CC BY
94
Рожков А.П.1, Кузовкин А.В.2, Королев С.А.3, Долгов А.В.4, Г оловеньков А.А.5 ©
12 4
, , Эксперт ООО фирма «Инженерный центр»;
3,5Эксперт, специалист НК ООО фирма «Инженерный центр»
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЯ СИЛОСНОГО КОРПУСА, СТАВРОПОЛЬСКИЙ КРАЙ, П. ЗАГОРСКИЙ
Аннотация
Данная статья посвящена вопросу проведения оценки технического состояния здания, установления степени повреждения и категории технического состояния строительных конструкций на основе сопоставления фактических значений количественно оцениваемых признаков со значениями этих же признаков, установленных проектом или соответствующим нормативным документом.
Ключевые слова: обследование, техническое состояние, степень повреждения, дефекты, строительные конструкции, силосный корпус, техническое диагностирование.
Keywords: survey, technical condition, the extent of the damage, defects, building construction, silo building, technical diagnosis.
Цель проведения обследования
Целью проведения обследования является оценка технического состояния здания, установление степени повреждения и категории технического состояния строительных конструкций на основе сопоставления фактических значений количественно оцениваемых признаков со значениями этих же признаков, установленных проектом или соответствующим нормативным документом. Обследование и испытания строительных конструкций и материалов здания силосного корпуса проводится с целью установления соответствия:
• строительных конструкций требованиям проекта, СНиП, ГОСТ, СП, Правилам безопасности, стандартам и нормам на период обследования;
• прочностных характеристик материалов строительных конструкций требованиям проектной документации, нормативным документам, ГОСТ, ТУ;
• параметров эксплуатационной среды, климатических воздействий и динамических нагрузок величинам, принятым при проектировании или установленным в нормативных документах.
• Выявление и оценка дефектов и повреждений, установление возможных причин возникновения дефектов и повреждений.
• Определение степени повреждения и установления категории технического состояния строительных конструкций и здания в целом, разработка рекомендаций по дальнейшей эксплуатации строительных конструкций здания.
Характеристика, назначение и конструктивные особенности объекта
обследования.
1. Рельеф участка, занимаемого зданием силосного корпуса, относительно ровный, спокойный. Участок в целом соответствует требованиям Разделов 2. и 3. «Планировка территории, размещение зданий и сооружений» [25], схемы транспорта разработаны для обеспечения удобства и безопасного движения производственного транспорта, на основе существующих автодорог предприятия.
2. Особые условия строительства согласно СП 14.13330.2012 «Строительство в сейсмических районах» [16] и СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» [20]: климатический район строитель-ства ШБ. Расчетная зимняя температура наружного воздуха
© Рожков А.П., Кузовкин А.В., Королев С.А., Долгов А.В., Головеньков А.А., 2015 г.
-19°С. Вес снегового покрова 83кгс/м2, среднегодовое количество осадков - 710мм. Скоростной напор наружного воздуха 48кгс/м2. Сейсмичность площадки 7 баллов, глубина промерзания грунта 0,8м. Инженерно-геологические условия обычные. Опасные физикогеологические процессы и явления вблизи участка не отмечены.
3. Проектная документация на здание не сохранилась. Акты на скрытые работы и акты приемки объекта в эксплуатацию - сохранились частично. В июле-августе 2012 году было проведено обследование строительных конструкций здания - обмерные работы, по степени эксплуатационной пригодности и кате-гории технического состояния - техническое состояние строительных конструкций здания силосного корпуса оценено как ограниченноработоспособное. По результатам работ составлен строительный паспорт объекта.
4. Здание относится к II классу огнестойкости; к II классу долговечности; класс функциональ-ной пожарной опасности Ф5.1., группа капитальности здания - 2.
5. Здание силосного корпуса построено и введено в эксплуатацию в 1981 году. Основное зда-ние силосного корпуса прямоугольной формы с размерами в плане 42,90x18,50м и общей высотой 37,30м. Габаритная схема здания принята по ГОСТ 23837-79
[26] с расчетной сейсмично-стью 7 баллов.
6. Корпус здания выполнен в монолитном и сборном железобетонном каркасе с несущими ко-лоннами. Вместе с перекрытиями, фермами и балками колонны создают единый пространст-венный каркас, остов здания. В процессе монтажа каркаса колонны с фермами и балками скрепляются сваркой закладных деталей, которые вмонтированы в них на этапе изготовле-ния. Фундаментом под колонны и стены служит монолитная железобетонная плита. Ограж-дающие конструкции выполнены из стеновых ж/б ребристых плит марки 100 по серии 1.030.1, цокольная и подземная часть стен подсилосного этажа -толщиной 510мм из кирпи-ча красного керамического полнотелого M100 по ГОСТ 7484-78
[27] на цементно-песчанном рас-творе марки М50.
7. Подсилосный этаж прямоугольной формы с размерами в плане 42,90х 18,50м
высотой до верха капителей колонн 5,20м. Колонны сборные железобетонные сечением 500x500мм с капителью в верхней части, шаг колонн 3,0x3,0м. Стены выполнены из стеновых железобе-тонных ребристых плит, стены подземной части выполнены из керамического кирпича на цементно-песчанном растворе. Перекрытия сборные
железобетонные конические. Внутри помещений выполнены кирпичные перегородки толщиной 380мм и 250мм и монолитные бе-тонные перегородки толщиной 380мм для планировки внутреннего пространства. Силосы выполнены из сборных железобетонных объемных элементов типа СОГ.
