Признаки аварийного состояния здания

Техническое заключение содержит – характеристику признаков аварийного состояния несущих конструкций зданий и сооружений

Признаки аварийного состояния здания

  • Техническое заключение содержит: признаки аварийного состояния конструкций зданий, повреждений и дефектов, проведение их замеров, выводы и рекомендации для эксплуатации, результаты лабораторных испытаний.

Предисловие

Крупные аварии зданий и сооружений, возникающие из-за неудовлетворительного состояния несущих конструкций, несут за собой, кроме человеческой трагедии, еще и колоссальный ущерб.

Причины возникающих аварий при этом могут быть разными, но зачастую они комплексные: это ошибки при создании проекта, изготовление несущих конструкций из некачественных материалов, их монтаж с нарушением строительных правил и норм, в конце концов — неправильная эксплуатация объекта.

Таким образом, не бывает внезапных аварий строительных конструкций.

Всегда в корне приближающейся аварии заложено несколько предвестников, которые можно вовремя заметить и внедрить мероприятия по профилактике: временно укрепить конструкции, разгрузить аварийные участки или же просто эвакуировать людей из потенциально опасной зоны. Умение различать аварийные признаки, несущие угрозу целостности конструкций зданий и сооружений и своевременная проверка состояния конструкций объекта позволяют избежать трагедии.

1. Общие сведения об оценке аварийности строительных конструкций (техническое задание)

У таких понятий, как «авария» и сходных с ним терминов «аварийное» или «предаварийное состояние» нет общепринятого научного объяснения.

Поэтому в данном случае термин «авария строительных конструкций» обозначает наличие на конструкциях зданий и сооружений деформаций, из-за которых дальнейшая эксплуатация объекта невозможна, а также обрушение строительных конструкций или же всего здания в целом.

Аварийное состояние в данном контексте — определенная характеристика строительной конструкции объекта, максимально предвещающая возможность возникновения аварии в ближайшее время.

Предаварийное состояние конструкций определяют в случае наличия характеристик, указывающих на возможное возникновение аварии при дальнейшем неблагоприятном воздействии на конструкцию. Это может быть влияние агрессивной среды, перепады температур, неравномерные осадки фундамента и пр.

Бывают случаи, когда определить аварийное состояние конструкций крайне трудно. Так бывает при наличии скрытых дефектов, которые не приводят к сильным деформациям и внешним разрушениям, но, тем не менее, могут стать причиной аварии.

Но такие случаи довольно редки, и зачастую аварию здания или сооружения можно предусмотреть по развитию больших деформаций, появлению и раскрытию трещин и других подобных видимых факторов аварийного состояния.

Поэтому вполне естественно, что в первую очередь обследование предаварийного и аварийного состояния конструкций ведется визуальным, а также визуально — инструментальным методами.

Следующим этап определения степени аварийности конструкций — проведение поверочных расчетов.

В этом случае уровень аварийности определяют степенью превышения расчетной нагрузки на конструкцию по отношению к ее расчетной несущей способности с учетом обнаруженных дефектов.

Действующие нормы проектирования определяют такую закономерность: при достижении какого-либо сечения конструкции первой группы предельных состояний, оно наступает по всей конструкции. С точки зрения оценки аварийного состояния статически определяемых систем, это вполне правильно.

Но вот в статически неопределяемых системах предельное состояние, достигнутое в любом одном сечении, не ведет к обрушению всей конструкции. Поэтому такой фактор учитывается при рассмотрении проблемы определения аварийного состояния объекта.

Достоверно установить аварийное состояние конструкций возможно только в результате детального анализа данных об обследовании объекта, а также поверочных расчетов.

При проведении обследований можно выявить три наиболее часто встречающихся ситуации. Первая — когда визуальное обследование определяет признаки аварийного состояния конструкций, и результаты визуальной проверки подтверждаются поверочными расчетами.

Вторая ситуация — когда при визуальном обследовании признаки аварийности выявлены, но поверочные расчеты их не подтверждают.

И третий случай, соответственно — когда при обследовании не обнаруживаются признаки аварийного состояния, но в результатах поверочных расчетов определяется аварийность конструкций.

При анализе таких ситуаций вполне понятно, что в первом случае аварийное состояние конструкций является явным и подтверждается.

Вторая ситуация требует дополнительного пересмотра и проверки поверочных расчетов — учитывалось ли при проведении расчетов влияние обнаруженных дефектов, правильная ли выбрана расчетная схема и т.п.

Если ошибок в расчетах не обнаружено, то оснований для признания состояния объекта аварийным недостаточно.

В таком случае можно говорить о предаварийном состоянии конструкций, но только после анализа выявленных дефектов и видов конструкций.

В третьем случае потребуется дополнительный визуальный осмотр конструкции. И даже если после него признаков аварийности обнаружено не будет, оснований для определения аварийного состояния объекта не будет.

На практике нередко встречаются случаи значительного превышения разрешающей нагрузки по отношению к несущей способности конструкций, посчитанной по действующим нормам.

В любом случае, степень точности определения аварийного состояния конструкций напрямую очень сильно зависит от уровня квалификации специалиста, дающего заключение.

