Откройте актуальную версию документа прямо сейчас
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Вход
Купить систему ГАРАНТ
Получить демо-доступ
Узнать стоимость
Информационный банк
Подобрать комплект
Семинары
- Главная
- Распоряжение Премьера Правительства Москвы от 1 апреля 1999 г. N 276-РП "Об утверждении Порядка определения аварийности жилых помещений (домов) в г. Москве" (утратило силу)
- Приложение 1. Методика определения аварийности строений
Приложение 1. Методика определения аварийности строений
Приложение 1
к распоряжению Премьера
Правительства Москвы
от 1 апреля 1999 г. N 276-РП
Методика
определения аварийности строений
Методика определения аварийности строений разработана институтом МосжилНИИпроект в соответствии с постановлением Правительства Москвы от 23 августа 1997 г. N 643 по договору с Управлением городского заказа.
Методика разработана с учетом нормативных положений ВСН 53-86(р); СНиП 2.02.01-83; СНиП II-22-81; СНиП 2.01.07-85; СНиП II-23-81; СНиП II-21-75 и Руководства по наблюдениям за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений.
Введение
Настоящая методика разработана для объективной оценки аварийности зданий.
Все здания Москвы в данной методике условно классифицируются по следующим признакам (таблица 1).
Таблица 1
| Группа капитальности |
Характеристика зданий и их конструктивных элементов |
Срок службы (в годах) |
| 1 2 3 4 |
Здания каменные, особо капитальные, стены кирпичные толщиной в 2,5 ... 3,5 кирпича; с железобетонным или металлическим каркасом, перекрытия железобетонные. Здания с крупнопанельными стенами высотой более 5-ти этажей, перекрытия железобетонные Здания с кирпичными стенами толщиной в 1,5 ... 2,5 кирпича, перекрытия железобетон- ные бетонные или деревянные; с крупноблочными стенами, перекрытия железобетонные Здания со стенами облегченной кладки из кирпича, монолитного шлакобетона, легких шлакоблоков, ракушечника, перекрытия железобетонные, бетонные или деревянные; здания крупнопанельные из 3-х слойных пане- лей высотой до 5-ти этажей Здания со стенами смешанными, деревянными рублеными или брусчатыми |
150 125 100 90 |
Под физическим износом конструкции, элемента, систем инженерного оборудования и здания в целом следует понимать утрату ими первоначальных технико-эксплуатационных качеств (прочности, устойчивости, надежности и др.) в результате воздействия природно-климатических факторов и жизнедеятельности человека.
Физический износ зданий всех групп капитальности определяется по Правилам оценки физического износа зданий (ВСН 53-86(р)) Госгражданстроя и Методике, утвержденной приказом МЖКХ от 27.10.1970 г. подразделениями технической инвентаризации или проектными организациями, имеющими лицензию на техническое обследование зданий.
Техническое обследование зданий производится не реже 1 раза в 5 лет. При выявлении признаков аварийного состояния несущих конструкций (пп.2.1; 2.9; 2.13; 2.21; 2.24 настоящей методики) владелец (собственник) строения обязан немедленно дать заказ специализированной проектной организации на инструментальное обследование и обеспечить безопасность проживающих.
Заказчиком на выполнение названных работ являются жилищные предприятия (Дирекции единого заказчика муниципальных районов, городские жилищные предприятия и др.), учитывающие строение на своем балансе.
Обследование здания производится в присутствии представителя организации, управляющей строением.
Расчет за произведенные работы осуществляется после их завершения и утверждения акта выполненных работ за счет средств, выделяемых из бюджета на эксплуатацию жилищного фонда, других источников.
Физический износ конструкции, элемента или системы, имеющих различную степень износа отдельных участков, следует определять по формуле:
i=n Pi
Фкi = Сумма Фi --,
i=1 Pк
где:
Фкi - физический износ конструкции, элемента или системы, %;
Фi - физический износ участка конструкции, элемента или системы, %;
Pi - размеры (площадь или длина) обследуемого участка, кв.м или м;
Рк - размеры всей конструкции, кв.м или м;
n - число поврежденных участков.
Результаты обследования каждого элемента здания (Фкi), произведенного в соответствии с настоящей методикой, оформляются отдельной рабочей таблицей.
Физический износ здания в целом следует определять по формуле:
i=n
Фз = Сумма Фкi х li,
i=1
где:
Фз - физический износ здания, %;
Фкi - физический износ отдельной конструкции, элемента, системы, %;
li - коэффициент, соответствующий доле восстановительной стоимости отдельных конструкций, элементов, систем в общей восстановительной стоимости здания;
n - число отдельных конструкций, элементов, систем.
