МДК 04.01 Эксплуатация зданий и сооружений - Контрольная. Методы оценки технического состояния зданий и сооружений

• Название: Методы оценки технического состояния зданий и сооружений
• Анкор: МДК 04.01 Эксплуатация зданий и сооружений - Контрольная
• Дата: 02.04.2022
• Размер: 35.84 Kb.
• Имя файла: МДК 04.01 Эксплуатация зданий и сооружений - Контрольная.docx
• Тип: Контрольная работа; #435787

Бюджетное профессиональное образовательное

учреждение Вологодской области

«Череповецкий строительный колледж имени А.А. Лепехина»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

МДК 04.01 Эксплуатация зданий и сооружений

Специальность 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений (заочное отделение)

Тема: Методы оценки технического состояния зданий и сооружений

Выполнил студент: Асамов К.В.

Группа: 2ЗС41

Проверил преподаватель: Савинова М.А.

г. Череповец

2022

Оглавление

Введение 2

Основные требования к конструктивным элементам зданий и сооружений 2

Приемка здании в эксплуатацию 6

Список литературы 9

Введение

Оценка технического состояния зданий и сооружений предназначена для качественного и количественного представления показателей, характеризующих свойства и состояние объектов, изучения процессов, протекающих в конструкциях, основаниях и оборудовании, а также выявления фактических эксплуатационных свойств материалов, элементов конструкций и установления их соответствия техническим требованиям.

Обследование строительных конструкций и инженерного оборудования зданий и сооружений включает в себя методы контроля качества изготовления и монтажа элементов строительных конструкций и оборудования, обеспечивающие соответствие объекта проектным параметрам и действительной работе в процессе эксплуатации.

Изучение состояния эксплуатируемых конструкций выполняется теми же методами, которые используются при контроле качества их изготовления. Однако часто возникают ситуации, когда для эксплуатируемых объектов необходимо изучение реальных условий работы при воздействии внешних факторов. К подобной ситуации можно отнести, например, случай, когда необходимо оценить работоспособность конструктивной или инженерной системы с учетом отклонения ее параметров от расчетных значений.

Повышенные требования предъявляются к методам обследования при анализе причин аварий вследствие повреждения конструкций при монтаже или эксплуатации, а также катастроф — аварий, повлекших за собой человеческие жертвы. Проводимые оценки технического состояния зданий и сооружений позволяют выявить наиболее характерные дефекты и разработать рекомендации по уточнению методов расчета конструкции, повышению их надежности, совершенствованию конструктивных схем, технологии изготовления, монтажа и эксплуатации.

Здания и сооружения представляют собой системы, состоящие из большого числа элементов, работающих в условиях сложных напряженно-деформируемых состояний. Поведение строительных конструкций и инженерного оборудования характеризуется рядом факторов, носящих случайный характер. Это относится к прочностным характеристикам материалов, нагрузкам, действующим на элементы здания, воздействиям факторов окружающей среды. В процессе изготовления отдельных элементов, их транспортировки и монтажа возможны отклонения параметров конструкций от заданных значений. Поэтому для оценки технического состояния здания, сооружения или инженерных систем необходимо уметь прогнозировать возможность их дальнейшей эксплуатации с учетом взаимосвязей и случайного характера формирования свойств. Для этого требуется, кроме технической диагностики, умение выполнять оценку надежности объектов.

Основные требования к конструктивным элементам зданий и сооружений

К любым зданиям и сооружениям предъявляются следующие требования:

• 
  все здания и сооружения, а также их отдельные элементы должны быть прочны и устойчивы;
  
• 
  перемещения элементов не должны выходить за пределы, обусловленные возможностью и удобством их эксплуатации;
  
• 
  не должны возникать трещины и повреждения, нарушающие возможность нормальной эксплуатации или снижающие долговечность сооружений.
  

В то же время не должны допускаться излишние запасы как по классам и маркам применяемых материалов, так и в отношении сечений отдельных элементов, а также в конструктивной системе здания и сооружения в целом.

