После общего обследования кварталов, подлежащих реконструкции, и определения рекомендаций по проведению комплексных мероприятий с целью улучшения их состояния назначаются детальные обследования всех зданий, определенных в качестве опорных элементов. При этом за основу обследования принимают результаты общих обследований и изысканий. Детальное обследование проводится с целью определения технического состояния несущих и ограждающих конструкций для оценки их прочности и устойчивости. Архитекторы проводят анализ качества архитектурно-планировочного и объемного решения здания.
4.1. Детальное обследование зданий
Данный вид обследования зданий проводится в два этапа: предварительный и технический. Предварительное обследование проводится с целью уточнения имеющихся общих сведений, характеризующих застройку в целом как градостроительное образование. В результате предварительного обследования уже конкретизируют первоначальное заключение о возможной реконструкции, реставрации или сносе здания. При этом устанавливают различные ограничения, накладываемые на эти виды мероприятий уже с учетом состояния конструкций здания и его планировки. Предварительное обследование — это как бы повторный анализ имеющейся информации, но со взглядом на техническое состояние здания. Особое внимание уделяют следующим вопросам:
— срок эксплуатации здания с момента возведения;
— принадлежность здания к исторической среде города;
— основной материал остова здания; состояние несущих конструкций; конструктивная схема здания;
— возможные изменения конструктивной схемы в процессе текущих и капитальных ремонтов;
— анализ условий содержания конструктивных элементов;
— фиксация всех отступлений от нормативных правил эксплуатации здания.
В результате предварительных обследований выявляется полная картина имеющихся дефектов конструктивных элементов, исследуются режимы содержания конструкций по тепловлажностным характеристикам, режиму аэрации подвальных и чердачных совмещений. При осмотре устанавливают состояние элементов фасада, перекрытий и интерьеров здания. В результате предварительного обследования определяются места вскрытий конструктивных элементов для их освидетельствования и составляется план проведения технического обследования.
◄ Техническое обследование объекта проводится в составе бригады с соблюдением всех правил техники безопасности:
— в первую очередь выявляются аварийно-опасные участки, и на них проводятся неотложные мероприятия по временному усилению.
— В соcтав технического обследования включаются мероприятия по подробному изучению архитектурно-планировочного и объемно-композиционного решений, состояния конструкций и инженерно-технического оборудования здания.
◄ Техническое обследование включает следующие виды контроля технического состояния зданий:
— проведение плановых или внеочередных осмотров;
— сплошное техническое обследование; подготовка к разработке проекта капитального ремонта или реконструкции здания;
— проведение экспертизы зданий в аварийных ситуациях;
— контроль технического состояния здания после законченных работ по капитальному рмонту или реконструкции.
◄ Техническое обследование заключается в выявлении дефектов и неисправностей здания в целом и его элементов:
— выявляются процессы динамики развития дефектов,
— оценивается физический износ элементов здания и суммарная оценка износа всего здания.
◄ При проведении технического обследования применяют методы:
— натурных наблюдений,
— разрушающих воздействий,
— инструментальных исследований.
— Самым прогрессивным методом является неразрушающий контроль технического состояния конструкций. Последовательность контроля идет начиная с подземных конструкций здания, затем надземных конструкций, далее инженерных систем, и затем составляется техническое заключение по детальному обследованию.
Архитектурно-планировочное обследование выявляет 6
— изменения первоначального плана,
— наличие пристроек, встроек, надстроек,
— наличие в стенах дымовентиляционных каналов,
— заложенных и перебитых проемов.
— Устанавливается наличие в домах прачечных, котельных и других служб или производств, обусловливающих утяжеление режима работы строительных конструкций.
В результате этого обследования составляется обмерочный чертеж (рис. 13).
