Проблема обеспечения сохранности зданий и сооружений

Актуальность дисциплины В начале 90-х годов в промышленном строительстве на реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий была направлена половина капитальных вложений. В сфере гражданского строительства вложения на реконструкцию также значительно возрастают. В 2000 году затраты на содержание и модернизацию жилых зданий превысили затраты на новое строительство Восстановление и реконструкция старых зданий требует в среднем времени в 1,5...2 раза меньше, чем на новое строительство, а окупаемость в 2...2,5 раза быстрее

Таким образом, техническая политика в строительстве должна предусматривать не только поиск рациональных решений и методов возведения новых зданий (основных фондов), но и обеспечение сохранности существующих зданий, в необходимых случаях путем проведения ремонтно- восстановительных работ (РВР) и реконструкций. Необходимость РВР обуславливают: –ошибки проектирования; –низкое качество материала и возведения; –различные стихийные бедствия - землетрясения, ураганы, пожары, наводнения и др. В настоящее время с накоплением огромного числа старых, изношенных, но в целом сохраняющих пригодность зданий, особое значение приобретает их восстановление и усиление.

К настоящему времени в практике ремонта и реконструкции накоплен большой арсенал конструктивных решений и методов производства работ по восстановлению, усилению и замене. Наряду с новыми индивидуальными решениями имеются многие решения, доведенные до уровня типовых. Выпущено большое количество рекомендаций, руководств, пособий, альбомов по методам усиления, конструированию и расчету усиления, технологии производства работ, которые охватывают разные отрасли строительства: гражданское, жилищное, промышленное; различные виды конструкций: каменные, железобетонные, металлические, деревянные; разные конструктивные схемы зданий - каркасные, панельные, каменные и т.д. Практика показывает, что принципы и основные методы усиления элементов зданий разного назначения и из разных материалов достаточно универсальны.

Необходимость решения специфических вопросов, возникающих при проектировании усиления по сравнению с проектированием новых конструкций: –диагностика и оценка состояния конструкций, находящихся в условиях эксплуатации; –разработка эффективных методов и конструирование усилений; –выполнение расчетов усилений; –обеспечение эффективного включения усиливающих элементов в работу здания; –учет особенностей технологии производства работ обуславливают выделение его в отдельный курс

Содержание дисциплины ЧАСТЬ 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ УСИЛЕНИЯ – Проблема обеспечения сохранности зданий – Общие сведения о проектирования усилений – Оценка технического состояния несущих конструкций эксплуатируемых зданий – Установление расчетных нагрузок и расчетной прочности материала – Методы усилений строительных конструкций ЧАСТЬ 2. УСИЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ – Усиление металлических конструкций – Усиление железобетонных конструкций – Усиление каменных конструкций – Усиление каменных, бетонных и железобетонных конструкций с применением полимеррастворов – Усиление деревянных конструкций –Укрепление грунтов оснований и фундаментов ЧАСТЬ 3. УСИЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ НА СЕВЕРЕ –Особенности условий эксплуатации зданий и сооружений на Севере –Аварии зданий на Севере –Этапы домостроения в Якутии. Конструктивные решения зданий –Усиление конструкций зданий на Севере

ЛИТЕРАТУРА ОСНОВНАЯ Посельский Ф.Ф. Усиление конструкций зданий: Учебное пособие. Якутск: Изд-во ЯГУ, с. Посельский Ф.Ф. Практические расчеты по дисциплине «Усиление конструкций зданий и сооружений». Якутск: Изд-во ЯГУ, 95 с. Реконструкция зданий и сооружений. /Под ред. А.Л. Шагина. - Учеб. пособие для строит, спец. вузов. - М.: Высш. шк., с. Реконструкция промышленных предприятий. В 2 т. Т.1. / Под ред. В.Д. Топчия, Р.А. Гребенника. - М.: Стройиздат, с. (Справочник строителя) Мальганов А.И., Плевков В.С., Полищук А.И. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий: Атлас схем и чертежей. - Томск: Томский межотраслевой ЦНТИ, с. Пособие по проектированию усиления стальных конструкций (к СНиП П * ). /Укр НИИпроектстальконструкция. - М.: Стройиздат, с.

ЛИТЕРАТУРА ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ Мартемьянов А.И., Ширин В.В. Способы восстановления зданий и сооружений, поврежденных землетрясением. - М.: Высшая школа, с. Нечаев Н.В. Капитальный ремонт жилых зданий. - М.: Стройиздат, с. (Б-ка работника жил.-коммун. хоз- ва) Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций (к СНиП ) /НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, с. Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных з даний и сооружений. /НИИСК. - М.: Стройиздат, с. Рекомендации по усилению железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий. /Харьковский Промстрой НИИпроект. - Харьков, с. Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий и сооружений. /ЦНИИСК им.Кучеренко. - Москва, с.

