Обследование технического состояния балок перекрытия

Обследование технического состояния балок перекрытия
Обследование технического состояния балок перекрытия

Содержание

  1. Введение
  2. Условия эксплуатации конструкции
  3. Результат обследования несущих и ограждающих конструкций
  4. Общие выводы
  5. Заключение
  6. Рекомендации
  7. Фотофиксация объекта
  8. Схема расположения обследуемых балок
  9. Схема расположения типовых трещин на балках

Введение

1. Основание для проведения обследования.

Договор №... от «16» марта 2021

2. Заказчик обследования.

...

3. Исполнители обследования.

ООО «ИнРегионГрупп».

4. Время проведения обследования.

Работы по инженерно-техническому обследованию здания, произведены в марте 2021г.

5. Объект обследования.

Здание торгового центра, расположенного по адресу: г. Москва.

6. Элементы, подлежащие обследованию.

Согласно техническому заданию, выполнялось определение технического состояния несущих конструкций здания (стропильных балок покрытия).

7. Цель обследования.

Целью работ по выполнению технического обследования является определение технического состояния строительных конструкций здания (балок), в связи с образованием дефектов в виде трещин.

8. Выполненный комплекс работ.

  1. Подготовка к проведению обследования.
  • Произведён анализ предоставленной документации.
  1. Работы на объекте.
  • Выполнен визуальный осмотр объекта.
  • Произведена фотофиксация объекта и этапов обследования.
  • Произведено освидетельствование и инструментальное обследование конструкций.
  • Оформление документов выполнено в соответствии с требованиями Единой Системы Конструкторской Документации.

9. Инструментальное обеспечение обследования, методика проведения испытаний.

Съёмка геометрических параметров и прочностных характеристик конструкций выполнена приборами:

  • 5-ти метровой рулеткой измерительной металлической.
  • Дальномер лазерный.
  • Линейка измерительная.
  • УЗК-прибор.
  • Тахеометр.

10. Использованная при обследовании проектная, исполнительная, эксплуатационная и другая документация.

Предоставленная заказчиком документация:

  • Техническое заключение ОБ/2409 - ТЗК.
  • АКТ общего осмотра строительных конструкций здания, расположенного по адресу: г. Москва.

Все работы выполнены в соответствии с ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» и СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений». Настоящие стандарты и правила предназначены для применения в строительстве при проведении обследований и мониторинга технического состояния зданий и сооружений, при разработке заданий на проектирование и разработке проектной документации, и не устанавливают требований к проектированию мероприятий по устранению выявленных недостатков в грунтовых массивах, конструкциях, их элементах и соединениях, а также к проектированию мероприятий по восстановлению, усилению и капитальному ремонту объекта.

Классификация технического состояния конструкций приведена в соответствии с ГОСТ 31937-2011, для оценки технического состояния предусмотрено четыре категории, характеризующие состояние конструкций здания:

Нормативное техническое состояние: Категория технического состояния, при котором количественные и качественные значения параметров всех критериев оценки технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений, включая состояние грунтов основания, соответствуют установленным в проектной документации значениям, с учетом пределов их изменения.

Работоспособное техническое состояние: Категория технического состояния, при которой некоторые из числа оцениваемых контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта или норм, но имеющиеся нарушения требований в конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению работоспособности, и необходимая несущая способность конструкций и грунтов основания, с учетом влияния имеющихся дефектов и повреждений, обеспечивается.

Ограниченно-работоспособное техническое состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, при которой имеются крены, дефекты и повреждения, приведшие к снижению несущей способности, но отсутствует опасность внезапного разрушения, потери устойчивости или опрокидывания, и функционирование конструкций и эксплуатация здания или сооружения возможны либо при контроле (мониторинге) технического состояния, либо при проведении необходимых мероприятий по восстановлению или усилению конструкций и (или) грунтов основания и последующем мониторинге технического состояния (при необходимости).

Аварийное состояние: Категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, включая состояние грунтов основания, характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими об исчерпании несущей способности и опасности обрушения и (или) характеризующаяся кренами, которые могут вызвать потерю устойчивости объекта.

Трещины на торцах обследуемых балок, в районе опирания плит
Трещины на торцах обследуемых балок, в районе опирания плит

Условия эксплуатации конструкции

1. Условия эксплуатации ограждающих конструкций.

Влажностный режим помещений зданий Нормальный.

Результат обследования несущих и ограждающих конструкций

Согласно техническому заданию, выполнялось обследование балок, несущих ребристые плиты покрытия, в осях :

  • Балка №1 - в осях Б-Е/5.
  • Балка №2 - в осях Б-Е/4.
  • Балка №3 - в осях А-Б/5.

Результат обследования балок

1. Конструкция.

Обследуемые балки выполнены по серии ПК 01-116 «Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки», по балкам выполнено усиление.

