Техническое обследование балки перекрытия с определением ее несущей способности
Содержание
- Введение
- Характеристика объекта
- Условия эксплуатации конструкций
- Результаты инструментальных исследований
- Ведомость дефектов и повреждений по результатам визуального обследования
- Результаты поверочных расчетов
- Оценка технического состояния конструкций и сравнение с требованиями нормативных документов
- Выводы
- Заключение
- Рекомендации
- Поверочные расчёты
Введение
1. |
Основание для проведения обследования. |
Договор № ... |
2. |
Заказчик обследования. |
... |
3. |
Исполнители обследования. |
ООО «ИнРегионГрупп». |
4. |
Время проведения обследования. |
Работы по инженерно-техническому обследованию ж/б балки произведены 26 марта 2014г. |
5. |
Объект обследования. |
Индивидуальный жилой дом. |
6. |
Элементы, подлежащие обследованию. |
Согласно техническому заданию, выполнялось визуальное и детальное (инструментальное) обследование, объектами технического обследования являлись:
|
7. |
Цель обследования. |
Целью работ по выполнению технического обследования является определение технического состояния балки перекрытия рамы, по оси Г/1-6, и выполнение поверочных расчётов балки с учётом изменения конструкции надземной части здания и новых нагрузок, с учётом существующего технического состояния. В состав отчета по итогам обследования технического состояния объекта вошли:
|
8. |
Выполненный комплекс работ. |
Произведен анализ архивной проектной документации.
В связи с тем, что при предварительном обследовании обнаружены дефекты конструкций, в виде деформационных трещин на опорной зоне балки, в соответствии с СП 13-102-2003 на объекте были произведены обмерные работы и работы по сплошному обследованию конструкций. Для определения геометрии и сечения конструктивных элементов чаши выполнены следующие обмерные работы:
Выполнен неразрушающий контроль прочности бетона строительных конструкций в 8-ти точках, по ГОСТ 18105-2010 и ГОСТ 17624-87. Произведено освидетельствование дефектов. По результатам осмотра выполнена дефектная ведомость. |
9. |
Инструментальное обеспечение обследования, методика проведения испытаний. |
Съемка геометрических параметров и прочностных характеристик конструкций выполнена приборами:
|
10. |
Использованная при обследовании проектная, исполнительная, эксплуатационная и другая документация. |
|
Характеристика объекта
1. Назначение существующего здания. |
Жилой дом. |
2. Год постройки здания. |
В процессе строительства. На момент проведения обследования построены стены и рамы цокольного этажа на отметке -2.7м и уложены сборные перекрытия на отметке 0.00м. |
3. Объёмно-планировочное решение здания. |
Отдельно стоящее здание, состоящее из нескольких прямоугольных объёмов. |
4. Описание несущих и ограждающих конструкций: |
|
а) наружные стены; |
Железобетонные, толщиной 510мм. |
б) покрытие; |
Отсутствует. |
в) перекрытия; |
Балки сечением 0,53х0,48м, по балкам уложены железобетонные сборные плиты марки ПК60 15-8 Ат800. |
д) кровля. |
Отсутствует. |
5. Полы – материал. |
Отсутствует. |
6. Оконные и дверные заполнения. |
Отсутствует. |
7. Пространственная жёсткость здания. |
Жесткость здания обеспечивается совместной работой монолитных стен, рам, сборного перекрытия. |
8. Благоустройство площадки (планировка двора, наличие отмосток). |
Отсутствует. |
9. Лестницы и лестничные марши. |
Отсутствует. |
10. Перегородки. |
Отсутствуют |
11. Инженерные коммуникации. |
Отсутствует. |
12. Техническое состояние здания, определённое при предварительном визуальном осмотре. |
Техническое состояние железобетонных рам, вследствие наличия деформационных трещин на опорном участке балок, оценивается как недопустимое. |
13. Климатические данные района строительства. |