В обеспечении надежности строительных конструкций существенную роль играют методы расчета, заложенные в строительных нормах и правилах. Они определяют ожидаемый уровень надежности, который связан с расходом материалов и стоимостью конструкций. Требуемый уровень надежности не только обеспечивается расчетными требованиями норм проектирования, но и зависит также от метода расчета, принятой конструктивной схемы, вида соединений отдельных элементов, правил конструирования, контрольных испытаний и условий приемки при изготовлении и монтаже.

Расчет строительных конструкций проводится по методу предельных состояний. Основные положения метода предельных состояний сформулированы в стандарте СЭВ 384-87. Определенное усовершенствование этот метод получил в международном стандарте «Общие принципы проверки надежности конструкций».

Метод устанавливает следующие положения по расчету конструкций на силовые воздействия:

• 
  строительные конструкции должны быть запроектированы таким образом, чтобы они обладали достаточной надежностью при возведении и эксплуатации с учетом, при необходимости, особых воздействий (например, вследствие землетрясения, наводнения, пожара, взрыва). Основным свойством, определяющим надежность строительных конструкций, зданий и сооружений в целом, является безотказность их работы — способность сохранять заданные эксплуатационные качества в течение определенного срока службы;
  
• 
  рассчитывать строительные конструкции и основания следует по методу предельных состояний, основные положения которого направлены на обеспечение безотказной работы конструкций и оснований с учетом изменчивости свойств материалов, грунтов, нагрузок и воздействий, геометрических характеристик конструкций, условий их работы, а также степени ответственности и экономической значимости проектируемых объектов, определяемой материальным и социальным ущербом при нарушении их работоспособности. Предельные состояния определяют как состояния, при которых конструкция (здание или сооружение в целом) перестает удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям или требованиям при производстве работ.
  

Предельные состояния подразделяются на две группы:

• 
  к первой относятся состояния, приводящие к полной непригодности эксплуатации конструкций, оснований (здания или сооружения в целом) или к полной (частичной) потере их несущей способности. Это можно определить как абсолютные предельные состояния;
  
• 
  вторая включает состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию конструкций или оснований или уменьшающие долговечность здания (сооружения) по сравнению с предусматриваемым сроком службы. Их можно определить как функциональные предельные состояния.
  

Предельные состояния первой группы определяются: разрушением любого характера (например, пластическим, хрупким, усталостным); потерей устойчивости формы, приводящей к полной непригодности к эксплуатации; потерей устойчивости положения; переходом в изменяемую систему; качественным изменением конфигурации; другими явлениями, при которых наступает необходимость прекращения эксплуатации (например, чрезмерные деформации в результате ползучести, пластичности, сдвига в соединениях, раскрытия трещин, а также образование трещин).

Предельные состояния второй группы характеризуются: достижением предельных деформаций конструкций (например, предельных прогибов, поворотов) или предельных состояний основания; предельным уровнем колебаний конструкции или оснований; образованием трещин; достижением предельных раскрытий или длин трещин; потерей устойчивости формы, приводящей к затруднению нормальной эксплуатации, а также к другим явлениям, при которых возникает необходимость временного ограничения эксплуатации здания или сооружения из-за неприемлемого снижения их срока службы (например, коррозионные повреждения).

Расчет по предельным состояниям имеет целью обеспечить надежность здания или сооружения в течение всего срока службы, а также при производстве работ. Условия обеспечения надежности заключаются в том, чтобы расчетные значения нагрузок или ими вызванных усилий, напряжений, деформаций, перемещений, раскрытия трещин не превышали соответствующих им предельных значений, устанавливаемых нормами проектирования конструкций или оснований.

Общее условие непревышения предельного состояния может быть представлено в виде области допустимых состояний конструкции: (Fp,Rp,n,a,c ,с ) 0 (1), где:

Fр — расчетное значение нагрузки; Fp,=Fнgf, где gf - коэффициент надежности по нагрузке; Fн - нормативное значение нагрузки.

Rp - расчетное значение сопротивления материала; Rp=Rн/gm; Rн - нормативное значение сопротивления материала; gm - коэффициент надежности по материалу;

n — коэффициент надежности по назначению конструкции (коэффициент ответственности);

a — коэффициент точности;

c — коэффициент условий работы;

С — постоянные, включающие предварительно выбранные расчетные ограничения, задаваемые для некоторых видов предельных состояний (по прогибам, раскрытию трещин и т.п.).

