Обследование и испытания зданий и сооружений. Бетонные и железобетонные конструкции
Министерство Образования Российской федерации
Иркутский государственный технический университет
Кафедра «Экспертиза и управление недвижимостью»
Реферат
На тему: Обследование и испытания зданий и сооружений. Бетонные и железобетонные конструкции.
Выполнила студентка:
V курса группы ЭУН-06-1
Смурыгина Э. Л.
Проверил преподаватель:
Иркутск 2010
Оглавление
Введение 3
Обследование и испытание зданий и сооружений 3
Цели и задачи 3
Обследование Железобетонных и бетонных конструкций 3
Общие указания 3
Общие положения 4
Подготовительные работы 4
Подбор и анализ проектно-технической документации 5
Проектная документация 6
Материалы завода-изготовителя 6
Строительная документация 6
Эксплуатационная документация 7
Техническое обследование 7
Выявление и анализ трещин в железобетонных конструкциях 9
Оценка прочностных свойств бетона 11
При определении прочности бетона механическим методом: 11
Выявление фактического армирования железобетоны элементов строительных конструкций 12
Анализ материалов обследования 13
Список используемой литературы 15
Введение
Обследование и испытание зданий и сооружений
Обследование – комплекс работ по сбору, обработке, анализу и расчету данных о техническом состоянии здания.
Цели и задачи
Обследование несущих конструкций зданий и сооружений имеет главную цель - определить действительное техническое состояние конструкций, их способность воспринимать действующие в данный период расчетные нагрузки и обеспечивать нормальную эксплуатацию здания. При обследовании выявляют дефекты конструкций, отступления от проекта и от действующих на данный период норм и технических условий, а также уточняют действительную работу конструкций на реальные эксплуатационные нагрузки
В результате обследования выявляют степень физического износа отдельных конструкций, узлов и здания в целом, возможные причины нарушения нормальной эксплуатации или аварии. В задачи обследования могут входить поиски наилучших вариантов усиления конструкций и приспособляемости здания под новые нагрузки и условия эксплуатации при предполагаемой реконструкции здания.
Обследование Железобетонных и бетонных конструкций
Общие указания
Приспособления, инструменты и приборы должны обеспечивать требуемую точность измерений в соответствии с действующими стандартами.
Могут быть использованы:
- теодолиты по ГОСТ 10529-96, ГОСТ 11897-94.
- линейки и рулетки металлические с ценой деления 1 мм;
- штангенциркули со значением отсчета по нониусу не более 0,1 мм по ГОСТ 166-89
Для осмотра конструкций используются бинокли.
Геометрические параметры дефектов измеряются штангенциркулями с глубиномером по ГОСТ 166-89, линейками и рулетками металлическими с ценой деления 1 мм по ГОСТ 427-75, ГОСТ 7502-89.
Отклонения элементов от вертикали измеряются теодолитами по ГОСТ 10529-96, ГОСТ 11897-94. Допускается использование отвесов, демпфированных путем погружения груза в сосуд с водой или маслом.
Прогибы конструкций измеряются:
- нивелирами по ГОСТ 10528-90*, ГОСТ 11897-94;
- теодолитами по ГОСТ 10529-96, ГОСТ 11897-94.
Допускается использование горизонтальных нитей и линеек.
Ширина раскрытия трещин измеряется микроскопами МПБ-2, лупами измерительными по ГОСТ 25706-83, щупами.
При обследовании могут быть использованы методы и приборы не упомянутые выше, при условии экспериментальной проверки методов и аттестации приборов метрологической службой.
Общие положения
Методические указания содержат требования к обследованию наиболее распространенных несущих железобетонных и бетонных конструкций производственных зданий и сооружений с применением современных и доступных инструментов и приспособлений.
Объем и программа обследования железобетонных и бетонных конструкций определяются в каждом конкретном случае техническим заданием на обследование, утвержденным руководством Заказчика, и зависят от состояния элементов железобетонных и бетонных конструкций.
Обследование железобетонных
и бетонных конструкций должно выполняться
специалистами организаций, которые
имеют соответствующие
Данные указания должны содействовать квалифицированному проведению обследования, выявлению дефектов и повреждений железобетонных и бетонных конструкций производственных зданий и сооружений и выбору наиболее эффективного способа восстановления, ремонта и усиления поврежденных элементов конструкций.