◄ Обследование подземных конструкций начинается с наземного осмотра состояния отмостки, установления ее дефектов, определения материала фундаментов и их технического состояния. Осмотром определяется наличие внешних входов в подвалы, крылец над входами в здание, наличие неравномерных осадок фундамента, степень осадок и уклоны отмостки. Если замечены значительные деформации в стенах, а в здании отсутствуют подвалы, то производят отрывку шурфов на глубину 0,5 м ниже подошвы фундамента. По
результатам осмотра фундамента делают его зарисовку с размерами и описанием конструктивного решения, материала, состава грунтов основания. При исследовании свайного основания определяют степень сохранности ростверков и головок свай. Если в здании есть подвал, то проводится осмотр состояния его стен.
◄ Обследование наземных конструкций здания: стен, перекрытий, перегородок, крыши, лестниц, полов, оконных и дверных заполнений. При обследовании как наружных, так и внутренних несущих стен устанавливают наличие сырости и деформаций (трещин, выпучиваний, отклонений от вертикали, ослабление участков стен, деформации или разрушения перемычек).
◄После внешнего осмотра стен производят отбивку штукатурки как снаружи здания, и так и изнутри. Это мероприятие выполняется для изучения качества кладки, прочности кирпича, раствора, их размеров, прочности сцепления кирпича с раствором, зарисовываются и фотографируются все трещины в стенах.
◄При обследовании панельных, стен устанавливают наличие в них трещин, протечек в наружных панелях, промерзание наружных стен и стыков, протечек в наружных стенах по линии заделки балконных плит.
◄В зимнее время идет проверка пониженной температуры на внутренних поверхностях стен, а в летнее время повышенной температуры.
◄При обследовании деревянных зданий устанавливают участки выпучивания стен и другие их деформации. Особое внимание уделяют нали-чию гнили или участков, поврежденных жучком.
◄При обследовании перекрытий сначала проводят их внешний осмотр с установлением типа конструкции и материала. Определяют наличие промерзания в местах стыковки со стенами, деформаций (прогибов, перекосов и трещин- в местах сопряжения со стенами). Если перекрытия были под мокрыми помещениями, то проверяют наличие протечек. В случае обнаружения видимых прогибов перекрытий производят инструментальный замер величины прогиба. В деревянных перекрытиях выясняют возможные участки поражения домовым грибом или жучком. В перекрытиях по стальным балкам выясняют возможные прогибы и замеряют их, далее находят участки с коррозией балок, загнившие
участки наката, ослабление кирпичной кладки сводиков. В сборных железобетонных плитах перекрытий находят трещины между швами плит, смещение плит относительно друг друга по высоте.
◄Осматривая лестницы, необходимо установить их конструктивную схему и материал основных элементов. Далее надо определить состояние сопряжения ее элементов, наличие трещин в несущих конструкциях, выбоин в лестничных площадках, трещин в стенах, где заделаны ступени. В деревянных лестницах также надо определить наличие трещин и сколов древесины, разрушение врубок, гниль и повреждения жучком, прогибы в тетивах.
В стальных лестницах надо определить места с коррозией. В лестницах со стальными косоурами надо определить недопустимые прогибы, расстрой-ство связи косоуров с площадочными балками.
◄Осмотр перегородок идет визуально, в случае обнаружения дефектов (гниль, осадок, отклонение от вертикали, поражение домовым грибом или жучком, зыбкость, выпучивание, появление трещин) проводят зондирование и устанавливают причину разрушения. В кирпичных или плитных перегородках устанавливают наличие трещин в местах сопряжений со смежными конструкциями пола или потолка. Возможны выпучивания и выпадения кирпичей. Панельные перегородки в процессе деформации могут вызвать выкрошивание раствора в местах сопряжения со стенами и потолком, а также дверными коробками. Могут наблюдаться выбоины и обнажение арматуры.
◄Особо осторожно надо осматривать крыши. Здесь надо определить тип и техническое состояние несущих конструкций (стропильной системы, железобетонных кровельных панелей при плоской крыше). Надо измерить толщину слоя утеплителя, его влажность, состояние гидроизоляционного слоя. Затем определяют состояние кровельного материала (черепицы, ондулина, шифера, металлических листов при скатной кровле или рулонного покрытия при плоской кровле).