Содержащиеся в нормах проектирования значения нагрузок, сопротивления материалов, величины коэффициентов надежности определяют уровень надежности и назначаются на основе практического опыта. Сейчас наметилась тенденция к постепенному снижению расчетных значений нагрузок и повышению расчетных сопротивлений материалов.

Входящие в неравенство (1) факторы, от которых зависит состояние конструкции, условно можно разделить на две группы. Первая группа факторов определяется свойствами самой конструкции; вторая — зависит главным образом от внешних воздействий. Такое разделение на группы возможно потому, что в большинстве случаев между ними отсутствуют функциональные связи. Нередко бывают ситуации, когда факторы одной группы оказывают влияние на факторы другой.

Предельно допустимые значения деформаций устанавливаются обычно из необходимости соблюдения архитектурных или технологических требований к деформациям сооружений — изменение проектных уровней в положении здания и сооружения в целом, отдельных их элементов и оборудования, включая требования к нормальной работе лифтов, кранового оборудования и т.п.

При расчете конструкций должны рассматриваться случаи, представляющие собой комплекс условий, определяющих требования к конструкциям. Могут быть учтены ситуации следующих типов:

• 
  установившиеся, имеющие продолжительность того же порядка, что и срок службы строительного объекта (например, эксплуатация между двумя капитальными ремонтами или изменениями технологического процесса);
  
• 
  переходные, имеющие небольшую по сравнению со сроком службы строительного объекта продолжительность (например, возведение здания, капитальный ремонт, реконструкция);
  
• 
  аварийные, имеющие малую вероятность появления и небольшую продолжительность, но являющиеся весьма важными с точки зрения последствий достижения предельных состояний, возможных при них (например, ситуация, возникающая в связи со взрывом, столкновением, аварией оборудования, пожаром, а также непосредственно после отказа отдельного элемента конструкции);
  
• 
  расчетные, характеризуемые расчетной схемой конструкции, видами нагрузок, значениями коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности.
  

Возможные отклонения сопротивлений и других характеристик материалов и грунтов в неблагоприятную сторону от расчетных значений учитываются коэффициентами надежности по материалу и грунту ут. Они устанавливаются нормами проектирования конструкций и оснований в зависимости от свойств материалов и грунтов, их статистической изменчивости, а также с учетом факторов, которые не могут быть определены статистическим путем (в частности, характер разрушения материала, допуски на толщину проката, практический опыт и т.п.).

Нормативные значения нагрузок и воздействий классифицированы в нормах нагрузок. Коэффициент надежности по нагрузке включает возможные неблагоприятные отклонения воздействия от нормативного значения вследствие изменчивости нагрузок или отступлений от условий нормальной эксплуатации.

Коэффициент точности учитывает возможные неблагоприятные отклонения геометрических размеров (размеры элементов конструкции, их взаимное расположение, начальные прогибы и т.п.) от нормативных значений.

Коэффициент условий работы отражает те факторы, которые в целях упрощения расчетной модели не учитываются прямым путем. Он может вводиться в расчеты для упрощения приближенного учета ползучести, пластических свойств материалов, влияния податливости опор и в других случаях упрощения статических и динамических расчетов. Кроме того, указанный коэффициент включает факторы, которые не имеют аналитического описания, такие как влияние коррозии, агрессивность окружающей среды и т.д. Таким образом, этот коэффициент отражает степень идеализации расчетной модели.

Коэффициент надежности по назначению (коэффициент ответственности) учитывает ответственность сооружения и ее влияние на требуемый уровень надежности. Конструкции должны иметь различную надежность в зависимости от ответственности проектируемого объекта, определяемой размером материального и социального ущерба при достижении конструкцией предельного состояния. Установлены четыре класса ответственности объектов: к «и» отнесены имеющие уникальное экономическое и (или) социальное значение;

• 
  к первому — объекты, имеющие особо важное экономическое и (или) социальное значение, приносящие высокий доход или имеющие значительную стоимость, а также здания и сооружения, при достижении конструкциями которых предельных состояний одновременно подвергается опасности большое число людей;
  
• 
  ко второму — здания и сооружения, имеющие важное экономическое и (или) социальное значение.
  
