CC BY
17
Kobyshev Alexander Mikhailovich, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, RSO-Alania, Vladikavkaz, North Caucasian Order of Friendship of Peoples Mining and Metallurgical Institute of the SCGMI (GTU),
Lopushnyak Ekaterina Valeryevna, laboratory assistant, lopushnyack. [email protected], Russia, RSO-Alania, Vladikavkaz, the Center for training and certification of engineers of mining robotic systems "AVATAR", the North Caucasian Order of Friendship of Peoples Mining and Metallurgical Institute of SKGMI (GTU)
УДК 004
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-291-295
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОБСЛЕДОВАНИЯ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
Т.Э. Хаев, М.С. Коротеева
Определение текущего технического состояния зданий и сооружений, выявление степени физического износа, дефектов, эксплуатационных качеств конструкций, а так же прогнозирование их поведения в будущем, можно провести путем комплексного инженерно-технического обследования. Некачественное выполнение работ по обследованию технического состояния здания может привести к необратимым последствиям, связанных с надежной и безопасной эксплуатацией зданий и сооружений. Статья посвящена оценке влияния комплексного инженерно-технического обследования на эффективность реализации строительного объекта на примере: жилого здания , расположенного по адресу: г.Москва, Настасьинский пер., д.2. По результатам комплексного обследования установлены следующие категории технического состояния строительных конструкций здания в соответствии с ГОСТ 31937-2011. Причинами появления выявленных дефектов и повреждений являются некачественное выполнение реставрационных работ, отсутствие консервации здания незавершенного строительства на длительный срок, систематическое подтопление подвального этажа в связи с неудовлетворительным состоянием гидроизоляции здания, системы отвода грунтовых вод (дренажа) и водоотвода с кровли, нарушение температурно-влажностного режима ввиду отсутствия должной вентиляции. Для устранения выявленных в результате обследования дефектов и повреждений рекомендуется выполнить восстановление защитного слоя железобетонных конструкций, выполнить ремонтно-восстановительные работы по бетону конструкций в зоне сколов, выполнить усиление несущих конструкций. выполнить корректировку проектной документации с учетом выявленных дефектов и повреждений фактически смонтированных конструкций. Проектную документацию разработать в соответствии с действующей нормативно-технической документацией. Все работы по усилению конструкций и устранению дефектов должны проводиться по специально разработанному проекту, специализированной организацией, имеющей допуски на данные виды работ.
Ключевые слова: Оценка качества обследования; техническое состояние несущих конструкций; определение технического состояния.
Определение текущего технического состояния зданий и сооружений, выявление степени физического износа, дефектов, эксплуатационных качеств конструкций, а так же прогнозирование их поведения в будущем, можно провести путем комплексного инженерно-технического обследования. [2] Определение прочностных характеристик бетона несущих монолитных железобетонных конструкций выполнялось с использованием методик, установленных нормативными документами, действующими на территории РФ ГОСТ 18105-2018 и ГОСТ 22690-2015, ГОСТ 17624-2012. Работы проводились в доступных на момент обследования местах. В соответствии с программой работ (см. Приложение 2) входе определения прочностных характеристик было выполнено 20 испытаний методом отрыва со скалыванием 60 испытаний ультразвуковым методом и 60 испытаний ударно-импульсным методом.
В рамках статьи рассмотрено оценка качества обследования при определении технического состояния несущих конструкций на примере: жилого здания, расположенного по адресу: г.Москва, Настасьинский пер., д.2. [5,7]
Для определения технического состояния здания, были решены следующие задачи:
- Анализ результатов ранее проводимых технических обследований, а также проектной документации предоставленной заказчиком;
- Выполнение обмерных работ с определением высотных отметок геодезическим оборудованием;
- Составление обмерных чертежей (поэтажные планы подземных и надземных этажей, продольные и поперечные разрезы здания, фасады здания, раскладка горизонтальных и вертикальных несущих конструкций);
- Выполнение визуального обследования строительных конструкций здания с фотофиксацией дефектов и повреждений;
- По результатам визуального обследования здания разработка карты и ведомости дефектов;
- Разработка ведомости фактически выполненных объемов работ по реставрации здания;
- Составление локальных смет на ремонтно-восстановительные работы, выявленные в результате обследования дефектов и повреждений;
- Разработка схем с указанием мест инструментального обследования несущих конструкций здания неразрушающими методами и мест вскрытий элементов несущих конструкций для согласования с Заказчиком и Департаментом культурного наследия;
- Выполнение инструментального обследования несущих конструкций здания, определение прочностных характеристик строительных материалов неразрушающими методами, по результатам измерений протоколы;
- Выполнение вскрытия несущих элементов конструкций здания, составление обмерных чертежей по вскрытым конструкциям;
- Выполнение проходки шурфов ниже глубины заложения фундаментов с обмерами фундаментов и определением прочностных характеристик неразрушающими методами;
- Выполнение отбора грунта из-под подошвы фундаментов и определение в лабораторных условиях физико-механические свойства грунтов основания.