Результаты обследования оформляются в виде таблицы 2 и сопровождаются пояснительной запиской (выводами).
Таблица 2
| Наименование элементов здания |
Удельные веса укрупненных конструк- тивных эле- ментов, % |
Удельные веса каждого элемента, % |
Расчетный удельный вес элемента, % |
Физический износ элементов здания, % |
|
| по резуль- татам оценки |
средне- взвешенное значение физического износа |
||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. Фундаменты 2. Стены 3. Перегородки 4. Перекрытия 5. Крыша 6. Кровля 7. Полы 8. Окна 9. Двери 10. Отделочные пок- рытия 11. Внутренние сан- технические и элек- тротехнические устройства В том числе: - отопление - холодное водос- набжение - горячее водоснаб- жение - канализация - газоснабжение - электроснабжение 12. Прочие: - лестницы - балконы - остальное |
|||||
В соответствии с Методикой, утвержденной приказом по Министерству коммунального хозяйства РСФСР от 27 октября 1970 г. N 404, установлены следующие критерии оценки, которые приводятся ниже (таблица 3).
Таблица 3
| Физический износ, % |
Оценка технического состояния. |
Общая характеристика технического состояния |
Примерная стоимость капитального ремонта, % от восста- новительной стоимости |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 0...20 21...40 41...60 61...80 81...100 |
хорошее удовлетвори- тельное неудовлетво- рительное ветхое негодное |
Повреждений и деформаций нет. Име- ются отдельные, устраняемые при текущем ремонте, мелкие дефекты, не влияющие на эксплуатацию конст- руктивного элемента. Капитальный ремонт производится лишь на от- дельных участках, имеющих относи- тельно повышенный износ Конструктивные элементы в целом пригодны для эксплуатации, но тре- буют некоторого капитального ре- монта, который наиболее целесооб- разен именно на данной стадии Эксплуатация конструктивных эле- ментов возможна лишь при условии значительного капитального ремонта Состояние несущих конструктивных элементов аварийное, а ненесущих весьма ветхое. Ограниченное выпол- нение конструктивными элементами своих функций возможно лишь по проведении охранных мероприятий или полной смены конструктивного элемента Конструктивные элементы находятся в разрушенном состоянии. При изно- се 100% остатки конструктивного элемента полностью ликвидированы |
0...11 12...36 37...90 91...120 - |
Так как все здания, независимо от группы капитальности, имеют ненесущие конструкции одинаковой долговечности (полы, перегородки, окна, инженерные системы и др.), то очевидно, что размер физического износа, например в 30 лет, для всех из названных конструкций будет примерно равным.
К этому времени по действующим методикам стены, перекрытия и фундаменты будут иметь износ в пределах 10 ... 15%, остальные же конструкции: перегородки, кровли, полы, инженерные системы и др. имеют износ 50 ... 70%, т.к. их долговечность не превышает 30 ... 50 лет. Поэтому при сравнительно высокой надежности несущих конструкций физический износ здания в целом, определяемый как средневзвешенное значение износа всех конструкций, будет иметь значение близкое к 60%.
Следовательно, существующие методики оценки износа зданий не дают объективной оценки их технического состояния, особенно для 1 и 2 групп капитальности. В связи с этим здания, которые по результатам визуального обследования в соответствии с ВСН 53-86(р) имеют физический износ 60% и более, подлежат детальному инструментальному обследованию их несущих конструкций в соответствии с настоящей методикой.
Результаты обследования (техническое заключение, рабочие и итоговая таблицы, акты, пояснительная записка) согласовываются, при необходимости, с Управлением государственного контроля охраны и использования памятников истории и культуры г.Москвы.
Состояние зданий оценивается как аварийное если его несущие элементы достигли износа, при котором их прочностные или деформативные характеристики, определенные инструментальным методом, равны или хуже предельно допустимых для действующих нагрузок и условий эксплуатации.
При выполнении поверочных расчетов по результатам инструментальных обследований несущих конструкций следует руководствоваться соответствующими СНиП, приведенными в настоящей методике.
Если здания с физическим износом, определенным в соответствии с ВСН 53-86(р), менее 60%, один или несколько несущих элементов имеют деформации и дефекты, соответствующие признакам аварийного состояния, здание или часть его относится к категории аварийных. При этом указывается причина преждевременного износа (пожар, авария инженерных систем, и др.).
Окончательное решение об отнесении зданий к группе аварийных принимается в соответствии с постановлением Правительства от 23.08.97 г. N 643 на основании технического заключения специализированной проектной организации, утвержденного междуведомственной комиссией.