Большинство инструкций и пособий по обследованию строительных конструкций рекомендует считать их состояние аварийным или же полным разрушением, если несущая способность конструкции снижена больше, чем наполовину.

Однако в таком случае нелишним будет отметить, что на аварийное состояние влияет не только несущая способность (то есть, степень снижения заложенной в проекте несущей способности), но и усилия, вызванные воздействующими внешними факторами.

То есть обрушение конструкции вполне возможно и при меньшей степени снижения несущей способности. Считается, что конструкция рушится в случае полного исчерпания физической несущей способности.

2. Определение степени аварийности грунтового основания

Неудовлетворительная рабочая способность грунтового основания, которая приводит к возникновению аварийного состояния опирающегося на него основания здания или сооружения, называется аварийным состоянием грунтового основания.

Вполне естественно, что степень аварийности основания определяют в зависимости от состояния опирающихся на него конструкций.

В действующих нормах по проектированию оснований зданий и сооружений ограничивается относительная разность осадок, средняя и максимальная осадка фундаментов.

Если деформации в конструкциях, опирающихся на основание, превышают предельные значения, появление трещин будет вполне спрогнозированным этапом. Но это далеко не всегда означат, что наступило аварийное состояние здания или сооружения.

Более уместно в таких случаях говорить о нарушении стандартных условий эксплуатации объекта.

Аварийное состояние естественного основания, за исключением землетрясений, оползней и прочих стихийных бедствий, наступает в ряде случаев.

Например, если в процессе проектирования здания или сооружения была дана неправильная оценка прочностным и деформативным свойствам грунтового слоя основания. Или же если были нарушения технологии при проведении котлованных работ.

Аварийное состояние может спровоцировать также допущенное замораживание пучинистых грунтов, или же нарушение правил эксплуатации объекта.

В данном случае можно привести пример возникновения аварийного состояния части надземных конструкций из-за нарушения естественной структуры грунтового основания. Такой случай произошел при строительстве крупнопанельного пятиэтажного дома, расположенного в Ленинградской области.

Во время отрывки котлована работники повредили магистральную водопроводную трубу, вследствие чего часть котлована, открытая в суглинке, долгое время было под воздействием воды. Таким образом, было допущено сильное переувлажнение грунтов.

После завершения строительства произошел процесс выпирания грунтов из-под подошвы фундамента, который привел к разрушению пола подвала. Под воздействием разжиженного грунта оказались три секции здания. Из-за негативного воздействия грунта они оторвались от соседних секций и просели.

Трещины в верхней части здания составили около 4 сантиметров. В связи с неоднородным состоянием основания проектом был предусмотрен армированный пояс. Но из-за возникших деформаций он разорвался. Несмотря на возникшие нарушение, сохранилась возможность стабилизации деформации основания и препятствования обрушению здания.

Поэтому объект не был признан аварийным. Но вот состояние стеновых панелей, расположенных в области трещин следует рассмотреть как аварийное. В этом случае была нарушена связь соседних панелей, в результате чего и возникли трещины в простенках.

Можно привести еще один пример, когда состояние надземных конструкций было признано аварийным из-за промораживания пучинистых грунтов. Это привело к деформации наземной части при строительстве кирпичного двухэтажного жилого дома. Строительные работы проводились зимой, окна в подвале не остеклили.

В подвал был засыпан керамзитовый гравий, который прикрыл основание фундаментов лишь у наружных стен. У продольных внутренних стен фундамент был заглублен лишь на полметра по отношению к полу подвала. Таким образом, произошло промерзание и пучение грунта под этими стенами. Вследствие этого дом раскололся на две половины.

Трещина в верхней части торцевых стен составила 8 — 10 сантиметров. Естественно, что объект в целом нельзя было признать аварийным.

В аварийном состоянии находились лишь продольные внутренние стены под перемычками — ведь в случае дальнейших деформаций вследствие пучения можно было спрогнозировать обрушение опертых на стены перемычек и перекрытий.

В летнее время жесткость стен была восстановлена с помощью установки тяжей, и, кроме того, заделки трещин и укрепления подвала. После внедрения этих мероприятий следующей зимой не было обнаружено следов пучения основания. Но если бы подвал здания так и остался не утепленным, можно было вполне точно спрогнозировать обрушение участков стен.

Если ранее в зданиях существовали полупроходные подполья, сейчас при реконструкции объектов принято устраивать эксплуатируемые технические подвалы. В таком случае обычно происходит углубление подвала до такой степени, что расстояние между полом подвала и поверхностью подошвы фундамента сокращается до полуметра. Бывают также случаи, когда подошва оказывается выше пола.

При таком раскладе событий неизбежно возникновение состояния аварийности грунтового основания.

Расстояние между отметками пола подвала и подошвы фундамента, составляющее менее полуметра, требует проведения обязательных расчетов несущей способности основания по первой группе предельных состояний.

Говоря другими словами, следует проверить основание на возникновение возможности выпирания грунтов из-под подошвы фундамента.

3. Определение степени аварийного состояния фундаментов

Неудовлетворительная работа грунтового основания или недостаточная прочность тела фундаментов может привести к аварийному состоянию фундаментов.

