Заключение по результатам обследования строительных конструкций галереи углеподачи Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Тимохин В.А.1, Дашкевич Ю.Н.2, Бочаров А.Г.3, Пирожкова И.В.4, Порохин Д.С.5 ©

Генеральный директор ООО "ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА ПРОМЫШЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ"; 2Директор ООО "ОРДЭК"; 3главный инженер ООО "Экспертиза и Безопасность"; 4Главный инженер ООО «СтройИмпульс»; 5Эксперт ООО «Промэнергоэкспертиза»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ОБСЛЕДОВАНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ГАЛЕРЕИ УГЛЕПОДАЧИ

Аннотация

Целью проведенного обследования была оценка соответствия основных несущих строительных конструкций здания галереи углеподачи, предъявляемых к ним требованиям промышленной безопасности и определение возможности их дальнейшей безопасной эксплуатации. Итогом обследования является заключение на соответствие объекта требованиям промышленной безопасности и возможные рекомендации по приведению объекта в соответствии с требованиями нормативной документации.

Ключевые слова: строительные конструкции, техническое состояние, галерея углеподачи, дефекты, техническое диагностирование, оценка.

Keywords: building construction, maintenance, gallery plant, defects, technical diagnosis, assessment. Цель проведенного обследования

Целью проведенного обследования была оценка соответствия основных несущих строительных конструкций здания галереи углеподачи, предъявляемых к ним требованиям промышленной безопасности и определение возможности их дальнейшей безопасной эксплуатации.

Краткая характеристика и назначение объектов экспертизы

1. Сведения о природно-климатических условиях

- Район расположения - Кемеровская область.

- Расчетный вес снегового покрова - 2,4 кПа (IV район по снеговой нагрузке).

- Нормативное давление ветра - 0,38 кПа (III район по ветровой нагрузке).

- Расчётная температура наружного воздуха по наиболее холодной пятидневке - минус

39°С.

- Глубина сезонного промерзания грунта - 2,2м.

- Климатическая зона влажности (по СП 131.13330.2012) - 2 (нормальная).

- Сейсмичность района строительства: согласно СП 14.13330.2014 - 6 баллов.

2. Краткая характеристика объекта Г алерея углеподачи

Сооружение галереи (Рисунок 1, 2) расположено между угольным складом и котельной. Пролетные строения - стальные фермы с параллельными поясами и треугольной решеткой.

© Тимохин В.А., Дашкевич Ю.Н., Бочаров А.Г., Пирожкова И.В., Порохин Д.С., 2015 г.

Рис. 1. Общий вид галереи.

Рис.2. Общий вид галереи в осях Д/5-2

Пролетные строения галереи Ф-1 в осях 1-2 состоят из двух параллельных ферм: нижний пояс выполнен из парных прокатных уголков 75х6мм, верхний пояс выполнен из парных прокатных уголков 125х8мм.

Решетка ферм в осях Б-Г выполнена из парных прокатных уголков 70х6мм, стойка крестового сечения из парных прокатных уголков 70х6мм. Балки перекрытия галереи выполнены из прокатных двутавров №36, крепятся к узловым фасонкам, выпущенным за пределы нижнего пояса ферм. Балки покрытия выполнены из прокатных двутавров №23, крепятся к верхнему поясу ферм.

В уровне верхнего и нижнего пояса ферм принята система связей с крестовой решеткой из прокатных уголков.

Стеновое ограждение состоит из трехслойных сэндвич панелей с обшивкой из шифера и металлического листа с теплоизоляцией.

Состав кровли галереи: утеплитель - пенобетон, утеплитель шлак, стяжка бетонная, 3 слоя рубероида на битуме.

По оси Б пролетные строения галереи опираются на железобетонный фундамент.

По оси Г пролетные строения галереи опираются на кирпичные пилястры стены пересыпки.

По оси В (в период эксплуатации) выполнена временная опора из металлических труб, для обеспечения перераспределения усилий в элементах фермы Ф-1 после того, как был вырезан один из раскосов, это уберегло ферму от обрушения.

Фундаменты монолитные отдельно стоящие, на естественном основании,

прямоугольного сечения в плане.

Пролетные строения галереи Ф-2 в осях 3-5 состоят из двух параллельных ферм: нижний пояс выполнен из парных прокатных уголков 125х8мм, верхний пояс выполнен из парных прокатных уголков 160х100х12мм.

Решетка ферм в осях 3-5 выполнена из парных прокатных уголков 90х8мм, стойки крестового сечения из 2 уголков 75х6мм. Балки перекрытия галереи выполнены из прокатных двутавров №36, крепятся к узловым фа сонкам, выпущенным за пределы нижнего пояса ферм. Балки покрытия выполнены из прокатных двутавров №23, опираются в узлы верхнего пояса ферм.

Фермы опираются в нижней части на ж. б. опору по оси «3» и консольно на опору по оси

«4».

В уровне верхнего и нижнего пояса ферм принята система связей с крестовой решеткой из прокатных уголков.