Целесообразность капитального ремонта аварийных зданий определяется стоимостью затрат на его проведение при условии доведения объемно-планировочных и конструктивных решений отремонтированных зданий до уровня действующих нормативов и обеспечения нормативной долговечности здания. Максимальная стоимость ремонта должна быть не более 80% от восстановительной стоимости.
Если владельцем (собственником) строения является предприятие или организация, пайщики жилищного или жилищно-строительного кооператива, товарищество собственников, то заказчиком на выполнение работ по определению аварийности дома выступает организация, учитывающая на своем балансе данное строение с оплатой произведенных работ за счет средств владельца (собственника). В этом случае результаты обследования утверждаются руководителем предприятия, организации, председателем кооператива, Товарищества. Ими же принимается решение о проведении поддерживающих мероприятий. Результаты обследования направляются в жилищную инспекцию.
При проведении обследования жилого дома проводится осмотр конструктивных элементов здания, при этом обследование должно быть произведено не менее чем в 80% квартир.
Если при проведении обследования квартир выяснится, что в квартире самовольно произведено какое-либо переоборудование помещения, приведшее к ухудшению состояния здания (снесена несущая стена, ликвидирована система вентиляции или противопожарной автоматики, образовались трещины на нижних этажах и т.п.), указанное должно быть в обязательном порядке отражено в результатах обследования. В этом случае организация, производящая обследование, также должна известить жилищную инспекцию.
1. Определение аварийного состояния строений
1.1. Аварийное состояние здания может наступить в результате потери прочности или несущей способности одного или группы несущих конструктивных элементов, к которым относятся: фундаменты, стены, несущие перегородки, колонны, перекрытия, балконы, лоджии, крыши, лестницы.
1.2. Прочность или несущая способность элемента определяется в общем виде неравенством
н
N <= f(S, R, 1/К, m, 1/Кн), (1.1)
где: N - фактическое усилие в сечении элемента;
f - расчетное допустимое усилие, являющееся функцией
геометрических размеров и упругопластических свойств
н
сечения S, нормативного сопротивления материала R ,
коэффициента безопасности для материала К, коэффициента
условий работы m, коэффициента надежности Кн.
Если условие (1.1.) соблюдено, прочность конструкций обеспечена.
1.3. С учетом возможных сочетаний коэффициентов 1/К, m, 1/Кн наибольшее значение N фактического усилия в сечении данного элемента может отличаться от расчетного не более чем примерно на 25% в меньшую сторону.
1.4. Для определения износа несущих конструкций в зависимости от их прочностных характеристик необходимы детальные инструментальные и лабораторные обследования с оценкой их физико-механических показателей.
1.5. В соответствии с Положением по оценке непригодности жилых домов и жилых помещений государственного и общественного жилищного фонда для постоянного проживания, утвержденным приказом Минжилкомхоза РСФСР от 5.11.85 г. N 529, аварийное состояние жилых домов или отдельной конструкции, износ которой влияет на прочность или устойчивость всего здания, может наступить при физическом износе более 70% для каменных зданий и 65% для деревянных домов, а также домов со стенами из местных материалов и мансард независимо от состояния ненесущих конструкций.
2. Детальное инструментальное обследование состояния несущих конструкций зданий, имеющих физический износ, определяемый по ВСН 53-86(р), 60 и более %
2.1. В соответствии с ВСН 53-86(р) фундаменты зданий имеют физический износ 60 и более % если признаки их износа характеризуются следующими дефектами: искривление горизонтальных линий стен, осадка отдельных участков, перекосы оконных и дверных проемов, полное разрушение цоколя, значительное выпучивание грунта. Обследованиями устанавливают наличие указанных дефектов, при этом выполняют следующие работы:
- исследование грунтов бурением;
- вскрытие контрольных шурфов;
- проверка наличия и состояния гидроизоляции;
- лабораторные анализы грунтов и воды, лабораторные исследования материала фундаментов;
- проверочные расчеты несущей способности оснований и фундаментов.
В соответствии со СНиП 2.02.01-83, СНиП II-22-81 и СНиП 2.01.07-85 нагрузки и воздействия, передаваемые на основание фундаментами зданий, устанавливаются с учетом совместной работы конструкций здания и основания.
2.2. Число разведочных скважин определяют по таблице 4.
Таблица 4
/-----------------------------------\
|Число секций в здании|Число скважин|
|---------------------+-------------|
| 1...2 | 4 |
| 3...4 | 6 |
| Более 4 | 8 |
\-----------------------------------/
2.3. Контрольные шурфы для обследования конструкции, размеров, материала фундаментов устраивают по 2 ... 3 на здание. Шурфы отрывают с наружной или внутренней стороны в зависимости от удобства их вскрытия.