8. Надсилосный этаж прямоугольной формы с размерами в плане 42,60х 18,50м высотой от по-ла этажа до низа конструкций покрытия 3,64м. Колонны сборные железобетонные сечением 300x250мм, шаг колонн 6,0м, пролет - 12,0м и 6,0м. В крайних пролетах с обеих сторон ус-тановлены крестовые связи. Балки покрытия сборные железобетонные пролетом в свету 11360мм. Плиты покрытия - сборные железобетонные ребристые плиты для покрытий про-изводственных зданий по серии ПК-01-111, с пролетом в свету 5760мм. Пространственная неизменяемость и продольная жесткость конструкций корпуса обеспечивается за счет совме-стной работы фундаментной плиты, колонн, перекрытия и жесткого диска покрытия из же-лезобетонных и бетонных конструкций, металлических вертикальных и горизонтальных свя-зей. Крыша основного здания -двускатная, кровля здания - шиферная бесчердачная из волнистого асбошифера, водосток наружный организованный.
Особые условия строительства и эксплуатации.
Климатический район строительства ТТТБ. Климат района согласно СНиП 23-01-99 [20] характеризуется умеренным зимой и жарким летом, зона влажности нормальная, расчетная летняя температура наружного воздуха +18°С, расчетная зимняя температура воздуха -19°С (наиболее холодных пяти суток), среднемесячная температура в январе -3,3°С, в июле +21,6°С, средняя температура отопительного периода - 0,9°С, среднегодовое
2
количество осадков -740мм, вес снегового покрова 84кгс/м . Скоростной напор наружного воздуха 48кгс/м2. Средняя глубина сезонного промерзания грунта - 0,8м, сейсмичность площадки - 7 баллов. Степень огнестойкости здания - II. Инженерно-геологические условия обычные. Опасные физико-геологические процессы и явления вблизи участка не отмечены.
Строительные конструкции эксплуатируются при температуре и относительной влажности воздуха согласно климату района, относительной влажности воздуха в помещении, определяющей влажностный режим от сухого до нормального.
План проведения обследования.
1. Анализ имеющейся проектной, исполнительной и эксплуатационной документации.
2. Полное предварительное визуальное обследование, обмерные работы, установление соответствия строительных конструкций требованиям проекта и строительного паспорта; рассмотрение фактических условий эксплуатации и воздействия на строительные конструкции; соответствие строительных конструкций здания силосного корпуса нормам и допускам на отклонения.
3. Наружный и внутренний визуальный осмотр всех конструктивных элементов здания с выборочной, по результатам ВК, проверкой качества материалов и элементов конструкций здания, проверкой качества соединений элементов.
4. Визуальное обследование и контроль прочностных характеристик фундаментов здания в местах отрытых шурфов.
5. Фотосъемка и инструментальное измерение остаточных деформаций,
геометрических размеров дефектов и повреждений.
6. Выборочный по результатам ВК детальный инструментальный контроль прочностных характеристик строительных материалов и элементов конструкций, определение прочности бетона в колоннах, ригелях и перемычках методом неразрушающего контроля по ГОСТ 22690 [5].
7. Проведение технического диагностирования с использованием приборов неразрушающего контроля - инструментальное определение параметров дефектов, несоответствий и повреждений, обследование конструкций фундаментов, материалов несущих колонн здания, плит, перемычек, испытания прочности бетона и материала ограждающих конструкций.
8. Выявление и оценка дефектов и повреждений.
9. Проведение поверочного расчета несущей способности по результатам обследования с учетом фактических нагрузок и действительного состояния конструкций.
10. Определение категории технического состояния объекта.
11. Установление возможных причин возникновения дефектов и повреждений.
12. Анализ результатов обследования, выводы, заключение, рекомендации, разработка мероприя-тий и рекомендаций по доведению объекта до соответствия нормативным требованиям про-мышленной безопасности согласно [2].
Результаты проведенного обследования.
1. Анализ технической документации.
Анализ эксплуатационно-технической документации показал следующее:
1. Проектная документация не сохранилась.
2. Имеются паспорта на технологическое и обеспечивающее технологический процесс инженерное оборудование.
3. Архитектурно-строительные и рабочие чертежи планов фундаментов, колонн, балок, перекрытий, закладных деталей, разрезы корпуса, спецификации и т.п.
4. Монтажные схемы элементов технологического оборудования, конструкций стен ограждения, кровли, лестниц, площадок.
5. Имеются акты ввода в эксплуатацию, материалы инженерно-геологических изысканий и данные по проектно-изыскательским работам (ПИР) на участке.
6. Проводятся периодические осмотры и планово-предупредительный ремонт технологического оборудования силосного корпуса.
7. Имеются удостоверения и протоколы аттестации обслуживающего и эксплуатирующего персонала в области промышленной безопасности.
9. Технический отчет к инженерно-геодезическим изысканиям и проектноизыскательским работам (ПИР) на объекте, выдан в июне 1998г.
10. Отчет по инженерным изысканиям на участке с проходкой шурфов и лабораторными ис-пытаниями грунтов, выполнен в июне 2003 г.
