МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФГБОУ ВО «ОРЕНБУРГСКИЙ ГАУ»
ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ И КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Кафедра: «Техносферная и информационная безопасность»
Курсовая работа
по предмету: «Экспертиза проектов»
на тему: « Техническая экспертиза строительных конструкций
гражданских зданий »
Выполнила студентка 5 курса
Направления подготовки
«Техносферная безопасность»
Дахно А.О.
Проверил:
Ст. преподаватель кафедры
Циркунова Н.Н.
Оренбург – 2017
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | |
| 1. Методика проведения обследования | |
| 2. Объемно-планеровочное и конструктивное решения здания | |
| 3. Основные дефекты и повреждения строительных конструкций и конструктивных элементов здания | |
| 4. Оценка физического износа строительных конструкций | |
| 5. Определение остаточных сроков службы | |
| 6. Разработка рекомендаций | |
| 7. Заключение по результатам визуального обследования | |
| Использованная литература |
Введение
Длительная эксплуатация зданий и сооружений различного назначения в условиях отсутствия финансирования эксплуатирующих организаций и нарушения сроков проведения ремонтов зданий приводит к преждевременному выходу из строя строительных конструкций и отдельных конструктивных элементов.
Современная диагностика технического состояния всех строительных конструкций эксплуатируемых зданий позволяет снизить риск внезапного обрушения конструкций до минимума и способствует своевременному выявлению наиболее дефектных конструкций для постановки их на ремонт.
Целью выполнения данного курсового проекта является обследование жилого дома, расположенного по ул. Спортивная набережная д.7, с целью определения его физического износа.
Для этого необходимо определить техническое состояние каждого отдельного конструктивного элемента здания, дать техническое заключение о возможности их дальнейшей эксплуатации, о составе и объемах работ по текущему или капитальному ремонту (реконструкции) объектов с целью приведения их в нормальное эксплуатационное состояние.
Техническая эксплуатация зданий – комплекс мероприятий, обеспечивающих функционирование и использование зданий по назначению, техническое и санитарное обслуживание и ремонт. Система технической эксплуатации зданий это совокупность средств, материалов, изделий,предназначенных для эксплуатации, а также исполнителей и документации, устанавливающая правила их взаимодействия, необходимого и достаточного для выполнения задач эксплуатации. В основе построения системы технической эксплуатации лежат понятия физического износа конструкций и морального износа планировочных схем зданий. Для оценки пригодности поврежденной конструкции к дальнейшей эксплуатации используется показатель физического износа конструкций и конструктивных элементов здания.
В состав работ по обследованию конструкций объекта входят:
- визуальный осмотр и составление ведомости повреждений и дефектов;
· анализ обнаруженных дефектов;
· фотографирование наиболее существенных дефектов;
· составление карт дефектов;
· оценка технического состояния основных несущих конструкции и здания в целом;
В результате обследования нами дана оценка общего технического состояния объекта.
1.Методика проведения обследования
Выполнение любого обследования начинается с предварительного ознакомления с объектом и составления методики проведения обследования, а также выполнения работ по обследованию.
Программа обследования кирпичного жилого дома:
1. Цель обследования – выдача заключения об эксплуатационной пригодности здания.
2. Состав работ:
1. Проверка состояния конструкции:
Осмотр - часть обследования, необходимая для выявления основных дефектов конструкций, предварительной оценки степени их влияния на несущую способность здания и его эксплуатационные характеристики. На основании осмотра определяется необходимость проведения полного или локального обследования.
1. Составление заключения – производится только после проведения осмотра здания.
2. Выдача рекомендаций – производится в случае необходимости введения ограничений на условия эксплуатации здания, вызванные наличием дефектов и повреждений, снижающих несущую способность или эксплуатационные характеристики здания.
3. Специальные мероприятия.
Выполнение усиления конструкций в целях исключения потери устойчивости конструкций – при обнаружении или выявлении представителями Исполнителя, проводящими экспертизу здания, мест или отдельных конструктивных элементов требующих усиления, в целях исключения потери устойчивости в состав работ по экспертизе включаются работы по разработке технического проекта усиления конструкций здания.
4. Вид отчетности – отчет о техническом состоянии здания.
5. Порядок приемки работы – работы по экспертизе принимаются Заказчиком у Исполнителя по акту приемки-сдачи выполненных работ, в полном соответствии с условиями договора на проведение экспертизы.
6. Внесение изменений по реализованному обследованию здания производится Заказчиком в сроки, указанные в Заключении экспертизы.
7. Сроки и этапы выполнения работы – предусмотрены техническим заданием и календарным планом выполнения работ, приложенных к договору на проведение экспертизы жилого здания.
2.Объёмно-планировочное и конструктивное решения здания
Обследуемое здание представляет собой сложный в плане жилой дом в Железнодорожном районе г. Воронежа (рис.1,2,3,4,5). Здание выполнено по центрической схеме (т.е. предусмотрено четко выделенное одно главное большое помещение, вокруг которого группируются второстепенные помещения) и состоит из трех секций-подъездов. Здание сдано в эксплуатацию в 2002 году. Высота этажа – 2,7 м. Лифтовые шахты и лестничные марши находятся в центральной части каждой секции. Коридор и прилифтовой холл имеют искусственное освещение.