2.4. Обследованием фундаментов и оснований в пределах вскрытого шурфа:
- устанавливают тип фундамента, его форму в плане, размеры, глубину заложения, выполненные ранее усиления, а также ростверки и искусственные основания;
- исследуют кладку с определением механическим методом марки камня и раствора;
- отбирают пробы грунта и материала кладки для лабораторных испытаний;
- устанавливают наличие гидроизоляции.
2.5. Шурфы отрывают ниже подошвы фундамента на 0,5 м. Если на этом уровне обнаружены насыпные, оторфованные, рыхлые или другие слабые грунты, в этом месте должна быть заложена скважина для определения толщины слоя слабого грунта.
Минимальный размер шурфов определяют по таблице 5.
Таблица 5
/---------------------------------------------------------------------\
|Глубина заложения фундамента, м |Площадь сечения шурфа, кв. м |
|----------------------------------+----------------------------------|
| до 1,5 | 1,25 |
| 1,5...2,5 | 2 |
| более 2,5 | 2,5 и более |
\---------------------------------------------------------------------/
Длина обнажаемого фундамента должна быть не менее 1 м.
2.6. Для определения физико-механических характеристик грунтов необходимо отбирать породы с нарушенной и ненарушенной структурой. При этом в лабораторных условиях определяют плотность, объемную массу и влажность грунта. При необходимости могут быть определены также гигроскопическая влажность, пористость, гранулометрический состав, пластичность, водонепроницаемость и др.
2.7. Механическое исследование материала фундаментов и стен подвала проводят с использованием зубила, скарпели, шлямбура, молотков Физделя и Кашкарова, ультразвуковых и электронных приборов, пистолета ЦНИИСКа и др.
Методика определения прочности материала молотком Физделя, эталонным молотком Кашкарова и прибором ЦНИИСКа приведена в п.3. настоящей методики.
Марку бетона и камня можно приближенно определить с помощью зубила по величине и характеру следа, оставленного на поверхности материала (таблица 6).
Таблица 6
| Марка материала |
Способ определения | |
| ребром молотка | зубилом, установленным перпендикулярно к поверхности |
|
| Ниже 70 70...100 100...200 Выше 200 |
Остается не глубокий след, звук глухой, края вмятин не осыпаются Остаются вмятины, материал кро- шится и осыпается, звук глухова- тый Остается заметный след на повер- хности, вокруг которого может откалываться материал в виде тонких листочков Остается слабо заметный след на поверхности материала, звук звонкий |
Зубило легко вбивается в материал Зубило погружается в матери- ал на глубину около 5 мм От поверхности откалывается материал в виде тонких листочков Остается неглубокий след, материал не отстает от по- верхности, при царапании ос- таются малозаметные штрихи |
2.8. Более точное определение марки материала проводят в лабораторных условиях, для чего берут пробы материалов: для испытания на сжатие и изгиб не менее 10 кирпичей из разных участков фундамента; для испытания бутового камня отбирают не менее 5 образцов с минимальной длиной образца 20 см; образцы бетона вырубают в виде кернов диаметром 10 см и минимальной длиной 12 см не менее 5 образцов.
2.9. В соответствии с ВСН 53-86(р) физический износ кирпичных, каменных и деревянных стен оценивается в 61% и более, если их состояние характеризуется следующими признаками: заметное искривление горизонтальных и вертикальных линий стен, массовое разрушение кладки, блоков или панелей, наличие временных креплений; отклонение колонн от вертикали более 3 см, выпучивание более 1/50 высоты помещения, выветривание швов на глубину более 40 мм; трещины и отслоения защитного слоя, коррозия и местами разрывы арматуры ж.б. колонн, поражение гнилью деревянных стен.
При детальном обследовании стен, колонн и несущих перегородок производят:
- описание выявленных дефектов конструкций и их оценку в соответствии с ВСН 53-86(р);
- механическое определение прочности материала конструкции;
- лабораторную проверку прочности материала;
- поверочный расчет прочности конструкции от воздействия эксплуатационных нагрузок;
- теплотехнический расчет.
Проверочный расчет прочности конструкций выполняют в соответствии со СНиП II-22-81 по несущей способности, по образованию и раскрытию трещин, деформациям.
2.10. Материал каменных стен определяют контрольным зондированием. Для этого применяют шлямбуры диаметром 16 ... 20 мм и электродрели.
2.11. Прочность материала стен на месте обследования может быть определена с помощью молотков Физделя, Кашкарова или прибором ЦНИИСКа. Простукивание стен, помимо определения прочности, дает возможность установить качество сцепления кирпича с раствором, определить участки выкрашивания раствора и подвижности кирпича.