Вертикальная нагрузка от конструкций конвейера воспринимается балками перекрытия, горизонтальная нагрузка воспринимается жесткими опорами галерей.

Стеновое ограждение состоит из трехслойных сэндвич панелей с обшивкой из шифера и металлического листа с теплоизоляцией.

Состав кровли галереи: утеплитель - пенобетон, утеплитель шлак, стяжка бетонная, 3 слоя рубероида на битуме.

Опора №2 по оси 4 - состоит из металлических прокатных двутаврового сечения стоек из 130, усиленного полосами металла -18х200мм, связи и распорки из L75x6 и L90x8, соответственно.

Опора имеет жесткое сопряжение с фундаментом. Фундаменты монолитные отдельно стоящие, на естественном основании, прямоугольного сечения в плане.

Пролетные строения галереи Ф-3 в осях 6-9 состоят из двух параллельных ферм: нижний пояс выполнен из парных прокатных уголков 160х12мм, верхний пояс выполнен из парных прокатных уголков 160х12мм.

Решетка ферм в осях 6-9 выполнена из парных прокатных уголков 75х8мм, стойка крестового сечения из парных прокатных уголков 75х8мм. Балки перекрытия галереи выполнены из прокатных двутавров №27, крепятся к узловым фасонкам, выпущенным за пределы нижнего пояса ферм.

Фермы опираются на анкерную опору по оси «7» и консольно на опору по оси «8».

Балки покрытия выполнены из прокатных двутавров №24, крепятся к верхнему поясу

ферм.

В уровне верхнего и нижнего пояса ферм принята система связей с крестовой решеткой из прокатных уголков.

Вертикальная нагрузка от конструкций конвейера воспринимается балками перекрытия, горизонтальная нагрузка воспринимается жесткими опорами галерей.

Стеновое ограждение состоит из трехслойных сэндвич панелей с обшивкой из шифера и металлического листа с теплоизоляцией.

Состав кровли галереи: утеплитель - пенобетон, утеплитель шлак, стяжка бетонная, 3 слоя рубероида на битуме.

Анкерная опора №3 по оси «7» состоит из металлических стоек - прокатных 1№70 с крестообразными пространственными связями из уголка 100* 10мм, фундамент монолитный железобетонный.

Опора №4 по оси 8 состоит из металлических стоек - прокатные двутавры №70, с крестообразными связями из спаренных уголков 100* 10мм, опертая на ж. б. колонны здания котельной.

Назначение объекта обследования

Обследуемое здание и сооружение предназначено организации подачи угля со склада на котельную и удобства обслуживания технологического оборудования.

Методика проведения обследования зданий и сооружений

Основной задачей обследования зданий и сооружений является определение общего состояния строительных конструкций и эксплуатационной среды, определение состава намеченных работ и сбора данных для составления заключения.

Для получения общей и полной информации об обследуемых конструкциях выполнен следующий комплекс работ:

- установлены последовательность и объём выполнения комплекса работ по определению технического состояния строительных конструкций;

- изучена проектная и эксплуатационная документация;

- выполнены обмерные работы по строительным конструкциям и узлам;

- по обмерным работам составлены исполнительные чертежи;

- проведён визуальный осмотр строительных конструкций;

- выполнена фото фиксация в целом зданий и сооружений, отдельных узлов, деталей, а также характерных дефектов и повреждений строительных конструкций;

- выполнена оценка степени воздействия условий эксплуатации на строительные конструкции;

- проверено качество материала конструкций и глубина разрушения;

- оценена степень развития повреждений и деформаций;

- определена прочность бетонных конструкций.

В процессе проведения технического диагностирования анализировалось техническое состояние конструкций, определяющее их надежность и безопасность при эксплуатации.

Учитывались дефекты, развитие которых может представлять опасность при дальнейшей эксплуатации, величина которых требует усиления конструкций и мер дальнейшего контроля. Результаты проведенного диагностирования Анализ среды эксплуатации

Строительные конструкции обследуемого здания подвержены воздействию атмосферных осадков и температур, в зависимости от времени года.

Результаты обмерных работ и визуально-измерительного контроля

С целью определения геометрических размеров строительных конструкций произведены обмерные работы, с выполнением схем, показывающих фактическое положение смонтированных конструкций в пространстве, указанием расположения в плане дефектов и повреждений конструкций.

Произведена фотофиксация отдельных узлов и деталей, а также характерных дефектов и повреждений строительных конструкций.

Фундаменты

При обследовании несущих конструкций деформаций, связанных с недостаточной несущей способностью грунтов оснований и фундаментов, не выявлено. Техническое состояние фундаментов —работоспособное.

Несущие и ограждающие конструкции

Галерея наземная, выполнена из металлических пролетных строений, ребристых ж. б. плит покрытия и перекрытия, ограждение из трехслойных сэндвич панелей с обшивкой из шифера и металлического листа с теплоизоляцией.