◄При осмотре и определении состояния полового покрытия фиксируют следующие дефекты (уклоны, зыбкость, отколы, выбоины, местные просадки отдельных досок, поражение гнилью, грибком или жучком).
◄При осмотре дверных и оконных заполнений выявляют наличие сгнивших узлов сопряжения деталей, перекосов, коробления, повреждений гнилью или жучком.
◄Очень важно тщательно обследовать состояние инженерного оборудования в зданиях (водопровод, канализация, мусоропровод, системы отопления, кондиционирования, санитарно-техничёские приборы, санитар-но-техническая арматура).
◄Специфическими по эксплуатации являются летние помещения, поэтому их тщательно обследуют. Балконы и открытые лоджии работают в самых неблагоприятных условиях, на них скапливается вода, снег, действуют перепады температуры, газы от выбросов транспорта. Все эти воздействия усугубляются, если происходит откол облицовки и раскрытие арматуры, которая начинает резко коррозировать. При осмотре балконов выявляют расчетную схему и наиболее нагруженные элементы, определяют сечение несущих балок, плит, подкосов или подвесок. Устанавливают техническое состояние этих элементов, проводят испытания пробной повышенной нагрузкой с замерами деформаций в основных элементах. Далее изучают причины, вызывающие деформационные изменения. В заключение проводят проверочные расчеты и дают рекомендации по усилению основных конструкций лоджий и балконов.
4.2. Оценка состояния конструкций реконструируемого объекта
Для наиболее точного определения состояния конструкций и их элементов проводят инструментальные обследования конструктивных элементов. Этот процесс очень важен с целью определения пригодности основных конструктивных элементов разбираемого здания для их дальнейшего использования в реконструируемом здании или на других объектах, если здание подлежит сносу.
Обнаруженные при обследовании деформации конструкций можно разделить на общие и местные. К общим относятся деформации конструкций в пределах всего здания, а местные являются следствием деформации узлов, сопряжений, опирания в пределах одной конструкции.
Для точного определения деформаций в пределах ±0,01 м применяют специальные приборы, приспособления, системы и целые комплексы приборов.
◄Как известно, причиной основных деформаций конструкций здания является неправомерная осадка основания фундамента. Это происходит вследствие неправильных расчетов при проектировании зданий или при неправильных условиях эксплуатации зданий, приводящих к замачиванию посадочных грунтов, оттаиванию ледовых прослоек, авариям на инженерных сетях.
Для измерения осадок зданий, крепов, сдвигов зданий и сооружений, а также отдельных конструктивных элементов применяют методы инженерной геодезии, описанные в книге «Испытания сооружений» под редакцией В. М. Сердюкова, Киев, 1976.
◄Измерения сдвигов отдельных конструкций проводятся с помощью теодолитов. Для определения положения сразу нескольких точек здания в одной плоскости, контроля точности строительно-монтажных работ, деформаций большепролетных конструкций при статических или динамических нагрузках применяют инженерные фотограмметрические и стереограмметрические методы.
◄Очень важным моментом при техническом обследовании конструкций является установление характера трещинообразования.
-Трещины бывают различных типов: микротрещины, макротрещины, внутренние пустоты, вкрапления инородных тел.
-Методами дефектоскопии можно установить без вскрытия бетона расположение дефектов в арматуре и в теле бетона. Для таких операций применяют методы ультразвуковой дефектоскопии (импульсное или непрерывное облучение).
-Ширину раскрытия трещин определяют с помощью микроскопов. Динамику раскрытия трещин определяют с помощью маяков (гипсовые, стеклянные или металлические).
-Глубину трещин определяют с помощью строительных игл и щупов, совмещая эти исследования с ультразвуковой дефектоскопией.
◄Оценка поверхностной коррозии в труднодоступных местах строительных конструкций осуществляется с помощью оптического прибора РВП-451 или зарубежных модификаций.