2.12. Число образцов для лабораторных испытаний материала стен устанавливают в зависимости от размера здания (таблица 7).
Таблица 7
| Размер здания, секций |
Кирпичные и каменные стены |
Железобетонные, бетонные стены |
||||
| Число этажей | ||||||
| до 3 | 4...5 | свыше 5 | до 3 | 4...5 | свыше 5 | |
| 1 2 3, 4 свыше 4 |
3 3 6 6 |
3 3 6 6 |
3 3 6 9 |
3 3 6 9 |
3 6 6 9 |
3 6 9 12 |
2.13. Признаки, характеризующие износ в 60 и более % сборных железобетонных перекрытий, перекрытий из двухскорлупных прокатных панелей и из сборного железобетонного настила, деревянных перекрытий согласно ВСН 53-86(р) следующие: прогибы, местами отпадение бетона нижних плит, отслоение и обнажение ребер верхних плит, множественные глубокие трещины в плитах, смещение плит из плоскости, прогиб двухскорлупных железобетонных панелей более 1/50, прогибы железобетонных настилов более 1/80, сборных и монолитных сплошных плит до 1/100, прогибы монолитных и сборных железобетонных и металлических балок более 1/150, коррозия арматуры более 10% сечения, уменьшение сечения балок более 10%, сильное поражение древесины гнилью, прогиб деревянных балок и прогонов.
При инструментальном обследовании производят предварительный осмотр для установления материала и конструктивной схемы перекрытий, визуальное определение мест деформаций.
2.14. Определение сечения арматуры железобетонных конструкций расположения и сечения металлических элементов в сводчатых перекрытиях выполняют с помощью приборов ИСМ или ферроскопа.
2.15. В процессе обследования должны быть определены:
- места расположения и размеры несущих конструкций;
- пролеты балок и прогонов, расстояние между ними.
2.16. Прочность материала перекрытий определяют на образцах лабораторным анализом, а также в процессе обследования молотком Физделя и Кашкарова, пистолетом ЦНИИСКа и ультразвуковым прибором УКБ-1.
2.17. Проверочные расчеты перекрытий проводят для установления фактических напряжений в материале конструкций, вызываемых действующими нагрузками с учетом условий работы и фактической прочности материала. В зависимости от материала конструкций перекрытия расчет выполняют в соответствии со СНиП II-21-75, СНиП II-23-81 и СНиП 2.01.07-85.
2.18. В необходимых случаях для определения прочностных характеристик элементов перекрытий могут быть проведены испытания пробной нагрузкой.
Схему загружения в каждом случае назначают в соответствии с конструктивной схемой перекрытия. Конструкцию загружают контрольной нагрузкой qк , которую определяют по формуле:
q = q + 1,1 q ,
к вр. с.в.
где: q - суммарная нагрузка, кг;
к
q - нагрузка от собственного веса;
с.в.
q - временная нагрузка.
вр.
Нагрузка от собственного веса рассчитывается по объемному весу материала конструкций, который определяют лабораторным путем, при этом к рассчитанному весу вводят коэффициент перегрузки, равный 1,1.
Временную нагрузку q_вр. принимают с коэффициентом надежности равным 1,2...1,3, исходя из действующих норм нагрузок для данного вида помещений в соответствии со СНиП 2.01.07-85.
2.19. Прогибы перекрытий определяют прогибомером П-1, а также нивелиром со специальной насадкой.
Предельные прогибы перекрытий для аварийного состояния в зависимости от материала их несущих элементов приведены в ВСН 53-86(р).
2.20. Для определения прочностных характеристик материала перекрытий осуществляют вскрытия, количество которых назначают в зависимости от обследуемой площади (таблица 8).
Таблица 8
| Тип перекрытий | Площадь обследуемых перекрытий, кв. м | |||||
| до 100 | 100-500 | 500-1000 | 1000-2000 | 2000-3000 | свыше 3000 |
|
| По металлическим балкам в т.ч. для лабора- торных анализов Железобетонные, включая образцы для лабораторных анали- зов |
2 1 1 |
5 3 2 |
6 3 2 |
7 3 3 |
10 4 4 |
12 5 5 |
2.21. В соответствии с ВСН 53-86(р) состояние балконов (лоджий) при наличии прогибов плит более 1/100 пролета, трещин более 2 мм, выпучивания стенок более 1/150 их длины относят к группе аварийных конструкций.
