Курсовая работа: Экспертиза строительных конструкций здания на примере детской библиотеки имени И.А. Крылова в г. Орле

Курсовая работа: Экспертиза строительных конструкций здания на примере детской библиотеки имени И.А. Крылова в г. Орле

Орловский государственный аграрный университет

Инженерно-строительный институт

Кафедра «Экспертизы и управления недвижимостью»

Курсовой проект

по дисциплине

Экспертиза и инспектирование

на тему

Экспертиза строительных конструкций здания на примере

детской библиотеки имени И.А. Крылова в г. Орле

Выполнил:

студентка гр. УН-561(п)

Дрожжина Ю.С.

шифр 06082

Орел-2011

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1.ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

1.1 Цели и задачи обследования

1.2 Способы организации и проведения обследования

1.3 Общая характеристика методов обследования

1.4 Методика обследования элементов здания

2. ОБСЛЕДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ

2.1 Обследование оснований зданий

2.2 Обследование фундаментов

2.3 Обследование стен

2.4 Обследование колонн, столбов и стоек

2.5 Обследование междуэтажных и чердачных перекрытий

2.6 Обследование покрытий

2.7 Обследование кровель

3. ОБСЛЕДОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЯ НА ОСНОВЕ ВИЗУАЛЬНОГО ОСМОТРА ОБНАРУЖЕННЫХ ДЕФЕКТОВ

3.1 Характеристика обследуемого здания

3.2 Подробное описание состояния здания

3.3 Обследование фундаментов

3.4 Дефекты фундаментов

3.5 Усиление фундаментов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В условиях ускорения научно-технического прогресса происходит интенсивное совершенствование различных технологических процессов. Это влечет за собой замену устаревшего оборудования на новое, высокопроизводительное, работающее на более высоких скоростях, что может привести к повышению нагрузок, передаваемых на строительные конструкции. Создание гибких производств связано с изменением архитектурно-планировочных решений эксплуатируемых зданий и сооружений.

Реконструкция старого нежилого фонда и приведение уровня его комфортности к современным требованиям обусловливает необходимость оценки действительного состояния нежилых зданий. Перед инженерами-строителями ставится задача оценки состояния эксплуатируемых строительных конструкций, зданий и сооружений, решения вопроса о возможности их дальнейшей эксплуатации или реконструкции и усиления.

Решение поставленных задач связано с обследованием конструкций и сооружений, результаты которого позволяют подготовить соответствующие рекомендации. На их основе проектировщики разрабатывают необходимые конструктивные решения.

В данной работе рассмотрены выбор и обоснование методов измерений и средств измерений, используемых для обмера зданий и строительных конструкций при их обследовании. Обследование технического состояния здания, обоснование примененных методов средств измерений, использованных для проведения технической экспертизы на основании визуального осмотра и обнаруженных дефектов.

1.ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

1.1 Цели и задачи обследования

Оценка технического состояния зданий и сооружений, обоснование необходимости их ремонта или усиления может быть дана только на основе результатов их обследования.

Задачей обследования является установление фактического качественного состояния конструкций:

- при обнаружении в конструкциях дефектов и повреждений;

- при увеличении нагрузок на конструкции;

- при проведении мероприятий по реконструкции;

- в том случае, если конструкции зданий подверглись воздействиям, не предусмотренным при проектировании (высокие и низкие температуры, пожары и другие стихийные бедствия);

- с профилактической целью, что обеспечивает поддержание конструкций в нормальном эксплуатационном состоянии.

При проведении обследований особое внимание обращают на определение технического состояния конструкций и отдельных их элементов, на выявление имеющихся запасов прочности, а также установление возможности их сохранения и дальнейшего использования.