При обследовании установлено:

• деформация и коррозионный износ до 20% уголков нижнего и верхнего поясов фермы в осях 2/Б-Г;

• отсутствуют три горизонтальные связи по нижнему поясу фермы в осях Б-Г;

• деформация горизонтальных связей по нижнему поясу фермы в осях 3-4;

• деформация уголка нижнего пояса фермы в осях 1/В-Г;

• отсутствует или разрушено антикоррозийное покрытие;

• трещина в кирпичной стене, выветривание кирпичной кладки в осях 1/Б-А;

Техническое состояние основных несущих конструкций - ограниченно-

работоспособное.

Плиты покрытия и кровля

Сборные железобетонные плиты покрытия дефектов и повреждений не имеют и находятся в работоспособном состоянии.

При обследовании выявлено:

Разрушение кровельного ковра в осях А-Г.

Мягкая кровля находится в ограниченно - работоспособном состоянии.

Оценка качества материала строительных конструкций

По проведённым в ходе обследования испытаниям прочности бетона неразрушающим методом, в соответствии с ГОСТ 14624, прочность бетона колонн и ферм покрытия на сжатие соответствует классу В22.5.

Замер толщин металлических элементов строительных конструкций галереи №1, показал значительный коррозионный износ нижнего пояса ферм Ф-1 в осях Б-Г, по остальным фермам коррозионный износ не значительный.

Замер твердости металлических конструкций основных элементов строительных конструкций галереи №1 показал соответствие материала металлоконструкций стали марки С235 и С245.

Результаты поверочных расчетов, аналитические процедуры оценки и прогнозирование срока службы объекта

Со времени проектирования и строительства, произошло незначительное изменение расчетного значения снеговой нагрузки с 210 до 240 кг/м2 (в 2003г).

При сравнении значений, фактически действующих на момент обследования нагрузок на основные несущие строительные конструкции с допустимыми серийными нагрузками перегрузок не выявлено.

При выполнении сбора нагрузок на ж. б. конструкции каркаса, и покрытия перегрузок не выявлено, коэффициент использования составляет от 0,86 до 0,99.

По результатам поверочного расчета фермы Ф-1 по оси «2» из-за удаления одного из раскосов фермы произошло перераспределение усилий в решетке фермы, отдельные элементы поясов были перегружены, что привело к их деформации. Постановка промежуточных стоек уберегла фермы от обрушения и вновь привело к перераспределению усилий в элементах ферм. С учетом имеющихся деформаций и значительного коррозионного износа нижний пояс фермы Ф-1 по оси «2» не удовлетворяет требованиям прочности и устойчивости.

При выполнении поверочного расчета металлоконструкций остальных металлоконструкций галереи №1 перенапряжения конструкций не выявлено, коэффициент использования элементов конструкций колеблется в диапазоне 0,3-0,99.

Состояние объекта контроля, в целом, оценивается как ограниченно-работоспособное.

На основании вышеизложенного, применяем поэтапное продление срока эксплуатации, который, с учетом результатов анализа проектной документации, состояния конструкций и условий эксплуатации объекта контроля, принимаем 4 года, при условии выполнения мероприятий и рекомендаций по итогам обследования.

Условиями дальнейшей безопасной эксплуатации здания галереи №1 являются:

- выполнение утверждённых и согласованных мероприятий;

- соблюдение действующих нормативных правовых актов, устанавливающих правила безопасной эксплуатации зданий и сооружений (проведение систематических осмотров, выполнение ремонтов);

- до выполнения ремонтно-восстановительных работ необходимо введение временных ограничительных мер:

Проводить ежемесячный осмотр поврежденных строительных конструкций здания галереи. Результаты всех осмотров заносить в журнал по эксплуатации зданий и сооружений.

При эксплуатации строительных конструкций здания галереи углеподачи №1 на время эксплуатации, не допускать снеговой нагрузки выше 100кг/м2 (толщина снегового покрова не более 250мм слежавшегося снега с объемным весом 400кг/м2 и 80 мм для плотного, влажного снега во время оттепели с объемным весом 800кг/м2).

После выполнения всех вышеперечисленных условий и мероприятий объект будет соответствовать требованиям промышленной безопасности.

Литература

1. Федеральный закон №116-ФЗ от 21.07.1997 г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

2. Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору Приказ от 14 ноября 2013г. № 538.06 утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности.

3. РД 22-01-97 Требования к проведению оценки безопасности эксплуатации производственных зданий и сооружений поднадзорных промышленных производств и объектов (обследования строительных конструкций специализированными организациями).

4. Федеральный закон от 30.12.2009 N 384-ФЗ (ред. от 02.07.2013) "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".

5. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия.

6. СП 131.13330.2012 Строительная климатология.

7. СП 16.13330.2011 Стальные конструкции.

8. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.

9. СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции.

10. СП 22.13330.2011 Основания зданий и сооружений.

11. СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции.

12. СП 28.13330.2012 Защита строительных конструкций от коррозии.

13. СП 14.13330.2014 Строительство в сейсмических районах.