Из-за неудовлетворительной работы грунтового покрытия возможно возникновение сквозных трещин в фундаменте, пересекающих его по всей высоте и заходящих в стены. Они обычно редко расположены и раскрыты.

Но трещины, естественно, не всегда являются причиной для определения аварийного состояния конструкций. Их негативное влияние — возможность перераспределения усилий по периметру фундаментов, а вот это уже приводит к существенной перегрузке участков фундаментов и последующим разрушениям.

Такой процесс сопровождается появлением местных разрушений тела фундамента над проемами у перемычек. Места перегрузки покрываются практически не раскрытыми часто расположенными вертикальными трещинами, у тела фундамента становится заметным вертикальное расслоение. Определить его можно методом простукивания вертикальной поверхности фундамента.

Если простукивать место расслоения, звук будет глухим. Участки фундамента, находящиеся в таком состоянии, необходимо признавать аварийными.

Аварийное состояние, возникающее при недостаточной прочности фундаментов, характеризуется возникновением очень часто расположенных слабо раскрытых трещин и вертикального расслоения.

Если на стенках фундаментов стаканного типа появляются трещины, отсутствует должное омоноличивание стыка колонны с фундаментом, его состояние также признается как аварийное. В этой случае заложенная в проекте заделка колонны в фундаменте не обеспечена, в связи с чем в отдельных элементах каркаса увеличиваются нагрузки.

Есть практический пример, когда заделка колонн в фундамент в полностью готовом каркасном здании на два этажа была осуществлена без применения бетона омоноличивания, а только с помощью временно расположенных деревянных клиньев. Естественно, что при такой кладке выполнять углубление пола ниже ее верха нельзя.

При реконструкции дома на два этажа с подобным фундаментом, было решено сделать эксплуатируемый подвал взамен полупроходного подполья. Проводя углубление, работники открыли кладку из округлых камней. Вследствие этого началось выпадение камней из фундамента, опирающиеся на фундамент стены сильно деформировались — вплоть до проседания перекрытий и падения перегородок.

Так как меры по укреплению фундаментов и стен вовремя не внедрили, ситуация дошла обрушения участков стен. Ничего не оставалось, кроме как полностью разобрать здание. Анализируя данный случай, следует отметить, что признаком возникновения аварийного состояния фундамента стал первый же выпавший из него камень.

Естественно, что процесс разрушения произошел не сразу — он длился несколько лет.

Легализация самостроя в Москве — ГИН, ЗОС, АГР, узаконить самострой

Негосударственная экспертиза

Источник: https://www.npoekt.ru/3.html

Признаки, соответствующие аварийному состоянию зданий и сооружений

Признаки аварийного состояния здания

Термин «авария» и связанные с ним понятия «аварийное состояние», «предаварийное состояние» не имеют твердых общепринятых толкований. В данной работе под аварией строительных конструкций здания или сооружения подразумеваются обрушение строительной конструкции или всего здания или сооружения в целом, а также получение ими таких деформаций, которые делают невозможным их эксплуатацию.

Под аварийным состоянием подразумевается такое состояние конструкции здания или сооружения, при котором с большой степенью вероятности можно ожидать в ближайшее время их аварию.

Предаварийным состоянием будем называть такое состояние конструкции, когда в случае продолжения неблагоприятных воздействий (неравномерных осадок фундаментов, перепадов температуры, агрессивной среды и т. п.) может наступить авария конструкции.

Авария строительных конструкций может произойти из-за наличия в них скрытых дефектов, в результате хрупкой работы конструкции, когда разрушение происходит без предварительных сильных деформаций. В этом случае установить факт наличия аварийного состояния конструкции очень трудно.

Однако в большинстве случаев аварии конструкции предшествуют развитие больших деформаций, появление и раскрытие трещин и др. видимые признаки аварийного состояния.

Наряду с визуальным и визуально-инструментальным обследованием для установления аварийности конструкции обычно производят поверочные расчеты конструкции. При поверочных расчетах об аварийном состоянии конструкции судят по степени превышения расчетной нагрузки значения расчетной несущей способности конструкции с учетом выявленных в ней дефектов.

В существующих нормах проектирования принято следующее положение если какое-либо сечение конструкции достигло первой группы предельных состояний, то это предельное состояние наступает и во всей конструкции. В отношении аварийного состояния это справедливо для статически определяемых систем.

В статически неопределяемых системах достижение в каком-либо одном сечении предельного состояния обычно не связано с обрушением конструкции. Это также должно быть учтено при решении вопроса о признании состояния конструкции аварийным.

Анализ результатов обследования и поверочных расчетов позволяет дать достоверный ответ на вопрос, является ли состояние конструкции аварийным.

При этом можно встретить следующие случаи:

1. Обследование конструкций выявляет признаки, по которым можно судить, что конструкция находится в аварийном состоянии. То же подтверждают и поверочные расчеты.

2. Обследование выявляет признаки аварийного состояния конструкции, но поверочные расчеты это не подтверждают.

3. Результаты поверочных расчетов говорят о наличии аварийного состояния конструкции, а обследование признаков такого состояния не обнаруживает.

В первом случае, бесспорно, следует считать, что имеет место аварийное состояние конструкции.

