Конспект лекций по дисциплине: «реконструкция и эксплуатация зданий и сооружений»
Скачать 0.67 Mb.
|
Таблица 4Разброс данных по физическому износу зданий
Лекция 3 1. Повреждения несущих и ограждающих конструкций. Трещины в них.
по размеру:
по типу:
 Рис. 1 Усадочные трещины
 Рис. 2 Схема образования «нормальных» трещин.  Рис. 3 Схема образования наклонных трещин.
Лекция 4 Технология ремонта фундаментов зданий и сооружений. 1. Организационные мероприятия при усилении фундаментов. Прежде чем приступить к выполнению работ по ремонту и усилению фундаментов, необходимо установить причину повреждения фундаментов и устранить ее. Для выявления причин, вызвавших повреждения фундаментов, а также при их реконструкции проводят сбор сведений по истории здания или сооружения, а также выполняют техническое обследование надземной и подземной частей здания и прилегающей территории. Это особенно актуально для зданий старой постройки. Сбор сведений по истории здания дает возможность установить дату постройки; первоначальный вид; изменения, которые происходили в процессе эксплуатации (надстройки, пристройки, перепланировка); аварийные состояния. При наличии деформаций и трещин в стенах шурфы обязательно выполняют в местах предполагаемых повреждений фундамента. Их отрывают на 0,5 м ниже уровня подошвы фундамента. В плане шурф имеет форму прямоугольника, причем большая его сторона длиной 1,5...3 м примыкает к фундаменту. Прочность фундаментов и стен подвала определяют известными неразрушающими методами, например, акустическим, радиометрическим, механическим и т.п. Осадку здания контролируют инструментально, а раскрытие трещин - с помощью маяков, устанавливаемых поперек трещин на стене здания (рис. 1). Маяки устраивают в виде мостика длиной 250...300, шириной 50...70 и толщиной 15...20 мм. Место, где устраивают маяк, очищают от штукатурки, краски, облицовки. На каждой трещине устанавливается два маяка: один - в месте наибольшего раскрытия, другой - в ее начале. Если в течение 15...20 дней на маяках не появились трещины, то можно считать, что деформации здания стабилизировались. Маяки делают из гипса, можно из металла или стекла.  2. Характерные виды деформаций фундаментов. Изучение основных видов повреждений фундаментов позволило выполнить их систематизацию по характеру развития трещин в фундаментах и стенах здания: 1.Осадка средней части здания. Основные причины: слабое основание в средней части здания; просадка просадочных грунтов основания; карстовые пустоты в средней части здания  2. Осадка крайней части здания (левой или правой). Основные причины: слабое основание под крайней частью здания; просадка грунтов от замачивания; карстовые пустоты;отрывка котлована или траншеи рядом со зданием; сдвиг рядом расположенной подпорной стенки; затопление подвала  3. Осадка обеих крайних частей здания. Основные причины: аналогичные причины, указанные в предыдущем пункте, но действующие в обеих частях здания; размещение под средней частью крупного включения (валуна, старого фундамента и т.п.)  4. Выпучивание и искривление стен в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Основные причины: распор стропильной системы;горизонтальные усилия от растяжек, прикрепленных к зданию; эксцентричная передача нагрузки от перекрытий; динамические нагрузки от оборудования, расположенного в здании; сейсмические подвижки  3. Подготовительные работы при усилении фундаментов До начала работ по ремонту и усилению фундаментов должны быть исключены причины, вызывающие его неравномерную осадку или разрушение. Если деформации фундамента вызвали соответствующие деформации стен и перекрытий, то работы выполняют в следующей последовательности: укрепление (вывешивание) перекрытий; укрепление стен в местах деформаций; ремонт и усиление фундаментов; ремонт стен; ремонт перекрытий. К основным работам по ремонту и усилению фундаментов относятся: усиление оснований и фундаментов; уширение подошвы фундаментов; увеличение глубины заложения; полная или частичная их замена. Разгрузка фундаментов. Перед началом работ необходимо принять меры по обеспечению устойчивости здания и предохранению конструкций от возможных деформаций, т.