По результатам вскрытий были определены параметры армирования железобетонных конструкций, толщина защитного слоя, состав полов.
Результаты вскрышных работ использовались при выполнении поверочных расчетов.
По результатам обследования строительных конструкций, наиболее распространенными дефектами являются: трещины раскрытием до 3 мм по железобетонным конструкциям, шелушение поверхности бетона, недостаточный защитный слой и поверхностная коррозия армирования железобетонных конструкций, продольные трещины ребер и участки перерезанных ребер сборных ребристых плит перекрытий подвального этажа, перерезанное армирование плиты перекрытия подвального этажа в местах прохождения инженерных коммуникаций. [1,2]
По результатам испытаний монолитных несущих железобетонных конструкций установлена фактическая прочность бетона.
Для монолитных железобетонных лестниц: Вфакт. 26,9 МПа, что соответствует классу В25. Для монолитных железобетонных плит перекрытий: Вфакт. 24,0 МПа, что соответствует классу
Для сборных ребристых плит перекрытия: Вфакт 30,1 МПа, что соответствует классу В30. Для сборных железобетонных фундаментных блоков: Вфакт 30,0 МПа, что соответствует классу
Для монолитной железобетонной плиты по профлисту: Вфакт 18,7 МПа, что соответствует клас-
По результатам вскрытий и зондирования определены параметры армирования железобетонных конструкций, толщина защитного слоя, состав полов.
Сбор нагрузок на 1-й и 3-ий этажи представлен в табл. 1, на 2-ой этаж в табл. 2, на 4-ый этаж в
табл. 3.
Таблица 1
Таблица нагрузок на 1, 3 этажи_
№ Нагрузка Нормативная нагрузка, кгс/м2 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кгс/м2
1 Конструкция пола (отсутствует) 25 1,3 32,5
2 Стяжка из легкого бетона 50 мм 70,0 1,3 91,0
3 Утеплитель базальтовый 130 мм 20,0 1,3 26,0
4 Железобетонная плита 130 мм 325,0 1,1 357,5
Итого 507,0
Таблица 2
Таблица нагрузок на 2 этаж__
№ Нагрузка Нормативная нагрузка, кгс/м2 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кгс/м2
1 Конструкция пола (отсутствует) 25 1,3 32,5
2 Стяжка из легкого бетона 50 мм 70,0 1,3 91,0
3 Утеплитель базальтовая вата 440 мм 22,0 1,3 28,6
4 Железобетонная плита 130 мм 325,0 1,1 357,5
Итого 509,6
В20.
В30. су В15.
Таблица 3
Таблица нагрузок на 3 этаж__
№ Нагрузка Нормативная нагрузка, кгс/м2 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кгс/м2
5 Конструкция пола (отсутствует) 25 1,3 32,5
6 Железобетонная плита по профлисту 325,0 1,1 357,5
Профлист Н114-750-0,9 15,6 1,05 16,38
7 Утеплитель базальтовый 720 мм 36,0 1,3 46,8
8 Железобетонная плита 100 мм 250,0 1,1 275,0
Итого 728,18
По результатам поверочных расчетов установлено следующее:
1. Несущая способность балок перекрытия 1-го этажа обеспечена, коэффициент использования несущей способности 0,153;
2. Несущая способность балок перекрытия 2-го этажа обеспечена, коэффициент использования несущей способности 0,361;
3. Несущая способность балок перекрытия 3-го этажа в осях А-В/2-3 не обеспечена, коэффициент использования несущей способности 1,331 (ввиду конструктивных особенностей решения не учитывается совместная работа сталебетонной конструкции);
4. Несущая способность балок перекрытия 4-го этажа по I группе предельных состояний обеспечена, коэффициент использования несущей способности 0,772, по II группе предельных состояний несущая способность не обеспечена, коэффициент использования несущей способности 1,3 (ширина раскрытия трещин).
Причинами появления выявленных дефектов и повреждений являются: некачественное выполнение реставрационных работ, отсутствие консервации здания незавершенного строительства на длительный срок, систематическое подтопление подвального этажа в связи с неудовлетворительным состоянием гидроизоляции здания, системы отвода грунтовых вод (дренажа) и водоотвода с кровли, нарушение температурно-влажностного режима ввиду отсутствия должной вентиляции.
