Визуально-инструментальное (детальное) обследование конструкций здания после пожара
Содержание
- Введение
- Характеристика объекта
- Условия эксплуатации конструкции
- Результат обследования несущих и ограждающих конструкций
- Результат обследования стен
- Классификация выявленных дефектов стальных конструкций
- Оценка результатов геодезического контроля
- Общие выводы и рекомендации
- Фотофиксация объекта
Введение
1. Основание для проведения обследования. |
Договор №..., на проведение визуально-инструментального (детального) обследования конструкций здания после пожара. |
2. Заказчик обследования. |
... |
3. Исполнители обследования. |
ООО «ИнРегионГрупп». |
4. Время проведения обследования. |
Работы по инженерно-техническому обследованию здания произведены в июле 2023г. |
5. Объект обследования. |
Здание по адресу: Московская область. |
6. Элементы, подлежащие обследованию. |
Согласно техническому заданию, выполнялось детальное обследование следующих конструкций подвергнувшихся огневому воздействию вследствие пожара:
|
7. Цель обследования. |
Целью работ по выполнению технического обследования является определение технического состояния несущих конструкций здания. |
8. Выполненный комплекс работ. |
При помощи геодезических и измерительных инструментов определены следующие дефекты взаимного расположения конструкций и элементов конструкций:
|
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 здания. |
Одноэтажное производственное здание. |
2. Объемно-планировочное и конструктивное решение здания. |
Здание прямоугольной формы, одноэтажное, без подвала, с антресолями. Здание состоит из производственных помещений. Конструктивно, здание выполнено из стального каркаса, с пролётами колонн 18м и шагом 12м. Покрытие выполнено из пространственной решетчатой конструкции типа «Берлин», конструкция состоит из отдельных стержней трубчатого профиля, с размерами ячейки в плане 3х3м и высотой стержней 1,8м. На конструкцию установлены прогоны с шагом 3м. |
3. Год постройки. |
1982 год. |
4. Описание несущих и ограждающих конструкций: а) наружные стены; |
Стеновые панели по металлическому каркасу, стены из блоков, выполненных из легкого бетона. |
б) перемычки; |
Стальные. |
в) перегородки; |
Из блоков, выполненных из легкого бетона. |
г) фундаменты; |
Железобетонные столбчатые фундаменты c плитным частями. |
д) диски перекрытий; |
Перекрытие в антресолях из сборных железобетонных плит по стальным балкам. |
e) колонны; |
|
ж) кровля; |
Кровля мягкая, рулонная по профилированному настилу и прогонам. Уклон кровли образован структурным покрытием в виде 2-х скатов. Уклон каждого ската равен 5%. |
и) связи. |
Связи одноветьевые, крестового типа, из уголков. |
5. Отделка помещений изнутри. |
В отдельных помещениях стены покрашены и оштукатурены. В части помещений отделка утрачена. |
6. Пространственная жесткость здания. |
Жёсткость здания обеспечивается защемлением колонн в фундаментах, вертикальными связями и работой диска покрытия, состоящего из структуры прогонов и настила. |
7. Оконные и дверные заполнения. |
Остекление, вследствие пожара, в ряде оконных блоков утрачено. |
8. Основные данные архивных материалов. |
Планы БТИ. Типовой проект «Унифицированные одноэтажные промышленные здания (секции) из легких металлических конструкций. Серия 400-0-2. |
9. Наличие внутренних поперечных стен, развязывающих продольные стены. |
Самонесущие внутренние стены. |
10. Состояние здания по наружному виду: а) выветривание материала стен, столбов; б) деформации и состояние наружной отделки; в) состояние цоколя. |
а) Отсутствует. |
б) Вследствие огневого воздействия, имеются трещины в стенах и деформации колонн. |
|
в) Ограниченно-работоспособное. |
|
11. Благоустройство участка (планировка двора, наличие и состояние отмосток). |
Выполнена отмостка с отведением воды от цоколя здания. |
12. Фасады. |
Плоскость фасада выполнена из навесных металлических сендвич-панелей. |
13. Балконы, эркеры, карнизы и др. выступающие элементы фасадов. |
Отсутствуют. |
14. Лестницы. |
Пристроенная стальная лестница. |
15. Уровень ответственности. |
Здание относится к уровню 2 − нормальному уровню ответственности. |
Условия эксплуатации конструкции
1. Условия эксплуатации ограждающих конструкций. |