Нормативный срок службы здания -125 лет [1]. К моменту обследования объект эксплуатируется 6 лет.
Рис.1 Главный фасад
Рис.2 Дворовой фасад
Рис.3 Торцевой фасад
Рис.4 Торцевой фасад
Конструктивная схема обследуемого здания является перекрестно-стеновой. Фундаменты спроектированы ленточные. Наружные стены выполнены из силикатного кирпича, облицованы плиткой. Внутренние стены так же кирпичные. Перекрытия – многопустотные железобетонные плиты по стенам. Лестничные марши и площадки выполнены из железобетона. Кровля представляет собой многослойную конструкцию, выполненную по традиционной схеме. Здание в разных уровнях имеет этажность 10 и 13, поэтому устроены деформационные швы. Отмостка со стороны всех фасадов в хорошем состоянии. В момент обследования здание использовалось по назначению.
3.Основные дефекты и повреждения строительных конструкций и конструктивных элементов здания
В результате визуального осмотра выявлены дефекты и повреждения строительных конструкций.
Наружные стены:
Наружные стены выполнены из силикатного кирпича, облицованы плиткой. К основным дефектам можно отнести выветривание растворных швов кирпичной кладки стен, что характерно для торцевого фасада, и незначительные следы замачивания облицовочной плитки. Полное описание дефектов и повреждений наружных стен приводится в «Ведомости дефектов и повреждений» (Приложение 1).
Общее техническое состояние наружных стен по результатам визуального осмотра оценивается как работоспособное.
Кровля:
Кровля представляет собой многослойную конструкцию, выполненную по традиционной схеме. В результате визуального осмотра обнаружены одиночные мелкие повреждения и пробоины в кровле и местах примыкания к вертикальным поверхностям. Полное описание дефектов и повреждений наружных стен приводится в «Ведомости дефектов и повреждений» см. приложение 1.
Общее техническое состояние кровли по результатам визуального осмотра оценивается как работоспособное.
Водопроводные и канализационные трубы:
К основным дефектам труб следует отнести их коррозию, наличие конденсата на трубах, отдельные нарушения теплоизоляции магистралей и стояков. Полное описание дефектов и повреждений наружных стен приводится в «Ведомости дефектов и повреждений» см. приложение 1.
Общее техническое состояние труб по результатам визуального осмотра оценивается как работоспособное.
4. Оценка физического износа строительных конструкций
Для проведения количественной и качественной оценки дефектов здания проведём подсчет физического износа конструкций и здания в целом.
Физический износ - величина, характеризующая степень ухудшения технических и связанных с ним других эксплуатационных показателей здания на определенный момент времени.
Физический износ на момент его оценки выражается соотношением стоимости объективно необходимых ремонтных мероприятий, устраняющих повреждения конструкции, элемента, системы или здания в целом, и их восстановительной стоимости.
Физический износ здания или конструктивного элемента Фк, % определяется по формуле:
Фк= 
,
где Фi- физический износ участка конструктивного элемента, определенный по ВСН 53-86(р);
Рi- размеры повреждённого участка, м или м 
;
Рк- полные размеры конструкции, м или м ;
n- число повреждённых участков.
Результаты определения физического износа строительных конструкций заносим в табл. 1
Таблица 1. Физический износ конструктивных элементов здания
| Наименование конструктивных элементов | Физический износ, %, найденный | |
| По ВСН 53-86(р) | По формуле | |
| Кровля | 11 | 13 |
| Стены наружные | 11 | 4,69 |
Среднее квадратическое отклонение показателей физического износа определим по формулам:
- если количество поврежденных участков не превышает 30
- если количество поврежденных участков 30 и более
Для стен:
Коэффициент вариации физического износа конструктивных элементов одного типа определяем по формуле:
Полученные значения статистических характеристик физического износа сводим в табл.2
Таблица 2. Статистические показатели физического износа конструктивных элементов
| Наименование конструктивных элементов | Среднее значение физического износа Фк | Среднее квадратическое отклонение, S | Коэффициент вариации, V |
| Кровля | 11,11 | 10,52 | 0,94 |
| Стены наружные | 19,55 | 5,4 | 0,28 |
Определение остаточных сроков службы
Одной из основных задач любого обследования является определение остаточных сроков службы строительных конструкций и здания (сооружения) в целом. При этом большинство методик и нормативных документов рекомендуют продление сроков службы до следующего обследования не более 5 лет.
В целях сокращения затрат эксплуатирующих организаций на проведение плановых обследований, проводимых не реже одного раза в 5 лет, необходимо в ходе обследования установить срок в течение которого конструкции сохранят способность выполнять те функции, которые были им предписаны первоначально без появления запредельных деформаций и появления первых признаков разрушения.