• 
  к третьему — здания и сооружения, имеющие ограниченное экономическое и (или) социальное значение, т.е. от надежности которых зависит безопасность эпизодически появляющихся людей.
  

Приемка здании в эксплуатацию

Для своевременного выявления дефектов принимаемых в эксплуатацию зданий необходим тщательный и всесторонний приемочный контроль с использованием инструментальных методов. Материалы обследования здания перед приемкой используют следующим образом:

• 
  заключение о качестве здания, его конструктивных элементов и инженерных систем служит основой для выработки решения Государственной приемочной комиссии, оценки работы строителей, а также для предъявления строительной организации перечня дефектов, подлежащих устранению;
  
• 
  объективная оценка качества монтажных работ при строительстве полносборных зданий позволяет своевременно информировать заводы-изготовители о допусках и дефектах монтажа конструкций;
  
• 
  инструментальное обследование здания перед вводом в эксплуатацию дает объективные исходные данные для его дальнейшей правильной эксплуатации.
  

Перед началом обследования объекта выполняется ознакомление с проектом. При этом обращается внимание на конструктивную схему здания, шаг несущих конструкций, типы применяемых конструкций, размеры панелей, колонн, плит перекрытий, устройство кровли, гидроизоляцию подземной части здания.

Затем в зависимости от назначения здания (сооружения) и его основных характеристик определяется объем контрольных испытаний. Например, для жилых полносборных зданий определяется количество квартир, подлежащих выборочному инструментальному приемочному контролю, а также месторасположение контролируемых квартир. Это количество зависит от общего числа квартир в здании, а их месторасположение определяется тем, в каких секциях квартира расположена (рядовых или торцевых) и на каком этаже (первом, среднем или последнем).

Регламентированный порядок выполнения контрольных действий:

Определение с помощью нивелира неравномерных осадок здания (разность осадок) для каркасных зданий или прогиба для бескаркасных зданий. Одна из точек нивелирования должна быть привязана к существующему реперу для возможности проведения повторных измерений. По результатам нивелирования делается заключение о допустимости деформаций по известным значениям предельно допустимых деформаций основания. Вопрос о наличии и развитии неравномерных осадок должен решаться в каждом конкретном случае с учетом грунтовых условий, конструктивного решения здания, глубины заложения фундаментов и внешних воздействий. При обнаружении неравномерной осадки здания для закрепления опорных точек повторного нивелирования устанавливают осадочные марки. Они представляют собой металлические штыри, скобы или костыли, жестко заделанные в цокольную часть стены. Марки устанавливают в местах наибольшей ожидаемой осадки, прогиба или крена фундаментов;

Определение уклонов отмостки и оценка качества выполненных работ. Уклоны отмосток определяют не менее чем в пяти сечениях по каждой стороне здания. Отмостка должна иметь ширину, предусмотренную проектом, равномерно примыкать к цоколю здания и иметь уклон не менее 35°.

Выявление и измерение ширины трещин в стенах технического подполья или подвала. Трещины выявляются путем визуального осмотра здания по всему периметру и стен технического подполья (подвала). Обнаруженные трещины фиксируют в журнале, устанавливают их характер (усадочные, осадочные, температурные и т.п.) и определяют ширину раскрытия.

Выявление и измерение ширины трещин в стенах (наружных и внутренних). Расположение обнаруженных визуальным осмотром трещин фиксируют на схематическом чертеже, указывая их характер. Особо обращают внимание на наличие трещин в перемычках и простеночных участках стен. При приемке крупнопанельного здания, например, допускается ширина раскрытия трещин в железобетонных панелях наружных стен до 0,3 мм и 1 мм для стыковых соединений.

Определение точности монтажа стен: ширины шва между наружными стеновыми панелями, относительного смещения вертикальных и горизонтальных торцов панелей в крестообразном шве, относительного смещения лицевых граней панелей, сопрягаемых в одной плоскости, отклонения верхних углов стен по вертикали. Все измерения выполняют снаружи и внутри помещений.