В настоящее время, вследствие пожара, конструкции здания частично обрушены. В помещениях не подвергнувшихся пожару, температурно-влажностный режим соответствует наружным параметрам. |
Результат обследования несущих и ограждающих конструкций
Результат обследования колонн, cвязей
1. Конструкция колонн. |
Колонны двутаврового сечения, сварные, с вутами для опирания подкрановых балок. Сечение колонн 64,2мм х 28,1мм. Толщина полки металла 10мм, толщина стенки 9,9мм. Высота колонны равна 10750мм. Расстояние от верха колонны до верха вута подкрановой балки 4500мм. Вуты двутаврового сечения, выстой 538мм, ширина полки вута 323мм, толщина стенки полки вута 18мм. Выступ вута по поверхности колонны 650мм. Шаг колонн 12м. Между колоннами установлены стойки фахверка из двутавра №36. Стойки фахверка установлены с шагом 6м. |
2. Конструкция связей. |
Связи соединены с тормозной фермой. Верхние (нисходящие) связи состоят из уголков сечением 125х125мм. Нижние (восходящие) связи выполнены из 2-х уголков крестообразного сечения 160х160мм. Крепление связей осуществляется при помощи болтов и косынок. Крепление уголков связей между собой осуществляется при помощи пластин «сухарей» из пластин сечением 100х100ммх8мм с шагом 1200мм. |
3. Наружное оформление стен и колонн. |
Колонны покрашены. Наружное оформление колонн утрачено. |
4. Материал. |
Сталь Вс-3. |
5. Дефекты, выявленные при обследовании. |
|
6. Техническое состояние конструкций. |
Техническое состояние колонн, в местах температурного воздействия вследствие пожара, оценивается как аварийное (см. дефектную ведомость). |
Результат обследования покрытия
1. Конструкция покрытия. |
Трубчатые стержни структурного покрытия с узлами соединения из клиновидных наконечников-замков. Трубчатые стержни соединены в единую конструкцию, при помощи установки в пазы, в наконечниках – замках стержней. Структурное покрытие состоит из секций 12х18м. Секция состоит из нижних поясов диаметром 105мм. Толщина стенки трубы равна 5,2-5,5мм. Верхние пояса структурного покрытия выполнены из труб диаметром 95мм. Толщина стенки равна 4,4-4,8мм. Раскосы структурного покрытия (за исключением опорных) выполнены из труб сечением 57мм, толщина стенки 3,9мм. Опорные раскосы выполнены из труб диаметром 105мм. Толщина стенки 7,2мм. Каждая секция пространственного покрытия опирается на 4 колонны. Узел опирания на колонну шарнирный, выполнен в виде наконечников-шпилек, по 4шт на каждую колонну. Покрытие соединено с колоннами при помощи втулки-опоры на структурном покрытии, шпильки на колонне диаметром 50мм (высотой 50мм) и 2-х болтов. Для исключения поворота по верхним поясам структурного покрытия установлены прогоны из гнутых швеллеров сечением 140х60х6мм. Прогоны установлены с шагом 3м. |
2. Описание материалов: класс бетона, вид кирпича, вид и форма камня, вид раствора, вид крупного заполнителя в бетоне и т.д. |
Трубчатые конструкции марки ВС-3, клиновидные наконечники из низколегированной стали 10Г2С1. |
3. Кровля. |
|
4. Дефекты, выявленные при обследовании. |
|
5. Техническое состояние. |
Техническое состояние покрытия из пространственной структуры, в местах температурного воздействия вследствие пожара оценивается как аварийное (см дефектную ведомость). |
Результат обследования стен
1. Конструкция стен. |
Внутренние стены выполнены из каркаса, состоящего из стоек фаxверка, с заполнением из блоков ячеистого бетона, а также из кирпичной кладки. Наружные стены выполнены из навесных сендвич-панелей, витражей и блоков из ячеистого бетона. |
2. Наружное оформление стен и колонн. |
Наружное оформление колонн утрачено. |
3. Материал. |
|
4. Дефекты, выявленные при обследовании. |
Деформация панелей, с утратой лицевой части из стальных листов и теплоизоляции. Деформация кладки из силикатного кирпича, в виде наклонных трещин над перемычками. Деформация внутренних стен из блоков ячеистого бетона. |
5. Техническое состояние конструкций. |
Техническое состояние стен оценивается как ограниченно-работоспособное и аварийное (см дефектную ведомость). |
Классификация выявленных дефектов стальных конструкций
- Основные дефекты в очаге пожара и в конструкции на периферии очага пожара (сохранившиеся секции пространственного покрытия 12х18м) . Основными видом повреждения являются: сильная деформация, изломы, надрывы, оплавленные и пережженные участки. Техническое состояние колонн и структурного покрытия оценивается как аварийное.