Для устранения выявленных в результате обследования дефектов и повреждений рекомендуется проведение следующих работ:
1. Устранение причины протечек и намоканий в подвалах путем ремонта дренажной системы и системы водоотведения, либо ее замены; восстановления гидроизоляции фундаментов; исключения попадания воды с подвала соседнего здания;
2. Выполнение полностью демонтажа зараженных строительных материалов, зачистка конструкции и обработка специальными антисептическими и биоцидными средствами, сушка и проведение восстановительного ремонта;
3. Выполнение зачистки стальных элементов конструкций от коррозии, антикоррозионную обработку и восстановление защитного слоя;
4. Выполнение восстановления защитного слоя железобетонных конструкций с предварительной зачисткой оголенного арматурного каркаса от продуктов коррозии и антикоррозионной обработкой;
5. Выполнение ремонтно-восстановительных работ по бетону конструкций в зоне сколов, ле-щадок и каверн ремонтными составами;
6. Усиление несущих конструкций по специально разработанному проекту и перерасчет сметы с учетом усиления;
7. Все работы по усилению конструкций и устранению дефектов должны проводиться по специально разработанному проекту специализированной организацией, имеющей допуски на данные виды работ.
По результатам комплексного обследования установлены следующие категории технического состояния строительных конструкций здания в соответствии с ГОСТ 31937-2011:
• Категория технического состояния конструкций фундаментов здания на основании проведенного обследования согласно ГОСТ 31937-2011 оценивается как работоспособная;
• Категория технического состояния конструкций стен и колонн здания на основании проведенного обследования согласно ГОСТ 31937-2011 оценивается как ограниченно-работоспособная;
• Категория технического состояния конструкций полов, перекрытий и балок здания на основании проведенного обследования согласно ГОСТ 31937-2011 оценивается как ограниченно-работоспособная, за исключением балок перекрытия 3 этажа в осях А-В/2-3 и балок перекрытия 4 этажа в осях А-В/2-3 которые находятся в аварийном состоянии, несущая способность балок не обеспечена.
Категория технического состояния здания, расположенного по адресу: г. Москва, Настасьинский пер., д.2, на основании проведенного обследования, согласно ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» оценивается как ограниченно-
работоспособная за исключением нескольких балок перекрытия 3 этажа и нескольких балок перекрытия 4 этажа которые находятся в аварийном состоянии.
Причинами появления выявленных дефектов и повреждений являются некачественное выполнение реставрационных работ, отсутствие консервации здания незавершенного строительства на длительный срок, систематическое подтопление подвального этажа в связи с неудовлетворительным состоянием гидроизоляции здания, системы отвода грунтовых вод (дренажа) и водоотвода с кровли, нарушение температурно-влажностного режима ввиду отсутствия должной вентиляции.
Список литературы
1. Хаев Т.Э., Айдаров Б.А. Повышение эффективности организации реставрационных работ с использованием высокопрочного гипсового материала с полыми стеклянными микросферами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 11. С. 445-450.
2. Lapidus A.A., Shesterikova I.V. Mathematical model for assessment the potential of the high-rise apartment buildings complex quality index // E3S Web of Conferences 91, 02025 (2019) TPACEE-2018 DOI: 10.1051/e3sconf /20199102025 TPACEE-2018.
3. ГОСТ 31937-2011. Здания и сооружения. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. М., 2011.
4. СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* (с Изменениями N 1, 2). М., 2016.
5. МДС 13-20.2004. Комплексная методика по обследованию и энергоаудиту реконструируемых зданий. Пособие по проектированию. М., 2004.
6. СП 70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87 (с Изменениями N 1, 3). М., 2012.
7. СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения». М.,
2018.
8. ГОСТ Р 21.101-2020 «Национальный стандарт Российской Федерации. Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации. М., 2020.
9. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений». М., 2003.
10. ГОСТ 18105-2018 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. М., 2018.
11. ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразруша-ющего контроля. М., 2015.
12. ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности. М., 2012.
13. ГОСТ 24992-2014 Конструкции каменные. Метод определения прочности сцепления в каменной кладке. М., 2014.
Хаев Тотраз Эдуардович, старший преподаватель, доцент, [email protected], Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Коротеева Мария Сергеевна, студент, [email protected], Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
ASSESSMENT OF THE QUALITY OF THE SURVEY IN DETERMINING THE TECHNICAL CONDITION OF
THE SUPPORTING STRUCTURES OF BUILDINGS.