Во втором случае следует проанализировать поверочные расчеты, а именно: учтено ли при их выполнении влияние выявленных дефектов строительных конструкций, правильно ли принята расчетная схема.

Если при поверочных расчетах ошибок не сделано, то не имеется достаточных оснований считать состояние конструкций аварийным. В зависимости от вида конструкции и выявленных дефектов в ряде случаев можно признать такое состояние конструкций предаварийным.

В третьем случае нужно еще раз обследовать конструкцию и, если при этом не будет выявлено признаков аварийности, то не появится и оснований для утверждения об аварийном состоянии конструкции. Очень часто встречаются случаи, когда разрушающая нагрузка значительно превосходит несущую способность конструкции, подсчитанную по действующим нормам.

Следует отметить, что правильность утверждения об аварийном состоянии конструкции в очень сильной степени зависит от квалификации лица, делающего такое заключение.

В ряде пособий, инструкций по обследованию строительных конструкций рекомендуется при снижении несущей способности конструкции более чем на 50% считать такое состояние конструкций аварийным или даже полным разрушением.

По этому поводу следует заметить, что аварийное состояние зависит не только от несущей способности конструкции (степени снижения предусмотренной проектом несущей способности), но и от усилий, вызванных внешним воздействием.

Что касается обрушения конструкции, то оно может произойти и при меньшем снижении ее несущей способности. Когда конструкция обрушилась, то она полностью исчерпала свою фактическую несущую способность.

Признаки аварийного состояния грунтового основания

Аварийным состоянием грунтового основания является такое его состояние, когда конструкции здания или сооружения, опирающиеся на это основание, находятся в аварийном состоянии по причине неудовлетворительной работы основания.

Нормы проектирования оснований зданий и сооружений ограничивают относительную разность осадок, среднюю и максимальную осадку фундаментов.

При превышении этих деформаций предельных значений в конструкциях, опирающихся на основание, следует ожидать появление трещин. Однако не всегда при этом наступает аварийное состояние конструкций зданий и сооружений.

Во многих случаях происходит лишь нарушение нормальных условий эксплуатации.

Естественное основание, если исключить стихийные бедствия (землетрясение, оползни), может прийти в аварийное состояние в случаях, когда:

– при проектировании здания или сооружения неправильно оценены прочностные и деформативные свойства грунтов основания;

– нарушена технология котлованных работ;

– допущено замораживание пучинистых грунтов;

– нарушены правила эксплуатации зданий и сооружений.

Признаки аварийного состояния железобетонных конструкций

В соответствии с положением норм проектирования железобетонных конструкций /35/ предельное состояние по прочности наступает в сечении сжатых, сжатоизогнутых и изгибаемых железобетонных элементов тогда, когда деформации в наиболее сжатых волокнах достигают предельных значений. Это считается разрушением сечения элемента. В полностью растянутых сечениях предельное состояние наступает тогда, когда напряжение в арматуре достигает расчетных сопротивлений арматуры растяжению.

В статически определяемых изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементах при больших эксцентриситетах достижение напряжений в растянутой арматуре значений расчетных сопротивлений (физического или условного предела текучести) неминуемо приведет к разрушению сечения элемента при небольшом увеличении нагрузки.

В статически неопределяемых элементах в этом случае произойдет образование пластического шарнира, что вызовет перераспределение усилий между опорными и пролетными сечениями элемента.

Отсюда можно сделать вывод, что появление текучести в растянутой арматуре статически определяемых элементов является аварийным состоянием (рис. 2). В статически неопределяемых конструкциях предельное состояние наступает тогда, когда начнет разрушаться сжатая зона бетона (рис. 3). О достижении растянутой арматурой предела текучести можно судить по ширине раскрытия трещин на уровне арматуры.



Источник: https://infopedia.su/15x11f7d.html

Признаки аварийного состояния несущих конструкций зданий и сооружений. Гроздов В.Т. 2000

Признаки аварийного состояния здания

Рассмотрены признаки, по которым можно определить, что состояние конструкций является аварийным. Сформулированы термин «авария» и связанные с ним понятия «аварийное состояние» и «предаварийное состояние».

Отмечена важность знания инженерно-техническим персоналом строительных и эксплуатационных органов признаков аварийного состояния конструкций при реконструкции и капитальном ремонте зданий и сооружений.

Книга может быть полезна для лиц, производящих техническое обследование строительных конструкций и надзор за строительством и эксплуатацией зданий и сооружений.

Предисловие1. Общие положения по оценке аварийности строительных конструкций2. Признаки аварийного состояния грунтового основания3. Признаки аварийного состояния фундаментов4. Признаки аварийного состояния железобетонных конструкций5.

Признаки аварийного состояния каменных конструкций6. Признаки аварийного состояния конструкций крупнопанельных зданий7. Признаки аварийного состояния стальных конструкций8.

Признаки аварийного состояния деревянных конструкцийЗаключение

Литература

Аварии строительных конструкций зданий и  сооружений наносят значительный экономический ущерб и часто сопровождаются ранением и гибелью людей.

Происходят аварии строительных конструкций обычно из-за совокупности причин: ошибок при проектировании, низкого качества материалов, используемых для несущих конструкций, нарушения технологии изготовления и  монтажа строительных конструкций, несоблюдения правил эксплуатации зданий и сооружений.