Согласно СП 20.13330.2011 здание расположено в III снеговом районе, с весом снегового покрова на 1м2 горизонтальной поверхности земли равным 1,8КПа. Нормативная среднемесячная температура января -10°С. Нормативное значение ветрового давления для I района составляет 0,23 КПа. Нормативная глубина промерзания грунта, согласно Пособию к СНиП 2.02.01-83*, принимается h0=1,4 м. Нормативное отклонение от средней температуры воздуха наиболее холодных суток от средней месячной температуры в январе 20°С. |
14. Уровень ответственности. |
Согласно ГОСТ Р54257-2010, табл. №1, примерный срок службы сооружения не менее 25 лет, сооружение относится к уровню 2 - нормальному уровню ответственности. |
Условия эксплуатации конструкций
1. Параметры внутреннего воздуха. |
Расчётные параметры внутреннего воздуха, в соответствии с СП50.13330.2012:
|
2. Параметры наружного воздуха. |
Параметры наружного воздуха, согласно СП 131.13330.2012: Температура воздуха наиболее холодных суток:
Температура воздуха наиболее холодной пятидневки:
Абсолютная минимальная температура воздуха -44°С. Средняя месячная относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца 84%. Средняя скорость ветра, за период со средней суточной температурой воздуха ≤ 8 °С - 5 м/с. Зона влажности – нормальная. |
2. Условия эксплуатации ограждающих конструкций. |
Конструкция рамы по оси Г/1-6 эксплуатируется в закрытом помещении. |
Результаты инструментальных исследований
Результат обследования балок и колонн рамы по оси Г/1-6, на отметке -2.700м и 0.000м
1. Конструкция рамы по результатам обследования. |
Рама выполнена из монолитного железобетона, состоит из 3-х пролётной неразрезной балки, сечением 530х480мм и колонн сечением 480х480мм (см. приложение №2 чертежи строительных конструкций). Соединение балки с колоннами и стенами — жёсткое. Армирование балок выполнено из 2-х продольных стержней, диаметром 22мм, уложенных по нижнему и верхнему сечению балки, и поперечных стержней диаметром 2х8мм. Расстояние между стержнями поперечного армирования 0,4м. Расстояние между нижней и верхней продольными стержнями 0,47м. Защитный слой бетона от верхнего обреза балок до верхнего пояса армирования равен 30 мм, до нижнего пояса армирования - 30мм. Армирование колонн выполнено из 4-х продольных стержней диаметром 22мм и стержней поперечного армирования диаметром 8мм, которые установлены с шагом 0,4м. Защитный слой бетона от 40мм до 100мм. Класс арматуры для продольных стержней принят А400, для поперечной арматуры А240. |
2. Описание материалов: класс бетона, вид кирпича, вид и форма камня, вид раствора, вид крупного заполнителя в бетоне и т.д. |
По результатам измерения прочности бетона неразрушающим методом контроля установлено, что класс бетона по прочности соответствует В20, М300 (30,3МПа). |
3. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция. |
Выполнена вертикальная гидроизоляция наружных стен. |
4. Дефекты, выявленные при обследовании. |
Вертикальные и диагональные трещины в балке, в месте её опирания на колонну. Ширина раскрытия трещины 0,3мм. Глубина развития трещин до 0,938м. Высота 530мм. |
Ведомость дефектов и повреждений по результатам визуального обследования
Конструкция |
Место дефекта |
Дефект или повреждение |
Объём дефекта |
Возможные причины Возникновения дефектов |
Мероприятия по устранению дефектов |
Неразрезная балка перекрытия рамы, по оси Г/9 |
Ось Г/1-6. Балки на отметке -0.75м |
Деформационные трещины. |
H=0.53м B=0.093м |
Армирование выполнено не в соответствии с проектом. |
Усиление балки по специальному проекту |
Результаты поверочных расчетов
Вследствие изменения исходного проекта индивидуального жилого дома произведён поверочный расчёт балки с учётом новой проектируемой нагрузки от надземной части здания. Сбор нагрузок от надземной части здания предоставлен в приложении №1. Нагрузка на балку в осях Г/4-2 составляет 33.55т/м.п.