е. выполнить частичную или полную разгрузку фундаментов. Частичную разгрузку выполняют путем установки временных деревянных опор, а также деревянных и металлических подкосов. Для установки временных деревянных опор (рис. 2) в подвале или на первом этаже на расстоянии 1,5...2 м от стены укладывают опорные подушки, на них размещают опорный брус, на который устанавливают деревянные стойки. По верху стоек укладывают верхний прогон, который крепится к стойкам с помощью скоб. Затем между стойками и нижним опорным брусом забивают клинья, включая тем самым стойки в работу, и нагрузка от перекрытия частично снимается со стен и передается на временные опоры. Опоры на этажах должны устанавливаться строго одна над другой. Для увеличения устойчивости конструкции стойки раскрепляют раскосами.  Полную разгрузку фундаментов осуществляют с помощью металлических балок (рандбалок), заделываемых в кладку стены, а также поперечных металлических или железобетонных балок. Рандбалки (рис. 3, а) устанавливают выше обреза фундамента в заранее пробитые с обеих сторон стены штрабы на постель из цементно-песчаного раствора. Штрабы необходимо пробивать под тычковым рядом кирпичной кладки. Временное закрепление рандбалки в штрабе выполняют клиньями. В поперечном направлении через 1,5...2 м балки стягивают болтами диаметром 20...25 мм. Пространство между временно закрепленной балкой и стеной заполняют цементно-песчаным раствором состава 1:3. Стыки рандбалок по фронту соединяют накладками на электросварке. В этом случае нагрузка передается на соседние участки фундамента. На поперечные балки стены вывешивают следующим образом (рис. 3, б). В нижней части стены вблизи верхнего обреза фундамента через 2...3 м пробивают сквозные отверстия, в которые заводят поперечные балки. Под каждой поперечной балкой устраивают две опорные подушки на уплотненном основании. Передача нагрузки на опорные подушки осуществляется через продольные балки с помощью клиньев или домкратов. При неудовлетворительном состоянии стены ее предварительно усиливают путем установки рандбалок, которые располагаются выше пробиваемых отверстий.  Лекция 5 Замена конструкций перекрытия и покрытия
Замену плит покрытия выполняют с использованием кранов (кабельных, мостовых, крышных, стреловых, башенных, а в некоторых случаях с применением средств малой механизации) (рис.1). До начала работ по монтажу междуэтажного перекрытия на участке, ограниченном капитальными стенами, должны быть выполнены следующие работы:
При монтаже на участке нескольких перекрытий по вертикали работы по их устройству следует производить поэтажно снизу вверх. Монтаж перекрытия на этаже необходимо выполнять в следующем порядке:
 Рис.1 Замена плит покрытия: 1 — настил; 2 — подмости; 3 — борозда; 4 — гнездо; I, II, III, IV — последовательность и перемещение настила при монтаже
Сборно-монолитные перекрытия получили широкое распространение при реконстркции зданий, покольку позволяют проводить работы по реконструкции перекрытия в стеснённых условиях и без привлечения грузоподъёмной техники (рис. 2)  Рис.2 конструкция сборно-монолитного перекрытия 3. Методы ремонта покрытия кровли Существует три варианта ремонта кровли: - полная замена кровельного пирога и гидроизоляционного слоя; - замена только гидроизоляционного слоя кровли; - настилка нового гидроизоляционного слоя поверх старой кровли. Раньше крыши латали рубероидом и до сих пор ремонтируют при помощи укладки еще одного слоя материала. Наслоения на кровле росли, а теплоизоляция оставалась влажной — она просто не могла просохнуть, поскольку скапливающейся под кровлей влаге было некуда деться, и она выпадала в виде конденсата на потолке квартир. При ремонте кровли с укладкой еще одного слоя поверх старого протечки устраняются ненадолго, теплопотери не сокращаются, а в результате увеличения нагрузки на крышу она может обвалиться. Перед началом ремонта кровли необходимо провести обследование состояния кровельного пирога и, сделав его вырубку, определить влажность утеплителя, состояние гидроизоляционного покрытия и других элементов кровли. Если кровля течет постоянно и на большой площади, то теплоизоляция переувлажнена. А это значит, что эффективной теплозащиты здания уже нет, и теплопотери через кровлю будут огромными. В этом случае нужно менять весь кровельный пирог, включая теплоизоляцию. Если теплоизоляция сохранила свои