Аварии, строительных конструкций редко происходят внезапно. Обычно можно наблюдать ряд предвестников аварии.

Если своевременно заметить признаки  приближающейся аварии, то можно вовремя принять профилактические меры: вывести людей из опасной зоны, произвести разгрузку аварийной конструкции, установить временные крепления и т. п.

Поэтому так важно инженерно-техническому персоналу строительных и  эксплуатационных организаций знать признаки аварийного состояния конструкций. Этому вопросу посвящена настоящая работа.

1. Общие положения по оценке аварийности строительных конструкций

Термин «авария» и связанные с ним понятия  «аварийное состояние», «предаварийное состояние» не имеют твердых общепринятых толкований. В данной работе под аварией строительных конструкций здания или  сооружения подразумевается обрушение строительной  конструкции или всего здания или сооружения в целом, а также получение ими таких деформаций, которые делают  невозможной их эксплуатацию.

Под аварийным состоянием подразумевается такое состояние конструкции здания или сооружения, при  котором с большой степенью вероятности в ближайшее время можно ожидать его аварию.

Предаварийным состоянием будем называть такое состояние конструкции, когда в случае продолжения  неблагоприятных воздействий (неравномерная осадка  фундамента, перепады температуры, агрессивность среды и т. п.) может произойти авария конструкции.

Авария строительных конструкций возможна из-за наличия в них скрытых дефектов, в результате хрупкой работы конструкции, когда разрушение происходит без предварительных сильных деформаций. В этом случае установить факт наличия аварийного состояния  конструкции очень трудно.

Однако в большинстве случаев аварии конструкции предшествуют развитие больших деформаций, появление и раскрытие трещин и другие видимые признаки  аварийного состояния.

Целью настоящей работы является описание  признаков, по которым можно определить, что состояние  конструкции является аварийным.

Наряду с визуальным и визуально-инструментальным обследованием для установления аварийности  конструкции обычно производят поверочные расчеты конструкции.

При поверочных расчетах об аварийном состоянии  конструкции судят по степени превышения фактической несущей способности конструкции с учетом выявленных в ней дефектов над расчетной.

В существующих нормах проектирования принято  следующее положение: если какое-либо сечение конструкции достигло первой группы предельных состояний, то это предельное состояние наступает и во всей конструкции. В отношении аварийного состояния это справедливо для статически определяемых систем.

В статически  неопределяемых системах достижение в каком-либо одном  сечении предельного состояния обычно не связано с  обрушением конструкции. Это также должно быть учтено при решении вопроса о признании состояния конструкции аварийным.

Анализ результатов обследования и  поверочных расчетов позволяет дать достоверный ответ на вопрос, является ли состояние конструкции аварийным. При этом можно встретить следующие случаи:

  1. обследование конструкций выявляет признаки, по которым можно судить, что конструкция находится в аварийном состоянии; то же подтверждают и поверочные расчеты;
  2. обследование выявляет признаки аварийного  состояния конструкции, но поверочные расчеты это не  подтверждают;
  3. результаты поверочных расчетов говорят о наличии аварийного состояния конструкции, а обследование  признаков такого состояния не обнаруживает.

В первом случае, бесспорно, следует считать, что имеет место аварийное состояние конструкции.

Во втором случае следует проанализировать  поверочные расчеты, а именно: учтено ли при их выполнении влияние выявленных дефектов строительных конструкций, правильно ли принята расчетная схема.

Если при поверочных расчетах ошибок не сделано, то не имеется достаточных оснований считать состояние конструкций аварийным. В зависимости от вида  конструкции и выявленных дефектов в ряде случаев можно признать такое состояние конструкций предаварийным.

В третьем случае нужно еще раз обследовать  конструкцию, и если при этом не будет выявлено признаков аварийности, то не появится и оснований для утверждения об аварийном состоянии конструкции.

Очень часто  встречаются случаи, когда разрушающая нагрузка значительно превосходит несущую способность конструкции,  подсчитанную по действующим нормам.

Следует отметить, что правильность вывода об  аварийном состоянии конструкции в значительной степени зависит от квалификации лица, делающего такое  заключение.

В ряде пособий, инструкций по обследованию  строительных конструкций рекомендуется при снижении  несущей способности конструкции более чем на 50% считать такое состояние конструкций аварийным или даже  говорить о их полном разрушении.

По этому поводу следует заметить, что аварийное состояние зависит не только от несущей способности конструкции (степени снижения предусмотренной проектом несущей способности), но и от усилий, вызванных внешним воздействием. Что  касается обрушения конструкции, то оно может произойти и при меньшем снижении ее несущей способности.

Если конструкция обрушилась, значит она полностью  исчерпала свою фактическую несущую способность.

2. Признаки аварийного состояния грунтового основания

Аварийным состоянием грунтового основания является такое его состояние, когда конструкции здания или  сооружения, опирающиеся на это основание, находятся в аварийном состоянии по причине неудовлетворительной работы основания.

Следовательно, об аварийности грунтового основания судят по состоянию конструкций, опирающихся на него.