При выполнении работ по обследованию железобетонных и бетонных конструкций следует соблюдать требования СНиП III-4-80 [5], РД 34.20.501-95 [41], РД 34.03.201-97 [42].
Подготовительные работы
До начала обследования необходимо произвести предварительный осмотр объекта для определения объема, специфики и направленности обследования, необходимых подготовительных работ. Изготовление подмостей и лестниц для обеспечения непосредственного доступа к конструкциям, очистка поверхностей от штукатурки, масляной краски, копоти, пыли и т.д.), а также выявления необходимости проведения специальных исследований (измерение вибрационных воздействий на конструкции, геодезическая съемка и т.д.).
Если непосредственный доступ к конструкциям невозможен, предварительный осмотр конструкций производят с помощью полевого бинокля.
На основании информации, полученной при ознакомлении с техническим заданием заказчика, результатов проведения предварительного осмотра и изучения проектной, исполнительной и эксплуатационной документации исполнителем разрабатываются техническая рабочая программа и календарный план работы по обследованию, которые утверждаются заказчиком.
В процессе предварительного осмотра прежде всего следует обращать внимание (по внешним признакам) на конструкции, вызывающие опасения, и в случае необходимости ограничить нагрузки или полностью разгрузить конструкции.
При аварийном состоянии следует немедленно установить надежные временные страховочные крепления, например, подпорки и стойки из деревянных конструкций или прокатного металла (трубы, двутавры, швеллеры).
Признаками аварийного состояния конструкций являются:
- полностью или частично
разрушенные участки, разрывы
арматуры в растянутых
- трещины в бетоне - трещины
сдвига, лещадки и трещины
- прогибы конструкций,
превышающие 1/50 длины пролета,
с образованием в растянутой
зоне трещин размером более
0,5 - 1,0 мм или с признаками
- повреждения от воздействия
высоких температур - изменение цвета
бетона, нарушение сцепления арматуры
с бетоном, образование на
- повреждения от воздействия
агрессивных сред - коррозионное
разрушение бетона, его расслоение,
выщелачивание, разрыхление,
Аппаратура и средства
измерений, подготавливаемые для технической
диагностики, определения свойств
материалов и степени деформаций
обследуемых конструкций, должны обладать
необходимой точностью и
Подбор и анализ проектно-технической документации
При обследовании железобетонных и бетонных конструкций необходимо иметь исчерпывающую информацию о конструкциях обследуемого объекта, об особенностях изготовления, монтажа и условий эксплуатации железобетонных и бетонных конструкций.
В распоряжении персонала, проводящего
обследование железобетонных и бетонных
конструкций зданий и сооружений,
должна находиться следующая проектно-
Проектная документация
Рабочие чертежи и пояснительная
записка к ним с данными
по проектным нагрузкам и
Расчетные схемы и результаты статических и динамических расчетов на проектные нагрузки.
Рекомендации по технологии изготовления конструкций, по выполнению строительно-монтажных работ и эксплуатации.
Материалы завода-изготовителя
Исполнительные рабочие чертежи, документы о производственных заменах арматуры.
Сертификаты на материалы.
Данные о стыках, сварных соединениях арматуры и о контроле за их качеством.
Технологические журналы с указанием всех сведений об особенностях технологии (формах, составе бетона, режимах пропарки).
Карта послеоперационного контроля.
Сведения о способах, размере предварительного упрочения арматурных стержней, а также о натяжении арматуры для преднапряженных конструкций.
Паспорта изделий с указанием прочности бетона.
Строительная документация
Журналы работ и исполнительные схемы монтажа с указанием места установки.
Сведения о дефектах, выявленных в монтируемых конструкциях.
Данные об условиях транспортирования и складирования конструкций на приобъектном складе.
Акты на скрытые работы с указанием всех внесенных изменений.
Акты и протоколы сдачи-
Исполнительные чертежи,
акты приемки опалубочных и
Эксплуатационная документация
Технические паспорта на обследуемые объекты (здания или сооружения).
Сведения о воздействиях и нагрузках при эксплуатации конструкций.
Изменения нагрузок в процессе эксплуатации с указанием даты изменения нагрузок, значения и места приложения постоянных и временных нагрузок, а также их возможные эксплуатационные сочетания.
Сроки службы здания или сооружения и данные о повреждениях конструкций, причинах их вызвавших в процессе эксплуатации.