Обследование конструкций проводится в определенной последовательности и включает:

- изучение архивных материалов, проектно-технической документации, ознакомление с инвентаризационными данными и показателями технических паспортов;

- предварительное обследование зданий и сооружений; выявление их конструктивной схемы, анализ планировки; установление мест вскрытий и мест взятия проб; описание состояния конструкций и инженерного оборудования; описание дефектов и повреждений, отступлений от норм и правил технической эксплуатации;

- выполнение архитектурных обмеров частей зданий и выполнение фотоснимков;

- детальное обследование конструкций, узлов и соединений в натуре в сочетании с обмерами их геометрических характеристик; выявление несущей способности конструкций; получение данных о состоянии скрытых дефектов, а также сведений (при необходимости) о геологическом и гидрогеологическом строении участка.

1.2 Способы организации и проведения обследования

Современная система обследования строительных конструкций состоит из следующих стадий: рекогносцировка, визуальный осмотр, диагностика (обследование с помощью приборов и инструментов).

Работы по проведению обследований разбиваются на следующие этапы:

- предварительный осмотр здания в целом и его конструктивных элементов;

- изучение технической документации;

- детальный натурный осмотр и обмер конструкций;

- определение величины и характера действующих нагрузок;

- установление физико-механических характеристик материала конструкций;

- оценка степени ослабления сечений элементов дефектами и повреждениями;

- установление расчетной схемы, отражающей фактическое напряженное состояние конструкций;

- выполнение проверочных расчетов;

- формулирование выводов и рекомендаций по усилению и дальнейшей нормальной эксплуатации конструкций.

Для проведения обследования разрабатывается техническое задание, составляемое предприятием-заказчиком, в котором указываются основные требования к конструкциям в связи с намечаемой реконструкцией. Как правило, оно содержит следующие разделы:

- обоснование для выполнения работ;

- цели и задачи работы;

- состояние вопроса;

- состав работы;

- краткое содержание отчетных материалов;

- обязанности заказчика.

На основании ознакомления с проектно-технической документацией составляется программа обследований. В проектно-технической документации должны быть рабочие чертежи и пояснительная записка к ним, где изложены данные по проектным нагрузкам и воздействиям, представлены расчетные схемы, статические расчеты, рекомендации по изготовлению, монтажу и эксплуатации конструкций, паспорта и сертификаты готовых изделий, а также документация по производству строительно-монтажных работ, сведения о выполнявшихся ремонтах и усилениях.

Зачастую проектно-техническая документация на объект отсутствует, что затрудняет проведение обследования, в особенности это проявляется при отсутствии архитектурно-строительных чертежей обследуемых конструкций. Это заставляет в программу обследований дополнительно включать работы по обмерам и освидетельствованию конструкций, а также работы по возобновлению чертежей архитектурно-строительной части.

1.3 Общая характеристика методов обследования

конструкция техническое обследование здание сооружение

Обследование строительных конструкций выполняют в два этапа: предварительное визуальное обследование и детальное инструментальное. Определение характеристик конструкций при обследовании выполняют с помощью следующих методов:

- визуального;

- механического (полевого);

- лабораторных испытаний конструкций;

- физического;

- комплексного.

Визуальный метод позволяет определить качество и характеристики конструкций путем их внешнего осмотра и применения простейших измерительных инструментов. Достоинство его проявляется в быстроте получения данных для заключения о состоянии и износе конструкций, недостаток - невозможность установления физико-механических свойств материалов.

Механический метод основан на применении косвенных способов, использующих зависимости между прочностью материала и другими его свойствами, определенными испытанием в конструкции. Достоинство его – в возможности количественной оценки физико-механических свойств материала конструкций в полевых условиях без отбора проб; недостаток – ограниченная точность результатов.

Метод лабораторных испытаний взятых из конструкций образцов позволяет получить характеристики материалов с высокой точностью. Это дает возможность использовать его при подготовке данных к проектам реконструкции. Недостаток метода – в высокой трудоемкости, а иногда и невозможности отбора образцов материала в наиболее напряженных местах конструкций.