свойства, так как имели место только локальные протечки, то, при ремонте кровли можно остановиться на замене гидроизоляционного слоя. В случаях, когда снять слой старой гидроизоляции кровли невозможно, что может быть вызвано объективными обстоятельствами, можно положить новый материал поверх старого кровельного ковра. Такая операция при ремонте кровли достаточно сложна, так как требует проведения работ по специальной технологии и возможна при условии, что существующий гидроизоляционный слой кровли составляет не более двух слоев наплавляемого материала или не более 4-5 слоев рубероида. Замена кровельного пирога и гидроизоляционного слоя Этот способ предполагает полную замену кровельного пирога, самый дорогой и трудоемкий, но и самый надежный. В этом случае решаются все проблемы: восстанавливается эффективная теплозащита здания, полностью ликвидируются протечки, снижается нагрузка на несущее основание кровли. Результат ремонта — значительное снижение эксплуатационных расходов на отопление, кондиционирование и текущий ремонт. И при растущих ценах на энергоносители такой ремонт кровли быстро окупается. Замена гидроизоляционного слоя кровли Ремонт кровли, при котором меняется только гидроизоляционный слой или он настилается поверх старого, имеет важное преимущество — экономия строительного материала, трудозатрат и времени. Недостатком является то, что такой ремонт кровли — мера временная. В случае замены только гидроизоляции вода, которая есть в утеплителе и в бетонной стяжке, остается под гидроизоляционным слоем кровли. При высокой температуре воздуха вода испаряется и пар скапливается между стяжкой и гидроизоляционным ковром кровли. Высокое давление отрывает материал, при этом на кровле образуются пузыри, которые мешают удалять воду с кровли. Под пузырями застаивается вода. Зимой она замерзает и расширяется, разрушая защитное покрытие материала кровли от ультрафиолета — посыпку. Кровля начинает протекать и требует ремонта уже через 3-4 года. Настилка нового гидроизоляционного слоя поверх старой кровли Перед ремонтными работами проверяют состояние старого покрытия и конструкций под ним, удаляют все металлические фартуки, вскрывают вздутия, снимают старые заплатки и очищают поверхность кровли, а также определяют влажность утеплителя. Если необходимости в полной замене теплоизоляции нет, ее просушивают при помощи устройства вентиляционных каналов в теплоизоляции. Работы начинаются с ремонта кровельного ковра у водосточных воронок. В качестве нижнего слоя кровли используется покрытие, которое предназначено для выравнивания давления. Его крепление к существующему покрытию осуществляется путем наплавления газовой горелкой. Влага, которая остается под покрытием, испаряется по каналам между местами крепления кровли через примыкания или вентиляторы низкого давления. Затем аккуратно, по всей поверхности кровли, без воздушных пузырей укладывают верхний слой с учетом того, что нахлест продольных швов должен составлять не менее 10 см, а торцевых — не менее 15 см, и расплавленное вяжущее при наплавлении должно выступать из шва на 1-1,5 см. В местах прохода через кровлю труб и антенн рекомендуется использовать специальные резиновые уплотнители. Уплотнитель остается между изоляционными слоями, а его верхний край зажимается металлическим хомутом. В местах примыканий кровельный ковер заводится на высоту примыканий не менее чем на 30 см и механически закрепляется в верхней части. Примыкания на кровле необходимо защитить стальными фартуками. Фартук предотвращает попадание дождевых и талых вод в конструкцию. На карнизах покрытие кровли закрепляется поверх свеса таким образом, чтобы предотвратить попадание воды в конструкции здания и на стену. При этом не должны закрываться вентиляционные отверстия для просушки теплоизоляции кровли. При необходимости устанавливаются аэраторы, через которые влага выходит из-под кровельного ковра и давление пара выравнивается. Ремонт старой кровли можно выполнять и однослойным кровельным покрытием, специально предназначенным для создания «дышащей кровли». При этом уклон кровли должен составлять не менее 2,5 см на 1 кв. м. Порядок ремонта кровли тот же самый, что и при укладке двух слоев. Лекция 6 Технология ремонта стен и их элементов зданий и сооружений.