11. Отсутствует журнал периодического технического осмотра здания.
2. Результаты проведенного контроля.
Визуально-измерительный и детальный инструментальный контроль: наружный осмотр всех конструктивных элементов здания и измерение выявленных дефектов.
1. Состояние фундамента и основания стен здания.
В соответствии с материалами инженерно-геологических изысканий на участке с проходкой шурфов и лабораторными испытаниями грунтов, на обследуемом участке основанием фундаментов служат грунты непучинистые, непросадочные суглинки серожелтые с редкими прослоями песка и глины влажные непросадочные мягкопластичные со следующими расчетными характеристиками: естественная влажность 20,8%, объемный вес грунта р = 1,97г/см3, плотность минеральный частиц (удельный вес грунта) P5 = 2,64г/см3, пористость п = 40%, коэффициент пористости е = 0,76, пластичность - верхний предел 28, нижний 15,9, число пластичности Jp = 12,1, угол внутреннего трения (р = 29°, сцепление С = 0,3кг/см , модуль деформации Е = 140, грунтовые воды вскрыты на глубине 2,1м, расчетный уровень грунтовых вод принят на глубине 2,0м от поверхности земли, вода в данном районе не обладает сульфатной агрессивностью для несульфатостойких цементов. Опасные физикогеологические процессы и явления вблизи участка не отмечены. Подземные воды согласно таблицам 5 и 6 [23] неагрессивные к бетонам и железобетонным конструкциям. Из неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений на территории отмечается наличие насыпных разной степени уплотненных фунтов под фундаментами, их замачивание, наличие прослоя лесовидных грунтов между бетонным полом и бетонной плитой. Глубина сезонного промерзания 0,8м, т.е. выше глубины заложения фундаментов.
• Фундаменты стен ленточного типа выполнены из сборных бетонных блоков марки ФБС 24.5.6. шириной 0,5м, фундаменты пристроек сборные железобетонные из блоков, глубина заложения подошвы фундамента - 1,3м. Под колонны каркаса фундаменты выполнены отдельно стоящие столбчатые стаканного типа с одним уступом. Размеры опорной подушки 1,4x1,4м, высота уступа 0,3м, глубина заложения подошвы фундамента -1,6м. Фундамент опирается на грунт, уплотненный тяжелыми трамбовками (5т) плотности 1,77т/м3. Подготовка под фундаменты выполнена толщиной 200-250мм из бетона М50 на сульфатостойком цементе, деформационные швы заполнены битумной мастикой, боковые поверхности фундаментов, соприкасающиеся с грунтом обмазаны горячим битумом в два раза по холодной битумной грунтовке. Горизонтальная гидроизоляция выполнена по верху фундамента из цементного раствора М100 состава 1:2 толщиной 30мм. По результатам визуально-измерительного контроля фактические размеры, форма и исполнение конструкций фундаментов соответствуют требованиям проекта и нормативных документов.
• В соответствии с указаниями п. 5.2.6 и п. 5.2.15 [3] и п. 8.3.5 [12] по результатам предварительного визуального осмотра были определены места для контрольных шурфов по осям «А/2» и «3». В местах шурфов было проведено визуальное и инструментальное обследование фундамента. В местах проведения контроля установлено соответствие формы и геометрических размеров элементов фундамента. Структура бетона в конструкциях фундаментов плотная, без раковин, трещин, выколов и признаков расслоения. По результатам проведенных измерений методом неразрушающего контроля - ударного импульса по [5] установлено, что фундамент на момент проведения обследования имеют прочность на осевое сжатие со средним показателем = 196кг/см , расчетное сопротивление R = 11,7МПа, что соответствует условиям проекта (марка бетона не ниже М200) и требованиям норм оценки качества согласно таблице 6 [9], п.п. 2.11.-2.13. таблица 12 [28]. Класс и марка
бетона фундаментов при обследовании определялись в контрольных шурфах по осям «А/2» и «3». Прочность бетона определялась приборами, поверенными в установленном порядке: ИПС-МГ 4.03, склерометром ОМШ-1. По результатам испытаний материал бетона соответствует классу В15 марки М200.
По результатам визуально-измерительного и неразрушающего контроля расслоений, трещин, деформаций, разрушений, сколов и т.п. дефектов в бетоне фундамента не выявлено.
• В соответствии с проведенными поверочными расчетами несущей способности фундамента по фактическим нагрузкам установлено, что по расчетам прочности грунтового основания, устойчивости против сдвига и расчета на сейсмические воздействия несущей способности фундамента достаточно (поверочные расчеты). По результатам поверочных расчетов, выполненных с использованием сертифицированной компьютерной программы «Base - система общестроительных расчетов» установлено:
• расчетное сопротивление грунта основания - 26,58тс/м2;
• по расчетам по прочности грунта основания коэффициент использования К = 1,62;
• по расчетам по устойчивости на сдвиг совокупный коэффициент запаса устойчивости системы К = 1,15;
• максимальное напряжение под подошвой в основном сочетании 14099,44тс/м2;
• предельное сопротивление основания при сейсмике 5,98тс;
• удерживающая горизонтальная сила 4590,84тс;
• сейсмичность 7 баллов - достаточно.
