CC BY
5
УДК 004
DOI: 10.24412/2071-6168-2022-12-385-391
КОМПЛЕКСНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ОБЪЕКТА СОЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА УСИЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ
Т.Х. Бидов, А.О. Хубаев, Р.С. Фатуллаев, Я.В.Шестерикова, Д.Э. Абдрашитова
Комплексное обследования здания — это комплекс мероприятий по определению и оценке фактических значений контролируемых параметров грунтов основания, строительных конструкций, инженерного обеспечения (оборудования, трубопроводов, электрических сетей и другое), характеризующих работоспособность объекта обследования и определяющих возможность его дальнейшей эксплуатации, реконструкции или необходимость. Статья посвящена оценке комплексного инженерно-технического обследования на эффективность реализации строительного объекта на примере объекта: «Дошкольное образовательное учреждение №5 на 325 мест», расположенного по адресу: Московская область, Ленинский городской округ, п. Битца. В ходе устройства несущих конструкций здания был определен недобор прочности монолитных конструкций, что повлекло за собой опасность производства дальнейших строительно- монтажных работ. Было проведено комплексное обследование здания, на основе которого, была построена расчетная модель здания, а также были даны решения по усилению несущих конструкций металлическими конструкциями.
Ключевые слова: Комплексный показатель качества, организационно-технологические решения, инженерно-техническое обследование, эффективность, строительные конструкции.
В настоящее время строительству объектов социального назначения уделяется особое внимание. К объектам социальной инфраструктуры относятся: объекты здравоохранения, образования, социального обеспечения и социальной защиты населения; объекты потребительского рынка, в том числе розничной торговли, общественного питания, бытового обслуживания; объекты культуры, досуга, физической культуры и спорта; иные социально значимые объекты.
Научным сообществом сегодня ведутся исследования по оценке эффективности реализации строительного проекта на всех стадиях жизненного цикла объекта. [2,12,19,20,22] Отдельно рассматриваются единичные производственные процессы, такие как - применение опалубочных систем, которые влияют на результативность организации строительства жилых многоэтажных зданий. [6] Внедряются современные инструменты, позволяющие повысить эффективность возведения зданий из монолитного железобетона в зимний период за счет оптимизации методов зимнего бетонирования. [3,8,18,21] Много исследований посвящено оценке влияния качества бетонной смеси на производительность возведения типового этажа жилых зданий. [5,7]
Совершенствованию системы контроля качества монолитных конструкций неразрушающими методами, также, уделяется большое внимание в научном мире. [4,9,10,13,17]
Несмотря на то, что все исследования рассматривают разнородные процессы, общим у них является единый подход - повышение эффективности реализации строительного проекта за счет совершенствования соответствующего производственного процесса.
Системный подход является ключом к повышению результативности решения поставленных задач в строительной отрасли. Относится это не только к строительно-монтажным работам, но еще и к этапам изысканий и проектирования. [2,14,15] Данная работа посвящена изучению влияния комплексного обследования здания на качество разработки проекта усиления, на примере мониторинга технического состояния объекта социального назначения.
В рамках строительства объекта «Дошкольное образовательное учреждение №5 на 325 мест», расположенного по адресу: Московская область, Ленинский городской округ, п. Битца, в ходе выполнения работ обнаружился недобор прочности монолитных конструкций. В связи с чем генеральный подрядчик обратился к специалистам Научно-образовательного центра "Конструкции, технологии и организация строительства" НИУ МГСУ для комплексного обследования здания.
Целью проводимого обследования являлось определение фактической прочности бетона и разработка мероприятий по усилению конструкций здания. Для достижения поставленной цели работ должны быть решены следующие задачи:
Анализ проектной и иной документации, предоставленной заказчиком;
Определение прочностных характеристик строительных материалов методом отрыва со скалыванием и ультразвуковым.
Составление протоколов испытаний;
Разработка мероприятий по обеспечению надежности конструкций в случае обнаружения конструкций, прочностные характеристики которых снижены относительно проектных;
Расчеты строительных конструкций (при необходимости);
Составление отчета по результатам испытаний строительных конструкций и мероприятий по обеспечению надежности.