Сведения о выполнявшихся ремонтах, реконструкциях и усилениях.
Технические журналы по эксплуатации здания или сооружения.
Результаты геодезических наблюдений за конструкциями в процессе эксплуатации.
Отчеты и заключения специализированных организаций о ранее выполненных обследованиях.
Документы, характеризующие физические параметры среды внутри здания: состав и концентрацию газов, влажность, температуру, тепловыделения.
При отсутствии требуемой документации необходимо выполнить дополнительные работы по восстановлению документации, обмерам, вскрытиям, анализам и расчетам.
Сведения, которые невозможно
установить по документам, выявляются
по опросам персонала служб
Техническое обследование
Непосредственное техническое обследование железобетонных конструкций проводится с целью получить действительную картину их состояния и оценить способность работы конструкций в условиях эксплуатации.
В процессе выполнения непосредственного технического обследования устанавливают однородность, сплошность, проницаемость и прочность железобетонных конструкций; вид, степень и глубину коррозии бетона и арматуры; ширину и характер раскрытия трещин, значения прогибов; фактические нагрузки и эксплуатационные воздействия.
Для непосредственного доступа к конструкциям используются лестницы, стремянки, подмости, леса, передвижные вышки, телескопические автовышки, мостовые краны, люльки, подвешиваемые к крану и конструкциям.
По результатам
Для обеспечения наглядности
результатов целесообразно
В дополнение к картам дефектов и повреждений результаты обследования конструкций необходимо фиксировать в специальных ведомостях дефектов, в которых отражаются:
- место расположения, характер и размер раскрытия трещин;
- место расположения
- места оголения арматуры, диаметр обнаженных стержней.
Количественную оценку дефектов
по характеру образования и
Если ширина раскрытия нормальных и наклонных трещин более предельно допустимых значений, но менее 1,5 мм, конструкция требует усиления, поскольку данные дефекты способствуют дальнейшему физическому износу железобетонных конструкций.
Конструкция является аварийной и не пригодна к дальнейшей эксплуатации, если при обследовании выявлен один из нижеприведенных дефектов:
- нормальные трещины имеют
ширину раскрытия более 2,5 мм,
образуются в растянутой зоне
и обусловлены текучестью
- в нормальном сечении раздроблен бетон сжатой зоны;
- наклонные трещины имеют
ширину раскрытия более 1,5 мм
и обусловлены текучестью
- над наклонной трещиной раздроблен бетон сжатой зоны;
- разрыв растянутой арматуры;
- трещины на приопорных
участках и раздробление
Для измерения прогибов и
перекосов конструкций в
При выборе участков испытаний необходимо, чтобы не менее 60 % из них приходилось на наиболее нагруженные сечения, работающие преимущественно на сжатие. Участки должны охватывать как наиболее, так и наименее поврежденные места конструкций.
При определении прочности бетона рекомендуется использовать комплексную оценку на основе совместного применения прямых (испытание отобранных образцов) и косвенных (ультразвуковой, упругого отскока, пластических деформаций) методов измерений.
Выявление фактического армирования железобетонных элементов строительных конструкций отражено в отдельной таблице.
Выявление и анализ трещин в железобетонных конструкциях
Трещины выявляются путем осмотра открытых поверхностей конструктивных элементов железобетонных конструкций.
Более детально при выявлении трещин обследуются участки и отдельные элементы, подверженные максимальным вибрационным и динамическим воздействиям, повышенным температурам, интенсивным увлажнениям и воздействиям агрессивной среды.
Для уточнения причин происхождения трещин в конкретных элементах конкретного участка одновременно обследуются соседние участки, не подверженные деформациям.
При обнаружении трещин любого вида необходимо определить их положение, форму, направление, распространение по длине, ширину раскрытия, глубину, время и причину возникновения, а также установить, продолжается или прекратилось их развитие.
При выявлении причин появления трещин необходимо отличать эксплуатационные трещины от трещин, появившихся при изготовлении и монтаже элементов конструкций. Кроме того, следует различать трещины, не влияющие на надежность работы конструкций, и опасные трещины, снижающие несущую способность конструкций.
Значение раскрытия трещин при обследовании измеряется с помощью специальных оптических приборов - трубки Бринеля, отсчетного микроскопа МПБ-2 (с 24-кратным увеличением), градуированных луп Польди, визирных луп, щупов.