T.E. Khaev, M.S.Koroteeva
Determining the current technical condition of buildings and structures, identifying the degree of physical wear, defects, performance of structures, as well as predicting their behavior in the future, can be carried out through a comprehensive engineering and technical survey. Poor performance of work on the inspection of the technical condition of the building can lead to irreversible consequences associated with the reliable and safe operation of buildings and structures. The article is devoted to assessing the impact of a comprehensive engineering and technical survey on the effectiveness of the implementation of a construction object on the example of: a residential building located at the address: Moscow, Nastasinsky per., 2. Based on the results of a comprehensive survey, relevant categories of technical condition of the building structures of the building were established in accordance with GOST 31937-2011. To eliminate the defects and damages identified as a result of the survey, it is recommended to restore the protective layer of reinforced concrete structures, perform repair and restoration work on concrete structures in the area of chips, strengthen load-bearing structures. to correct the design documentation taking into account the identified defects and damages of the actually installed structures. Design documentation should be developed in accordance with the current regulatory and technical documentation. All work on strengthening structures and eliminating defects should be carried out according to a specially developed project, by a specialized organization that has permits for these types of work.
Key words: survey quality assessment; technical condition of load-bearing structures; determination of the technical condition.
Khaev Totraz Eduardovich, senior lecturer, docent, [email protected], Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering,
Koroteeva Maria Sergeevna, student, maria. krtv@vzdv. ru, Russia, Moscow, National Research Moscow State University of Civil Engineering
УДК 004
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-295-297
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНТРОЛЯ УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СУДОВОГО ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
Б.Н. Придворов, А.С. Бордюг
Контроль электрооборудования на судах является одной из проблем современного судоходства. Судно без электричества теряет возможность двигаться по воде, выполняя поставленные ему задачи. На данный момент на механизмы приходится 27 процентов от общего числа аварий, происходящих на судах. В эту цифру входят аварии, произошедшие как по причине механических неисправностей, так и по причине электрических замыканий, несвоевременного обслуживания электрических узлов и т. д. В данной статье будет рассмотрена возможность модернизации электрических цепей путем добавления устройства, контролирующего напряжения. Определенный интерес представляет параметрическое электронное устройство для контроля уровня переменного и постоянного напряжений.
Ключевые слова: напряжение, контроль, качество электроэнергии.
Введение. Существует большое количество разнообразных электронных приборов и устройств, предназначенных для этих целей, отличающихся принципами действия и схемными решениями [1, 2]. Тем не менее, разработка новых типов приборов и устройств, обладающих новыми качествами и основанных на новых принципах и схемных решениях, актуальна.
Материалы и методы. Рассмотрим параметрическое электронное устройство для контроля уровня напряжения, состоящее из (рис. 1): мультивибратора 1, генерирующего прямоугольные импульсы регулируемой длительности и скважности и собранного на двух транзисторах МП102; короткозамкнутой на конце искусственной параметрической линии (ИПЛ) [3], предназначенной для формирования импульсов заданной амплитуды и длительности и содержащей п (п>10 — целое число) последовательно соединенных Т-образных симметричных LC(u0) звеньев; в качестве нелинейной С(и0) используется емкость р—п перехода диода VD1, к которому приложено обратное напряжение U0
входной цепи, предназначенной для изменения полярности генерируемых мультивибратором 1 импульсов и содержащей разделительный конденсатор С1, токоограничительные резисторы R1,R5, делитель напряжения смещения транзистора VT1 R2, R3, транзистор VT1, согласованные с ИПЛ резисторы R4 + R6 = ^L/C(u0);
цепи напряжения смещения uc для его подачи на диоды VD1 ИПЛ и содержащей конденсатор
СЗ, делитель напряжения R8, R9, кнопку Кн «КОНТРОЛЬ», источник контролируемого напряжения ик;
дифференцирующей цепочки R7C2, для дифференцирования фронтов импульсов, сформированных на входе ИПЛ и подачи их на базу транзистора VT2;
выходной цепи для формирования на резисторе R13 выходного им пульса и содержащей резистор R11 делителя напряжения смещения транзистора VT2, токоограничительные резисторы R10, R12, транзистор VT 2.
Опишем работу устройства контроля. Мультивибратор 1 генерирует последовательность периодических прямоугольных импульсов u(a.(t) = A Yim=о — тТ) _ — тТ ~ т) m=0, 1, ...., где А, Т, t — соответственно амплитуда, период следования и длительность импульсов; 1(t — mT),1(t — тТ — т) -единичные функции; t - время.
В точке 1 входной цепи (рис. 1) действует напряжение
R4
и^ = мШЕ + 5ивхЮ
где Е — напряжение источника питания; s — коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от параметров элементов входной цепи.