◄Для вычисления толщины защитного слоя бетона и диаметра арматуры в железобетонных изделиях применяют метод просвечивания и ионизирующих излучений — радиоизотопный метод.
◄Для точного измерения механических напряжений в металлических конструкциях, возникающих после их сварки, а также для обнаружения трещин используется прибор ИНТ-М2 в комплекте с датчиками типа ВД-1 и ВД-2.
◄Самыми перспективными методами определения прочности материалов конструкций становятся неразрушающие методы исследования. Места отбора проб для лабораторных испытаний и проведения испытаний не-посредственно на элементе здания устанавливают с учетом действующих нагрузок и воздействий, напряженно-деформированных состояний обследуемых элементов. Неразрушающие методы разделяют на два типа: механические и физические. Образцы для испытания либо вырезаются из тела конструкции, либо отрываются со скалыванием по определенной методике. Как правило, берутся три образца для лабораторных испытаний. Нарушенные элементы сразу заделываются прочным материалом. Испытания проводятся по строгой методике с фиксацией всех изменений внешнего вида, появлением трещин и последующего разрушения образца.
◄Одним из популярных методов определения прочности бетонного тела является метод, основанный на измерении отскока подпружиненных молотков (склерометров) от бетонной поверхности. Однако проверка прочности бетонных изделий должна идти комплексно с применением нескольких методов. Результаты испытаний сравниваются между собой и принимается самое низкое значение прочности.
◄Испытания прочности кирпичной кладки любого вида, бетонных и природных камней, а также кладки стен из них проводятся с помощью испытуемой кладки. Испытания проводят ультразвуковым методом.
◄Испытания металлических конструкций и арматуры железобетонных изделий производят путем вырезки образцов из тела элемента. Марка металла проверяется путем статического растяжения образцов. Испытания образцов на ударную вязкость при температурах +20 и -20 °С проводятся на ударной установке. Металл подвергается химическому анализу (содержание углерода, кремния, марганца, серы, фосфора и других химических элементов). Очень важным испытанием считается выявление распространения сернистых включений способом отпечатков по методу Баумана. Образцы для испытания вырезаются в соответствии с ГОСТ 7564-73*: из листовой стали — поперек направления прокатки; из фасонной стали — вдоль направления прокатки. При испытаниях методом Баумана все делается наоборот. Для химических испытаний берется стружка металла не менее 50 г. Для испытаний на ударную вязкость вырезают плоские образцы с V-образным надрезом. На месте взятых образцов привариваются прочные элементы.
◄Деревянные конструкции испытывают огнестрельным способом, а также ультразвуковым методом. Существует метод Певцова, когда шарик диаметром 25 мм падает на испытуемый элемент с высоты 50 см и оставляет отпечаток, который измеряется и сравнивается с градуировочной таблицей.
◄Установление степени коррозионного и температурного поражения конструктивных элементов здания производится методом физико-химического анализа проб бетона или металлических образцов. При этом определяют:
— глубину карбонизации и нейтрализации бетона агрессивными газами;
— вид и относительное количество продуктов коррозии;
— величину капиллярного водопоглощения;
— концентрацию водородных ионов в водной вытяжке из цементного камня.
Особое внимание при обследовании железобетонных и металлических конструкций надо уделять участкам, подвергающимся температурным нагрузкам, как высоким, так и низким. Свойства таких конструкций резко изменяются, происходит потеря сцепления арматуры и бетона, уменьшаются модули упругости бетона.
◄В ряде случаев необходимы испытания конструкций в их проектном положении или после их демонтажа. Естественно, что при испытаниях конструкции не доводят до разрушения, но нагружают контрольными нагрузками выше, чем проектные. При этом фиксируют прогибы, образования трещин, углы поворота различных элементов. На основании этих показателей делают расчеты и строят заключение о дальнейшей способности к эксплуатации. Все методы испытания конструкций приведены в книге под редакцией В. М. Сердюкова.