При инструментальном обследовании балконов осуществляют: предварительный осмотр, выполнение вскрытий, установление характера деформаций, испытание конструкций пробной нагрузкой, выполнение поверочных расчетов. В зависимости от материала конструкций балконов расчет прочности и деформативности их элементов выполняют в соответствии со СНиП 2.01.07-85, СНиП II-21-75.
2.22. В необходимых случаях проводят испытания балконов пробной нагрузкой аналогично испытаниям перекрытий. При этом учитывают конструктивные схемы балконов и зависящие от них возникающие напряжения и деформации в несущих конструкциях от действующих нагрузок (рис.1).
Рис.1 Конструктивные схемы балконов
а) - консольная;
б) - консольная с подкосом;
в) - консольная с подвеской;
г) - балка на двух опорах.
2.23. Инструментальное обследование элементов крыш производят аналогично методам обследования перекрытий. В соответствии с ВСН 53-86(р) при наличии в строительных фермах или балках трещин более 2 мм, прогибов плит или балок более 1/100, повреждений плит на площади более 20% крыша оценивается как аварийная. При обследовании устанавливают тип и материал несущих конструкций, производят лабораторный анализ прочностных характеристик материала несущих конструкций, выполняют поверочные расчеты напряжений в элементах крыш от действующих нагрузок.
2.24. В соответствии с ВСН 53-86(р) при наличии прогибов до 1/150 пролета, местных разрушений, трещин в сопряжениях маршевых плит, прогибов стальных косоуров с ослаблением их связей с площадками, разрушения врубок в конструкциях деревянных лестниц, гниль деревянных элементов, состояние лестниц относят к аварийному.
В процессе инструментального обследования лестниц производят внешний осмотр несущих конструкций, при необходимости производят вскрытия со взятием проб материалов для лабораторного анализа, выполняют поверочный расчет.
2.25. Прогиб несущих конструкций лестниц определяют прогибомером П-1, а также нивелиром со специальной насадкой. Полученные замеры сравнивают с максимально допустимыми прогибами, установленными ВСН 53-86(р) для аварийного состояния данной конструкции.
2.26. В состав работ по исследованию деревянных несущих конструкций входит определение качества древесины бурением электродрелью или полым буравом, позволяющим вынуть столбик древесины для суждения об изменении цвета, прочности древесины, а также для установления границ повреждений.
3. Методика инструментального обследования несущих конструкций для определения аварийного состояния зданий
3.1. Методика определения прочности и однородности бетона в конструкциях с помощью приборов ударного действия
В методике рассматривается определения прочности по вдавливанию бойка ударника в исследуемую поверхность бетона с последующим измерением геометрических параметров образовавшейся вмятины или величины отскока бойка.
Необходимость в определении прочности возникает в тех случаях, когда появляются внешние признаки нарушения цельности конструкций (прогибы, выпучивания, трещины, значительные увлажнения).
Из всех существующих приборов ударного принципа действия более широкое распространение и проверку в эксплуатационных условиях получили: молоток Физделя, молоток Кашкарова и пистолет ЦНИИСК.
3.1.1. Определение прочности бетона молотком Физделя
Ударный элемент молотка Физделя с одной стороны заострен, а с другой - имеет сферическое гнездо, в котором завальцован шарик. Высота выступающей части шарика 3,5 мм (рис.1).
Рис.1 Молоток Физделя
1 - ударный элемент молотка;
2 - деревянная ручка;
3 - сферическое гнездо;
4 - шарик;
5 - угловой масштаб.
Прочность бетона определяют следующим образом. Локтевым ударом молотка средней силы на поверхности бетона наносят отпечаток (лунка) от шарика. Для определения прочности в одном месте конструкции необходимо сделать 10-12 таких отпечатков с расстоянием между ними не менее 30 мм. По глубине (h) или диаметру (d) лунки можно судить о прочности бетона.
Диаметр лунки замеряют штангенциркулем с помощью увеличительной и проградуированной лупы с точностью до 0,1 мм или с помощью углового масштаба. Для получения более точного результата диаметр каждой лунки измеряют по двум взаимно перпендикулярным направлениям и за основу показания принимают среднее арифметическое значение этих двух величин.
Из общего числа замеров, произведенных на одной поверхности конструкции, исключают наибольший и наименьший результаты, а по остальным вычисляют среднее арифметическое значение.
Прочность бетона в кг/кв. см определяют по тарировочной кривой (рис.2) по среднему арифметическому значению всех отпечатков.
Рис. 2 Тарировочная кривая для определения прочности бетона молотком Физделя
Для того чтобы проверить, достаточно ли число отпечатков сделано при испытании конструкции, применяют формулу
Rmax х Rmin 2
n = 400(------------) К , (1)
Rср.
