-23-81*;

S_r - статический момент элемента усиления относительно центральной оси усиленного сечения; а_w - шаг шпонок шва (см. рис. 16, а).

4.16. Минимальные длины участков шпоночных швов определяют по выражению

см, (30)

где a_w - коэффициент, характеризующий распределение усилий между швами, прикрепляющими элемент усиления к основному стержню и равный доле общего усилия Т, относящийся к рассматриваемому шву. Здесь и далее под b_w, g_w и R _w подразумеваются значения b_f и b_z, g_wf и g_wz, R _wf и R _wz, принимаемые по п. 11.2 СНиП II-23-81* для двух расчетных сечений. Длину участка шпоночного шва следует принимать не менее 50 мм.

Концевые участки шпоночных швов присоединения элементов усиления к основному стержню или узловым фасонкам должны обеспечивать передачу продольных усилий на элементы усиления и вовлечение их в совместную с основным стержнем работу. Их толщина может назначаться большей, чем толщина связующих швов. Минимальные длины концевых участков подсчитываются по формуле

см, (31)

где ; A_r - площадь поперечного сечения элемента усиления.

При усилении изгибаемых элементов (N = 0) следует принимать .

4.17. Минимальный катет сплошных швов (рис. 16, б), крепящих элементы усиления, определяется выражением

. (32)

Концевые участки швов могут назначаться с увеличенным катетом, а их прочность (при расчетной длине 85b_w k _f) проверяется по формуле

. Применение болтов (рис. 16, в) для присоединения элементов усиления рекомендуется в случаях, когда:

болтовые соединения технологически более удобны;

материал усиливаемого элемента не допускает применения сварки;

желательно избежать возникновения дополнительных сварочных напряжений и деформаций.

Проектировать соединения следует с учетом минимального ослабления сечений. С этой целью диаметр болтов следует принимать минимальным, а их размещение задавать со сбитым шагом по отношению к существующим болтам или заклепкам. Шаг промежуточных соединений принимается не более 40 i в сжатых и 80 i в растянутых элементах усиления и определяется по формуле

, (34)

где [ N _в]_min - минимальная несущая способность болта (по сдвигу, срезу или смятию, определяемая по п. 3.5 СНиП II-23-81*).

Прочность концевых участков соединений элемента усиления проверяется по формуле

, (35)

где n - количество болтов на концевом участке соединения (см. рис. 16, в); а_в - расчетный шаг болтов.

Рис. 8. Усиление узлов крепления стержней стропильных ферм

Рис. 3.Симетрическое усиление балок путем увеличения сечений

 

 

Рис. 3.Несиметрическое усиление балок путем увеличения сечений

 

Рис. 16. Присоединение элементов усиления

а - прерывистыми швами; б сплошными швами; в - на болтах

4.15. Расчет непрерывных участков шпоночных швов осуществляется на сдвигающее усилие

, (29)

где Q_max - наибольшая поперечная сила в пределах длины элементов усиления.

Для сжатых стержней Q_max ³ Q_fic, где Q_fic - условная поперечная сила для усиленного стержня, определяемая по п. 5.8 СНиП II-23-81*;

S_r - статический момент элемента усиления относительно центральной оси усиленного сечения; а_w - шаг шпонок шва (см. рис. 16, а).

4.16. Минимальные длины участков шпоночных швов определяют по выражению

см, (30)

где a_w - коэффициент, характеризующий распределение усилий между швами, прикрепляющими элемент усиления к основному стержню и равный доле общего усилия Т, относящийся к рассматриваемому шву. Здесь и далее под b_w, g_w и R _w подразумеваются значения b_f и b_z, g_wf и g_wz, R _wf и R _wz, принимаемые по п. 11.2 СНиП II-23-81* для двух расчетных сечений. Длину участка шпоночного шва следует принимать не менее 50 мм.

Концевые участки шпоночных швов присоединения элементов усиления к основному стержню или узловым фасонкам должны обеспечивать передачу продольных усилий на элементы усиления и вовлечение их в совместную с основным стержнем работу. Их толщина может назначаться большей, чем толщина связующих швов. Минимальные длины концевых участков подсчитываются по формуле

см, (31)

где ; A_r - площадь поперечного сечения элемента усиления.

При усилении изгибаемых элементов (N = 0) следует принимать .