• По периметру здания силосного корпуса выполнена отмостка из бетона М50 шириной 0,8-1,0м, местами отмостка имеет повреждения - трещины, разломы, выколы и т.п., местами отмостка неплотно примыкает к стене, имеет зазор со стеной 5-12мм. Местами отмостка отсутствует. При отсутствии выполненной должным образом отмостки (из бетона М100 шириной 1,2-1,6м с созданием нормативных уклонов от наружных стен - уклон от стены здания 0,03; бровка отмостки должна быть выше земли на 50мм), нарушении гидроизоляции основания стен возможны деформации и просадки несущих конструкций, вызванные притоком воды к фундаменту, замачиванием грунтов основания, вымыванием грунта под подошвой фундамента, что в конечном счете может привести к неравномерной осадке фундамента здания, возникновению трещин и разломов в несущих и ограждающих конструкциях.
2. Состояние подсилосного этажа.
• Подсилосный этаж прямоугольной формы с размерами в плане 42,90х 18,50м
высотой до верха капителей колонн 5,20м. Колонны сборные железобетонные сечением 500x500мм с капителью в верхней части, шаг колонн 3,0x3,0м. Стены выполнены из стеновых железобетонных ребристых плит, цокольная и подземная часть стен подсилосного этажа - толщиной 510мм из кирпича красного керамического полнотелого М100 по ГОСТ 7484-78 [27] на цементно-песчанном растворе марки М50. Перекрытия сборные
железобетонные конические.
• Колонны. В корпусе здания используются несущие колонны сборные
железобетонные одноветвевого сечения 500x500мм с капителью в верхней части из бетона класса В15 (М200) Расположение и форма колонн железобетонных соответствует
требованиям проекта и НТД, материал закладных деталей под колонны и металлические стойки - сталь ВСгЗкп, гнезда в узлах замоноличены бетоном марки М200 (класс В15) на мелком гравии; дефектов закладных деталей колонн не выявлено. Сварные соединения закладных деталей не превысили норм оценки качества при визуальном контроле [29], [24], п. 8.58., таблица 41[4].
• Фактически класс и марка бетона колонн согласно протокола №2 соответствует классу В 12,5 - В15, марка М150 - М200 (согласно табл. №6 [9]). Прочность бетона определялась приборами, поверенными в установленном порядке: ИПС-МГ 4.03, склерометром ОМШ-1.
• Колонны армированы пространственными арматурными каркасами. Продольная
арматура -из стали класса AIII (А400) по ГОСТ 5781-82 [30] диаметром 28мм, шаг 410420мм, поперечная - из стали класса A-I (А240) диаметром 10-12мм, защитный слой бетона 24-26мм.
• Видимых осадок и отклонений колонн не наблюдается, что подтверждается инструментальными исследованиями. Разность деформаций оснований смежных колонн от суммарного воздействия нагрузок составляет 0,004 (24мм) вдоль пролета и 0,003 (18мм) поперек пролета, что не превышает допустимых значений (п.13.18 [31]).
• Отклонения осей колонн от вертикали в верхнем сечении не превышают нормативных - 20 мм (п.11, п. 14 [24]).
• При проведении контроля установлено соответствие расположения, размеров, формы и прочностных характеристик колонн требованиям проекта.
• При осмотре колонн обнаружены незначительные дефекты в виде сколов, выколов и растрескивания защитного слоя бетона по граням колонн на глубину не более 8мм, структурных разрушений в контактной зоне «арматура-бетон» не зафиксировано. Защитный слой бетона колонн оставляет 24-26мм. В капителях колонн трещин, разломов, оголения арматуры, недопустимых механических повреждений не выявлено.
• Выявлено фрагментарное разрушение штукатурки стен от длительного воздействия ветровым давлением и атмосферными осадками, сильном увлажнении, попеременном увлажнении - высыхании, попеременном замораживании - оттаивании в увлажненном состоянии, в нижней части стен по осям «3» и «2» в отдельных местах кирпич кладки имеет повреждения в виде выколов, сколов, отбитостей, притупления углов и ребер кирпича в пределах норм оценки качества (таблица 6 [7], п. 4.1.2 таблица 3. [8]), выявлены отдельные повреждения в виде одиночных вертикальных и горизонтальных трещин в кирпиче и растворе с шириной раскрытия от 0,4мм до 2,8мм, частичное разрушение и выкрашивание цементно-песчанного раствора кладки на глубину до 16мм, что не превышает предельно допустимых значений. Наибольшие наружные повреждения стен выявлены по осям «3» и «А». Повреждения кладки и наружного штукатурного покрытия отчасти были вызваны периодическим замоканием стены от воздействия атмосферных осадков. По результатам неразрушающего контроля методом ударного импульса по [5] установлено, что кирпич кладки в вышеуказанных поврежденных местах на момент проведения обследования имеет прочность на осевое сжатие со средним показателем = 9,4МПа, что соответствует прочностным характеристикам марки кирпича М100 и удовлетворяет требованиям норм оценки качества (таблица 6 [7], п. 4.1.2 таблица 3. [8], п.3.1 таблица 2 [17]).
• Выявлено фрагментарное разрушение заполнения оконных проемов, местами полное отсутствие остекления.
• По периметру стен здания в средней и верхней части стен наблюдаются местные отклонения от прямолинейности на вертикальной поверхности стен со стрелой прогиба от 6мм до 18мм, что не превышает предельно допустимых значений по нормам оценки качества - раздел 10. п.10.1., приложение 6 [21].
