CC BY
0УДК [624/042+691.32] (083.74)
ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И СЕЙСМОСТОЙКОСТИ ЗДАНИЯ ШКОЛЫ В СЕЛЕ КЫЗЫЛ-ОКТЯБРЬ БАКАЙ-АТИНСКОГО РАЙОНА ТАЛАССКОЙ
ОБЛАСТИ
АБДЫЛДАЕВА АЛБИНА ЭМИЛБЕКОВНА
Магистрант кафедры «Строительство», Кыргызско-Российский славянский
университет, Бишкек, Кыргызстан
ТУРГУНБАЕВ КАЙРАТ СТАМБЕКОВИЧ
Магистрант кафедры «Строительство», Кыргызско-Российский славянский
университет, Бишкек, Кыргызстан
ДУЙШЕЕВ АЗАТ ТУРСУНАЛИЕВИЧ
Магистрант кафедры «Строительство», Кыргызско-Российский славянский
университет, Бишкек, Кыргызстан
СЕМЕНОВ ВЛАДИМИР СЕРГЕЕВИЧ
Профессор кафедры «Строительство», Кыргызско-Российский славянский университет,
Бишкек, Кыргызстан
АКМАТОВ АДЫЛБЕК КАМБАРОВИЧ
Доцент кафедры «Строительство», Кыргызско-Российский славянский университет,
Бишкек, Кыргызстан
Аннотация. В статье обсуждаются методика и результаты обследования технического состояния строительных конструкций здания школы в селе Кызыл-Октябрь Бакай-Атинского района Таласской области Кыргызстана. На основании комплекса выполненных работ дана оценка сейсмостойкости здания школы и предложены мероприятия по обеспечению дальнейшей безопасной его эксплуатации. Методика работ по техническому обследованию и оценка сейсмостойкости основаны на требованиях действующих нормативных документов Кыргызской Республики. В частности СН КР 22-01:2018 «Оценка сейсмостойкости зданий существующей застройки» и СН КР 20-02:2024* «Сейсмостойкое строительство. Нормы проектирования».
Ключевые слова: обследование, методика, техническое состояние, конструкции; сейсмостойкость, усиление, реконструкция.
Оценка технического состояния несущих конструкций имеет первостепенное значение не только при решении вопросов реконструкции зданий и сооружений, но и для обеспечения безопасных условий их эксплуатации. В процессе строительства и эксплуатации здания и сооружения подвергаются различного рода воздействиям (климатическим, технологическим, сейсмическим и т. п.). Эти воздействия вызывают в конструкциях зданий и сооружений повреждения и деформации, которые снижают прочность, долговечность и эксплуатационные качества конструкций, в частности сейсмостойкость зданий [1, 2].
Несущая способность и эксплуатационная надежность (сейсмостойкость) зданий зависят также от качества изготовления конструкций, соблюдения технологии строительно-монтажных работ и правильно разработанной проектной документации. Пониженная или недостаточная несущая способность конструкций вызывает необходимость их усиления при
надстройке, реконструкции зданий и ремонтно-восстановительных работах после землетрясений. Правильный выбор того или иного способа усиления и восстановления конструкций (в том числе после землетрясений) зависит от результатов технического обследования их состояния, фактической прочности использованных материалов, величин деформаций, степени и причин повреждений.
На основании этих данных производится оценка технического состояния конструкций как по несущей способности, так и по пригодности к нормальной эксплуатации (деформациям, трещиностойкости, сейсмостойкости и т. д.). Основанием для сноса или возможности реконструкции для дальнейшей эксплуатации здания является технико-экономическое обоснование [3, 4, 6].
Цели работы - оценка фактического состоянии строительных конструкций и сейсмостойкости блока Г здания школы в селе Кызыл-Октябрь Бакай-Атинского района Таласской области.
Методика. В соответствии с требованиями [4], оценка технического состояния конструкций и сейсмостойкости здания школы включала следующие задачи:
• изучить существующую проектно-техническую документацию;
• собрать сведения о ранее проводившихся работах по усилению конструкций здания школы;
• описать объемно-планировочное и конструктивное решения;
• зафиксировать проектные и фактические геометрические размеры конструкций, их армирование, показатели прочности материалов и т. д.;
• оценить конструктивное решение и состояние несущих и ограждающих конструкций;
• провести оценку степени сейсмостойкости здания школы (как здания существующей застройки);
Для реализации поставленных целей и задач были проведены следующие работы:
• изучена техническая документация, определены объемно-планировочное и конструктивное решения здания (блока Г);
■ проведено визуальное и инструментальное обследование конструкций здания; выявлены дефекты и повреждения;
• определены фактические прочностные характеристики бетона;
• выполнены обмерочные работы;
• по результатам обследования выполнена оценка технического состояния несущих конструкций объекта и дана оценка сейсмостойкости блока Г здания школы..