По результатам проведённых поверочных расчётов многопролётной балки по Г/1-6 установлено, что несущая способность железобетонной балки будет недостаточной для восприятия планируемой нагрузки, вследствие этого в расчёт введены дополнительные опоры в центре пролётов балки, в осях Г/4-3 и Г/3-2. Опоры приняты сечением 0,8х0,4м с консольными выступами у верха опор, шириной 0,6м от поверхности сечения опор и 1м от центра тяжести опор. Вследствие недостаточного армирования и наличия трещин в расчёт принято усиление существующей балки в осях Г/4-2, путём установки по боковым поверхностям балки дополнительного армирования верхнего и нижнего сечения продольными стержнями А400, диаметром 16мм и поперечного армирования стержнями А400 диаметром 16мм, с шагом 0,2м, с наращиванием сечения балки на 0,046м по нижней и боковым поверхностям, путём торкретирования бетона.
По результатам проведённых поверочных расчётов с учетом усиления балки и постановки дополнительных опор установлено, что сечение балки в месте наибольших усилий (ось Г/3) будет задействовано на 62.4%.
(Графические материалы поверочного расчёта представлены в приложении №1).
Оценка технического состояния конструкций и сравнение с требованиями нормативных документов
Наименование конструкции |
Техническое состояние |
Мероприятия для обеспечения нормальной эксплуатации |
Сборное перекрытие |
Работоспособное |
Не требуется. |
Рама, в осях Г/4-2 |
Недопустимое |
Усиление конструкции |
Стены |
Работоспособное |
Не требуется |
Выводы
В результате проведенного детального обследования технического состояния, и поверочных расчётов плиты и балки перекрытия можно сделать следующие выводы:
- По результатам детального обследования установлено, что техническое состояние рамы по оси Г/5-2 оценивается как недопустимое, вследствие наличия деформационных трещин, в балке по оси Г/3. Балка и колонна по оси Г/3 выполнена с отступлением от проекта ООО «... стадия РП лист 17», в части армирования узлов соединения балок и колонны. По проекту предусмотрено поперечное армирование балок и колонн у опорной зоны, с шагом 0,1м, из стержней диаметром 8мм. По факту выполнено армирование из сдвоенных стержней, диаметром 8мм (общая величина сечения 16мм), с шагом 0,4м. В соответствии с «Классификатором основных дефектов в строительстве и промышленности строительных материалов» дефект является значительным.
Извлечение п.72 Несоответствие конструктивного выполнения узлов сопряжения несущих конструкций проектным решениям. Вид дефекта значительный. Значительный дефект - дефект, при наличии которого существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики строительной продукции и ее долговечность.
Значительный дефект подлежит устранению до скрытия его последующими работами.
- Вследствие наличия дефектов в балке, а также увеличения нагрузок из-за изменения проектного решения, существующая балка подлежит усилению.
- По результатам проведённых поверочных расчётов установлено, что для обеспечения несущей способности балки в осях Г/4-2 необходимо усиление балки, путём установки дополнительных опор, сечением 0,8х0,4м, с консольными выступами у опорной части балки, и устройство дополнительного армирования по боковым поверхностям балок из продольных и поперечных стержней, диаметром 16мм, с последующим торкретированием на высоту 0.046м по нижней и боковым поверхностям балки. При выполнении такого решения несущая способность балки будет обеспечена. Вследствие несоответствия армирования колонны по оси Г/3 необходимо также произвести её усиление, аналогично способу усиления многопролётной балки, путём установки дополнительного продольного и поперечного армирования, с последующим торкретированием на высоту 0,046м от боковых поверхностей колонны.
- Вследствие увеличения нагрузок на плиту перекрытия, несущая способность сечения на продавливание от опор может оказаться недостаточной. Необходимо выполнить поверочный расчёт с учётом новых нагрузок (нагрузки от рамы и дополнительных опор представлены в Приложении №1).
Заключение
- Для дальнейшей эксплуатации рамы по оси Г/2-5 необходимо выполнить мероприятия по усилению существующей конструкции по специально-разработанному проекту усиления.