По результатам обследования зафиксирована следующая конструкция балок:

  • Габаритные размеры балок : 40х79х28см
  • Армирование выполнено ребристой арматурой диам. 16мм, 3-я рядами по 3 шт. (всего 9), с шагом 4 см.
  • Защитный слой бетона толщиной 4см.
  • Опирание на колонны размерами 40х40см, с уширениями по 10 см, в районе опор под ригели.
  • На ригели опираются ребристые плиты покрытия, шириной в 3м.

Усиление балок

Усиление балок выполнено из двух прокатных уголков размером 20х12,5см, сваренных между собою пластинами. Уголки опираются на подкосы из спаренных швеллеров №14 (14х5,8 см) которые, в свою очередь, крепятся к усилению колонн из уголков 8х8 см.

Крепление прокатного уголка выполнено стержнями к пластинам, уложенным по верхней части ж/б балок.

2. Описание материалов: класс бетона, вид кирпича, вид и форма камня, вид раствора, вид крупного заполнителя в бетоне и т.д.

Бетон − тяжёлый.

При обследовании прочности бетона ригеля прибором УКС-МГ4 (ультразвуковым методом контроля, в соответствии с ГОСТ 17624 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности») было зафиксировано, что прочность балок снижена, показания, в среднем 16-21МПа, в участках без трещин, и до нулевой прочности в районах трещин.

Показания прочности бетона балок соответствуют классу и марке бетона по прочности В15/М200.

3. Техническое состояние и дефекты, выявленные при обследовании.

Зафиксированные дефекты балок №1 и 2 идентичные. Доступ до балки №3 был ограничен. По результатам визуального обследования зафиксировано:

  • Визуально, поверхность балок имеет множественные дефекты в виде раковин, наплывов, и непровибрированных участков.
  • На всех балках имеются сколы торцевой части, с образованием трещин шириной раскрытия до 1 см и более.
  • По боковым частям балок имеются множественные характерные наклонные диагональные расходящиеся трещины, а также имеются трещины по нижним граням балок, в центральной части.
  • В центральной части балки №1 зафиксирован значительный скол бетона ребра, с обнажением арматуры.
  • На боковой части балки №2 также зафиксированы горизонтальные трещины.
  • Также зафиксированы трещины в ребристых плитах - диагональные и по низу ребер, и сколы бетона.
  • У балки №3, в местах доступа для осмотра, в районе опирания балки в осях Б/5, имеются аналогичные диагональные трещины и трещина на торце балки. Также при осмотре центральной части были зафиксированы трещины на нижней части балки.
  • Уголки усиления балок не прилегают к нижним поверхностям ж/б балок на боковых участках, зазоры местами более 1см.

Схема трещин в балках указана в Приложении №5.

Трещины на торцах обследуемых балок, в районе опирания плит
Трещины на торцах обследуемых балок, в районе опирания плит

Общие выводы

В результате проведённого детального визуально-инструментального обследования технического состояния ригелей здания по адресу: г. Москва, можно сделать следующие выводы:

  1. Конструкция балок

Обследуемые балки выполнены по серии ПК 01-116 «Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки». По балкам выполнено усиление.

По результатам обследования зафиксирована следующая конструкция балок:

  • Габаритные размеры балок : 40х79х28см
  • Армирование выполнено ребристой арматурой диам. 16мм, 3-я рядами по 3 шт. (всего 9), с шагом 4 см.
  • Защитный слой бетона толщиной 4см.
  • Опирание на колонны размерами 40х40см, с уширениями по 10 см, в районе опор под ригели.
  • На ригели опираются ребристые плиты покрытия, шириной в 3м.
  1. Усиление балок

Усиление балок выполнено из двух прокатных уголков размером 20х12,5см, сваренных между собою пластинами. Уголки опираются на подкосы из спаренных швеллеров №14 (14х5,8 см) которые, в свою очередь, крепятся к усилению колонн из уголков 8х8 см.

Крепление прокатного уголка выполнено стержнями к пластинам, уложенным по верхней части ж/б балок.

  1. Зафиксированные дефекты

Зафиксированные дефекты балок №1 и 2 идентичные. Доступ до балки №3 был ограничен. По результатам визуального обследования зафиксировано:

  • Визуально, поверхность балок имеет множественные дефекты в виде раковин, наплывов, и непровибрированных участков.
  • На всех балках имеются сколы торцевой части, с образованием трещин шириной раскрытия до 1 см и более.
  • По боковым частям балок имеются множественные характерные наклонные диагональные расходящиеся трещины, а также имеются трещины по нижним граням балок, в центральной части.
  • В центральной части балки №1 зафиксирован значительный скол бетона ребра, с обнажением арматуры.
  • На боковой части балки №2 также зафиксированы горизонтальные трещины.
  • Также зафиксированы трещины в ребристых плитах - диагональные и по низу ребер, и сколы бетона.
  • У балки №3, в местах доступа для осмотра, в районе опирания балки в осях Б/5, имеются аналогичные диагональные трещины и трещина на торце балки. Также при осмотре центральной части были зафиксированы трещины на нижней части балки.
  • Уголки усиления балок не прилегают к нижним поверхностям ж/б балок на боковых участках, зазоры местами более 1см.
  1. Результаты замеров прочности бетона балок

При обследовании прочности бетона балки прибором УКС-МГ4 (ультразвуковым методом контроля, в соответствии с ГОСТ 17624 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности») было зафиксировано, что прочность балок снижена, показания, в среднем 16-21МПа, в участках без трещин, и до нулевой прочности в районах трещин.