Испытание прочности бетона производилось методом пластических деформаций с использованием эталонного молотка Оргтехстрой в соответствии с требованиями [7]. Влажность бетона на испытываемых участках не превышала нормативных требований. Для испытания применялись эталонные стержни длиной 150 мм из круглой прутковой стали марки ВСт3Пс2 диаметром 12 мм. Размеры отпечатков на бетоне и эталонном стрежне измерялись с погрешностью не более 0,1 мм (линейка с угловым масштабом). Для облегчения измерений отпечатков удар по бетону наносился через листы копировальной бумаги. Удары молотком Оргтехстрой наносились на участках свободных от дефектов (рыхлых, раковинистых, с пустотами и т.п.). На участках испытания с поверхности бетона с помощью наждачного камня удалялись неровности, образовавшиеся при производстве работ.
Краткая характеристика объекта и площадки строительства
Рассматриваемый объект расположен в центральной части с. Кызыл-Октябрь. Местность имеет ровный рельеф с общим уклоном на север. Ситуационная схема расположения обследуемого объекта приведена на рис. 1.
Сейсмичность участка
В соответствии с приложением «Г» список населенных пунктов Кыргызской Республики с указанием показателей сейсмической опасности: интенсивность сотрясения (IPE) в баллах и таблице Г.1 [5] сейсмичность площадки строительства - 9 баллов.
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
Рисунок 1 - Карта схема расположения рассматриваемого объекта.
Анализ проектной документации
Заказчиком предоставлена только копия технического паспорта. Проектная и исполнительная документация (акты скрытых работ с указанием всех внесенных изменений; акты и протоколы сдачи-приемки объекта) - отсутствуют. Для монолитных конструкций -исполнительные чертежи, акты на приемку опалубочных и арматурных работ; сведения о режиме твердения бетона; материалы по контролю за качеством бетона и протоколы испытания контрольных образцов - не представлены.
Объемно-планировочное и конструктивное решения
Здание школы, блок Г (рис.2), двухэтажное, без подвала, постройки 1989 года (по техпаспорту). Здание прямоугольной формы в плане с общими размерами - 12,0*34,4 м. Высота первого этажа h= 3.30 м (от пола до низа перекрытия); второго этажа h= 4.30 м).
Конструктивная схема здания - монолитный железобетонный каркас с кирпичным заполнением. Монолитный железобетонный каркас воспринимает как эксплуатационные, так и сейсмические нагрузки.
Основные конструктивные решения здания школы:
• фундаменты - железобетонные, столбчатые под железобетонные колонны и ленточные, железобетонные под кирпичные стены;
• колонны - монолитные, железобетонные, сечением 400*400 мм, с шагом 6*6 м. ригели - монолитные, железобетонные сечением 450х550(^ мм по буквенным осям и 400х400(^ мм по цифровым осям.
• наружные ограждающие стены — кирпичные, толщиной - 510 мм; внутренние стены -кирпичные, толщиной - 380 мм; перегородки - кирпичные, толщиной - 120 мм.
• перекрытие первого этажа - сборные железобетонные многопустотные плиты с круглыми пустотами размерами 1,5*6,0 м; перекрытие второго этажа - железобетонные ребристые панели размерами 3,0*12,0 м;
• кровля - двухскатная по деревянным стропилам; кровля из стальных профилированных листов.
Классификация здания по степени сейсмостойкости
В соответствии с Приложением «В» [4], рассматриваемый объект относится к категории 3.1. (одно-двухэтажные здания с железобетонным каркасом и стеновым заполнением из кирпичной кладки в плоскости каркаса, запроектированные после 1957 года).
Рисунок 2 - Блок Г. Восточный фасад здания.
Результаты обследования
При обследовании конструкций здания школы в первую очередь были освидетельствованы наиболее ответственные элементы несущего каркаса - колонны и ригели. Колонны- монолитные, железобетонные, сечением 400x400 мм. Ригели - монолитные, железобетонные. сечением 450x550^) мм по буквенным осям и 400х400(^ мм по цифровым осям. На первом этаже колонны расположены в осях 1-5^А-В, а по оси 6 колонны отсутствуют. На втором этаже колонны расположены в осях 1-3^А-В, а в осях 4-6^А-В отсутствуют. В процессе обследования установлено, что железобетонные колонны и ригеля находятся в удовлетворительном состоянии.
Для установки фактического заложения основания фундамента было выполнено его вскрытие с западной стороны здания по оси 5-А.