4.17. Минимальный катет сплошных швов (рис. 16, б), крепящих элементы усиления, определяется выражением

. (32)

Концевые участки швов могут назначаться с увеличенным катетом, а их прочность (при расчетной длине 85b_w k _f) проверяется по формуле

.

Применение болтов (рис. 16, в) для присоединения элементов усиления рекомендуется в случаях, когда:

болтовые соединения технологически более удобны;

материал усиливаемого элемента не допускает применения сварки;

желательно избежать возникновения дополнительных сварочных напряжений и деформаций.

Проектировать соединения следует с учетом минимального ослабления сечений. С этой целью диаметр болтов следует принимать минимальным, а их размещение задавать со сбитым шагом по отношению к существующим болтам или заклепкам. Шаг промежуточных соединений принимается не более 40 i в сжатых и 80 i в растянутых элементах усиления и определяется по формуле

, (34)

где [ N _в]_min - минимальная несущая способность болта (по сдвигу, срезу или смятию, определяемая по п. 3.5 СНиП II-23-81*).

Прочность концевых участков соединений элемента усиления проверяется по формуле

, (35)

где n - количество болтов на концевом участке соединения (см. рис. 16, в); а_в - расчетный шаг болтов.

Рис. 6. Усиление подкрановых балок

д - е - схемы усиления

 

Обстеження будівельних конструкцій

1. Ціль і необхідність обстеження конструкції. Ст. 3

2. Класифікація станів конструкцій та їх характеристика. Ст. 3

3. Відмови конструкцій та їх причини, що пов’язані з проектуванням. Ст. 3

4. Терміни служби металевих конструкцій і фактори, що впливають на них. Ст. 3

5. Відмови конструкцій та їх причини, що пов’язані з транспортуванням і монтажем. Ст. 4

6. Відмови конструкцій та їх причини, що пов’язані з виготовленням. Ст. 4

7. Відмови конструкцій та їх причини, що пов’язані з експлуатацією будівель і споруд. Ст. 5

8. Аналіз проектної та іншої технічної документації на будівельні конструкції при їх обстеженні. Ст. 5

9. Визначення якості виготовлення і монтажу будівельних конструкцій, а також якості експлуатації на підставі вивчення відповідної технічної документації при обстеженні. Ст. 6

10. Обміри конструкцій при обстеженні та виявлення дефектів і пошкоджень. Ст. 6

11. Види корозії металевих конструкцій та її причини. Ст. 6

12. Визначення властивостей металу конструкцій при їх обстеженні. Ст. 7

13. Дефекти і пошкодження металевих конструкцій. Класифікація. Ст. 7

14. Види обстеження конструкцій Склад робіт при обстеженні. Ст. 7

15. Ознайомлення з об’єктом при обстеженні. Перелік технічної документації, яку необхідно одержати в організації чи підприємстві для ознайомлення при обстеженні. Ст. 8

16. Визначення придатності сталі для зварювання при обстеженні конструкцій. Ст. 8

17. Особливості уточнення навантаження при обстеженні конструкцій. Ст. 8

18. Характеристики впливу середовища на стан металевих конструкцій. Ст 9

19. Вплив високих і низьких температур на сталеві конструкції будівель і споруд. Ст. 10

20. Вплив кранового навантаження на металеві конструкції. Ст. 11

21. Вплив механічних діянь на будівельні конструкції в умовах експлуатації. Ст. 12

22. Виявлення резервів несучої здатності металевих конструкцій. Ст. 12

23. Особливості перевірних розрахунків елементів, які мають пошкодження або дефекти. Ст. 12

24. Методика спеціального обстеження конструкцій та склад робіт, які виконують при обстеженні. Ст.13

25. Складання звіту про технічний стан будівельних конструкцій за результатами їх обстежень. Ст.14

26. Порівняльний аналіз корозійної стійкості конструктивних елементів в залежності від форми та розмірів їх поперечного перерізу. Ст.14

27. Призначення та форма відомостей дефектів, які складають при обстеженні конструкцій. Ст.15

28. Способи уточнення кранового навантаження при обстеженні конструкцій. Ст.16

29. Характерні три зони періоду експлуатації конструкцій в залежності від інтенсивності відмов. Ст.16

30. Принцип класифікації дефектів і пошкоджень елементів сталевих конструкцій згідно ДБН 362 – 92. Ст.17