Показания прочности бетона балок соответствуют классу и марке бетона по прочности В15/М200.

  1. Результаты замеров прогибов

Замеренные прогибы балок, в среднем 20-24 мм, что согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» в пределах нормативных значений, а у балки №3, величиной 41-45мм, что близко к предельным значениям (для 12м пролёта согласно таблице Д.1 максимальный прогиб l/250, что соответствует 48 мм).

  1. Причины появления дефектов

Причинами образования зафиксированных дефектов можно назвать следующие:

  • Образование торцевых трещин связано с тем, что верхняя арматура не доведена до торцов.
  • Образование характерных диагональных трещин на боковых гранях балок, трещин на нижней поверхности в растянутой зоне, горизонтальных трещин и показатели сниженной прочности бетона свидетельствуют об общей перенапряженности конструкции балки, общем снижении прочности и потере преднапряженности арматуры.
Трещины на торцах обследуемых балок, в районе опирания плит
Трещины на торцах обследуемых балок, в районе опирания плит

Заключение

В балках, на опорах, в районе давления крайних рёбер плит покрытия, зафиксировано образование трещин. По результатам обследования нескольких балок можно сделать заключение, что данные трещины имеют опасное развитие, местами шириной раскрытия более 1см и образованием скола торца балки, из-за того, что верхняя арматура балки не доведена до края торцов, данные дефекты могут повлечь за собой обрушение крайних плит. На опорах плит, опирающихся на балки в данных местах, также, местами, зафиксированы трещины, что свидетельствует о напряжённом состоянии данного участка. Кроме, того:

  • Ближе к центру зафиксированы горизонтальные трещины - свидетельствуют о больших внутренних противоположно направленных усилиях в балке. По результатам поверочного расчёта установлено, что балка имеет загруженность 130%, в результате чего и появились характерные трещины.
  • Наличие множественных диагональных наклонных трещин, трещин по нижней грани, горизонтальных трещин в бал значительно снизило их прочностные показатели и жёсткость.
  • Конструкция существующего усиления не разгружает конструкцию балок и не повышает жёсткость и прочность блок, т.к. профильные уголки не соприкасаются с балками по всей длине, а крепление стержнями и пластинами к верху балки не обеспечивают жёсткость. Кроме того, данная конструкция усиления с подкосами может вносить изменение в рабочую схему однопролётной балки с шарнирными опорами на многопролётную балку, что только приведёт к возникновению опорных моментов в сжатой зоне бетона балки, в сечении не предназначенном для восприятия изгибающих усилий, а только сжатия.

В связи с чем можно сделать вывод о том, что конструкции ригелей находятся в аварийном работоспособном состоянии и имеется опасность обрушения. Для дальнейшей безопасной эксплуатации здания необходимо выполнить усиление и ремонт балок по специально-разработанному проекту.

Согласно «СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений техническое» (см приложение) состояние балок соответствует категории 5 - Аварийное состояние.

Рекомендации

Рекомендуется частично вывести из работы существующие балки, путём устройства по существующим колоннам, над кровлей здания металлических рам и выполнить покрытие из профилированного листа по балкам, теплоизоляции из минеральных плит и кровли. Произвести ремонт существующих железобетонных балок и плит покрытия, и демонтировать существующий «пирог» кровли с плит покрытия. После проведённых мероприятий железобетонные балки будут воспринимать нагрузку только от собственного веса и плит покрытия.

Как вариант разгрузки балок и вывода их из работы рекомендуется выполнить устройство облегченный кровли, путём демонтажа существующей кровли и плит покрытия, и монтажа новой кровли по профлисту и металлическим прогонам.

Работы выполнять по специально-разработанному проекту, при устройстве новой кровли должна быть обеспечена пространственная жёсткость здания.

Фотофиксация объекта

 

 

Выступ рабочей арматуры балки
Выступ рабочей арматуры балки
Диагональные наклонные трещины по балке
Диагональные наклонные трещины по балке
Диагональная и горизонтальная трещина в балке
Диагональная и горизонтальная трещина в балке
Зазоры между профилем усиления и основной балкой
Зазоры между профилем усиления и основной балкой
Крепление профилей усиления через пластины. Пластина прогибается.
Крепление профилей усиления через пластины. Пластина прогибается.
Крепление профилей усиления через стержни и пластины
Крепление профилей усиления через стержни и пластины
Измерение прочности бетона прибором УЗК-контроля
Измерение прочности бетона прибором УЗК-контроля

 

 

Схема расположения обследуемых балок

План 1 этажа
План 1 этажа

Схема расположения типовых трещин на балках

Схема расположения типовых трещин на балках
Схема расположения типовых трещин на балках