• Полы подсилосного этажа силосного корпуса относительно ровные, нескользкие и выполнены из несгораемого и неискрящего материала - бетонные.
• Пол на отдельных участках имеет местные прогибы длиной до 1,4м, глубиной до 23 мм, местами установлены отклонения от прямолинейности пола на величину до 35 мм на длине в два метра.
• В соответствии с проведенными поверочными расчетами несущей способности конструкций по фактическим нагрузкам в местах с выявленными наиболее значительными дефектами и повреждениями установлено, что по расчетам на прочность, устойчивость и на местное смятие несущей способности достаточно (поверочные расчеты).
3. Силосы.
Силосы выполнены из сборных железобетонных объемных элементов типа СОГ. Выявлено раскрытие швов между СОГами с выкрашиванием раствора, развитие трещин с шириной раскрытия до 0,7мм, в отдельных местах оголение арматуры, повреждения за-
щитного слоя бетона. В отдельных местах швы между СОГами с выкрашенным раствором заделаны цементно-песчанным раствором.
Средняя прочность бетона СОГ по результатам проведенных измерений составляет = 132кг/см , что соответствует условиям проекта (марка бетона не ниже М150, класс В10). При проведении обследования обнаружен процесс образования трещин между объемными и плоскими элементами стен по фасадам здания, частичное разрушение бетона в зоне установки крепежных болтов.
По фасаду силосов в средней части стен наблюдаются отклонения от прямолинейности на вертикальной поверхности стены со стрелой прогиба до 34мм, что превышает предельно допустимые значения по нормам оценки качества - раздел 10. п. 10.1., приложение 6 [21]. Фасадные элементы стен силкорпуса с отм. 14,90м до отм. 27,50м имеют множественные трещины с шириной раскрытия до 0,7мм, местами с оголением и коррозией арматуры.
Для защиты от атмосферных увлажнений наружные поверхности стеновых панелей перед монтажом были обработаны гидрофибизирующей эмульсией, от длительного воздействия ветровым давлением и атмосферными осадками защитное покрытие практически всех плит разрушено или имеет значительные повреждения.
• Состояние металлических, железобетонных и бетонных конструкций корпуса здания в целом соответствует требованиям ГОСТ 13015-2003 «Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования» [10], СП 16.13330.2012 «Стальные конструкции» [15], СНиП И -22-81 «Каменные и армокаменные конструкции» [17], СП 20.13330.2012 «Нагрузки и воздействия» [21], СП 22.13330.2012 «Основания зданий и сооружений» [14], СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» [18], ГОСТ Р 54257-2010 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования» [6], но требует проведения мероприятий по ремонту и усилению отдельных участков конструкций.
4. Надсилосный этаж.
• Надсилосный этаж прямоугольной формы с размерами в плане 42,60х 18,50м, высотой от пола этажа до низа конструкций покрытия 3,64м. Колонны сборные железобетонные сечением 300x250мм, шаг колонн 6,0м, пролет - 12,0м и 6,0м. В крайних пролетах с обеих сторон установлены крестовые связи. Балки покрытия сборные железобетонные пролетом в свету 11360мм. Плиты покрытия - сборные железобетонные ребристые плиты для покрытий производственных зданий по серии ПК-01-111, с пролетом в свету 5760мм. Стены выполнены из стеновых железобетонных ребристых панелей, кровля совмещенная.
• Разрывов и повреждений креплений связей к колоннам не выявлено. Выявлены трещины с шириной раскрытия до 0,8мм вдоль арматуры колонн, трещины в полках плит покрытия по арматурной сетке с шириной раскрытия до 1,2мм, наклонные трещины в главных ребрах плит с шириной раскрытия до 0,6мм. Выявлено фрагментарное разрушение карнизных плит, трещины в стеновых панелях с шириной раскрытия до 0,7мм.
Колонны армированы пространственными арматурными каркасами. Продольная арматура -из стали класса ATTT (А400) по ГОСТ 5781-82 [30] диаметром 14мм, шаг 200240мм, защитный слой бетона колонн оставляет 14-35мм. Арматура колонн в стадии поверхностной коррозии, структурных разрушений в контактной зоне «арматура-бетон» не зафиксировано.
• Средняя прочность бетона колонн надсилосного этажа по результатам проведенных измерений составляет Яск = 198кг/см2, что соответствует условиям проекта (марка бетона не ниже М200, класс В15).
• Плиты покрытия - железобетонные ребристые плиты для покрытий производственных зданий по серии ПК-01-111 и ПК-01-119, с пролетом в свету 5760мм по ГОСТ 27215-87 [32], со стержневой проволочной арматурой Ду=12мм. Швы между плитами
заполнены цементным раствором. При обследовании плит покрытия обнаружены следы затекания атмосферных осадков в местах примыкания плит между собой и к стенам.
• Практически по всей площади плит покрытия идет процесс разрушения полок ребристых плит с коррозией арматуры, выколы бетона из ребер плит перекрытия, трещины, нарушения целостности защитного слоя бетона, оголения арматуры.