Нормы проектирования оснований зданий и  сооружений ограничивают относительную разность осадок, среднюю и максимальную осадку фундаментов.

При  превышении предельных значений этих деформаций в  конструкциях, опирающихся на основание, следует ожидать появления трещин. Однако не всегда при этом наступает аварийное состояние конструкций зданий и сооружений.

Во многих случаях происходит лишь нарушение  нормальных условий эксплуатации. Естественное основание, если исключить стихийные бедствия (землетрясение, оползни), может прийти в  аварийное состояние в случаях, когда:

  • при проектировании здания, или сооружения  неправильно оценены прочностные и деформативные  свойства грунтов основания;
  • нарушена технология котлованных работ;
  • допущено замораживание пучинистых грунтов;
  • нарушены правила эксплуатации зданий и  сооружений.

В качестве примера, когда нарушение естественной структуры грунтового основания привело к аварийному состоянию части надземных конструкций, можно привести в Ленинградской области.

При отрывке котлована была повреждена водопроводная магистральная труба, и часть котлована, отрытого в суглинке, долгое время была залита водой, что привело к сильному переувлажнению грунтов. После возведения здания произошло выпирание грунтов из-под подошвы фундаментов с разрушением пола  подвала.

Три секции дома, построенные на разжиженном грунте, просели и оторвались от двух ранее возведенных секций. Ширина трещин вверху здания достигла 4 см. Армированный пояс, предусмотренный проектом в связи с неоднородностью основания, при этом  разорвался.

В целом это здание нельзя было признать  аварийным, так как деформации основания  стабилизировались, и обрушения здания не произошло. Аварийным в этом случае можно считать состояние стеновых панелей в зоне трещин, так как были нарушены связи панелей друг с другом и появились трещины в простенках.

Примером достижения аварийного состояния  надземных конструкций в результате промораживания пучинистых грунтов могут служить деформации надземной части двухэтажного кирпичного жилого дома в период строительства в Пушкине. Строительство дома велось в  зимний период. Окна подвала не были остеклены.

 Засыпанный в подвал керамзитовый гравий прикрыл основания фундаментов у наружных стен. Внутренние продольные стены имели фундамент, заглубленный относительно пола подвала всего на 50 см. Грунт под этими стенами промерз, произошло его пучение. В результате дом раскололся вдоль на две части.

Ширина трещины вверху торцевых стен достигла 8—10 см. В данном случае дом в целом не находился в аварийном состоянии.

Только состояние продольных внутренних стен под перемычками можно было считать аварийным, так как при дальнейшем  развитии деформаций пучения появлялась возможность  обрушения перемычек и перекрытий, опертых на них.

После восстановления в летнее время жесткости стен путем установки тяжей и заделки трещин, а также утепления подвала к следующей зиме следов последствий морозного пучения основания не осталось. Если бы здание осталось с не утепленным к следующей зиме подвалом, возникла бы реальная опасность обрушения участков стен.

При реконструкции здания часто устраивают  эксплуатируемые технические подвалы вместо существующих ранее полупроходных подполий. При этом обычно  углубляют подвал так, что расстояние между подошвой  фундамента и поверхностью пола подвала составляет менее 50 см, а иногда подошва оказывается даже выше пола подвала.

В последнем случае всегда наступает аварийное  состояние грунтового основания. Если отметка пола подвала приближается к отметке подошвы фундамента на  расстояние менее 50 см, то необходимо сделать расчет  основания по несущей способности (по первой группе  предельных состояний), т. е. проверить основание на  возможность выпирания грунтов из-под подошвы фундаментов.

3. Признаки аварийного состояния фундаментов

Аварийное состояние фундаментов наступает из-за неудовлетворительной работы грунтового основания или из-за недостаточной прочности тела фундамента. При неудовлетворительной работе грунтового  основания в фундаменте образуются сквозные трещины, они обычно сильно раскрыты, редко расположены, пересекают фундамент по всей высоте и заходят в стены.

Эти трещины не всегда приводят к аварийному  состоянию надземных конструкций. Трещины вызывают перераспределение усилий по длине фундаментов, что может привести к перегрузке отдельных участков  фундаментов и их разрушению. Это обычно сопровождается и местными разрушениями тела фундамента у перемычек над проемами.

В местах перегрузки образуются слабо раскрытые часто расположенные вертикальные трещины, и наблюдается вертикальное расслоение тела  фундамента. Последнее определяется при простукивании,  вертикальных поверхностей фундаментов. В местах расслоения звук при простукивании глухой. Такое состояние участков фундаментов следует считать аварийным.

При недостаточной прочности тела фундаментов в них также появляются часто расположенные слабо  раскрытые трещины и наблюдается вертикальное расслоение. Это аварийное состояние.

Появление трещин в стенках фундаментов стаканного типа под отдельные колонны, отсутствие должного омоноличивания стыка колонны с фундаментом следует  признать аварийным состоянием фундамента, так как в этом случае не обеспечивается предусмотренная проектом  заделка колонны в фундаменте, что приводит к увеличению усилий в отдельных элементах каркаса. В практике  обследования у автора встретился случай, когда в полностью смонтированном двухэтажном каркасном здании заделка колонн в фундамент осуществлялась только с помощью временных деревянных клиньев, без бетона омоноличивания.