Основными причинами деформаций кирпичных стен являются: 1. конструктивные ошибки; 2. неудовлетворительная эксплуатация; 3. производственные ошибки; 4. низкое качество проектирования: В результате возникновения этих причин в стенах зданий и сооружений возникают следующие характерные дефекты и повреждения: - основными дефектами каменных стен являются: трещины; расслоение рядов кладки; выветривание кладки; отклонение стен от вертикали; выпучивание и просадка отдельных участков стен; разрушение наружного поверхностного слоя стенового материала и архитектурных деталей; выпадение отдельных кирпичей; отсутствие и выветривание раствора швов кладки; отслоение и разрушение выступающих частей стен; пробитые и незаделанные отверстия, ниши, борозды; отсыревание и промерзание конструкций; высолы из раствора и стенового материала; - дефекты в крупнопанельных зданиях, как правило, появляются в панелях наружных стен, во внутренних несущих стенах с дымовентиляционными каналами, в вертикальных и горизонтальных стыках между панелями, в примыканиях оконных и дверных коробок к стенам, наружных углах зданий, местах сопряжения перекрытий и крыш со стенами, а также в стыках каркаса и сопряжениях его с ограждающими конструкциями. Обычно это: смещения и перекосы панелей в плоскости и из плоскости стен; протечки и высокая воздухопроницаемость стыков; недостаточная толщина или низкие теплотехнические свойства материалов панелей, приводящие к промерзанию панелей зимой; коррозия закладных и накладных крепежных элементов в стыках и арматуры панелей с отделением защитных слоев на поверхностях стен; разрушение наружных увлажненных слоев панелей вследствие попеременного замораживания и оттаивания; трещины в панелях от силовых, температурных и влажностных воздействий; - в крупноблочных зданиях наблюдаются следующие дефекты и повреждения стен: протекание и высокая воздухопроницаемость стыков; разрушение заделки стыков; коррозия стальных закладных деталей; обнажение или недостаточная защита арматуры в наружных железобетонных слоях стеновых панелей; разрушение фактурного слоя; появление ржавых пятен на стенах;
Для устранения возникших дефектов и повреждений разработаны различные методы усиления стен, основные и наиболее распространёные из которых приведены ниже.
Для усиления кирпичной кладки столбов и простенков применимы традиционные технологии, основанные на использовании металлических и железобетонных обойм и каркасов, инъецирования в тело кладки полимерцементных и других суспензий. Каменная кладка хорошо работает на сжимающие усилия, поэтому наиболее эффективным способом ее усиления является устройство обойм. В обойме кладка работает в условиях всестороннего сжатия, в результате увеличивается сопротивление продольной силе и значительно уменьшаются поперечные деформации. Варианты усиления столбов и простенков приведены на рис. 1.   Рис. 1. Усиление столбов стальной обоймой (а), армокаркасами (б), сетками (в) и железобетонными обоймами (г): 1 — усиливаемая конструкция; 2 — элементы усиления; 3 — защитный слой; 4 — щитовая опалубка с хомутами крепления; 5 — инъектор; 6 — материальный шланг При установке стальной обоймы ее включение в работу обеспечивают инъецированием раствора в зазоры между стальными элементами и кладкой. Полная монолитность конструкции будет достигнута путем оштукатуривания высокопрочными цементно-песчаными растворами с добавкой пластификаторов для большей адгезии кладки и металлоконструкций. При устройстве железобетонной рубашки и толщине обоймы до 4 см применимы методы торкретирования и пневмобетонирования, окончательная отделка усиленной конструкции — устройство штукатурного накрывочного слоя.