Обследование проводилось в июне 2022 г. На момент проведения обследования здание не эксплуатировалось, работы проводились в доступных на момент обследования местах. Обследуемое здание в плане сложной формы, 3-х этажное с подвалом. Здание монолитное железобетонное с рамно-связевым каркасом. Основанием здания является монолитная железобетонная плита. Вертикальные несущие кон-
струкции представлены стенами толщиной 200 мм и пилонами 900x200 и 1500x200. Перекрытия монолитные железобетонные с отдельными балками по контуру и между отдельными колоннами (рис. 1).
Рис. 1. Общий вид здания
Для определения класса прочности бетона были выполнены испытания методом отрыва со скалыванием и ультразвуковым методом, с уточнением соответствующих градуировочных зависимостей. Места проведения испытаний представлены на рис. 2.
Рис. 2. Процесс проведения испытаний
Обработка результатов испытаний проводилась в соответствии с разделом 7 ГОСТ 18105-2018. По результатам испытаний прочностных характеристик, несущих монолитных железобетонных строительных конструкций (пилонов) установлено:
Подвальный этаж: общее количество обследуемых конструкций (пилонов) - 44 шт, из которых 11 пилонов имеют фактическую прочность менее 25,0 МПа,
Первый этаж: общее количество обследуемых конструкций (пилонов) - 69 шт, из которых 7 пилонов имеют фактическую прочность менее 25,0 МПа,
Второй этаж: общее количество обследуемых конструкций (пилонов) - 68 шт, из которых 22 пилона имеют фактическую прочность в интервале 20 МПА - 25,0 МПа, (условное обозначение «1»), 6 пилонов имеют фактическую прочность ниже 20 МПа,
Третий этаж: общее количество обследуемых конструкций (пилонов) - 65 шт. Прочность не менее 25 МПа. результатам испытаний прочностных характеристик, несущих монолитных железобетонных вертикальных конструкций (стен) установлено:
Фактическая прочность 26,69 МПа, что соответствует классу В25.
По результатам испытаний прочностных характеристик, несущих монолитных железобетонных горизонтальных конструкций (плит перекрытия) установлено:
Фактическая прочность 26,24 МПа, что соответствует классу В25;
По результатам испытаний прочностных характеристик, несущих монолитных железобетонных горизонтальных конструкций (плит перекрытия) установлено:
Фактическая прочность 26,24 МПа, что соответствует классу В25.
Работы по усилению конструкций основаны на результатах проведенного инструментального обследования несущих монолитных железобетонных строительных конструкций строения. Были выделены конструкции с пониженной прочностью бетона вертикальных конструкций подвального, первого, второго и третьего этажа. Далее был выполнен сбор нагрузок помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD Office версия 21.1.9.11. Расчетная схема здания включает данные о нагрузках и физическую модель. Геометрические параметры и физические характеристики материалов и конструкций в расчетах принимаются заданными. Комплекс реализует конечно-элементное моделирование статических и динамических расчетных схем, проверку устойчивости, выбор невыгодных сочетаний усилий, подбор
арматуры железобетонных конструкций, проверку несущей способности конструкций. Расчет выполнен с учетом совместной работы системы "здание - основание". Конечно-элементная модель представляет собой пространственную систему, отражающую геометрию здания, физико-механические характеристики его несущих элементов и жесткость основания. Сложные пространственные геометрические схемы упрощают путем замены реальной конструкции условной схемой. Диски перекрытий заменяются условной анизотропной пластиной постоянной толщины. Колонны и балки аппроксимируются стержнями, приведенными к оси, а плиты и стены - пластинами, приведенными к срединной плоскости. Жесткость упругого основания (коэффициенты постели) определялась на основании результатов расчета встроенных модулей, предназначенных для вычисления коэффициентов постели грунтового основания с помощью задания геологических условий площадки строительства.
Выполнение вычислений производится на основе программно-выстраиваемой модели грунта, для чего и задаются сведения о скважинах (их местоположение и характеристики слагающих скважину грунтов по соответствующим слоям ИГЭ). Формирование модели грунта между скважинами происходит по установленным правилам с применением интерполяции между слоями.
......:•
III1'-
1 '¡¡'■"■"•'Н..
I' ..........;.„„
| ...........
■и,',•,*;:* -./¿Л. : . -'-Й
1"!'................ •■■ I
■ ..............I
■ I................
.1
I
I
•|Т.......
ЧЙШ1
Щ......<
*>-&$ ШлЯ
I V- шШзВк ■ Ч ЩИ. ::::
I ........ I
|"ТЬ-.....