Рекомендации
- Методика выполнения работ по усилению балок методом увеличения сечения и постановки дополнительной арматуры в соответствии с типовой технологической картой «7.01.01.61 Усиление железобетонных балок и ригелей перекрытий и покрытий устройством обойм и наращиванием бетона в уровне перекрытий и снизу при подаче и укладке бетона ленточными транспортерами, бетононасосами и пневмонагнетателями, торкрет машинами (Москва 1989)» рекомендуется произвести усиление по схеме б, путём устройства дополнительной продольной и поперечной арматуры и увеличением сечения, путём торкретирования.
- По конструктивной схеме настоящей картой предусмотрено усиление конструкций тремя типам и монолитных набетонок.
В случае не совпадения проектного решения усиления балочного перекрытия с конструктивными схемами, принятыми в настоящей технологической карте, следует привязывать технологию производства работ к наиболее подходящей конструктивной схеме из указанных, с необходимым пересчетом объемов и параметров согласно проекту усиления.
Конструктивные схемы усиления конструкций
Рис . 1 А - пролет балки; 1 - новая рабочая продольная арматура; 2 - хомут; 3 - новая поперечная арматура; 4 - старая рабочая арматура; 5 - соединительные скобы |
Поверочные расчёты
Сбор нагрузок на балку рамы в осях Г/1-4. Нагрузка от перекрытий и конструкции пола.
Таблица 1
№ |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка т/м2 |
Коэффициент надёжности gf |
Расчётная нагрузка т/м2 |
1 |
На перекрытие над подвалом (в осях 4/5-Г). |
|||
2 |
Собственный вес сборного перекрытия из пустотных плит над подвалом (плита марки ПК 60-12-8). |
0.296 |
1.1 |
0.326 |
3 |
Конструкция пола в ванных и кухни. 1.Стяжка ц/п, толщиной 0.03м. (объёмный вес 1.8т/м3). 2.Плитка из керамогранита (объёмный вес 2.4т/м3), толщиной 0.007м. 3. Гидроизол в один слой, вес 0,001т/м2. |
0.072 |
1.3 |
0.094 |
4 |
Временная нагрузка. |
0.2 |
1.2 |
0.24 |
5 |
Нагрузка от перегородок. |
0.256 |
1.1 |
0.282 |
7 |
Итого: |
0.942 |
||
8 |
На перекрытие над подвалом (в осях 2/4-Г). |
|||
9 |
Собственный вес сборного перекрытия из пустотных плит над подвалом (плита марки ПК 60-12-8). |
0.296 |
1.1 |
0.326 |
10 |
Конструкция пола. 1.Стяжка ц/п, толщиной 0.03м (объёмный вес 1.8т/м3, нагрузка 0.054т/м2). 2. Фанера 0,01м (нагрузка 0,0065т/м2). 3. Паркетная доска, толщина 0,01м (объёмный вес 0.65т/м3, нагрузка 0.0065т/м2). 4. Полиэтиленовая плёнка толщиной 0.002м. |
0.0672 |
1.3 |
0.088 |
11 |
Временная нагрузка. |
0.15 |
1.2 |
0.18 |
12 |
Нагрузка от перегородок. |
0.256 |
1.1 |
0.282 |
|
Итого: |
|
|
0.877 |
13 |
На перекрытие над 1-м этажом (в осях 2/3-Г). |
|||
14 |
Собственный вес сборного перекрытия из пустотных плит над подвалом (плита марки ПК 60-12-8). |
0.296 |
1.1 |
0.326 |
15 |
