CC BY
121
Лестничные марши для подъема на междуэтажные перекрытия выполнены в виде сборных железобетонных ступеней, уложенных на металлические косоуры. Площадки выполнены монолитными железобетонными по металлическим балкам. Большинство ступеней на маршах отсутствует. Металлические косоуры и балки площадок сильно повреждены пластинчатой коррозией. Техническое состояние лестницы аварийное, требуется ее демонтаж.
При проведении реконструкции, несущие и ограждающие конструкции здания смогут отвечать требованиям нормальной эксплуатации в соответствии с действующими строительными нормами и правилами и не создадут угрозу жизни и здоровью граждан. А само здание сможет использоваться по новому функциональному назначению.
Список использованной литературы:
1. Калинин В.М., Сокова С.Д. Оценка технического состояния зданий: Учебник. - М: ИНФРА-М, 2005. - 226 с.
2. Косыгин Е.В. Основы инженерной реставрации и сохранения зданий и сооружений - памятников истории и культуры - на базе экосистемного метода : дис. ... д-р техн. наук: 05.23.01. - Владимир, 2004. - 347 с.
3. Синянский И.А., Манешина Н.И. Типология зданий и сооружений. - 6-е изд. - М: Издательский центр "Академия", 2013. - 224 с.
© Духов Д.Г., Клещунов Я.Я., Колгудаев А.Н., 2015
Духов Дмитрий Геннадьевич
заведующий группой отдела по экспертизе зданий и сооружений ООО "ТехкранТест" г. Владимир, РФ Клещунов Ян Янович главный инженер проекта ООО «РАРОК»
г. Владимир, РФ Е-mail: yankleschunov@yandex.ru Колгудаев Андрей Николаевич заведующий группой отдела по экспертизе зданий и сооружений ЗАО НПО "Техкранэнерго"
г. Владимир, РФ
ОСОБЕННОСТИ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЙ ПОСЛЕ ПОЖАРА
Аннотация
В статье рассмотрены актуальные вопросы обследования производственных зданий после пожара. Приведены характерные повреждения несущих и ограждающих конструкция железобетонных каркасов зданий при пожаре и методы восстановления их несущей способности. Детально рассмотрен вариант усиления безраскосных железобетонных ферм покрытия при помощи стальных элементов.
Ключевые слова
Пожар, несущие конструктивные элементы, расчет промышленная безопасность, восстановление,
усиление, замена.
Причиной обследования корпуса, расположенного во Владимирской области, явился пожар в складской и производственной зонах по изготовлению матрасов. В соответствии с требованиями п. 4.2 [3, с.3] обследования такого рода должно производиться всегда, если установлен факт произошедшего пожара. Учитывая факт нанесения крупного урона установленному в цехе оборудованию, в соответствии со статьей 13 [4, с.8] обследуемое здание также подлежало экспертизе промышленной безопасности. Данная экспертиза зданий и сооружений проводится для проверки соответствия здания требованиям нормативных документов по промышленной безопасности.
Пожар возник в результате замыкания в электропроводке. Установить точно объем горючего материала в ходе обследования не представилось возможным. Судя по косвенным показателям (цвету бетона, наличия трещин, прочности бетона) продолжительность пожара составила более 4 часов при активной фазе свыше 3-х часов.
В заключении пожарной испытательной лаборатории о продолжительности огневого воздействия на конструкции и температуре в очаге пожара отмечается, что время интенсивного горения составило 3 часа 38 минут при средней температуре пожара 800.. .1400 оС (заключение прилагается). Пожар обнаружен в 22 часа и локализован в 01 часов 37 мин. При тушении пожара применялась только вода. При контакте воды с нагретыми поверхностями бетона образовывались трещины, отколы бетона с оголением арматуры, обрушение части плит покрытия и стенового ограждения.
Производственный корпус построен в 1986 году и находится в эксплуатации 20 лет. Здание одноэтажное каркасное с несущими железобетонными конструкциями. Размеры всего корпуса в плане 90,0х204,0 м, а части его, где произошел пожар - 54,0х84,0 м.
Конструкции каркаса производственного корпуса являются типовыми, а сам корпус представляет собой унифицированную габаритную схему. Конструкции покрытия цеха железобетонные предварительно напряженные по сериям ПК - 01-110 - 79, 1.463-3, 1.465-7. В покрытии использованы подстропильные фермы по средним рядам колонн. Колонны и фундаменты также типовые по сериям КЭ-01-53 и 1.412.