Глубина трещин определяется
с помощью щупов или
Время появления трещин необходимо установить в процессе анализа эксплуатационной документации или (в случае отсутствия соответствующих записей) путем опроса эксплуатационного персонала. Старые трещины обычно загрязнены, новые имеют свежий вид.
Если в процессе обследования железобетонных конструкций возникает предположение, что обнаруженные трещины продолжают развиваться, то за ними необходимо установить наблюдение с помощью маяков (гипсовых, пластинчатых или рычажных).
При обследовании железобетонных
конструкций необходимо фиксировать
трещины, оказывающие вредное
- трещины, ширина раскрытия которых превышает значения, предусмотренные нормами;
- наклонные трещины в растянутой зоне от поперечных сил;
- поперечные и наклонные трещины по всей высоте сечения элементов;
- продольные трещины в
сжатой зоне элементов
- продольные трещины вдоль продольной и поперечной арматуры.
При анализе трещин следует знать, что по своим свойствам, характеристикам, размерам, геометрической форме и направлениям трещины могут быть стабилизировавшимися и не стабилизировавшимися во времени, раскрытыми и сквозными, волосяными (до 0,1 мм), мелкими (до 0,3 мм), развитыми (0,3 - 0,5 мм), поверхностными, вертикальными и горизонтальными, поперечными и продольными.
При установлении причин увеличенного раскрытия трещин и образования недопустимых трещин следует исходить из того, что, как правило, они могут явиться следствием:
- увеличения усилий в
элементах конструкций,
- снижения прочностных
характеристик бетона при
- несоблюдения требований
технологии изготовления
- потери сцепления арматуры с бетоном.
Характерными трещинами
в элементах конструкций
Идентичные трещины появляются в железобетонных конструкциях от влияния на них температуры.
Вертикальные трещины
в изгибаемых элементах раскрытием
выше допустимых пределов (более 0,3 - 0,5
мм) могут служить признаком
Усадочные трещины, как правило, появляются в защитных слоях бетона, а также в местах «исправлений» раковин в бетоне, что происходит вследствие высокого содержания в этих слоях влаги и ее последующего быстрого высыхания.
Данные трещины не следует смешивать с трещинами в самой конструкции, к несущей способности которой они отношения не имеют.
При появлении продольных трещин в растянутых зонах железобетонных элементов для установления наличия и степени коррозии арматуры производится вскрытие.
Классификация трещин, возникающих в процессе изготовления, монтажа и эксплуатации железобетонных конструкций, отражена в отдельной таблице.
Оценка прочностных свойств бетона
Прочность бетона железобетонных конструкций в первую очередь следует определять в тех элементах и на тех участках, где согласно схеме работы конструкции прочность бетона имеет наибольшее значение: опорные участки, сжатые зоны, зоны анкеровки арматуры и закладных деталей.
Правила определения прочности железобетонных конструкций установлены государственными стандартами.
Прочность бетона может быть
определена механическими и
При определении прочности бетона механическим методом:
Прочность бетона конструкций
допускается ориентировочно оценивать
с использованием слесарного молотка
массой 0,4 - 0,8 кг. Удары средней силы,
нанесенные непосредственно по подготовленной
поверхности железобетонных конструкций
или по зубилу, установленному жалом
перпендикулярно поверхности
Прочность бетона следует оценивать по минимальным значениям после 10 ударов в соответствии с таблицей
Результаты одного удара средней силы молотком массой 0,4 - 0,8 кг |
Примерная прочность бетона МПа (кгс/см2) | |
непосредственно по поверхности бетона |
по зубилу, установленному жалом на бетон | |
Остается глубокий след |
Зубило забивается в бетон на глубину более 5 мм |
Менее 7 (менее 70) |
Бетон крошится и осыпается; при ударе по ребру элемента откалываются большие куски |
Зубило проникает в бетон на глубину до 5 мм, бетон крошится |
7 - 10 (70 - 100) |
На поверхности бетона остается заметный след, вокруг которого могут откалываться тонкие лещадки |
От поверхности бетона откалываются острые лещадки |
10 - 20 (100 - 200) |
На поверхности бетона остается слабо заметный след |
Неглубокий след, лещадки не откалываются |
Более 20 (более 200) |
Выявление фактического армирования железобетоны элементов строительных конструкций
При отсутствии проектных данных об армировании и состоянии железобетонных конструкций, вызывающих сомнение в качестве армирования, необходимо выполнить работу по выявлению фактического армирования.