• Опирание плит происходит на четыре точки, прогибов плит, деформаций и недопустимых отклонений не выявлено. При проведении инструментального контроля плит покрытия в местах, выбранных по результатам визуального контроля, проведения измерений методом ударного импульса по ГОСТ 22690-88 [5] установлено, что плиты на момент проведения обследования имеют прочность на осевое сжатие со средним показателем Яск = 149кг/см2, что соответствует прочностным характеристикам бетона класса В 12,5, марки М150 и требованиям норм оценки качества согласно п.2.11-2.13. таблица 12 [28].
• В местах опирания ферм и перемычек разрывов связей, трещин и других дефектов и повреждений не выявлено.
• Крыша здания - двускатная бесчердачная, кровля здания - шиферная бесчердачная
из волнистого асбошифера с пароизоляцией из одного слоя рубероида по стяжке из цементно-песчанного раствора М25. Водосток наружный организованный. При
обследовании плит покрытия обнаружены следы затекания атмосферных осадков в местах примыкания плит между собой и к стенам, следы протечек фиксируются практически по всей площади надсилосного этажа.
• Требуется проведение мероприятий по устранению повреждений верхнего покрытия из волнистого асбошифера, имеющего дефекты в виде трещин, разломов, разрывов, деформаций, неплотного прилегания в зонах сопряжения с козырьками по периметру крыши.
5. Состояние пола, дверей и отделки:
• Полы в помещениях здания силосного корпуса относительно ровные, нескользкие и выполнены из несгораемого и неискрящего материала - бетонные.
• Пол на отдельных участках имеет местные прогибы длиной до 1,5м, глубиной до 18мм, местами установлены отклонения от прямолинейности пола на величину до 23 мм на длине в два метра.
• Окна в здании деревянные, двойные, глухие и на металлокаркасе, с одинарным остеклением. Расположение, размеры и конструкция окон соответствуют нормативным требованиям. В 2012-2013г.г. проведен ремонт остекления ограждающих конструкций, заменены порядка 15% от общего количества стекол.
• В процессе эксплуатации материал оконных рам, переплетов, подоконных досок и
внутренних деревянных дверей частично износился, степень биологического повреждения деревянных деталей конструкций - 25-30%, глубина биоповреждений древесины
определялась в соответствии с п. 8.6.4 [12], состояние остекления оконных рам -удовлетворительное.
• Ворота и наружные двери в помещениях деревянные и на металлокаркасе, двери открываются непосредственно наружу.
• Расположение, форма, размеры и конструкция ворот и дверей соответствуют требованиям проекта, ГОСТ и ТУ.
• В помещениях здания силосного корпуса на внутренних стенах состояние внутренней отделки удовлетворительное, в отдельных местах в средней и нижней части стен имеющаяся отделка имеет дефекты и повреждения в виде растрескивания, отслоения, царапин, вздутия и разрушения штукатурки и краски.
• На полу в помещениях здания силосного корпуса обнаружено недопустимое по нормам (Раздел 2., п. 29, п. 40. «Правила безопасности взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья») количество пыли - от 12мм до 25мм, наибольший слой пыли наблюдается по всей длине надсилосного этажа в зоне ши-риной 2,5м-4,5м от стены по оси «3».
Выводы.
В результате анализа данных, полученных при изучении эксплуатационной документации, при проведении визуального и инструментального обследования, поверочных расчетов несущей способности, исследования состояния строительных конструкций здания силосного корпуса, установлено следующее:
• Частично сохранилась проектная документация, акты на скрытые работы, имеется технический паспорт здания. Отсутствует журнал периодического технического осмотра здания.
• Фундаменты под несущие стены находятся в работоспособном состоянии. Обследованием установлено, что материал фундаментов на момент проведения обследования имеет минимальную прочность на осевое сжатие со средним показателем ЯСК = 196кг/см2, расчетное сопротивление R = 11,7МПа, что соответствует условиям проекта (марка бетона не ниже М200, класс В15) и требованиям норм оценки качества согласно таблице 6 [9], п.п. 2.11.-2.13. таблица 12 [28]. При отсутствии выполненной должным образом отмостки по периметру здания, в процессе дальнейшей эксплуатации возможно возникновение неравномерной осадки фундамента, вызванное притоком воды к фундаменту, замачиванием грунтов основания, вымыванием грунта под подошвой фундамента. В соответствии с проведенными поверочными расчетами несущей способности фундамента по фактическим нагрузкам установлено, что по расчетам прочности фунтового основания, устойчивости против сдвига и расчета на сейсмические воздействия несущей способности фундаментов достаточно.
• Состояние стен здания оценивается как ограниченно-работоспособное, степень по-вреждения IV - сильная. Выявлены дефекты в виде растрескивания и выкрашивания за-щитного слоя бетона стеновых плит, частичное разрушение и выкрашивание цементно-песчанного раствора между стеновыми панелями в результате длительных температурновлажностных воздействий и ветрового давления, местами оголение арматуры в плитах, трещины между объемными и плоскими элементами стен по фасадам здания, частичное разрушение бетона в зоне установки крепежных болтов, фасадные элементы стен силкорпуса имеют трещины с шириной раскрытия до 0,7мм, местами с оголением арматуры.
• Состояние покрытия и кровли оценивается как ограниченно-работоспособное, степень повреждения III - средняя. Выявлены трещины с шириной раскрытия до 0,8мм вдоль арматуры верхней части колонн, трещины в полках плит покрытия по арматурной сетке с шириной раскрытия до 1,2мм, наклонные трещины в главных ребрах плит с шириной раскрытия до 0,6мм.