Максимальная температура нагрева бетона (на поверхности конструкций) и арматуры, длительность их нагрева, распределение температур по поперечному сечению конструкций при пожаре были различными. Это зависело от количества горючего материала в помещениях корпуса, где произошел пожар [1, с.7]. В складской зоне площадью 2600 м2, огневое воздействие было наиболее сильным. Температура в этой зоне достигала 1270 оС при наличии оконных проемов и фонарей. Руководствуясь таблицами приложения 6 [2, с. 41], в конструкциях каркаса определено распределение температур для этой зоны:
Распределение температуры в бетоне по сечению, о С
Конструктивный элемент каркаса На поверхности бетона На уровне арматуры В одной трети сечения В центре сечения
Крайние колонны 1000 550 250 120
Средние колонны 1100 600 320 195
Подстропильные фермы: нижний пояс верхний пояс 1050 1000 570 530 430 370 320 280
Стропильные фермы: нижний пояс верхний пояс 1000 1000 480 460 320 300 230 210
Плиты покрытия: продольные ребра полка 950 950 500 520 320 520 230 520
Судя по полученным повреждениям длительность огневого воздействия на конструкции, не везде была
одинаковой. На площади 2600 м2 предел огнестойкости конструкций был преодолен и железобетонные, стальные и каменные конструкции в этой зоне получили повреждения несовместимые с дальнейшей эксплуатацией. Для восстановления здания в этой зоне рекомендовано демонтировать аварийные конструкции и взамен установить новые.
На площади около 2400 м2 длительность огневого воздействия судя по полученным повреждениям составила 1,5...2,5 часа. Поэтому в этой зоне предел огнестойкости железобетонных конструкций не был преодолен, а для стальных конструкций и панелей «Сэндвич» он был преодолен. Для восстановления здания на этом участке требуется произвести значительные ремонтные работы и усиление железобетонных конструкций. Стальные конструкции подлежат демонтажу и замене новыми, тоже касается и панелей «Сэндвич».
Стальные конструкции фонарей в зоне пожара длительностью 1,5.2,5 часа могут быть усилены параллельными конструкциями без разборки, а система стальных связей демонтирована и восстановлена из новых конструкций.
Стеновое ограждение из трехслойных панелей, отделяющее основной корпус АБК от производственного корпуса на площади 970 м2 находится в аварийном состоянии. Восстановление функционального назначения стены на этом участке требует демонтажа панелей и устройства нового ограждения.
Стеновое ограждение из кирпича требует ремонта с перекладкой отдельных участков до толщины, соответствующей противопожарным требованиям.
Полы на участке пожара для дальнейшей эксплуатации здания требуется устроить заново.
Для производства работ по восстановлению поврежденной пожаром части здания в заключении рекомендована необходимость разработки технической документации.
Особый интерес с точки зрения обследования и усиления представляли безраскосные стропильные фермы, остановимся на них более подробно.
Железобетонные безраскосные стропильные фермы в зонах средней и слабой интенсивности пожара получили различные повреждения. Эти повреждения характеризуются оголениями напрягаемой арматуры, потерями предварительного напряжения в арматуре за счет релаксации при нагреве и от температурной усадки бетона, образованием вертикальных и горизонтальных трещин с раскрытием до 0,5 мм и появлением прогибов до 10мм от собственного веса конструкций покрытия. Прочность бетона на сжатие снизилась в среднем на 30% из-за температурного перегрева. Кубиковая прочность бетона составляет 16.22 МПа, что не совсем допустимо для предварительно напряженных конструкций в соответствии с [5, с.10]. Прочность напрягаемой арматуры на растяжение снизилась на 20% в зонах анкеровки и на 5% по всей длине. В результате, предварительное напряжение в арматуре резко снизилось, и усилие обжатия по расчету составляет 14 тс. Учитывая, что уровень нагрузки на стропильные фермы не превышает 75% от заложенной в проекте, стропильные фермы в этих зонах после усиления могут эксплуатироваться и дальше. Обоснованность такого решения проверялась поверочным расчетом.
Поверочный расчет стропильных ферм в зонах средней и слабой интенсивности пожара показал, что дополнительные потери предварительного напряжения в арматуре нижнего пояса достигли 170 МПа, а остаточное усилие обжатия составляет 14,2 тс. Остаточная прочность бетона при таком усилии обжатия позволяет произвести усиление нижнего пояса введением внешних затяжек. Несущая способность нижнего пояса без усиления составляет 60,4 тс при проектном усилии 70,0 тс. С учетом усилия обжатия несущую способность можно считать достаточной. Несущая способность верхнего пояса без усиления составляет 79,3 тс при проектном усилии 93 тс. Учитывая, то обстоятельство, что нагрузка на фермы при снеговых мешках не превышает 82% от проектной (по серии), то расчетное усилие в верхнем поясе составит 76,8 тс. Таким образом, с некоторым усилением верхнего пояса стропильные фермы пригодны к дальнейшей эксплуатации. При этом их технический ресурс в результате пожара снизился в среднем на 20% и их нормативный срок службы прогнозируется в 48 лет. Остаточный срок службы ферм после усиления до первого вероятного
отказа прогнозируется в 25 лет. Принципиальная схема усиления безраскосной фермы представлена на рис. 1.