Конструкция пола в ванных. 1.Стяжка ц/п, толщиной 0.03м (объёмный вес 1.8т/м3). 2.Плитка из керамогранита (объёмный вес 2.4т/м3) толщина 0.007м. 3. Гидроизол в один слой, вес 0,001т/м2. |
0.072 |
1.3 |
0.094 |
16 |
Временная нагрузка. |
0.2 |
1.2 |
0.24 |
17 |
Нагрузка от перегородок. |
0.256 |
1.1 |
0.282 |
Итого: |
0.942 |
|||
18 |
На перекрытие над 1-м этажом (в осях 4/5-Г). |
|||
19 |
Собственный вес сборного перекрытия из пустотных плит над подвалом (плита марки ПК 60-12-8). |
0.296 |
1.1 |
0.326 |
20 |
Конструкция пола. 1.Стяжка ц/п, толщиной 0.03м (объёмный вес 1.8т/м3, нагрузка 0.054т/м2). 2. Фанера 0,01м, 0.65т/м3 (нагрузка 0,0065т/м2). 3. Паркетная доска, толщина 0,01м (объёмный вес 0.65т/м3, нагрузка 0.0065т/м2). 4. Полиэтиленовая плёнка толщиной 0.002м. |
0.0672 |
1.3 |
0.088 |
21 |
Временная нагрузка. |
0.15 |
1.2 |
0.18 |
22 |
Нагрузка от перегородок. |
0.256 |
1.1 |
0.282 |
Итого: |
|
|
0.877 |
|
23 |
Нагрузка на перекрытие над 2-м этажом. |
|||
24 |
Собственный вес сборного перекрытия из пустотных плит над подвалом (плита марки ПК 60-12-8). |
0.296 |
1.1 |
0.326 |
25 |
Конструкция пола. 1.Стяжка ц/п, толщиной 0.03м, (объёмный вес 1.8т/м3, нагрузка 0.054т/м2). 2. Фанера 0,01м. 0.65т/м3 (нагрузка 0,0065т/м2). 3. Паркетная доска, толщина 0,01м (объёмный вес 0.65т/м3, нагрузка 0.0065т/м2). 4. Полиэтиленовая плёнка толщиной 0.002м. |
0.0672 |
1.3 |
0.088 |
26 |
Временная нагрузка. |
0.15 |
1.2 |
0.18 |
27 |
Итого: |
|
|
0.6 |
Нагрузка на балку по оси Г от веса перекрытий.
Таблица 2
Наименование нагрузки |
Расчётная т/м2 |
Расчётная т/м.п |
На балку в осях Г/4-5 |
||
Над подвалом |
0.942 в осях В/Г 0.877 в осях Г/Д |
0.942х3+0.877х3=5.46 |
Над 1этажом |
0.877 |
0.877х6=5.27 |
Над 2-м этажом |
0.6 |
0.6х6=3.6 |
Итого: |
|
14.33 |
На балку в осях Г/2-3 |
||
Над подвалом |
0.877 |
|
Над 1этажом |
0.877 в осях В/Г 0.942 в осях Г/Д |
|
Над 2-м этажом |
0.6 |
|
Итого: |
|
14.33 |
Итого от перекрытий |
|
28.66 |
Нагрузка на балку от стен здания.
Таблица 3
Наименование нагрузки |
Нормативная т/м.п. |
Коэффициент надёжности gf |
Расчётная нагрузки т/м |
Кирпичная кладка. Стен 1-го этажа, толщиной 0.38м и высотой 3.2м, из керамического пустотного кирпича на ц.п. растворе (объёмный вес 1.6т/м3), штукатурка ц/п, толщиной 0.02мм (объёмный вес 1.8т/м3). |
1.6х0.38х3.2=1,95 1.8х0.02х3.2=0.12 |
1.1 1.3 |
2.14 0.156 |
Кирпичная кладка. Стен 2-го этажа, толщиной 0.38м и высотой 3.2м, из керамического пустотного кирпича, на ц.п. растворе (объёмный вес 1.6т/м3). |
1.6х0.38х3.2=1,95 1.8х0.02х3.2=0.12 |
1.1 1.3 |
2.14 0.156 |
Железобетонный пояс жесткости стен на 1-ом этаже h=0.20м, b=0.38м. (объёмный вес 2.4т/м3). |
2.4х0.20х0,38=0,25 |
1.1 |
0.201 |
Железобетонный пояс жесткости стен на 2-ом этаже h=0.20м, b=0.38м. (объёмный вес 2.4т/м3) |
2.4х0.20х0,38=0,25 |
1.1 |
0.201 |
Итого: |
5 |
Вывод
Нагрузка на раму без учёта собственного веса неразрезной балки над подвалом в осях 1/4 –Г составит 33.66т/м.п.