Обследование конструкций водонапорной башни, на предмет возможности дальнейшей эксплуатации

Обследование конструкций водонапорной башни, на предмет возможности дальнейшей эксплуатации
Обследование конструкций водонапорной башни, на предмет возможности дальнейшей эксплуатации

Содержание

  1. Введение
  2. Результаты инструментальных исследований
  3. Результат обследования железобетонного фундамента на отметке -0.800м
  4. Результат обследования ствола и бака водонапорной башни
  5. Классификация выявленных дефектов
  6. Выводы
  7. Заключение
  8. Фотофиксация дефектов и этапов обследования
  9. Результаты поверочного расчета, с учетом уменьшения стенок стоек вследствие коррозии

Введение

1.

Основание для проведения обследования.

Договор №142-03

2.

Заказчик обследования.

...

3.

Исполнители обследования.

ООО «ИнРегионГрупп»

4.

Время проведения обследования.

Работы по инженерно-техническому обследованию водонапорной башни произведены в октябре 2018г.

5.

Объект обследования.

Инженерное сооружение Водонапорная башня

6.

Элементы, подлежащие обследованию.

Согласно техническому заданию выполнялось визуальное и детальное (инструментальное) обследование. Объектами технического обследования являлись:

  • Монолитный железобетонный фундамент.
  • Металлические конструкции водонапорной башни.

7.

Цель обследования.

Целями обследования являются:

Визуально-инструментальное техническое обследование несущих строительных конструкций сооружения водонапорной башни, на предмет их технического состояния и возможности дальнейшей эксплуатации.

  • Выявление дефектов и повреждений.
  • Оценка технического состояния конструкций водонапорной башни.
  • Разработка технического заключения с выводами.

8.

Выполненный комплекс работ.

По результатам обследования составлено заключение о техническом состоянии несущих конструкций покрытия здания, включающее в себя:

  • Техническую характеристику объекта обследования.
  • Результаты обследования.
  • Выводы и рекомендации по результатам обследования.
  • Материалы фотофиксации.
  • Выполнен неразрушающий контроль прочности бетона строительных конструкций, по ГОСТ 18105-2010.
  • Произведены работы по определению выполненных работ соответствию проектной документации и требованиям нормативной документации.
  • Произведена классификация дефектов, оценка технического состояния и возможность эксплуатации водонапорной башни.

9.

Инструментальное обеспечение обследования, методика проведения испытаний.

Съемка геометрических параметров и прочностных характеристик конструкций выполнена приборами:

  • 5-ти метровой рулеткой измерительной металлической.
  • Прибор для определения толщины металла.
  • Трещиномер-шаблон.
  • Линейка измерительная.
  • Отвес строительный.
  • Штангенциркуль.
  • Металлоискатель Bosh.
  • Ультразвуковой прибор-дефектоскоп, для определения прочности и анализа дефектов в теле бетона бетона УКС МГ-4.

10.

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

Типовой проект 901-5-29 «Унифицированные стальные водонапорные башни заводского изготовления емкостью 15,25,50м3 высотой ствола 12,15,18м.

Все работы выполнены в соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» и СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений».

Классификация технического состояния конструкций приведена в соответствии с ГОСТ Р 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.

Точечная коррозия на стойках башни

Точечная коррозия на стойках башни

Результаты инструментальных исследований

Результат обследования железобетонного фундамента на отметке -0.800м

1. Конструкция плиты по результатам обследования.

Фундамент столбчатый, с монолитными столбами, которые служат опорами под металлические стойки водонапорной башни.

Высота столбов фундамента 1000мм, сечение 500х500мм. Глубина залегания фундаментной плиты от планировочной отметки -1.8м.

Анкерные болты выполнены из стержней диаметром 25мм, в количестве 4шт.

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 В35 (45-50МПа).

3. Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция.

Отсутствует.

4. Дефекты, выявленные при обследовании.

Дефектов в виде деформационных трещин, сколов, следов коррозии арматуры не зафиксировано.

5. Техническое состояние.

Работоспособное.

Основание стойки башни. Точечная коррозия и утрата антикоррозионной защиты пластин.
Основание стойки башни. Точечная коррозия и утрата антикоррозионной защиты пластин.

Результат обследования ствола и бака водонапорной башни

1. Конструкция ствола водонапорной башни по результатам обследования.

Конструктивно, ствол башни выполнен в виде пространственной ферменной конструкции, которая состоит из 4-х стоек и вертикальных связей между стойками. Стойки установлены с шагом 5145мм. Связи установлены по высоте от основания стоек через 3-3-4.2м (диагональные связи).

Устойчивость башни обеспечивается за счет совместной работы стоек, связей и распорок. Соединение элементов башни выполнено при помощи швов сварных соединений катетом 6мм.

Стойки:

Опорные стойки выполнены из швеллеров 24У, высота стоек 17360мм. По результатам инструментального контроля установлено, что коррозия не превышает 0.1-0.13мм. Стойки водонапорной башни закреплены к анкерным болтам в фундаменте через опорную пластину сечением 500х500мм и толщиной 20мм.

Конструкция связей и распорок:

Горизонтальные элементы – распорки выполнены из швеллеров 24У. Диагональные связи выполнены из уголков сечением 100х100х7мм.