Метод натурного испытания конструкций дает наиболее точную информацию о напряженном состоянии конструкций с учетом их реальной работы. Недостаток метода – высокая трудоемкость. Он целесообразен при обследовании и реконструкции зданий повышенной капитальности и ценности.

Физические методы испытаний основаны на использовании при определении характеристик материалов некоторых физических методов (параметров волнового и колебательного движения, электромагнитного поля, видов ионизирующего излучения и др.). Они не требуют отбора образцов и повреждений обследуемых конструкций; недостаток – низкая надежность, высокая квалификация исследователей, дорогостоящая аппаратура.

Комплексный метод предусматривает одновременное использование электронно-акустических, радиометрических и др. способов определения физико-механических характеристик материалов конструкций с применением ЭВМ. В настоящее время метод достаточно разработан и находит экспериментальное применение. Недостаток – сложность обеспечения нормальной работы электронной аппаратуры в условиях обследуемого объекта.

1.4 Методика обследования элементов здания

Методика обследования конструктивных элементов зданий и сооружений зависит от их назначения, вида, материала, реальной конструктивной схемы и окружающей этот предмет среды. К основным конструктивным элементам относят фундаменты, стены, колонны, междуэтажные и чердачные перекрытия, покрытия и кровли.

2. ОБСЛЕДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ

2.1 Обследование оснований зданий

При реконструкции зданий и сооружений необходимо изучить инженерно-геологические и гидрогеологические условия площадки строительства, определить физико-механические свойства грунтов, оценить степень агрессивности грунтовых вод и колебание их уровня, коррозионную активность грунта, прогнозировать возможное изменение характеристик грунтов и уровня грунтовых вод при дальнейшей эксплуатации здания.

Обследовательским работам должен предшествовать подготовительный этап, включающий в себя:

- изучение материалов изысканий прошлых лет;

- обобщение литературных данных по природной обстановке обследуемого участка;

- изучение архивных материалов.

Обследование оснований зданий включает: геологические и гидрогеологические обследование с бурением скважин, инженерно-геологические с отрывкой шурфов, бурение скважин и статическое зондирование.

Геологические и гидрогеологические обследования имеют цель выявить с помощью скважин геологическое строение площадки, наличие нарушений в залегании слоев, уровень грунтовых вод, наличие и размещение сильно сжимаемых грунтов и ряд других данных. Число скважин принимается не менее четырех и устанавливается в зависимости от сложности здания и его высоты, характера работ и геологического строения территории. Расстояние между скважинами около 25 – 50 м, глубина 5 – 10 м ниже границы сжимаемой толщи. При водонасыщенных просадочных, набухающих, насыпных, рыхлых песчаных грунтах скважинами следует проходить весь слой этих грунтов или до глубины, ниже которой они не влияют на прочность и устойчивость зданий.

При инженерно-геологических обследованиях грунтов выявляют их вид, состояние и несущую способность. Для этого отрывают шурфы, размещая их непосредственно у стен зданий в пределах наиболее нарушенных участков, в местах неудовлетворительного состояния надземных конструкций и возможных утечек жидкостей. Глубина шурфов принимается ниже подошвы фундаментов на 0,5 м. площадь горизонтального сечения шурфа в кв. м равна его высоте в м, размеры шурфа в плане от 1*1,2 м до 1,5*1,5 м.

Минимальные размеры прямоугольных шурфов 1*1,2 м, минимальный диаметр круглых шурфов 0,7 м. При глубинах заложения фундаментов более 1,6 м указанные размеры шурфов затрудняют выполнение работ, поэтому площадь шурфа обычно увеличивают до 2 кв. м и более.

Инженерное обследование с помощью шурфов проводят также для установления состояния свай ростверков и лежней, то есть конструкций, являющихся переходными от оснований к фундаментам.

В процессе обследования грунтов в шурфах используют неразрушающие и экспресс методы. Так, модуль деформации и прочность при одноосном сжатии могут быть определены на образцах грунта электронно-акустическим методом, суть которого в определении скорости распространения акустического импульса в грунте, или путем замеров интенсивности гамма или нейтронного излучения.