Местное усиление поврежденных трещинами углов зданий и отдельных участков стен может выполняться двусторонними накладками металлических полос сечением 6x80.,.10x100 мм или швеллеров № 14...20, стянутых болтами диаметром 16...20 мм (рис.2.а...в). Заделка трещин в стенах может осуществляться: • установкой скоб из арматурной стали (рис.2 г); • установкой шпонок из прокатного металла; заделкой широких трещин вставкой простых кирпичных замков или замков с якорем из прокатного металла; • методом инъецирования трещин шириной до 10 мм цементно-песчаным раствором. Способ усиления включает: выполнение скважин, установку в них анкерующих элементов, соединение анкерующих элементов тяжами. После выполнения скважин: расширяют их входную часть, заполняют их раствором, надевают на анкерующие элементы конусные гайки, затягивают их, фиксируют на них тяжи и включают тяжи в работу путем предварительного натяжения стяжкой. Использование конусных гаек позволяет увеличить зону передачи усилий с тяжей на конструкцию и тем самым использовать все элементы усиления более эффективно.  Рис. 2. Заделка трещин в кирпичных стенах установкой: а, б - двусторонних металлических накладок; в - скоб из арматурной стали, 1 - усиливаемые стены; 2 - трещины в стенах шириной до 10 мм (расшить, зачистить, увлажнить и зачеканить полимерцементным раствором); 3 - двусторонние металлические накладки из полос или профильного металла с шагом 800-1000мм перпендикулярно трещине или через 500-800мм по высоте стены; 4 - стяжные болты диаметром ; 5 - отверстия диаметром 30...40мм, просверленные в стене (заполнить полимерцементным раствором); 6 - скобы из арматурной стали диаметром 14...20мм, устанавливаемые через 600-1000мм по длине перпендикулярно трещине; 7 - паз в кладке, выбранный фрезой; 8 - углубления по концам паза, после установки скоб заполненные полимерраствором 4. Инъецирование трещин Усиление каменных конструкций (стен, простенков, столбов, сводов и пр.) методом инъекции состоит в нагнетании под давлением в поврежденную кладку полимерцементного раствора, что способствует замоноличиванию в кладке трещин, пор и пустот (рис. 3). Работы по инъецированию растворов в полость трещин включают в себя несколько этапов: Б Ремонтные работы выполняются в следующей технологической последовательности: - подготовка поверхности - создание штрабы прямоугольной формы размеров 2×3 см по всей длине трещины (рекомендуется расшивка под “ласточкин хвост”); - бурение каналов по всей длине трещины с двух сторон в шахматном порядке с шагом 15-40 см. Пробуренный канал должен пересекать трещину. Каналы следует бурить наклонно сверху вниз под углом не менее 10° к горизонту; - продувка каналов и трещин сжатым воздухом; - установка пакеров; - равномерное увлажнение каналов и трещин водой; - приготовление ремонтной смеси и заполнение штраб смесью, выполняющей роль несъемной опалубки, для предотвращения вытекания инъекционного раствора из трещины; Герметизация ремонтной смесью мест устанокви пакеров; - инъектирование трещины через пакеры раствором Injektionsleim 2K по направлению снизу вверх, под давлением 1-2 атм.; - демонтаж инъекционных пакеров в случае применения многоразовых пакеров или срезка выступающих частей одноразовых пакеров; - окончательная обработка поверхности, зачеканивание мест установки пакеров ремонтным составом  Рис. 3. Заделка трещин в кирпичных стенах инъецированием ремонтного состава 1 - усиливаемая трещина; 2 — отверстия, с установленными в них пакерами; 3 — пакеры; 4 — ремонтный состав ЛЕКЦИЯ 7 ВИДЫ УСЛОВИЯ И ОБЩИЙ ПОРЯДОК ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗДАНИЙ. ОБЩИЕ И ДЕТАЛЬНЫЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ ОБСЛЕДОВАНИЯ. ДИАГНОСТИКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ Введение Накопление дефектов и повреждений в зданиях – естественный процесс, поэтому выявление технического состояния строительных конструкций и элементов зданий и сооружений является самостоятельным направлением строительной деятельности. Оно охватывает комплекс вопросов, связанных с обеспечением эксплуатационной надежности и безопасности, созданием нормальных условий труда