Обследование технического состояния перекрытия технического этажа здания на предмет возможности установки инженерного оборудования

Обследование технического состояния перекрытия технического этажа здания на предмет возможности установки инженерного оборудованияОбследование технического состояния перекрытия технического этажа здания на предмет возможности установки инженерного оборудования.

Согласно техническому заданию, в связи с проведением модернизации здания, планируется установить технологическое оборудование на техническом этаже. Необходимо произвести обследование технического состояния ж/б перекрытия и определить несущую способность перекрытия, на которое будет произведена установка оборудования.

В процессе проведения обследования были произведены следующие работы.

Определение геометрических и физико-механических свойств материалов и строительных конструкций. Произведено определение армирования, путём определения расположения количества арматуры магнитным методом и определения диаметра и типа арматуры в произведенных зондажах (вскрытия защитного слоя бетона в месте расположения арматуры.

Определение составов строительных конструкций по результатам осмотра в зондажах.

Определение фактических нагрузок на строительные конструкции, согласно расположению оборудования.

Осмотр конструкций на наличие дефектов и их классификация на основе существующих нормативных документов.

На основании проведенного обследования выполнен поверочный расчёт строительных конструкций, с учетом определённых фактически действующих и планируемых нагрузок и технического состояния.

Характеристика конструктивного решения здания (сооружения.

Объектом обследования является перекрытие помещения технического этажа, которое расположено в осях 12/16-А/Б, на отметке 18.400. В настоящее время в помещении технического этажа проложены трубопроводы систем ГВС и ХВС, расположено машинное помещение лифтового оборудования и существующее технологическое оборудование.

Здание, в котором расположено обследуемое помещение, построено в 1985-86 годах по типовому проекту. Помещение технического этажа является последним этажом 6-ти этажного административного здания. По конструктивному решению технический этаж выполнен по стеновой схеме: несущими стенами являются наружные кирпичные стены толщиной 510мм.

Перемычки железобетонные, выполнены над оконными и дверными проёмами. По несущим стенам уложены пустотные железобетонные плиты покрытия. Покрытие технического этажа совмещённое. Кровля здания - плоская, из рубероида, с наружным водостоком. Лестницы в здании двухмаршевые железобетонные.

Обследование конструкции перекрытия в осях 14-16/А-Б технического этажа.

Перыкрытие в осях 14-16/Б-Д выполнено из сборных ж/б пустотных плит, толщиной 220мм, с диаметром отверстия в плитах 159мм. Все плиты покрытия выполнены из ж/б плит, длиной 6000мм, шириной 1200мм.

По результатам обследования в зондажах установлено: плиты шириной 1000 мм – армирование пятью стержнями, диаметром 12мм, класс арматуры - А-III.

Плита, шириной 1200мм - армирование пятью стержнями, диаметром 12мм, класс арматуры - А-III.

Дефекты перекрытий (гниль в древесине, коррозия металла, прогибы, протечки и т.д.

Поперечные и наклонные трещины.

Полы материал и состояние.

Полы на техническом этаже выполнены из цементно-песчаной стяжки, толщиной 50мм. Цементно-песчаная стяжка выполнена по железобетонным плитам перекрытия (в связи с устройством новой «плавающей» конструкции пола в процессе реконструкции демонтируется.

Показатели прочности материала элементов перекрытия.

На основании испытаний ультразвуковым методом определения прочности - прочность бетона пустотных железобетонных плит покрытия равна 35.7МПа, что соответствует марке М350.

Классификация дефектов перекрытий, выявленных при обследовании.

При проведении визуального и инструментального обследования сборного железобетонного покрытия в плите перекрытия, по оси 15/Б, было зафиксировано наличие поперечных трещин, шириной раскрытия 0.3мм. В соответствии с «Пособием по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления» существующая плита относится ко 2 категории – Удовлетворительное состояние.

По оси 16/Б зафиксирована плита с наклонными трещинами, шириной раскрытия 0.3-0,4мм, что соответствует 3 категории технического состояния - Неудовлетворительное.

При осмотре остальных плит дефектов, снижающих несущую способность, не обнаружено. Техническое состояние перекрытия на отметке соответствует 1-ой категории технического состояния – нормальное.

Извлечение п.2.2-2.8 «Пособия по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления», на основании которого установлено 5 категорий технического состояния железобетонных изделий.

2.2. В зависимости от имеющихся повреждений техническое состояние конструкций может быть классифицировано на пять категории (состояний.

Категория 1 - Нормальное состояние.

Категория 2 - Удовлетворительное состояние.

Категория 3 - Неудовлетворительное состояние.

Категория 4 - Предаварийное состояние.

Категория 5 - Аварийное состояние.