• Состояние пола, дверей и окон оценивается как ограничен но-работоспособное, степень повреждения III - средняя. На полу в помещениях здания силосного корпуса обнаружено недопустимое по нормам (Раздел 2., п. 29, п. 40. «Правила безопасности взрывопо-жароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья») количество пыли - от 12мм до 25мм.
• Состояние внутренней отделки в помещении силосного корпуса -удовлетворительное.
• В соответствии с проведенными поверочными расчетами несущей способности
конструкций по результатам обследования - состояние бетонных конструкций фундаментов, колонн, перекрытий, ограждающих конструкций стен, плит перекрытий и покрытия здания в целом соответствует требованиям СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» [21], СНиП 5201-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» [18], СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений» [22], выявленные дефекты и повреждения не снижают несущую способность и эксплуатационную пригодность конструкции ниже допустимых пределов. На основании вышеизложенного можно сделать вывод: параметры и характеристики
выявленных дефектов и повреждений строительных конструкций находятся в пределах допусков.
В соответствии с п. 5.1.5 [3] и Раздел 1. [12] по степени эксплуатационной пригодности и категории технического состояния - техническое состояние строительных конструкций здания силосного корпуса оценивается как ограничен но-работоспособное, характеризующееся наличием дефектов, повреждений, снижением эксплуатационных характеристик, но при котором отсутствует опасность внезапного разрушения, потери устойчивости, и функционирование конструкций и эксплуатация здания возможны при проведении необходимых мероприятий по восстановлению и (или) усилению конструкций с последующим мониторингом (контролем) технического состояния.
Рекомендации.
Выполнение конструктивными элементами здания своих функций возможно только при своевременном проведении восстановительных и ремонтных мероприятий, а также требуют специальных мер по контролю за их состоянием. С целью обеспечения возможности дальнейшей безопасной эксплуатации здания необходимо:
• Устранить дефекты и повреждения колонн, перекрытий и ограждающих конструкций, инъецированием в них цементного раствора с применением цемента марки М400 или М500 по методике, изложенной в п.7.78. [24] или [33].
• Восстановить сваркой поврежденные сварные швы крепления металлических связей к колоннам и перемычкам, в местах коррозии арматуры колонн очистить вскрытую арматуру от ржавчины, восстановить защитный слой бетоном марки М250 - М300 класса В20 с добавлением в бетон 50% дисперсии клея ПВА из расчета 30кг на 1м3 бетона.
• Устранить повреждения потолочных плит в надсилосном этаже - тщательно зачеканить и заштукатурить цементным раствором состава 1:3 на портландцементе марки не ниже М400, оголенную арматуру покрыть антикоррозийным материалом «Мастерсил-ЗООВ», восстановить целостность цементно-песчанного раствора в местах его повреждения и растрескивания между ребрами плит, защитный слой бетона восстанавливать методом торкретирования раствором марки М200 (класс В15), предварительно расчистив и осушив поврежденные участки.
• Восстановить гидроизоляцию цокольной части стен, фундамента и основания здания. Удалить растительность у основания стен и участки старой отмостки в местах ее повреждений, выполнить новую отмостку по периметру здания из бетона М100 шириной 1,21,6м с созданием нормативных уклонов от наружных стен (уклон от стены здания 0,03; бровка отмостки должна быть выше земли на 50 мм), отмостка выполняется плотно к стенам здания, между цокольной частью стен здания и отмосткой не должно быть зазоров и щелей, куда может проникать вода.
• Требуется проведение мероприятий по устранению повреждений кирпичной кладки подсилосного этажа на отдельных участках по осям «3» и «А». Необходимо отремонтировать повреждения кладки, в местах выколов и расколов кирпича, вымывания (выкрашивания) раствора, трещин в кирпиче и растворе - тщательно зачеканить и заштукатурить цементным раствором состава 1:3 на портландцементе марки не ниже М400.
• Восстановить целостность защитного слоя стеновых плит в местах его разрушения, повреждения стеновых плит по наружной поверхности заштукатурить цементным раствором состава 1:3 на портландцементе марки не ниже М400. Устранить оголение арматуры в плитах, выполнить новое защитное покрытие стальных закладных деталей соединительных накладок в стеновых панелях. Для защиты от атмосферных увлажнений наружные поверхности стеновых панелей необходимо обработать гидрофибизирующей эмульсией. В местах с развитием трещин на фасадных поверхностях стен сил корпуса необходимо провести ремонт участков стен эпоксидными шпаклевками или оштукатурить раствором на цементе НЦ20 по штукатурной оцинкованной сетке, предварительно расчистив и подготовив поврежденные участки пескоструйным аппаратом.
• Требуется проведение мероприятий по устранению повреждений верхнего покрытия из волнистого асбошифера, имеющего дефекты в виде трещин, разломов, разрывов, деформаций, растрескивания, неплотного прилегания в зонах сопряжения с козырьками,
необходимо заменить поврежденные участки, обеспечить отвод дождевых вод с кровли от стен здания. Организовать водосток с крыши здания таким образом, чтобы вода, стекающая с кровли не попадала на стены, цокольную часть и основание здания. Для защитных фартуков, компенсаторов в деформационных швах, элементах наружных водостоков, отделки парапетов и свесов карнизов следует предусматривать оцинкованную кровельную сталь толщиной 0,5 - 0,8мм, допускается применение профилированных листов из полиэфирных стеклопластиков толщиной 2мм.