Тема I. ПРОБЛЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОХРАННОСТИ ЗДАНИЙ

Физический износ зданий Физический износ - утрата первоначальных эксплуатационных свойств здания и его конструктивных элементов под воздействием естественных факторов. Естественные факторы: – силовые – механические – физические – химические Физический износ в конструкциях зданий проявляется в виде возникновения и развития различных дефектов и повреждений. Под дефектами или повреждениями понимаются каждые отдельные несоответствия конструкций, элементов или узлов установленным нормами требованиям по качеству, размерам, взаимному расположению и пр.

Оценка степени физического износа Физический износ здания Физический износ конструкции

Моральный износ зданий Моральный износ - это несоответствие здания своему функциональному назначению, обуславливающееся развитием общества и техники. Функциональное назначение жилого здания - это обеспечение комфортных условий для проживания людей на уровне современных требований. Для промышленного здания - это возможность размещения современного оборудования и обеспечение нормального протекания технологического процесса с созданием благоприятных условий для деятельности персонала. При моральном износе производственные здания не обеспечивают нормальное протекание производственных процессов, не способствуют росту производительности труда, а гражданские здания не обеспечивают комфортности и нормальной жизнедеятельности людей на уровне современных требований.

Оценка степени морального износа Величину морального износа оценивают путем сравнения восстановительной (балансовой) стоимости старого здания и нового, построенного в соответствии с современными требованиями: где С 1 и С 2 - соответственно восстановительная стоимость старого и стоимость нового зданий.

Понятия ремонта и реконструкции Под ремонтом понимается комплекс мероприятий, направленных на обеспечение сохранности зданий и сооружений в течение нормативного (или большего) срока эксплуатации при возникновении физического износа. Под реконструкцией понимается комплекс мероприятий, направленных на обеспечение сохранности зданий и сооружений в течение нормативного (или большего) срока эксплуатации при возникновении морального износа.

Место усиления при физическом и моральном износе Физический износ Моральный износ РЕМОНТ Реконструкция Усиление несущих конструкций Ремонт ограждающих конструкций Перепланиров ка, надстройка

Под усилением понимается комплекс мер, направленных на восстановление или повышение несущей способности и жесткости строительных конструкций, при утере их в результате изменения (увеличения) действующих усилий или при возникновении недопустимого физического износа. Изменение действующих усилий происходит при: – увеличении абсолютной величины нагрузок, в том числе полезных, и от массы строительных конструкций; – изменении характеристик динамических нагрузок; – изменении объемно-планировочного решения помещений, количества и размеров пролетов несущих элементов; – изменении конструктивной схемы несущей системы здания, стыков, приводящей к перераспределению усилий в несущих элементах; – изменении статической схемы работы здания (например, при неравномерной осадке фундаментов).

Виды усилений Разгрузка - снижение действующих усилий на элементы путем облегчения конструкций, снижения полезных нагрузок, изменения схемы приложения нагрузок без изменения конструктивной схемы несущих элементов (например, учащение второстепенных балок, передающих нагрузку на ригель). Замена - демонтаж существующего элемента, подверженного физическому износу, и установка вместо него другого элемента с аналогичными или близкими характеристиками, соответствующими начальным характеристикам заменяемого элемента (например, замена стропильной фермы на балку, старой кирпичной кладки на новую и т.п.). Восстановление - ликвидация отклонений, дефектов и повреждений элемента или усиление отдельных его участков с целью восстановления его первоначальной (согласно проекту) прочности, жесткости. Непосредственное усиление - процесс увеличения несущей способности или жесткости элемента приданием ему новых повышенных характеристик.

Особенности работ по усилению зданий Условия производства работ значительно усложняются из-за повышенной стесненности площадки и необходимостью совмещения монтажных и общестроительных работ с основной деятельностью предприятия. Стесненные условия ограничивают использование машин и механизмов, обуславливая преобладание доли неиндустриального ручного труда. Большое количество дополнительных трудоемких операций, связанных с подготовкой поверхности существующих усиливаемых конструкций, на многие из которых не разработаны механизированные способы ведения работ. Необходимость выполнения демонтажных, временно-укрепительных, разгрузочных работ. Плохая вентиляция и слабая освещенность помещений, труднодоступность участков. Большой объем подгоночных работ, индивидуальное решение каждого конструктивного элемента усиления, большая зависимость качества работ от эксплуатационного состояния усиливаемой конструкции, повышенные требования к качеству выполнения усилительных работ по сравнению с новым строительством. Наличие особых условий в действующем цехе - повышенная пожаро- и взрывоопасность, вибрация, наличие технологических и инженерных коммуникаций и т.п.