Для выявления армирования
- вскрытие арматуры
- сквозное просвечивание конструкций по ГОСТ 17623-87 [17];
- электромагнитный способ по ГОСТ 22904-93 [25].
В условиях эксплуатации железобетонных конструкций наиболее приемлемо вскрытие арматуры на заранее намеченных расчетных сечениях. Вскрытие арматуры допускается на определенных участках.
Вскрытие арматуры производится в следующей последовательности:
- намечаются места вскрытий;
- прорубаются штрабы в намеченных местах;
- измеряются диаметры арматуры, толщина защитного слоя, геометрические размеры вскрытых сечений;
- вырезаются стержни арматуры
для изготовления образцов, подлежащих
испытанию (с предварительным
усилением ослабленных
- заделываются места вскрытий цементным раствором не ниже марки 200 с предварительной их расчисткой и промывкой водой.
Для обнажения стержней арматуры с целью измерений их диаметров и расположения в сечении необходимо удалить слой бетона.
В изгибаемых многопролетных железобетонных балках, например, необходимо вскрывать:
- продольную арматуру в середине пролета (снизу);
- продольную арматуру над опорами;
- поперечную арматуру у опор.
Вскрытие продольной арматуры изгибаемых железобетонных элементов следует производить лишь в растянутых зонах, поскольку в изгибаемых железобетонных элементах работа бетона при расчете на прочность по сечениям, нормальным к продольной оси элемента, учитывается лишь в сжатых зонах (рисунки 3, 4).
Анализ материалов обследования
После проведения обследования, сбора различных сведений, проведения необходимых исследований и расчетов производятся анализ полученных материалов, выявление причин возникновения дефектов, оценка влияния дефектов на надежность и долговечность железобетонных конструкций.
Анализируя материалы обследования, следует особо отметить характер происхождения различных дефектов. Все дефекты можно разделить на три основные группы:
- первая группа - дефекты,
заложенные в проекте
- вторая группа - дефекты,
возникшие в процессе
- третья группа - дефекты,
появившиеся в процессе
Оценка технического состояния железобетонных конструкций выполняется по следующим основным показателям:
- прочности и устойчивости под воздействием статических и динамических нагрузок;
- надежности (в том числе долговечности).
Заключение по результатам детального (технического) обследования должно включать текстовую часть, схемы обследований, чертежи, приложения.
Текстовая часть заключения содержит:
- введение, в котором указывается
объект обследования, цель обследовательских
работ и время их выполнения,
основание для проведения
- краткое описание
- сведения об обследовавшихся
железобетонных конструкциях, воздействиях
на них, о наличии дефектов
и повреждений и причинах их
возникновения; оценку
- выводы о состоянии
железобетонных конструкций,
В приложениях к заключению, как правило, должны включаться:
- программа или техническое задание на проведение обследования;
- акты, письма, протоколы
и другая документация по
- таблицы, графики с
результатами испытаний
- фотоиллюстрации, эскизы, схемы и т.п.
Список используемой литературы
- Руководство
по обеспечению долговечности
железобетонных конструкций предприятий черной металлургии при их реконструкции и восстановлении. - М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1982. - Методические указания по организации и проведению наблюдений за осадками фундаментов и деформациями зданий и сооружений строящихся и эксплуатируемых тепловых электростанций: РД 34.21.322-94. - М.: СПО ОРГРЭС, 1997.
- СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.
- СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции.
- ГОСТ 18105-86. Бетоны. Правила контроля прочности.

- Обследование предприятия
- Обследование слоговой структуры слова и предпосылок ее формирования у детей с ОНР
- Обследование технического состояния здания и сооружения
- Обследование у дошкольников звуковой стороны речи
- Обследование условий безопасности трансферных операций в туре
- Обследование эксплуатационной среды в травильном отделении СПЦ-2 ОАО "Северсталь-метиз"
- Обслуговування в готельному комплексі
- Обряды и верования казахов, относящихся к юрте
- Обряды и обычаи древних славян
- Обряды «перехода» в русской народной культуре
- ОБСЕ во внешней политики России
- ОБСЕ и его деятельность на современном этапе
- Обследование звукопроизношения у дошкольников
- Обследование здания