В структурном покрытии, в секциях у наружных торцевых стен, зафиксированы дефекты в виде нагара на поверхности конструкций, деформации отсутствуют. Степень повреждения классифицируется как слабая, Техническое состояние оценивается как работоспособное.
Температура прогрева, по совокупности выявленных дефектов в покрытии, предположительно, составляла 400-900℃.
С учётом выявленных дефектов эксплуатация и загружение колонн и структурного покрытия в первых секциях, от очага пожара, является небезопасной. Необходимо проведение работ по демонтажу колонн и структурного покрытия в первых секциях от очага пожара, с последующим устройством новых конструкций (колонн, ферм, cвязей, кровли). Участки с распределением степени повреждения приведены в дефектной ведомости.
Извлечение из СП 329.1325800.2017.
Таблица 5. Характерные признаки категорий технического состояния стальных конструкций, подвергшихся воздействию пожара, их качественные и количественные определяющие параметры.
Контролируемый признак
Качественные и количественные параметры признаков воздействия пожара на стальные конструкции для различных категорий их технического состояния
Нормативное
Работоспособное
Ограничено работоспобное
Аварийное
Нагар
Легко очищаемый нагар и обгоревшая кромка
Присутствует
Нет
Твердая и хрупкая пленка серо-синего или черного цвета, участки с губчатой структурой (пережог стали). Оплавленные участки
Окалина
Нет
Трудно очищаемый слой окалины или отслаивающийся местами слой окалины
На поверхности толстый слой окалины
Пережог
Нет
Нет
Нет
Деформации, смещения, локальные механические повреждения
Деформаций основных элементов нет. Деформации второсте-пенных элементов незначительны и имеют локальный (местный) характер:
- небольшие
Конструкции мало деформированы, имеются:
- местные искривления основных элементов;
- деформации второстепенных элементов (разрывы элементов по всему сечению, искривление на большой длине).
Конструкции сильно деформированы, имеются:
- разрушение узлов и соединений;
- разрывы по всему сечению или искривление на большой длине основных элементов
Конструкции сильно деформированы, имеют:
- изломы, надрывы;
- оплавленные и пережженные участки.
Разрушение отдельных конструкций или частей здания
Контролируемый признак
Качественные и количественные параметры признаков воздействия пожара на стальные конструкции для различных категорий их технического состояния
Нормативное
Работоспособное
Ограничено работоспособное
Аварийное
Вмятины второстепенных и не сильно нагруженных элементов;
- местные искривления
Прогибы изгибаемых элементов, искривления сжатых и растянутых стержней ферм (при наличии ферм)
Нет
Не превышают критериальных значений, указанных в таблице Б.3 (приложение Б)
Превышают критериальные значения, указанные в таблице Б.3 (приложение Б)
Значительно превышают критериальные значения, указанные в таблице Б.3 (приложение Б)
Твердость элементов после темпера-турного воздействия
Соответствует марке стали
Снижена до 15%
Снижена до 15% −30%
Снижена более 30%
Таблица Б.2. Оценка степени повреждения стальных конструкций, при пожаре в зависимости от наличия повреждений
Степень повреждения
Характеристика повреждения
Длительность температурного воздействия
Предварительно намечаемые мероприятия
Слабая
Конструкции не деформированы, небольшие вмятины второстепенных и не сильно загруженных элементов, местные искривления.
Дефекты и деформации, влияющие на снижение несущей способности конструкций, отсутствуют.
Несущая способность МК не снижена.
На поверхности легко очищаемый нагар и обгоревшая кромка.
Твердость соответствует марке стали.
Непродолжительное (15-20 мин), при температурах 400°С− 600°С.