◄Оценка состояния конструкций производится по степени их износа, на основании проведенных испытаний и выявленных деформаций и дефектов. Все эти сведения заносятся в дефектные ведомости. Систематизируя признаки повреждения конструкций, устанавливают определенную категорию технического состояния конструкции и делают вывод о пригодности к эксплуатации или необходимости проведения мероприятий по ее усилению.
4.3 Составление технического заключения по детальному обследованию зданий и сооружений
Весь цикл работ по обследованию зданий заканчивается составлением технического заключения о состоянии объектов и возможности проведения на них реконструкционных мероприятий. Заключение составляется лицом, ответственным за весь цикл работ по реконструкции. Это комплексный документ, в состав которого входят следующие разделы:
— здание, на основе которого проведено обследование;
— использованные первоисточники о значимости объекта, техпаспорт и вся техническая документация на объект;
— состав бригад, проводивших обследование, фамилии лиц, проводивших испытания конструкции и делавших расчеты;
— краткое описание архитектурно-планировочного и объемно-композиционного решения объекта,
— функциональное назначение и условия эксплуатации здания;
— результаты проверочных расчетов;
— первоочередные мероприятия по усилению ослабленных конструкций.
◄Самым важным разделом отчета является заключение о состоянии несущих конструкций здания. С этой целью проводят проверочный расчет несущей способности оснований фундаментов и конструкций объекта, используя результаты проведенного обследования.
-При его выполнении следует брать нагрузки и воздействия согласно положениям норм и уточнять их с учетом проведенных обследований.
— Действительные постоянные нагрузки от собственного веса конструкций должны быть установлены на основании определения плотности и фактических размеров элементов. Путем случайного отбора не менее пяти образцов рекомендуется определить нормативные нагрузки от собственного веса конструкций путем статистической обработки результатов взвешивания образцов. Этот способ применяют для материалов, обладающих существенной изменчивостью плотности: легких и ячеистых бетонов, засыпок, утеплителей и других подобных материалов. Для стали и тяжелого бетона плотность устанавливается по справочным данным.
Способ определения нагрузок от собственного веса конструкций путем установления плотности образцов предполагает их взвешивание, вычисление объема конструкции и на основании этих данных — получение плотности, которая и является исходной для установления фактической нагрузки.
Проведение поверочных расчетов строительных конструкций реконструируемых зданий делятся на два этапа:
— определение несущей способности фундаментов (расчет по предельным состояниям вой группы);
— определение усилий в конструкциях от внешних нагрузок и воздействий, соответствующих проектному заданию на реконструкцию.
В тех случаях, когда конструкции не имеют никаких отклонений от проектного решения и при наличии технической документации, включая данные о их несущей способности, поверочные расчеты могут быть выполнены в ограниченном объеме. При этом производят сопоставление внутренних усилий, возникающих от расчетных нагрузок, с несущей способностью конструкции, приведенной в технической документации.
Поверочные расчеты несущей способности существующих конструкций здания должны выполняться по данным проведенных обследований. Здесь учитываются фактические размеры сечений, прочностные и деформативные характеристики материалов, обнаруженные дефекты и повреждения элементов конструкций.
Переход от нормативных значений сопротивлений к расчетным, а также способы перехода от определяемой прочностной характеристики (предел текучести для стали, класс по прочности на сжатие для бетона) к другим характеристикам прочности и деформативности осуществляется в соответствии с требованиями СНи-Пов: «Нагрузки и воздействия» 2.01.07-85; «Бетонные и железобетонные конструкции» 2.03.01-84; «Алюминиевые конструкции» 2.03.06-85.
Заключение о техническом состоянии зданий и сооружений служит основой для предварительного решения о целесообразности реконструкции строительной части сооружений.
Экономическая целесообразность реконструкции устанавливается по двум факторам:
— наличие финансовых средств на ее проведение;
— ожидаемый социально-экономический эффект от улучшения условий проживания и развития новых функций.
Бизнес-план дает расчет предполагаемой прибыли.