При реконструкции здания, когда производят  углубление подвалов, не всегда обращают внимание на  конструкцию фундаментов. В домах постройки прошлых  веков часто нижняя часть фундамента выполнялась из камней округлой формы в распор со стенками траншеи без применения связующего раствора. Углублять пол при этом ниже верха такой кладки недопустимо.

При реконструкции двухэтажного дома в  Ленинградской области, имевшего подобный фундамент, вместо полупроходного подполья решили сделать  эксплуатируемый подвал. При этом на большую высоту обнажили кладку из камней округлой формы. Камни начали  выпадать из кладки фундамента.

Стены, опирающиеся на этот фундамент, получили большие деформации,  перекрытия просели, перегородки упали. Вовремя не были приняты меры для укрепления стен и фундаментов,  участки стен начали обрушаться, и здание пришлось разобрать полностью.

В данном случае первый же вывалившийся из фундамента камень был достаточно достоверным  признаком аварийного состояния фундамента. От момента вывала первых камней до обрушения стен прошло несколько лет.

Источник: http://books.totalarch.com/signs_of_emergency_condition_of_load-bearing_structures_of_buildings_and_structures

Описание аварийного здания. Гроздов – признаки аварийного состояния несущих конструкций зданий и сооружений

Признаки аварийного состояния здания

ТаблицаБ.2 – Признаки аварийного состояния элементов конструкции здания

Тип конструкции

Признаки аварийного состояния

Железобетонные конструкции

Трещины в конструкциях, испытывающих знакопеременные воздействия, трещины, в том числе пересекающие опорную зону анкеровки растянутой арматуры; разрыв хомутов взоне наклонной трещины в средних пролетах многопролетных балок и плит, а также слоистая ржавчина или язвы, вызывающие уменьшение площади сечения арматуры более 15 %; выпучивание арматуры сжатой зоны конструкций; деформация закладных и соединительных элементов; отходы анкеров от пластин закладных деталей из-за коррозии стали в сварных швах, расстройство стыков сборных элементов с взаимным смещением последних; смещение опор, приводящее к уменьшению площади опирания на них сборных элементов; значительные (более 1/50 пролета) прогибы изгибаемых элементов при наличии трещин в растянутой зоне с раскрытием более 0,5 мм; разрыв хомутов в зоне наклонной трещины; разрыв отдельных стержней рабочей арматуры в растянутой зоне; раздробление бетона и выкрошивание заполнителя в сжатой зоне. Снижение прочности бетона в сжатой зоне изгибаемых элементов и в остальных участках более 30 %. Площадь опирания сборных элементов меньше требований норм и проекта. Существующие трещины, прогибы и другие повреждения свидетельствуют об опасности разрушения конструкций и возможности их обрушения.

Наклонная трещина раскрытием более 0,5 мм у свободной опоры элемента и наличие признаков появления продольной трещины над концом наклонной трещины в сжатой зоне.

Трещины в консоли колонны с любым раскрытием.

Отклонение колонны от вертикали более допускаемого нормами и/или нарушение целостности стыков сопряженных элементов.

Пропуски или некачественное выполнение вертикальных связей, отсутствие или непроектное выполнение сварки закладных деталей.

Выход панели крупнопанельного здания из плоскости стены более допускаемого нормами.

Трещины в горизонтальных и вертикальных швах по периметру панели крупнопанельных зданий.

Трещины в панелях крупнопанельных зданий

Каменные конструкции

Сильные повреждения. Большие обвалы в стенах. Размораживание и выветривание кладки на глубину до 40 % толщины. Вертикальные и косые трещины (исключая температурные и осадочные) в несущих стенах и столбах на высоте четырех рядов кладки.

Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 и более их толщины. Ширина раскрытия трещин в кладке от неравномерной осадки здания достигает 50 мм и более, отклонение от вертикали на величину более 1/50 высоты конструкции.

Смещение (сдвиг) стен, столбов, фундаментов по горизонтальным швам или косой штрабе. В конструкции имеет место снижение прочности камней и раствора на 30 – 50 % или применение низкопрочных материалов.

Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивание стальных связей и анкеров, кренящих стены к колоннам и перекрытиям. В кирпичных сводах и арках образуются хорошо видимые характерные трещины, свидетельствующие об их перенапряжении и аварийном состоянии.

Повреждение кладки под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин, разуплотнения со смятием. Раздробление камня или смещение рядов кладки по горизонтальным швам на глубину более 20 мм. Смещение плит перекрытий на опорах более 1/5 глубины заделки в стене.

В кладке наблюдаются зоны длительного замачивания, промораживания и выветривания кладки и ее разрушение на глубину 1/5 толщины стены и более. Происходит расслоение кладки по вертикали на отдельные самостоятельно работающие столбики. Наблюдается полное корродирование металлических затяжек и нарушение их анкеровки.

Горизонтальная гидроизоляция полностью разрушена. Кладка в этой зоне легко разбивается с помощью ломика. Камень крошится, расслаивается. При ударе молотком по камню звук глухой. В конструкциях наблюдаются деформации и дефекты, свидетельствующие о потере ими несущей способности свыше 50 %. Возникает угроза обрушения.