Ремонт конструкций не требуется. Требуется косметический ремонт поверхностей конструкций.
Средняя
Наблюдаются деформации второстепенных элементов в виде разрывов по всему сечению и (или) искривления на большой длине, а также местные искривления основных элементов.
Дефекты, снижающие несущую способность конструкций без потери несущей способности основных элементов.
Возможно снижение твердости до 15%. На поверхности металлоконструкций могут наблюдаться:
- нагар и тонкий трудно очищаемый слой окалины;
отслаивающийся местами слой окалины.
Непродолжительное, при температуре 600°С − 800°С
Необходимо детальное визуальное и инструментальное обследования, проведение поверочных расчетов дефектных конструкций, в которых снижены механические характеристики стали и уменьшены сечения элементов в зонах действия наибольших моментов и усилий.
Необходим выборочный контроль твердости стали поврежденных конструкций.
Требуется локальный восстановительный ремонт дефектных конструкций без демонтажа, при необходимости, с устройством дополнительных стоек, распорок, стяжек, упоров.
Допускается демонтаж или правка мало деформиро-ванных конструкций и их элементов. Запрещается горячая обработка конструкций
Средняя
Наблюдаются деформации второстепенных элементов в виде разрывов по всему сечению и (или) искривления на большой длине, а также местные искривления основных элементов.
Дефекты, снижающие несущую способность конструкций без потери несущей способности основных элементов.
Возможно снижение твердости до 15%. На поверхности металлоконструкций могут наблюдаться:
- нагар и тонкий трудно очищаемый слой окалины;
отслаивающийся местами слой окалины.
Непродолжительное, при температуре 600°С − 800°С.
Необходимо детальное визуальное и инструментальное обследования, проведение поверочных расчетов дефектных конструкций, в которых снижены механические характеристики стали и уменьшены сечения элементов в зонах действия наибольших моментов и усилий.
Необходим выборочный контроль твердости стали поврежденных конструкций.
Требуется локальный восстановительный ремонт дефектных конструкций без демонтажа, при необходимости, с устройством дополнительных стоек, распорок, стяжек, упоров.
Допускается демонтаж или правка мало деформиро-ванных конструкций и их элементов. Запрещается горячая обработка конструкций.
Сильная
Основные элементы металлоконструкций сильно деформированы:
- разрушение узлов и соединений,
- разрыв по всему сечению,
- искривление на большой длине.
Поверхности конструкций покрыты толстым слоем окалины.
Возможно снижение твердости металла до 15%÷30%.
Полная потеря несущей способности конструкций при эксплуатационных нагрузках.
Длительное, при температуре свыше 800°С
Необходим контроль твердости металла сохраняемых конструкций.
Следует уменьшить просадку ферм до
f> = l/500.
Необходима замена или усиление дефектных конструкций по специально разработанному проекту.
При усилении необходима разгрузка конструкций путем установки временных креплений или опор.
Аварийная
Металлоконструкции сильно деформированы, изломы, надрывы, оплавленные и пережженные участки.
Длительное, при температуре 800°С −1400°С
Конструкции не подлежат восстановлению.
Оценка результатов геодезического контроля
По результатам геодезического контроля, разность отметок более 95% опорных поверхностей колонн, в пролете 18м, превышает предельно допустимое значение в 3мм, в пролете и ряду. Отклонение от вертикали колонн превышает предельно допустимое отклонение в 12мм.
Извлечение из СП 70.13330.2012
Предельные отклонения фактического положения смонтированных конструкций не должны превышать при приемке значений, приведенных в таблице 4.9.
Таблица 4.9
Параметр
Предельные отклонения, ±мм
Контроль (метод, объем, вид регистрации)
А Колонны и опоры
1. Отклонения отметок опорных поверхностей колонны и опор от проектных
2. Разность отметок опорных поверхностей соседних колонн и опор по ряду и в пролете
3. Смещение осей колонн и опор относительно разбивочных осей в опорном сечении
4. Отклонение осей колонн от вертикали в верхнем сечении при длине колонн, мм:
- св. 4000 до 8000
- «8000» 16 000
- «16 000» 25 000
- «25 000» 40 000
5. Стрела прогиба (кривизна) колонны, опоры и связей по колоннам
±5
±3
±5
±10
±12
±15
±20
0,0013 расстояния между точками закрепления, но не более 15
Измерительный, каждая колонна и опора, геодезическая исполнительная схема.