где:
n - минимальное необходимое число отпечатков при данном испытании;
Rmax - максимальное значение прочности по тарировочной кривой;
Rmin - минимальное значение прочности по тарировочной кривой;
Rср. - среднее значение прочности по тарировочной кривой;
К - коэффициент, зависящий от числа полученных до проверки отпечатков (определяют по табл.1).
Пример определения прочности бетона в конструкции.
На поверхности конструкции наносим произвольное число отпечатков (например 10) размером 8,8; 10,1; 11,4; 8,7; 9,9; 10,2; 9,1; 7,1; 12,9; 9,8 мм.
Определение коэффициента К, зависящего от числа сделанных отпечатков
Таблица 1
| Коэффициент К, |
Число сделанных отпечатков |
Коэффициент, К |
Число сделанных отпечатков |
| 0,33 0,395 0,37 0,35 |
5 6 7 8 |
0,337 0,325 0,292 - |
9 10 20 - |
Отбрасываем наибольший (12,0) и наименьший (7,1) размеры. По остальным значениям вычисляем среднее арифметическое значение:
8,8 + 10,1 + 10,2 + 11,4 + 8,7 + 9,9 + 9,1 + 9,8 78
d = ------------------------------------------------ = -- = 9,75 мм.
ср. 8 8
По тарировочной кривой определяем, что отпечатку с диаметром лунки 9,75 мм соответствует прочность бетона - 106 кг/кв.см.
Теперь определим, достаточное ли число отпечатков сделано при испытании. Максимальному диаметру отпечатка (11,4) соответствует прочность бетона 62 кг/кв.см, минимальному (8,8 мм) 131 кг/кв.см.
По формуле определяем:
131 - 62 2
n = 400 (--------) 0,325 = 17,6 (18 отпечатков).
106
Следовательно, для определения прочности бетона необходимо сделать не 10 отпечатков, а не менее 18.
Делаем еще 10 отпечатков: 9,6; 13,1; 7,2; 10,4; 10,1; 8,6; 11,5; 10,2; 10,3; 8,9.
Из 20 полученных отпечатков отбрасываем наибольшее (13,1) и наименьшее (7,1) значения.
Определяем средний диаметр отпечатков, который равен 8,1 мм.
По тарировочной кривой диаметр отпечатка 8,1 мм соответствует прочности бетона 153 кг/кв. см.
Следовательно, в первом случае при недостаточном числе отпечатков было допущено занижение прочности бетона. Для одного испытания площадь поверхности конструкции должна составлять не менее 400 кв. см.
3.1.2. Определение прочности бетона молотком Кашкарова
Молоток Кашкарова состоит из корпуса с металлической рукояткой (на которую надета резиновая ручка), стального шарика, стального эталонного стержня, головки с внутренним упором, пружины для прижатия шарика к эталонному стержню и эталонного стержня к внутреннему упору головки (рис.3).
Рис. 3 Молоток Кашкарова
1 - стакан;
2 - металлическая рукоятка;
3 - резиновая ручка;
4 - головка;
5 - стальной шарик;
6 - стальной эталонный стержень;
7 - угловой масштаб
Эталонные стержни перед работой протирают досуха обтирочными материалами и бумагой. Площадь очищенной поверхности конструкции для одного испытания должна быть не менее 400 кв. см.
Определение прочности материала молотком Кашкарова заключается в том, что при ударе молотком по поверхности конструкции одновременно образуются два отпечатка диаметром dм (на материале) и dэ (на эталонном стержне).
Прочность определяют следующим образом. Молоток устанавливают перпендикулярно поверхности конструкции в месте замера прочности. В отверстие молотка (над шариком) вставляют металлический эталонный стержень. По стакану измерительного молотка наносят удар средней силы от локтя слесарным молотком.
Ось головки молотка должна быть строго перпендикулярна поверхности. Для определения прочности в одном месте конструкции наносят 10-12 ударов с расстоянием между ними не менее 30 мм. Эталонный стержень при этом каждый раз передвигают в отверстие молотка не менее чем на 10 мм так, чтобы отпечатки располагались на одной линии. Для получения отпечатков на конструкции рекомендуется между молотком и поверхностью бетона прокладывать копировальную бумагу. Для удобства обработки результатов испытаний отпечатки на материале нумеруют.
После нанесения определенного числа ударов измеряют диаметры отпечатков на бетоне и соответствующие им отпечатки на эталонном стержне, для чего последний вынимают из молотка. Диаметры лунок на материале и эталонном стержне измеряют с точностью до 0,1 мм угловым масштабом. Для этого угловой масштаб накладывают на лунку и измеряют диаметр отпечатка по миллиметровым делениям масштаба.