Внутреннее расслоение кладки (глухой звук при ударе по поверхности); то же с выпучиванием наружной версты. Скол кладки под концом плиты

Стальные конструкции

Прогибы изгибаемых элементов более 1/75 пролета. Потеря местной устойчивости конструкций (выпучивание стенок и поясов балок и колонн). Срез отдельных болтов или заклепок в многоболтовых соединениях. Коррозия с уменьшением расчетного сечения несущих элементов до 25 % и более. Трещины в сварных швах или околошовной зоне.

Механические повреждения, приводящие к ослаблению сечения до 25 %. Отклонения ферм от вертикальной плоскости более 15 мм.

Расстройство узловых соединений от проворачивания болтов или заклепок; разрывы отдельных растянутых элементов; наличие трещин в основном материале элементов; расстройство стыков и взаимных смещений опор

Деревянные конструкции

Прогиб более чем на 0,01 длины пролета.

Наличие продольных трещин у панелей или гвоздей, скалывание площадки в лобовой врубке.

Отсутствие стяжного болта в лобовой врубке.

Выпучивание древесины в сжатой зоне (на сжатой грани образуются складки).

Гниение элементов более 30 %.

Относительный прогиб превышает допустимое значение

Примечания

1 Для отнесения конструкции к аварийной категории достаточно наличия хотя бы одного признака, характеризующего эту категорию.

2 Отнесение обследуемой конструкции к аварийной категории состояния при наличии признаков, не отмеченных в таблице, в сложных и ответственных случаях, должно производиться на основе детальных инструментальных обследований, выполняемых специализированными организациями.

Основные конструктивные решения современных жилых и общественных зданий

1 Характерными особенностями строительства жилых и общественных зданий в настоящее время и ближайшие годы является:

а) усложнение архитектурно-планировочных решений;

б) возведение зданий сложной конфигурации в плане и переменной высоты;

в) уплотнение существующей застройки путем встроек;

г) широкое освоение подземного пространства;

д) застраивание территорий, имеющих неблагоприятные инженерно-геологические условия (намытые территории, болота, бывшие свалки и т.п.);

е) строительство зданий в непосредственной близости от действующих коллекторов водоотведения различной глубины заложения;

ж) повышение этажности зданий.

2 До 1990-х годов застройка жилых кварталов в городе осуществлялась в основном крупнопанельными и кирпичными многоэтажными зданиями, большая часть из которых была возведена по типовым проектам в 1960 – 1990 гг. С середины 90-х годов основным видом строительства жилых зданий являются здания, возводимые по индивидуальным проектам.

3 Высота жилых зданий, как правило, от 9 до 17 этажей с повышением в отдельных случаях до 18 – 24 этажей. В окраинных районах города и в пригородах строятся 2 … 5-этажные дома коттеджного типа по индивидуальным проектам.

4 Основной конструкцией жилых зданий являются поперечные несущие железобетонные стены и облегченные ограждающие стены. Шаг поперечных стен колеблется от 2,4 до 6,0 м.

Часть жилых полносборных зданий, высотой до 14 этажей выполняется с продольными самонесущими наружными керамзитобетонными стенами и внутренними несущими железобетонными.

Кирпичные здания строятся различной этажности, как с продольными, так и с поперечными несущими стенами.

Жилые здания со встроенными нежилыми помещениями в нижних и заглубленных этажах часто имеют железобетонный каркас на высоту одного-двух этажей.

Характеристика конструкций каменных зданий старой застройки

1 Существующие кирпичные жилые и гражданские здания по времени постройки, обуславливающем их конструктивные особенности, подразделяются на две основные группы:

Здания, построенные до 1917 г.;

Здания, построенные в период с 1917 г. до начала массового крупнопанельного домостроения.

В период до 1917 года построены преимущественно 2 – 5-этажные кирпичные здания с несущими наружными стенами и одной внутренней продольной стеной.

Редко встречались здания с поперечными несущими стенами либо с двумя продольными внутренними стенами, образующими коридор. Многие из этих зданий в последующем надстроены на 1 – 3 этажа.

Кирпичная кладка преимущественно возводилась на медленнотвердеющем известковом растворе.

Общая жесткость таких зданий обеспечивалась продольными и поперечными массивными стенами, включая лестничные клетки. Продольные стены иногда связывались между собой анкерами из полосовой стали.

Кроме того, в продольных стенах в некоторых случаях укладывались стальные связи с анкерами в углах и пересечениях стен. Балки перекрытий, как правило, анкеровались в стенах.

Все это, особенно медленное нарастание прочности кладки стен, способствовало снижению чувствительности конструкций зданий к неравномерным осадкам.

2 Фундаменты большинства старых зданий – на естественном основании: бутовые или кирпичные, иногда в нижней части из валунов и редко бутобетонные или бетонные.

Под подошву фундаментов старых зданий иногда укладывались лежни из бревен или забивались короткие деревянные сваи длиной 2 – 6 м.

Источник: https://newrank.ru/description-of-the-emergency-building-grozdov-signs-of-an-emergency-condition-of-loadbearing-structures-of-buildings-and-structures.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.