I
I .........■
ТУ" II • -
II ........
..... I
' ........»•■
I
............. I
Рис. 4. Общий вид расчетной схемы
По результатам выполненных расчетов можно сделать вывод, что несущая способность пилонов и участков стен при действии проектных нагрузок и фактическом классе бетона по результатам обследования (В15 и В20) обеспечена. В то же время для элементов с бетонном класса В15 рекомендуется выполнить конструктивное усиление в виде стальной и железобетонной обоймы конструкций подвала и второго этажа.
Рис. 5. Конструкции подвала
№
ЗШ L ЛШ
i
ш-М
r~=~i
S
а
i—ТП
F
121«
Еп
"Т
f "V
i.
© 0 0 0 0 ®
Рис. 6. Конструкции 2-го этажа
f
кии
ТГ"
■г
L Я»
Ф
£
о
L—.V ■ ss///\
3 У
i ^ У
У
i У _L%
i У
8 у
1 i
\ -
т + [
--ч
////у У///У//Ш
\ -
! S-S _
к
Рис. 7. Схема усиления пилона
Усиление стены С-1
ibhbtht: LLL.
Ll l
LL I__
!
J
L¡|¡ l
III!
íi
Ш
^ Сежа сйарная 0-2
Арматурные (терший с загнутым ^ концам Спал О-1> шаг 500x500«» ттаж на хипатер № Г-Р£
Чертеж А (схема стыкобки сетки)
Рис. 8. Схема усиления плиты
388
Для дальнейшего проведения строительно-монтажных работ на объекте рекомендуется выполнить конструктивное усиление в виде стальной и железобетонной обоймы для элементов с бетонном класса В15. Графическая часть по усилению конструкций представлена на рисунке. Все работы по устранению дефектов должны проводиться по специально разработанному проекту, специализированной организацией, имеющей допуски на данные виды работ.
Список литературы
1. Анпилов С.М. Технология возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона. М.: Издательство АСВ, 2010. 575 с.
2. Лапидус А.А. Потенциал эффективности организационно-технологических решений строительного объекта // Вестник МГСУ. 2014. № 1. С. 175 - 180.
3. Лапидус А.А., Хубаев А.О. Формирование потенциала организационно-технологических решений использования методов бетонирования в условиях отрицательных температур // Наука и бизнес: пути развития, 2017. №11. С. 7-11.
4. Бидов Т.Х. Организационно-технологические и управленческие решения использования методов неразрушающего контроля при возведении монолитных конструкций // Научное обозрение, 2017. №13. С. 54-57.
5. Кожевникова С.Т. Повышение эффективности системы поставок бетонных смесей при организации монолитного строительства // Диссертация к.т.н., 2018. 180 с.
6. Погодин Д.А., Спиридонов Н.Н., Халидов А.А. Совершенствование современных технологий и возведение многоэтажных жилых зданий за счет оптимизации опалубочных работ // Транспортные сооружения, 2019. №2. С. 7.
7. Стародубцев В.Г., Горяинов Д.А. Исследование влияния технологии укладки и уплотнения бетонной смеси на однородность структуры и свойств бетона // Электронный научный журнал курского государственного университета. 2018. № 1 (17). С. 62 - 67.
8. Хубаев А.О., Бидов Т.Х. Организационно-технологический потенциал использования методов неразрушающего контроля при производстве бетонных работ в зимний период // Наука и бизнес: пути развития, 2018. №4. С. 101-104.
9. Lapidus A., Bidov T., Khubaev A. The study of the calibration dependences used when testing the concrete strength by nondestructive methods // MATEC Web of Conferences. 2017. V. 117. P. 00094. DOI: 10.1051/matecconf/201711700094.
10. Lapidus A., Khubaev A., Bidov T. Development of a three-tier system of parameters in the formation of the organizational and technological potential of using non-destructive testing methods // E3S Web of Conferences. - 2019. V. 97. P. 06037. DOI: 10.1051/e3sconf/20199706037.
11. Lapidus A., Kangezova M., Bidov T. Systematization of organizational and technological aspects of scientific technical support of buildings and constructions over 100m high // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 698. P. 022091.