Остаточный срок службы отдельных конструктивных элементов и здания в целом может быть определен исходя из нормативного срока службы и реального срока эксплуатации:
Тост. = Тнорм. - Тэкспл. (5.1)
где Тост. - остаточный срок службы конструкции, лет;
Тнорм. - срок службы конструктивного элемента или здания (сооружения) в целом, определяемый по данным таблиц в годах;
Тэкспл - срок эксплуатации здания до момента проведения обследования, лет.
Для здания в целом:
Тост. =125-6=119 лет
Для стены:
Тост. =125-6=119 лет
Для кровли:
Тост. =8-6=2 года
В курсовой работе так же предлагается оценивать остаточный срок службы на основании данных по физическому износу отдельных конструктивных элементов по двум независимым методикам.
Первая методика основана на основных положениях теории надежности. При этом вероятность безотказной работы элемента определяется по следующей зависимости:
P(T) = exp(-λt)
где P(T) - надежность элемента или вероятность его безотказной работы;
λ - интенсивность отказов элементов за период службы;
t - момент времени, для которого определяется надежность элемента.
Среднее время безотказной работы конструкции определяется следующим образом:
Tп = 1/λ
λ=1/Тэкспл.
Значение Тп фактически является полным сроком службы элемента.
Величина физического износа конструктивных элементов здания фактически является мерой накопления повреждений, и при определенных условиях может быть принята за вероятность отказа элемента в процессе его работы или эксплуатации. Тогда, на основании основного положения теории надежности:
Р(Т) = 1- Ф/100
где Ф - величина физического износа конструктивного элемента, %.
Из равенства правых частей уравнений получаем:
Ф = 100(1-ехр(-λt))
Учитывая зависимость полное значение срока службы любого конструктивного элемента на основании его физического износа Ф к моменту времени t может быть определено по формуле:
Тп = t/(-ln(1-Ф/100)) (5.6)
Для стены:
Тп = 6/(-ln(1-4,69/100))=125 лет
Для кровли:
Тп = 6/(-ln(1-52/100))=8 года
Соответственно остаточный срок службы любого конструктивного элемента в этом случае может быть оценен
Тост = Тп - Тэкспл (5.7)
Для стены:
Тост = 125–6=119 года
Для кровли:
Тост = 8–6=2 лет
При нахождении величины соответствующей времени полной эксплуатации любого конструктивного элемента рекомендуется в качестве величины F принимать предельное значение физического износа по соответствующей таблице ВСН 53-86(р).
За остаточный срок службы конструктивного элемента, найденного с использованием второй методики, принимается следующая величина
Тост = Т - Тэкспл
Полученные в ходе вычислений значения остаточных сроков службы по формулам сводим в таблицу 3
Таблица 3
Средние значения остаточного ресурса конструктивных элементов здания
| Наименование элемента | Остаточный срок службы, лет | ||
| по формуле (5.1) | по формуле (5.7) | по формуле(5.10) | |
| Кровля | 2 | 2 | 6 |
| Стены наружные | 119 | 119 | 383 |
Полученные средние значения остаточного срока службы не учитывают существующего разброса показателей физического износа внутри одного типа конструкций. Для получения нижнего значения доверительного интервала остаточного срока службы необходимо в формулы (5.7) и (5.10) ввести значение физического износа, найденное с учетом показателей статистического разброса при уровне доверительной вероятности 0.95. Это значение может быть определено по формуле:
Ф0.95 = Фк(1+αV),
где α - коэффициент Стьюдента соответствующий числу поврежденных участков конструктивного элемента;
V - коэффициент вариации физического износа, найденный по формуле (4.3) для соответствующего вида конструктивных элементов.
Значения остаточного срока службы, полученные с учетом реальной изменчивости показателей физического износа и доверительной вероятности 0.95, сводим в таблицу 4.
Таблица 4
Остаточный срок службы здания
| Наименование элемента | Остаточный срок службы, лет | |
| по формуле (5.7) | по формуле (5.10) | |
| Кровля | 2 | 6 |
| Стены наружные | 119 | 383 |
Остаточные сроки службы конструктивных элементов здания с учетом доверительной вероятности 0.95 и реальной статистической изменчивости показателей физического износа.
В соответствии с требованием п. 5.3 Изменения № 1 к ГОСТ 27751-88 "Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету" при расчете долговечности зданий и сооружений необходимо учитывать коэффициент надежности по ответственности. Для жилых и общественных зданий, относящихся к нормальному уровню ответственности значение этого коэффициента равно 0.95.
Значения остаточных сроков службы приведенных в таблице 5.5 умножаем на коэффициент надежности по ответственности 0.95 и заносим в таблицу5.
Таблица 5
Остаточные сроки службы конструктивных элементов здания с учетом коэффициента надежности по ответственности
| Наименование элемента | Остаточный срок службы, лет | |
| по формуле (5.7) | по формуле (5.10) | |
| Кровля | 0,7 | 3,4 |
| Стены наружные | 78 | 257 |