Лабораторные испытания проводят с целью определения физико-механических характеристик грунтов с нарушенной и ненарушенной структурой: удельного веса, плотности, влажности, сопротивления грунта срезу.

Определяют также химический состав воды, а именно: содержание ионов хлора, кальция, натрия, калия, магния, водородный показатель pH, наличие органических соединений и нефтепродуктов. Кроме того оценивается агрессивность грунтовой воды по отношению к бетону и стали, агрессивность грунтов, влияние химически активных веществ и масел на механические характеристики грунтов.

2.2 Обследование фундаментов

Существуют следующие способы обследования фундаментов: визуальный – по внешнему состоянию объекта в целом и в первую очередь стен и перекрытий; с помощью шурфов, используемых для обследования оснований; путем отбора проб и применения приборов.

Способ визуального исследования дефектов оснований и фундаментов основан на анализе характера расположения и поведения трещин в стенах.

При обследовании с помощью шурфов фундаменты осматривают, определяют состояние их поверхностного слоя, устанавливают прочностные характеристики материалов.

В процессе обследования фундаментов определяется их тип, форма, размеры в плане, глубина заложения; выявляются ранее выполненные усиления, подводки, дефекты; определяется прочность материалов фундамента и кладки; устанавливается наличие отмостки, гидроизоляции, химзащиты; замеряется глубина коррозии тела фундаментов; устанавливается класс прочности бетона, класс и диаметр арматуры, толщина защитного слоя, наличие подготовки под подошвой фундамента; вид и характеристики составляющих для приготовления бетона.

Для ленточных фундаментов устанавливают наличие перевязки блоков, заполнение швов раствором, состояние железобетонного пояса или армированного шва, наличие песчаной подготовки.

Для свайных фундаментов определяется тип свай, их шаг, длина сваи, размеры ростверков, отклонение свай от вертикали, узел сопряжения свай с ростверком.

При обследовании фундаментов под машины и оборудование следует ознакомиться с из паспортными данными, проверить наличие виброгасителей, антикоррозийной защиты, глубины заложения и размеров фундаментов, размещение анкерных болтов и глубину их заделки, величину эксцентриситета центра тяжести машины по отношению к центру тяжести фундамента, измерить амплитуду колебаний фундамента и сравнить ее с предельно допустимой.

При обследовании фундаментов на просадочных грунтах проверяется выполнение требуемых водозащитных и конструктивных мероприятий и их соответствие проекту.

При замачивании основания уточняется источник замачивания, количество воды и длительность процесса замачивания.

При обследовании пучинистых грунтов обращают внимание на выполнение мероприятий, предупреждающих промерзание грунтов. При обследовании фундаментов в сейсмических районах проверяют выполнение необходимых конструктивных мероприятий и их соответствие проекту.

Материалы обследований представляют в виде эскизных чертежей, фотографий, описаний. Трещины в фундаментах наносят на чертеже, указывают их расположение в пространстве, глубину, ширину раскрытия, развитие во времени.

При осмотре гидроизоляции обращают внимание на правильность ее выполнения: плотность прилегания и прочность приклейки рулонного материала, толщину слоев цементной гидроизоляции, качество швов изоляции, наличие поврежденных участков, состояние стыков, наличие и состояние защитных стенок и стяжек, соответствие конструкции гидроизоляции условиям эксплуатации и требованиям СНиП.

Дефектами гидроизоляции являются: неровности, каверны, пустоты, необработанные швы, рыхловатость структуры бетона в фундаментах, отслоение, вздутие, неплотности швов, проколы, разрывы и т. п.

2.3 Обследование стен

Стены зданий обследуют: визуально (когда об общем состоянии судят по характеру трещин и искривлению линий фасадов); приборами; путем вскрытия и отбора проб.