12. Фатуллаев Р.С., Гергаулова В.М., Айдаров Б.А. Оценка возможности повышения эффективности организационно-технологической модели возводимого здания за счет применения иностранных единичных сметных нормативов на строительные работы // Строительное производство. 2021. №1. C. 6470.
13. Гончаров А.А., Бидов Т.Х., Трескина Г.Е., Беккер Ю.Л. Исследование градуировочных зависимостей, используемых при контроле прочности бетона неразрушающими методами // Научное обозрение. 2015. № 12. C. 68-72.
14. Бидов Т.Х., Аветисян Р.Т. Разработка организационно-технологической модели потенциала устройства временного крепления стенок выемок при производстве работ нулевого цикла // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 427-431.
15. Бидов Т.Х., Аветисян Р.Т. Формирование производственно-технологических модулей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 496-498.
16. Лапидус А.А., Бидов Т.Х. Формирование производственно-технологических модулей, обосновывающих использование методов неразрушающего контроля при возведении монолитных конструкций гражданских зданий // Наука и бизнес: пути развития. 2019. №1. С. 31-36.
17. Lapidus A., Khubaev A., Bidov T. Organizational and technological solutions justifying use of non-destructive methods of control when building monolithic constructions of civil buildings and structures // MATEC Web of Conferences. 2019. V. 251. P. 05014.
18. Хубаев А.О. Описание эксперимента при расчете потенциала производства зимнего бетонирования // Известия тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 247-252.
19. Бидов Т.Х., Ковалева С.А., Магомедов М.И. Перспективы формирования методики по повышению эффективности возведения зданий и сооружений из трубобетонных конструкций // Известия тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 4. С. 120-126.
20. Бидов Т.Х., Коновалов В.С., Басяйкина К.С. Оптимизация процессов, связанных с производством земляных работ, при строительстве здания методом «up-down» // Известия тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 5. С. 246-254.
21. Хубаев А.О. Повышение эффективности производства зимнего бетонирования посредством применения программного обеспечения «potencial-cwc» // Известия тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 5. С. 18-26.
22. Лапидус А.А., Шестерикова Я.В. формирование инструмента оценки комплексного показателя качества в строительстве // Системы. Методы. Технологии. 2018. №1. С. 90-93.
Бидов Тембот Хасанбиевич, директор Научно-образовательного центра «Конструкции, технологии и организация строительства», tembot07@bk.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Хубаев Алан Олегович, старший преподаватель, alan_khubaev@mail.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Фатуллаев Рустам Сейфуллаевич, старший научный сотрудник, _ fatullaevrs@mgsu.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Шестерикова Яна Валерьевна, доцент, ShesterikovaEY@mgsu. ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Абдрашитова Диана Эдуардовна, студент, abdrashitova.diana23.06@gmail.com, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
DEVELOPMENT OF A REINFORCEMENT PROJECT FOR A SOCIAL FACILITY BASED ON THE RESULTS
OF A TECHNICAL SURVEY
T.Kh. Bidov, A.O. Khubaev, R.S. Fatullaev, D.E. Abdrashitova
The Comprehensive engineering and technical inspection of a building is understood as measures to determine and evaluate the actual values of the controlled parameters of the base soils, building structures, engineering support, characterizing the facility's performance and determining the possibility of its further operation, reconstruction or necessity. The article is devoted to the assessment of a comprehensive engineering and technical survey for the effectiveness of the implementation of a construction object on the example of the object: "Preschool educational institution No. 5 for 325places", located at the address: Moscow region, Leninsky urban district, Bitsa village. During the installation of the supporting structures of the building, a lack of strength of monolithic structures was determined, which entailed the danger of further construction and installation work. A comprehensive survey of the building was carried out, on the basis of which a design model of the building was built, and solutions were given to strengthen the load-bearing structures with metal structures.
Key words: Complex indicator of quality, organizational and technological solutions, engineering and technical survey, efficiency, building structures.
Bidov Tembot Khasanbievich, director of the scientific and educational center «Designs, Technologies and Organization of Construction», tembot07@bk.ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Khubaev Alan Olegovich, senior lecturer, alan_khubaev@mail. ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Fatullaev Rustam Seyfullaevich, senior researcher, _ fatullaevrs@mgsu.ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Shesterikova Yana Valerievna, docent, ShesterikovaEY@mgsu. ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Abdrashitova Diana Eduardovna, student, abdrashitova.diana23.06@gmail.com, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering
