Оценка технического состояния конструкций водонапорной башни
Выявление дефектов и повреждений, а так же, оценка технического состояния конструкций водонапорной башни.
Характеристика объекта
|
1 Назначение существующего сооружения. |
Промышленное сооружение – водонапорная башня. |
|
2 Год постройки здания. |
1980–1990 гг. |
|
3 Пространственная жёсткость. |
Обеспечивается за счёт совместной работы ствола башни и фундамента. Конструкция ствола водонапорной башни имеет жёсткое соединение с фундаментом. |
|
4 Тип водонапорной башни. |
Водонапорная стальная башня заводского изготовления (системы Рожновского), емкостью 25 м2, высота башни – 15,5 м. Высота ствола башни – 11,8 м. Высота бака – 2,5 м. Диаметр – 1,220 м. Обследование произведено при незаполненной жидкостью емкости водонапорной башни. |
|
5 Условия эксплуатации. |
Согласно СП 20.13330.2016, здание расположено в III снеговом районе, с весом снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли равным 1,8 кПа.
|
Результаты инструментальных исследований
Результат обследования железобетонного фундамента на отметке 0.000 м.
|
1 Конструкция плиты по результатам обследования. |
Фундамент выполнен из монолитного бетона. Конструктивно, плитная часть фундамента имеет толщину 1000 мм и диаметр 4820 мм. Армирование выполнено по контуру фундамента, в виде сетки с ячейками 0,3 × 0,3 м из арматурных стержней диаметром 12 мм (А200, усадочная арматура). В фундаменте башни предусмотрены шесть закладных деталей для крепления ствола башни. Закладные детали выполнены из пластин толщиной 16 мм, сечением 350 × 200 мм, и шести стержней длиной 650 мм из арматурных стержней диаметром 18 мм. |
|
2 Описание материалов:
|
Бетон тяжелый, плотностью 2400 кг/м³. |
|
3 Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция. Антикоррозионная защита. |
Горизонтальная и вертикальная гидроизоляция отсутствует. Антикоррозионная защита опорных пластин и закладных деталей утрачена. |
|
4 Дефекты, выявленные при обследовании. |
По результатам обследования установлено:
|
|
5 Техническое состояние. |
В соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 техническое состояние фундамента оценивается как ограниченно-работоспособное. |
Результат обследования ствола и бака водонапорной башни
|
1 Конструкция ствола водонапорной башни. |
Конструкция ствола башни: Конструктивно ствол башни выполнен из стальных сварных обечаек диаметром 1220 мм. Высота ствола башни составляет 11,8 м. Общая высота башни — 15,5 м. Ствол башни закреплен при помощи болтовых соединений к анкерам в бетонном фундаменте. Устойчивость обеспечивается тремя растяжками из стальных прутов. Баки водонапорной башни: Бак имеет ёмкость 25 м³. Высота бака — 2500 мм. |
|
2 Описание материалов. |
Материал: сталь СТ3. |
|
3 Антикоррозионная защита. |
Антикоррозионная защита отсутствует. |
|
4 Дефекты, выявленные при обследовании. |
Выявлены следующие дефекты:
Замеры толщины металла:
|
|
5 Техническое состояние. |
В соответствии с ГОСТ Р 31937-2011 техническое состояние ствола и бака водонапорной башни оценивается как ограниченно-работоспособное. |
Результат обследования лестниц
|
1 Конструкция, тип и материалы лестниц. |
Стальная лестница. Лестница состоит из стальных полос и стальных стержней. |
|
2 Дефекты, выявленные при обследовании. |
|
|
3 Техническое состояние. |
В соответствии с ГОСТ Р 31937-2011, техническое состояние лестницы водонапорной башни оценивается как ограниченно работоспособное. |
Классификация выявленных дефектов
Металлические конструкции эксплуатируются при повышенной влажности, антикоррозионная защита отсутствует.
В соответствии с СП 28.13330.2017, по степени воздействия на металлические конструкции, среда эксплуатации относится к сильноагрессивной среде (С5).
Согласно справочным данным по СП 28.13330.2017 (таблица Ц1), для углеродистой стали скорость распространения коррозии при сильноагрессивной среде составляет 500 мкм в год. Также следует учитывать, что в период эксплуатации башни, используемой для нужд хозяйственного водопровода СНТ, конструкции в основании башни находятся под наибольшим давлением жидкости, из-за чего коррозия развивается быстрее.
При обследовании нижней обечайки ствола башни выявлены следующие дефекты:
- Локальные участки сплошной коррозии с образованием свищей.
- Замеры ультразвуковым толщиномером показали:
- минимальная толщина — 3,9 мм;
- максимальная толщина — 5 мм.
В соответствии с ГОСТ Р 31937-2011, техническое состояние конструкций соответствует ограниченно-работоспособному состоянию, вследствие коррозии и крена.
Общие выводы и рекомендации
В результате проведённого детального визуально-инструментального обследования технического состояния несущих конструкций водонапорной башни, расположенной по адресу: ***, можно сделать следующие выводы:
- По конструктивному решению водонапорная башня состоит из металлических обечаек заводского изготовления.
- Высота водонапорной башни — 15,5 м.
- Бак башни предназначен для хранения 25 м3воды.
- Ствол башни выполнен из стальных сварных обечаек диаметром 1220 мм.
- Высота ствола башни — 11 800 мм.
- Ствол башни жёстко закреплён при помощи анкерных соединений в бетоне фундамента.
- Фундамент водонапорной башни выполнен из монолитного железобетона.
- Произведены исследования толщины металла стенки ствола. По результатам ультразвукового контроля, установлена следующая толщина стенки:
- 5,1 мм, 4,9 мм, 3,9 мм, 4,9 мм, 5,0 мм, 5,1 мм, 4,4 мм, 4,7 мм, 4,5 мм.
- По результатам определения геометрических параметров и отклонений геодезическим методом при помощи тахеометра установлено, что башня деформирована и имеет следующие отклонения:
- Середина ствола башни отклонена от вертикали на +44 мм.
- Верх ствола башни имеет отклонение на +96 мм от вертикали.
- Крен составляет 96 мм на высоту 11 800 мм.
- Крен фундамента ствола башни в отметке верха ствола составил i=0,0008, что не превышает предельно допустимое значение (i=0,0008 < 0,004) по приложению Г СП 22.13330.2016.
- Башня изготовлена по типовому проекту 901-5-29 «Унифицированные стальные водонапорные башни заводского изготовления (системы Рожновского) ёмкостью 15, 25, 50 м3, высотой ствола 12, 15, 18 м». Проект утверждён в действие Минсельхозом СССР и Минводхозом СССР с 1 декабря 1972 г.
- Нормативный срок службы стальной водонапорной башни составляет 30 лет, согласно документу «Нормативные сроки службы некоторых сооружений и сетей водопровода и канализации» (утверждены ЦСУ СССР, МФ СССР, Госпланом СССР 28 февраля 1972 г. № 9-17-ИБ).
- Срок службы водонапорной башни до вывода из эксплуатации превышен.
Заключение
- Техническое состояние конструкции водонапорной башни, вследствие утраты сечения обечаек из-за коррозии, можно считать ограниченно-работоспособным. Нормативный срок службы водонапорной башни исчерпан. Необходим капитальный ремонт с восстановлением антикоррозионной защиты и очисткой от продуктов коррозии наружной поверхности эмалями типа ПФ-115.
В качестве покраски внутренней поверхности рекомендуется использовать эмали для пищевых продуктов типа КО-42 или их аналоги. По результатам поверочных расчетов водонапорной башни, с учетом остаточной толщины стенки 3,9 мм, использование прочности сечения стенки составляет 10%, использование стенки ствола по критерию устойчивости — 65%.
Техническое состояние металлических элементов конструкции ствола водонапорной башни, бака, опорных деталей крепления ствола к закладным деталям фундамента оценивается как ограниченно-работоспособное.