При обследовании определяются: размеры стен; расстояние между осями; смещение осей; качество кладки; прочность кирпича, раствора, бетона; состояние гидроизоляции; влажность стен; теплозащитные и звукоизолирующие свойства; наличие дефектов.

Особое внимание при обследовании кирпичных стен обращают на: трещины в простенках и перемычках; отклонение от вертикали; перекосы; отклонение размеров от проектных; плохое заполнение швов раствором; выпучивание; наличие разрушенных и ослабленных участков; разрыв связей между стенами; коррозию закладных деталей, кирпича и раствора; отслоение облицовки и штукатурки; отсутствие распределительных подушек под балками; недостаточную прочность материалов; некачественно выполненную гидроизоляцию, теплоизоляцию, звукоизоляцию; неправильное армирование кладки; увлажнение стен; промерзание узлов; недостатки конструктивного решения.

На крупнопанельных стенах может быть отмечено следующее: трещины на поверхности панелей; отличие размеров панелей от проектных; разрыв связей между панелями внутренних и наружных стен; коррозия закладных деталей в местах стыков; разрушение стыков; разрушение защитного слоя; неправильность армирования; неудовлетворительные теплозащитные и звукоизоляционные качества; повышенная водо- и воздухопроницаемость; конструктивные недостатки стыков, дефекты монтажа.

Важную информацию о состоянии стен дает анализ трещин в стенах. По поверхностным трещинам в кирпичных стенах можно судить о степени износа и прочности материала стены и самой стены в целом.

При хорошем состоянии стен (износ до 20%) кладка монолитная, не имеет видимых изменений, камни и раствор сохраняют прочность, сцепление камней с раствором не нарушено. При удовлетворительном состоянии (износ от 20 до 40%) местами наблюдается разделение кладки на отдельные камни вследствие начинающейся потери сцепления с раствором, однако раствор еще сохраняет свою прочность.

При плохом состоянии кладки (износ 40 … 60%) наблюдается ее прогрессирующее ослабление; потеря раствором прочности; появление волосяных трещин, выпадение или разрушение камней; выпирание отдельных мест стены.

Перегрузка участков стен при удовлетворительном состоянии кладки проявляется в появлении трещин в вертикальных и горизонтальных швах. При плохом состоянии кладки трещины от перегрузки идут через камни. Особенно сильно снижение несущей способности проявляется при наличии горизонтальных трещин в простенках и вертикальных в перемычечных конструкциях. Трещины появляются не только от недостаточной несущей способности стен, но и из-за плохого состояния других конструкций: оснований, фундаментов и т.п.

Контроль за поведением трещин ведется с помощью маяков, тензометров и др.

2.4 Обследование колонн, столбов и стоек

Колонны обследуются визуально, с помощью приборов и лабораторными методами.

В процессе замеряют: отклонение колонн и столбов от проектных размеров и положений; кроме того, в процессе обследования определяют фактическую прочность материала колонн и местную устойчивость конструкции, отмечают наличие дефектов.

Толщину защитного слоя бетона, расположение закладных деталей и арматуры определяют с помощью приборов ИМП, ИЗС-2, ИСМ.

Сведения о геометрических характеристиках получают обычным измерительным инструментом, а положение колонн, столбов и стоек в пространстве определяют с помощью геодезических методов измерений.

В железобетонных колоннах и стойках отмечаются: продольные и горизонтальные трещины, дефекты бетонирования, наличие ржавых пятен, выпучивание арматуры, а также механические повреждения.

Тщательно осматривают консоли колонн для определения наличия трещин, сколов на ребрах и стесывания части сечения из-за повреждений напольным транспортом и мостовыми кранами. Отмечаются оборванные закладные детали и обрывы выпусков арматуры для крепления неразрезных ригелей; отслоение лещадок бетона при огневом воздействии на бетон, а также шелушение поверхности бетона при попеременном замораживании и оттаивании бетона, а также увлажнении и высыхании.

Страницы: 1, 2