СВороч. парка Сечение
1 Степень 020 мн
2 L 90x90x7 т
) Гайка N20.5
4 - 200x10 нн
5 Стержень <216 ни
6 Стержень 016 ни
7 L 90x90x7 нн
8 Гаики М16.5
9 _1_ 90x90x7т
Ю -L 90x90x7 т
11 _1_ 90x90x7 im
12 - 120x10 мн
13 L 90x90x7 т
Рисунок 1 - Принципиальная схема усиления безраскосной фермы
Предлагаемый метод усиления предлагается выполнить с применением металлических элементов. В нижнем поясе устанавливаются тяжи, которые по длине стягиваются при помощи муфт. Элементы верхнего пояса усилялись при помощи разгружающих металлических элементов из спаренного уголка. Данное усиление позволило восстановить утраченную при пожаре несущую способность. Узлы 1.6 к принципиальной схеме усиления фермы представлен на рис. 2 и 3.
Рисунок 2 - Узлы 1 и 2 к усилению фермы
Рисунок 3 - Узлы 3.6 к усилению фермы
В заключении хотелось бы отметить, что после проведения строительно - монтажных работ по разработанному проекту усиления и замены несущих и ограждающих конструкций в отремонтированном цехе возобновили работу по выпуску мебели в объемах, превышающих объемы выпуска до пожара.
Список использованной литературы:
1. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов (к СНиП 11-2-80). - М.: ЦНИИСК им. Кучеренко ГОССТРОЯ СССР, 1984, - 56 с.
2. Рекомендации по обследованию зданий и сооружений, поврежденных пожаром. - М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1987, - 57 с.
3. СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. - М.: 2004.
4. Федеральный закон от 21 июля 1997 г. N 116-ФЗ "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" (с изменениями и дополнениями), 1997.
5. СП 52-102-2004 Предварительно напряженные железобетонные конструкции. - М:, 2004, - 56 с.
© Духов Д.Г., Клещунов Я.Я., Колгудаев А.Н., 2015
Духов Дмитрий Геннадьевич
заведующий группой отдела по экспертизе зданий и сооружений ООО "ТехкранТест" г. Владимир, РФ Колгудаев Андрей Николаевич заведующий группой отдела по экспертизе зданий и сооружений ЗАО НПО "Техкранэнерго"
г. Владимир, РФ Романович Алеся Николаевная ведущий инженер-проектировщик ООО «РАРОК»,
г. Владимир, РФ E-mail: Levi-@mail.ru
ОБСЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, С РЕШЕНИЕМ ВОПРОСА О ВОЗМОЖНОСТИ УСТАНОВКИ НА МЕЖДУЭТАЖНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ СТАНКОВ, СОЗДАЮЩИМ ДИНАМИЧЕСКУЮ НАГРУЗКУ
Аннотация
В статье рассмотрены вопросы установки на междуэтажное перекрытие стегальных станков, создающих динамическую нагрузку на перекрытие. Разобраны основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться проектировщикам и эксплуатирующим службам при размещении подобного рода оборудования. Приведены методы усиления несущих конструкций.
Ключевые слова
Железобетонный каркас, междуэтажное перекрытие, динамическая нагрузка, усиление.
Обследованное четырехэтажное производственное здание, в котором предполагалось разместить станки и оборудование, построено в 1985 году и находится в эксплуатации около 30 года. Здание производственного корпуса по своему первоначальному назначению (производство радиотехнической продукции), частично использовалось на первом и втором этажах. Третий и четвертый этажи планировалось переоборудовать под производство матрасов с соответствующей новому назначению частичной реконструкцией. Первоначальная проектная документация на строительство корпуса в архиве не обнаружена. Поэтому была составлена и проанализирована исполнительная документация на предмет соответствия реально возведенному зданию.
Целью работы являлось техническое обследование для определения фактического технического состояния конструкций каркаса на предмет размещения на третьем и четвертом этажах технологического оборудования по производству матрасов. Необходимость проведения такого обследования регламентируется п. 42 [2, с. 3] и статьей 13 [3, с.8].
Каркас обследованного корпуса возведен в соответствии с типовым проектным решением многоэтажных производственных зданий по серии ИИ 20/79. Конструктивная схема здания рамно-связевая с полным железобетонным каркасом. Она представляет собой сочетание рамной системы в поперечном направлении и связевой в продольном направлении. Поперечник корпуса трехпролетный с пролетами (9,0+9,0+9,0) м. Фонарной надстройки над пролетами нет. Высота этажей равна 4,8 м, за исключением первого этажа где высота составляет 6,0 м. Основные поперечные рамы каркаса установлены с шагом 6,0 м. Поперечная и продольные рамы соответствуют маркировочной схеме №18 серии ИИ 20/79. Габаритные размеры в плане составляют 27,0х108,0 м. Учитывая протяженность по длине, здание разделено на 2