и экологией. Техническое обследование проводят перед реконструкцией для оценки её технической возможности и экономической целесообразности и получения необходимых данных для дальнейшей разработки проекта реконструкции. Также реконструкцию проводят при смене владельца здания, в случая обнаружения эксплуатационной службой опасных дефектов и повреждений в конструкциях, и проводят планово не реже чем раз в 10 лет. При обследованиях решаются, как правило, нетиповые задачи. Поэтому обследования должны проводиться специалистами имеющие большой опыт проектной и научной деятельности. Общей целью технического обследования объектов являются выявление степени физического износа, технического состояния строительных конструкций, фактической их работоспособности и разработка мероприятий по обеспечению надлежащих эксплуатационных качеств. В процессе обследований проводится техническая диагностика, цель ее – получение фактических характеристик зданий, сооружений, их элементов. При её проведении используются два основных способа оценки эксплуатационных качеств конструкций: визуальный и визуально-инструментальный, причем последний может быть разрушающим и неразрушающим. При визуальном осмотре выявляются видимые дефекты и повреждения конструкций: трещины, следы увлажнений, протечки, отклонения от проектного положения и геометрических размеров и др. Особое внимание уделяется обследованию несущих конструкций. При этом делаются обмеры, зарисовки, фотографии, используются простейшие измерительные приборы (рулетки, луппы и др.). Разрушающие методы контроля эксплуатационных качеств конструкций хотя и дороги, но пока полученные с его применением данные являются наиболее достоверными. При этом пробы образцов берутся непосредственно из конструкции – из наименее нагруженных мест (например, выпиливанием), определение соответствующих характеристик на образцах осуществляется в лаборатории (прочность бетона, кирпича, раствора, арматуры, физико-механические свойства грунтов). Например, для определения физико-механических характеристик кирпича и раствора должно быть испытано не менее пяти образцов в прессе на сжатие (есть соответствующие ГОСТы на испытание). Неразрушающие методы контроля состояния конструкций менее трудоемки. Например, определение прочности прибором Оникс, основанный на определении поверхностной твёрдости по энергии упругого отскока ударного элемента. Точность этих методов 10-15% вполне достаточна для практических целей. Для инструментального контроля состояния зданий должны использоваться исправно и проверенные приборы, а само обследование проводить по согласованной методике. Инструментальное обследование зданий отнимает много времени и обходится дорого, поэтому необходимость в нем должна быть достаточно обоснована при первичном визуальном осмотре. Диагностика конструкций и техническое обследование является составной части экспертизы зданий и сооружений [1]. Результатом экспертизы является письменное заключение о возможности (технической и экономической целесообразности) реконструкции здания.  |
Похожие:
 | Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, выполняющих практическую и самостоятельную работу по теме 3 «Строительное... |  | Опоп) по специальности 270802 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений (повышенный уровень) |
| Таможенное право: конспект лекций по дисциплине для обучающихся по направлению подготовки 030900. 62 «Юриспруденция» / сост канд... | | Курс лекций по теме «Свайные работы», является частью программы подготовки специалистов среднего звена бпоу оо «окотсиТ» по специальности... |
| Внешнеэкономическая деятельность предприятий: конспект лекций по дисциплине для обучающихся по направлению подготовки 080100. 62(Г)... | | Пм 03 Организация деятельности структурных подразделений при выполнении строительно-монтажных работ, эксплуатации и реконструкции... |
| Сетевая экономика: конспект лекций по дисциплине для обучающихся по направлению подготовки 080100. 68 «Экономика» / сост к э н.,... | | Рекомендации составлены в соответствии с фгос спо по специальности 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» |
| ... | | ... |