Вскрытие показало, что под кирпичные стены фундаменты ленточные, железобетонные, прямоугольного сечения. Двухступенчатый столбчатый фундамент выполнен под колонны. Глубина заложения фундамента от уровня земли до низа существующего фундамента составляет - 1.80 м. Ширина подошвы фундамента по периметру сечением 1700*1700мм. Высота первой ступени 500мм, ширина 300 мм, высота второй ступени 400 мм, ширина 350 мм.
В ходе визуального освидетельствования и последующего инструментального контроля установлены следующие дефекты и повреждения:
Рисунок 3 — Вскрытие фундамента по оси 5-А
Фундаменты в осях 1-5^А-В находится в удовлетворительном состоянии. Трещины и другие дефекты, обусловленные деформаций оснований, не обнаружены;
Ленточный фундамент по оси 5^А-В в местах сопряжения со столбчатыми фундаментами имеет трещины шириной 2-4 мм, возникшие при осадке грунтов основания ленточных фундаментов. В связи с этим в наружной кирпичной стене имеются сквозные трещины.
По результатам оценки прочность бетона фундамента в осях 1-5^А-В, В25, а в осях 5-6; А-Б В10. Ленточный фундамент в осях 5-6^А-В находится в неудовлетворительном состоянии (имеет низкую прочность бетона).
Отмостка по периметру здания во многих местах отсутствует или в разрушенном состоянии. Сбор и отвод дождевых и талых вод за пределы участка организован неэффективно, наблюдается проникновение их в грунты основания здания, что может повлечь за собой просадку фундаментов;
Наружные, внутренние стены и перегородки из жженого кирпича на цементно-песчаном растворе. Толщина наружных стен составляет 510мм, толщина внутренних стен 380мм, перегородки 120 мм.
В наружной кирпичной стене по оси 5^А, В, в месте сопряжения ленточного фундамента со столбчатым фундаментом имеются сквозные трещины на всю высоту этажа.
В кирпичных стенах наблюдается разрушение кладки, местами выветривание, отслоение и ослабление швов, обусловленное систематическим увлажнением стен дождевыми водами. На первом этаже часть кирпичных перегородок находятся в аварийном состоянии.
Для предварительного определения прочности раствора кирпичной кладки стен выполнена приближенная оценка в соответствии с [4, 6]. По результатам предварительного определения прочность раствора соответствует марке М10.
Выводы и рекомендации
Выполненный комплекс работ позволил сделать следующие выводы:
1. Железобетонный каркас блока Г: железобетонные колонны и ригеля находятся в удовлетворительном состоянии.
2. Наружные кирпичные стены блока Г имеют пониженное сцепление растворной кладки с кирпичом. В наружной кирпичной стене в месте сопряжения ленточного фундамента со столбчатым имеются сквозные трещины усадочного характера на всю высоту здания, что требует её усиления.
3. Для точной оценки сейсмостойкости здания школы в соответствии с [4] необходимо выполнить поверочные расчеты блока Г здания школы с учетом фактических данных, установленных в результате обследования (наличие повреждений, прочности бетона и др.) При выполнении поверочных расчетов коэффициенты принять в соответстви с [5].
4. Если поверочные расчеты покажут недостаточную несущую способность конструкций, то необходимо разработать мероприятия по усилению железобетонных конструкций фундамента и кирпичной кладки стен. При разработке проекта усиления соблюдать требования действующих норм и правил.
1. Семенов В.С., Оценка технического состояния и сейсмостойкости эксплуатируемых зданий и сооружений: Учебное пособие. - Бишкек: Изд-во КРСУ, 2012. - 142 с.;
2. Калинин В.М., Сокова С.Д., Оценка технического состояния зданий: Учебник. М.: ИНФРА-М, 2006. - 268 с.;
3. В.В. Леденёв, В.П. Ярцев, Обследование и мониторинг строительных конструкций зданий и сооружений: Учебное пособие. - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВО «ТГТУ», 2016. - 252 с.;
4. СН КР 22-01:2018 «Оценка сейсмостойкости зданий существующей застройки». - Бишкек, Госстрой КР, 2018 г. - 146 с.;
5. СН КР 20-02:2024* «Сейсмостойкое строительство. Нормы проектирования». - Бишкек, Госстрой КР, 2024 г. - 284 с.;
6. СП 442.1325800.2019 «Здания и сооружения. Оценка класса сейсмостойкости». - Москва, Минстрой России, 2019 г. - 16 с.;
7. ГОСТ 22690-2015 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля». - Москва, Стандартинформ, 2016 г. - 23 с.
ЛИТЕРАТУРА