2.3. К категории 1 относятся конструкции, усилия в элементах которых не превышают допустимые по расчету, т.е. отсутствуют видимые повреждения, свидетельствующие о снижении несущей способности. При этом могут быть отдельные раковины, выбоины в пределах защитного слоя.

2.4. К категории 2 относятся конструкции, потеря несущей способности которых не превышает 5 %, но имеющиеся в них дефекты способны со временем снизить долговечность конструкции. К дефектам конструкций этой категории относятся такие, как повреждение защитного слоя, частичная коррозия арматуры и др.

2.5. К категории 3 относятся конструкции, не пригодные к дальнейшей нормальной эксплуатации. При этом конструкция перегружена или имеются дефекты и повреждения, свидетельствующие о снижении ее несущей способности. В этом случае необходим поверочный расчет несущей способности конструкции и выполнение работ по ремонту и усилению.

2.6. К категории 4 относятся конструкции, дефекты и повреждения которых не могут гарантировать сохранность конструкции и безопасность ее эксплуатации. Для конструкций этой категории необходим капитальный ремонт с усилением. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок и принятие необходимых мер по безопасности.

2.7. Категория 5 включает конструкции, находящиеся в аварийном состоянии, установленном на основании поверочных расчетов и анализа дефектов и повреждений. В этом случае нет гарантии сохранности конструкций на период усиления. Конструкции подлежат замене или требуют капитальных ремонтно-восстановительных работ с немедленной разгрузкой конструкций и устройством временных креплений.

2.8. Предельные значения дефектов железобетонных балок и плит, соответствующие различным категориям технического состояния конструкций, приведены в таблице 1, а их характерные повреждения показаны на рис.1.

Предельно допустимые значения параметров дефектов для различных категорий технического состояния железобетонных балок и плит.

Заключение по результатам обследования.

Плитами перекрытия технического этажа являются многопустотные железобетонные плиты, длиной 5980мм, шириной 1190мм, высотой 220мм. При проведении инструментального обследования установлено, что плиты перекрытия армированы рабочей продольной арматурой из пяти стержней, диаметром 12мм АIII. У опорных концов поперечными хомутами из сетки ВР, диаметром 4мм, с шагом 100мм. Диаметр пустот - 159мм.

При осмотре технического состояния по оси 15/Б зафиксирована плита с дефектами в виде поперечных трещин, шириной раскрытия 0.2мм, что соответствует удовлетворительному состоянию или работоспособному состоянию по СП 13-102-2003 . По оси 16/Б в плите обнаружены косые трещины, шириной раскрытия 0.4мм, что соответствует неудовлетворительному состоянию или ограниченно-работоспособному по СП 13-102-2003. Необходимо усиление плиты, методом наращивания сечения или другим, по выбору конструктора.

По результатам инструментального обследования и поверочных расчётов, установлено что плита соответствует марки ПК 6-12-8 с расчётной нагрузкой без учёта собственного веса 800кг/м2.

Определение несущей способности плиты перекрытия.

Плита перекрытия ПК.

Поверочный расчёт плиты перекрытия.

- Пролет элемента l = 5,86 см = 5,86 / 100 = 0,0586 м.

Коэффициенты условия работы.

- Коэффициент условия работы бетона gb2 = 0,9.

- Максимальная поперечная сила у грани опоры.

Qmax = 2,45 тс = 2,45 / 101,97162123 = 0,02403 МН.

- Изгибающий момент (от всех нагрузок; относительно нейтральной оси.

M = 3,44 тс м = 3,44 / 101,97162123 = 0,03373 МН м.

- Высота сечения h = 22 см = 22 / 100 = 0,22 м.

Расстояния от арматуры до грани бетона.

- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S до грани сечения.

a = 3 см = 3 / 100 = 0,03 м.

- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S' до грани сечения.

a' = 0 см = 0 / 100 = 0 м.

Размеры таврового или двутаврового сечения.

- Ширина ребра таврового или двутаврового сечения.

b = 23,6 см = 23,6 / 100 = 0,236 м.

- Высота полки в сжатой зоне h'f = 3 см = 3 / 100 = 0,03 м.

- Ширина полки в сжатой зоне b'f = 119 см = 119 / 100 = 1,19 м.

- Шаг хомутов s = 10 см = 10 / 100 = 0,1 м.

- Равномерно распределенная нагрузка q = 0,95 тс/м = 0,95 / 101,97162123 = 0,00932 МН/м.

Прочность арматуры хомутов.

(Проволочная арматура; Bp - I, диаметром 4 мм.

- Расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению Rsw = 290 МПа.

Характеристики продольной арматуры.

(Проволочная арматура; Bp - I, диаметром 4 мм.

- Расчетное сопротивление растяжению для предельных состояний второй группы Rs, ser = 490 МПа.

- Расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению Rs = 410 МПа.

- Расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию Rsc = 375 МПа.

- Модуль упругости арматуры Es = 170000 МПа.

(Бетон тяжелый естественного твердения; B20.

- Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для пред. состояний I группы Rb = 11,5 МПа.

- Расчетное сопротивление бетона растяжению для пред. состояний I группы Rbt = 0,9 МПа.

- Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для пред. состояний II группы Rb, ser = 15 МПа.

- Расчетное сопротивление бетона растяжению для пред. состояний II группы Rbt, ser = 1,4 МПа.

- Модуль упругости бетона Eb = 27000 МПа.

Площадь арматуры хомутов.

(Проволочная арматура, диаметром 4 мм; 20 шт.

- Площадь арматуры хомутов Asw = 2,51 см2 = 2,51 / 10000 = 0,000251 м2.

Площадь наиболее растянутой продольной арматуры.

(Стержневая арматура, диаметром 12 мм; 5 шт.

- Площадь наиболее растянутой продольной арматуры.

As = 5,7 см2 = 5,7 / 10000 = 0,00057 м2.

Площадь сжатой или наименее растянутой продольной арматуры.

(Проволочная арматура, диаметром 3 мм; 1 шт.

- Площадь сжатой или наименее растянутой продольной арматуры.

A's = 0,0707 см2 = 0,0707 / 10000 = 0,00000707 м2.

1) Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне.

Тип сечения - тавровое или двутавровое.

Ширина консольного свеса полки, принимаемая в расчет.

b'fk = (b'f-b )/2=(1,19-0,236)/2 = 0,477 м.

Т.к. b'fk=0,477 м > l/6=0,0586/6=0,00977 м.

Ширина консольного свеса полки, принимаемая в расчет.

b'fk = l/6=0,0586/6 = 0,00977 м.

Ширина полки, принимаемая в расчет.

b'f = b +2 b'fk=0,236+2 · 0,00977 = 0,25554 м.

2) Определение относительной высоты сжатой зоны бетона.

Характеристика сжатой зоны бетона.

w = a-0,008 Rb gb2=0,85-0,008 · 11,5 · 0,9 = 0,7672.

Напряжения в арматуре.

sSR = Rs =410 МПа.

fb1 = 1-b gb2 Rb=1-0,01 · 0,9 · 11,5 = 0,8965 (формула (74); п. 3.30.

Рабочая высота сечения.

h0 = h-a=0,22-0,03 = 0,19 м.

Qmax=0,02403 МН r 0,3 fw1 fb1 gb2 Rb b h0=0,3 · 1,3 · 0,8965 · 0,9 · 11,5 · 0,236 · 0,19=0,16226 МН (14,80696 % от предельного значения ) - условие выполнено (формула (72); п. 3.30.

5) Проверка прочности по наклонной трещине.

Рабочая высота сечения.

h0 = h-a=0,22-0,03 = 0,19 м.

Т.к. b'f=1,19 м > b +3 h'f=0,236+3 · 0,03=0,326 м.

Ширина полки, принимаемая в расчет.

b'f = b +3 h'f=0,236+3 · 0,03 = 0,326 м.

ff = 0,75 (b'f -b ) h'f/(b h0.

=0,75 · (0,326-0,236) · 0,03/(0,236 · 0,19) = 0,04516 (формула (77); п. 3.31.

Продольная сила - отсутствует.

Усилие в хомутах на единицу длины.

qsw = Rsw Asw/s=290 · 0,000251/0,1 = 0,7279 МН/м (формула (81); п. 3.31.

6) Определение проекции наклонного сечения на продольную ось ("Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предвар. напряжения арматуры" (М. 1986), п. 3.32.

Вид нагрузки - распределенная нагрузка.

Вид нагрузки - действительная равномерно-распределенная.

q1 = q =0,00932 МН/м.

Mb = fb2 (1+ff) gb2 Rbt b h02.

=2 · (1+0,04516) · 0,9 · 0,9 · 0,236 · 0,192 = 0,01443 МН м.

Т.к. q1=0,00932 МН/м r 0,56 qsw=0,56 · 0,7279=0,40762 МН/м.

Mb/q1 =; 0,01443/0,00932= 1,2443 м.

Т.к. 1+ff+fn=1+0,04516+0=1,04516 r 1,5.

Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном.

Qb = fb2 (1+ff+fn) gb2 Rbt b h02/c.

=2 · (1+0,04516+0) · 0,9 · 0,9 · 0,236 · 0,192/1,2443 = 0,01159 МН (формула (76); п. 3.31.

Т.к. Qb=0,01159 МН h0=0,19 м; c0=0,14077 м.

Рассказать о статье в соц. сетях.

Добавить комментарий