Качество закрытых стыков наружных стеновых панелей выявляют путем оценки их герметичности. Для этого определяют коэффициент воздухопроницаемости стыков, относительное удлинение и адгезию герметиков к граням панелей.

Выявление и измерение трещин в перекрытиях выполняется визуально. У обнаруженных трещин определяется их направление (вдоль или поперек пролета, по ребрам или вблизи них), а также характер (усадочные, от нагрузки и т.п.). При выявлении трещин поперек рабочего пролета указывают их ширину раскрытия через каждые 30—50 см по длине трещины.

При обнаружении на поверхности панелей сетки усадочных трещин, а также трещин в средней части рабочего пролета плиты шириной более 0,3 мм выполняется оценка степени опасности для дальнейшей эксплуатации здания.

Определение прогибов перекрытия. Для оценки деформативности плит перекрытий определяется их прогиб относительно участков опирания на несущие стены. С помощью геодезических приборов устанавливают отклонение поверхности плиты от горизонтальной плоскости, проведенной через ось трубы нивелира.

Определение точности монтажа перекрытия (разность отметок потолка в углах комнаты) определяют с помощью нивелира с оптической насадкой и рейки со светящейся шкалой. Разность отметок не должна превышать расстояния между углами.

Оценка температурно-влажностного режима включает в себя измерение температуры и относительной влажности в помещениях, температуры поверхностей ограждающих конструкций и оценку работы вентиляции.

Проверка звукоизоляции стен и перекрытий. Звукоизоляцию проверяют по требованию заказчика или органов государственного надзора в случае повышенной звукопроводности, явившейся результатом нарушения правил производства работ (неправильная заделка мест сопряжений стен и перекрытий, монтажных отверстий, наличие трещин и т.п.).

При проверке уклонов, гидроизоляции кровли и работы внутренних водостоков измеряются уклоны в трех местах по каждому скату кровли. Качество приклейки рулонного ковра оценивают путем пробного отрыва. Водонепроницаемость кровли и сопряжений внутренних водостоков проверяют путем заливки водой. Внутренние водостоки наполняют водой и выдерживают при закрытых выпусках. После заливки кровли и водостоков примерно через 1 ч выполняют осмотр помещений с целью выявления протечек.

Проверка уклонов балконных плит, которые должны быть не менее 2%.

Проверка гидроизоляции полов в санитарных узлах и ванных комнатах производится в зданиях, где не используются санитарно-технические кабины заводского изготовления. Проверка осуществляется заливом пола водой слоем 1—2 см. Через 6 ч проводится осмотр потолков в нижележащих помещениях с целью выявления протечек. При приемке здания в эксплуатацию выполнятся проверка качества внутренних отделочных работ, полов и столярных изделий в объеме, указанном в проекте.

По результатам измерений, проведенных при приемочном контроле, составляется техническое заключение, в котором дается оценка качества каждого элемента здания. При наличии большого числа отклонений параметров от нормативных значений проводят дополнительные выборочные обследования, после чего делается окончательный вывод об объемах работ по устранению выявленных дефектов.

Список литературы

1. 
   Оценка технического состояния зданий - Калинин В.М. [Электронный ресурс]: статья – режим доступа: https://studref.com/302076/stroitelstvo/otsenka_tehnicheskogo_sostoyaniya_zdaniy
   
2. 
   Методы оценки технического состояния конструкций зданий и сооружений, определение прочности материалов, наличие и расположение арматуры и скрытых дефектов [Электронный ресурс]: статья – режим доступа: https://lidermsk.ru/articles/46/metodyi-otsenki-tehnicheskogo-sostoyaniya-konstruktsij-zdanij-i-sooruzhenij-opredelenie-prochnosti-materialov-nalichie-i-raspolozhenie-armaturyi-i-skryityih-defektov/
   
3. 
   Строительные правила СП 13-102-2003. Свод правил по проектированию и строительству правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений [текст]: нормативно-технический материал. – М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2004