• Восстановить антикоррозионную защиту металлоконструкций элементов здания перхлор-виниловой эмалью ХВ-124 в три слоя по слою грунтовки ХС-059 - в местах повреждения, разрушения или отсутствия антикоррозионной защиты. Перед нанесением антикоррозионной защиты зачистить участки от ржавчины.
• Устранить обнаруженные дефекты и повреждения в бетонном полу подсилосного этажа корпуса здания, местами выполнить ремонт пола с уплотнением грунта под его основанием, восстановить его сплошность и целостность, при проведении восстановительного ремонта пола руководствоваться требованиями [18], [34], [19]. Для упрочняемых бетонных покрытий полов, выполняемых традиционным способом, рекомендуется применять бетон класса ВЗО (400кгс/см2). Для повышения трещиностойкости покрытия в бетонные смеси целесообразно вводить водную резиновую дисперсию в количестве 15% массы цемента.
• Убрать недопустимое количество скопившейся пыли на технологическом оборудовании и полу в помещениях здания силосного корпуса, регулярно очищать оборудование и убирать зоны обслуживания по окончании смены от пыли (Раздел 2., п. 29, п. 40. «Правила безопасности взрывопожароопасных производственных объектов хранения и переработки растительного сырья»).
• Установить график периодических осмотров здания, вести журнал технического осмотра здания, вести эксплуатационную документацию в соответствии с требованиями НД и ПБ.
Заключение.
По результатам проведенного обследования, визуального и инструментального контроля, поверочных расчетов, исследования состояния строительных конструкций здания силосного корпуса установлено:
• Строительные конструкции здания силосного корпуса в целом соответствует требованиям Норм и Правил промышленной безопасности, требованиям СНиП 52-012003 «Бетонные и железобетонные конструкции» [18], СНиП И-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции» [17], СП 14.13330.2012 «Строительство в сейсмических районах» [16], СНиП 3.01.04-87 «Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов» [35], СП 20.13330.2012 «Нагрузки и воздействия» [11], СП 22.13330.2012 «Основания зданий и сооружений» [14], СП 16.13330.2012 «Стальные конструкции» [15], СП 17.13330.2011 «Кровли» [13] и т.д.
• В соответствии с п. 3.12 и п. 5.1.5 [3] и Раздел 1. [12] по степени эксплуатационной пригодности и категории технического состояния - техническое состояние строительных конструкций здания силосного корпуса оценивается как ограниченно-работоспособное/
характеризующееся наличием дефектов, повреждении, снижением несущей способности и эксплуатационных характеристик, но при котором отсутствует опасность внезапного разрушения и потери устойчивости. Функционирование конструкций и эксплуатация здания возможны при проведении необходимых мероприятий по восстановлению и (или) усилению конструкций с последующим мониторингом (контролем) технического состояния здания.
Литература
1. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов»;
2. Федеральный закон от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»;
3. ГОСТ Р53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния». Утвержден и введен в действие Приказом Ростехрегулирования от 25 марта 2010г. №37-ст.
4. РД 03-606-03 «Инструкция по визуальному и измерительному контролю».
5. ГОСТ 22690-88 «Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля».
6. ГОСТ Р 54257-2010 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования».
7. ГОСТ 530-2007 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия».
8. ГОСТ 379-95 «Кирпич и камни силикатные. Технические условия».
9. ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия».
10. ГОСТ 13015-2003 «Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения».
11. СП 20.13330.2012 «Нагрузки и воздействия». Утвержден Приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010г. №787
12. СП 13-102-2003 «Система нормативных документов в строительстве. Свод правил по проектированию и строительству. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений». Принят и рекомендован к применению Постановлением Госстроя РФ от 21 августа 2003г. №153.
13. СП 17.13330.2011 «Кровли».
14. СП 22.13330.2012 «Основания зданий и сооружений».
15. СП 16.13330.2012 «Стальные конструкции».
16. СП 14.13330.2012 «Строительство в сейсмических районах». Утвержден Приказом Минрегиона РФ от 27 декабря 2010г. № 779.
17. СНиП И-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.
18. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».
19. СНиП 12-01-2004. Организация строительства.
20. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
21. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».
22. СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».
23. СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии».
24. СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции».
25. СНиП II-89-80* "Генеральные планы промышленных предприятий"
26. ГОСТ 23837-79 «Здания промышленных предприятий одноэтажные. Габаритные схемы»
27. ГОСТ 7484-78 «Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия.»
28. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
29. ГОСТ 14098-91 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций.»
30. ГОСТ 5781-82 «Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций»
31. СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий»
32. ГОСТ 27215-87 «Плиты перекрытий железобетонные ребристые высотой 400 мм для производственных зданий промышленных предприятий»
33. «Восстановление и усиление строительных конструкций» Мальганов А.И., Плевков B.C., Полищук А.И., издание МЦНТИ г. Томск.
34. СНиП 31-03-2001 «Производственные здания»
35. СНиП 3.01.04-87 «Приемка в эксплуатацию законченных строительством объектов»