Измерительный, каждая колонна и опора, геодезическая исполнительная схема.
Измерительный, каждый элемент, журнал работ.
Общие выводы и рекомендации
В результате проведённого детального визуально-инструментального обследования технического состояния несущих конструкций здания по адресу: Московская обл., можно сделать следующие выводы:
- Существующее здание одноэтажное, прямоугольной формы. Здание построено в 1982 году. Согласно ФЗ №384 от 01.07.2010 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», здание относится к сооружениям нормального уровня ответственности.
- Здание прямоугольной формы, одноэтажное, без подвала, с антресолям, состоит из производственных помещений.
Конструктивно, здание выполнено из стального каркаса, с пролетами колонн 18м и шагом 12м.
Покрытие выполнено из пространственной решетчатой конструкции типа «Берлин». Конструкция состоит из отдельных стержней трубчатого профиля, с размерами ячейки в плане 3х3м и высотой стержней 1,8м. На конструкцию установлены прогоны с шагом 3м.
- Колонны.
Колонны двутаврового сечения, сварные, с вутами для опирания подкрановых балок. Сечение колонн 64,2мм х 28,1мм. Толщина полки металла 10мм, толщина стенки 9,9мм.
- Высота колонны равна 10750мм. Расстояние от верха колонны до верха вута подкрановой балки 4500мм.
- Вуты двутаврового сечения выстой 538мм, ширина полки вута 323мм, толщина стенки полки вута 18мм.
- Выступ вута по поверхности колонны 650мм.
- Шаг колонн 12м .
Между колоннами установлены стойки фахверка из двутавра №36. Стойки фахверка установлены с шагом 6м
При обследовании, у колонн подвергнувшихся температурному воздействию, зафиксированы дефекты в виде сильной деформация, изломы, надрывы, оплавленные и пережженные участки.
По результатам геодезического контроля (см Приложение 2) разность отметок более 95% опорных поверхностей колонн, в пролете 18м, превышает предельно допустимое значение в 3мм, в пролёте и ряду. Отклонение от вертикали колонн превышает предельно допустимое отклонение в 12мм.
Техническое состояние колонн, связей, стоек фахверка и подкрановых балок, подвергнувшихся температурному воздействию оценивается как аварийное (см Дефектную ведомость).
- Покрытие.
Трубчатые стержни структурного покрытия, с узлами соединения из клиновидных наконечников-замков. Трубчатые стержни соединены в единую конструкцию, при помощи установки в пазы, в наконечниках – замках стержней.
- Структурное покрытие состоит из секций 12х18м.
- Секция состоит из нижних поясов диаметром 105мм. Толщина стенки трубы равна 5,2-5,5мм.
- Верхние пояса структурного покрытия выполнены из труб диаметром 95мм. Толщина стенки равна 4,4-4,8мм.
- Раскосы структурного покрытия (за исключением опорных) выполнены из труб сечением 57мм, толщина стенки 3,9мм.
- Опорные раскосы выполнены из труб диаметром 105мм. Толщина стенки 7,2мм.
Каждая секция пространственного покрытия опирается на 4 колонны. Узел опирания на колонну шарнирный, выполнен в виде наконечников шпилек, по 4шт на каждую колонну. Покрытие соединено с колоннами при помощи втулки-опоры на структурном покрытии, шпильки на колонне диаметром 50мм (высотой 50мм) и 2-х болтов, для исключения поворота.
По верхним поясам структурного покрытия установлены прогоны из гнутых швеллеров сечением 140х60х6мм. Прогоны установлены с шагом 3м.
При обследовании колонн подвергнувшихся температурному воздействию, зафиксированы дефекты в виде сильной деформация, изломы, надрывы, оплавленные и пережженные участки.
Техническое состояние секций структурного покрытия подвергнувшихся температурному воздействию оценивается как аварийное (см Дефектную ведомость).
- По результатам проведенного обследования установлено, что конструкции подвергнувшиеся температурному воздействию находятся в аварийном состоянии. Необходимо выполнить замену сохранившихся участков структурного покрытия, колонн, связей, стоек фахверка, внутренних и наружных стен, железобетонного перекрытия антресоли по стальным балкам, и кровли, по специально разработанному проекту.