Соединение стоек с раскосами и диагональными связями выполнены при помощи швов сварных соединений.

Баки водонапорной башни:

Установлен бак емкостью по 25м3 заводского изготовления. Диаметр бака 3000мм.

2. Описание материалов:

Метал марки Вст3пс

3. Антикоррозионная защита.

Отсутствует.

4. Дефекты, выявленные при обследовании

Поверхностная и точечная коррозия металлических элементов решетки ствола башни, не превышающая 1 мм.

По результатам ультразвукового обследования стенок бака установлено, что сечение стенок составляет от 4.1 до 8.3мм.

С учетом нормативной толщины металла 8.5мм коррозия за период эксплуатации составила 0.2-4.3мм.

Определение толщины металла на контакте стойки с грунтом
Определение толщины металла на контакте стойки с грунтом

Классификация выявленных дефектов

1. В соответствии с таблицей Е.1. ГОСТ 31937-2011, дефектов, влияющих на несущую способность в железобетонной фундаментной плите, не зафиксировано. Техническое состояния фундаментной плита оценивается как работоспособное.

Извлечение из ГОСТ 31937-2011:

Классификация и причины возникновения дефектов и повреждений в железобетонных конструкциях

Таблица E.1.

Вид дефектов и повреждений

Возможные причины появления

Возможные последствия

1 Волосяные трещины с заплывшими берегами, не имеющие четкой ориентации, появляющиеся при изготовлении, в основном на верхней поверхности

Усадка в результате принятого режима тепловлажностной обработки, состава бетонной смеси, свойств цемента и т.п.

На несущую способность не влияют. Могут снизить долговечность

  • При проведении инструментального исследования стальных стенок ствола водонапорной башни зафиксирована незначительная утрата антикоррозионного покрытия и поверхностная коррозия несущих элементов решётки ствола башни.
  • При анализе конструктивной схемы каркаса водонапорной башни установлено отсутствие диагональных связей между стойками в узлах соединения,в уровне между опорной части стоек и нижнего горизонтального раскоса. Для нормальной работы пространственной ферменной решетки водонапорной башни рекомендуется установить дополнительные диагональные связи из уголков сечением 100х100х7мм.
  • По результатам проведенных поверочных расчетов с учетом частичной утраты сечения стоек установлено, что несущая способность металлического каркаса башни достаточна для восприятия эксплуатационных нагрузок. Сечение будет использовано на 49.4% при нагрузки с учетом жидкости в баке и 16.7% без жидкости.

5. В соответствии с ГОСТ 31937-2011 техническое состояние металлического ствола башни оценивается как ограниченно-работоспособное.

Коррозия стоек ниже уровня планировки грунта. В месте соединения с опорной пластиной.
Коррозия стоек ниже уровня планировки грунта. В месте соединения с опорной пластиной.

Выводы

В результате проведенного детального визуально – инструментального обследования технического состояния несущих конструкций водонапорной башни, расположенной по адресу: Московская область, Раменский район, ..., можно сделать следующие выводы:

1. По конструктивному решению водонапорная башня выполнена по каркасной схеме, в виде пространственной решетчатой конструкции. Ствол башни состоит из металлических стоек и растяжек, из швеллеров 24У и диагональных связей из уголков 100х100х7мм. На две верхних растяжки опирается бака емкостью 25м3.

2. Фундамент водонапорной башни столбчатый, выполнен из монолитного железобетона. Глубина залегания столбов фундамента 1800мм, сечение 500х500мм.

3. При обследовании ствола и бака водонапорной башни зафиксированы дефекты:

  • С учетом нормативной толщины металла бака 8.5мм коррозия за период эксплуатации составила 0.2-4.4мм.
  • Поверхностная и точечная коррозия металлических элементов решетки ствола башни 0.1-1.5мм.

4. На основании проведенного обследования, установлено, что техническое состояние фундамента водонапорной башни оценивается как работоспособное. По результатам проведенных поверочных расчетов установлено, что несущая способность стоек с учетом их частичной утраты сечения достаточна для восприятия эксплуатационных нагрузок при условии постановки дополнительных диагональных связей.

Техническое состояние металлических элементов конструкции ствола водонапорной башни, опорных деталей крепления ствола водонапорной башни к закладным деталям фундамента оценивается как ограниченно-работоспособное.

 Определение глубины залегания фундамента
Определение глубины залегания фундамента

Заключение

1. Техническое состояние конструкции водонапорной башни вследствие частичной утраты сечения стоек каркаса из-за коррозии можно считать ограниченно-работоспособным. Конструкция каркаса водонапорной башни имеет незначительное снижение 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 и последующем мониторинге технического состояния.

2. Экспертная организация рекомендует выполнить дополнительную антикоррозионную обработку элементов ствола башни для дальнейшей безаварийной эксплуатации.

Фотофиксация дефектов и этапов обследования

Определение толщины стенок бака
Определение толщины стенок бака

Результаты поверочного расчета, с учетом уменьшения стенок стоек вследствие коррозии

Нагрузка от собственного веса решетки и веса бака водонапорной башни
Нагрузка от собственного веса решетки и веса бака водонапорной башни
Кратковременная нагрузка
Кратковременная нагрузка
Вес жидкости
Вес жидкости