За расчетную величину диаметра принимают среднее арифметическое значение полученных замеров. Прочность материала в кг/кв. см в зависимости от отношения dб/dэ определяют по тарировочной кривой (рис.4). Необходимое число отпечатков определяют по формуле 1. В случаях, когда поверхность конструкции значительно увлажнена, полученную по графику прочность материала следует умножить на коэффициент 1,4.
Рис.4 Тарировочная кривая для определения прочности бетона молотком Кашкарова
Однородность конструкции определяют сравнением отпечатков. Наличие участков, на которых отпечатки отличаются друг от друга больше чем на 30-40%, дает основание считать, что конструкция неравномерно уплотнена.
3.1.3. Определение прочности бетона и кирпичной кладки прибором экспериментальной базы ЦНИИСК
Прибор основан на измерении упругого отскока ударника при одинаковой величине кинетической энергии металлической пружины. Прибор пистолетного типа, взвод и спуск бойка осуществляется автоматически при соприкосновении ударника с испытываемой поверхностью. Величину отскока бойка фиксируют указателем на шкале прибора (рис.5).
Рис.5 Прибор пистолетного типа (ЦНИИСК)
1 - корпус;
2 - шкала;
3 - ударник;
4 - рукоятка;
5 - фиксатор показания шкалы приборов
Для определения прочности бетона в конструкциях шкала прибора градуируется по данным тарировочных испытаний бетонных кубов размером 15 х 15 х 15 см марок от 100 до 600 кг/кв.см. Предел прочности бетона каждого куба определяют по показаниям 12 ударов, наносимых на все грани куба. Максимальные и минимальные значения исключаются. Прочность кирпичной стены определяют нанесением ударов по кирпичной кладке. При этом определяют прочность по сравнению с эталонным участком стены, из которого вынимают для испытания на прессе кирпич и раствор, предварительно испытав их прибором.
Для отобранных кирпича и раствора определяют предел прочности на сжатие Rн . На основании данных испытания на прессе определяют расчетные сопротивления R кладки из кирпича всех видов или из керамических камней (СНиП II-22-81, табл.2). На участки стен размером 30 х 30 см наносят 5 ударов (3 удара по кирпичу, 2 - по раствору). Полученные значения сравнивают со значениями, полученными на эталонном участке. Число участков на здании зависит от размеров здания в плане, но должно быть не менее 30.
Прибор можно использовать для выявления трещин, расслоений и пустот в кладке по глухому звуку при ударе и низким показаниям на шкале прибора. Испытание пистолетом кирпичных стен одного здания необходимо проводить при постоянной температуре на участках одинаковой влажности.
Результаты испытаний записывают в табличную форму (таблица 2).
Таблица 2
Результаты испытания прочности кирпичной кладки и бетона прибором ЦНИИСК
Адрес |Номер вскрытия |Расположение |Среднее |Значение прочности
объекта |для испытания |мест вскрытия |значение |по тарировочной
| | |показаний |кривой
| | |прибора |
--------+---------------+--------------+----------+--------------------
|
3.2. Определение прочности бетона в конструкции ультразвуковым методом
Ультразвуковой импульсный метод позволяет определить качество бетона конструкций без разрушения. Определение прочности бетона ультразвуковым методом основано на зависимости между скоростью прохождения ультразвука V и прочностью R, которая получается опытным путем при испытании образцов бетона определенного состава.
Для определения прочности бетона применяют электро-акустическую аппаратуру (импульсный ультразвуковой прибор УКБ-1). В аппаратуре имеется щуп-излучатель, который преобразует электрические импульсы, вырабатываемые высокочастотным генератором прибора, в импульсы упругих механических колебаний. Щуп - приемник колебаний - преобразует упругие механические колебания в электрические и через усилитель передает на индикатор, которым является электронно-лучевая трубка. На экране электронно-лучевой трубки нанесены масштабные метки времени (рис.6).
Рис.6. Ультразвуковой прибор(УКБ)
1 - щуп-излучатель;
2 - щуп-приемник;
3 - выключатель;
4 - переключатель рода работ;
5 - электронно-лучевая трубка;
6 - фокусировка луча электронно-лучевой трубки;
7 - смещение луча по оси Y;
8 - смещение луча по оси Х;
9 - диапазон отсчета;
10 - отсчет ступенчато мк/сек;
11 - отсчет плавно мк/сек;
12 - шкала прибора;
13 - диапазон развертки;
14 - развертка плавно;
15 - ослабление децибел;
16 - усиление децибел.
Время прохождения ультразвука устанавливают на экране электронно-лучевой трубки по числу электронных масштабных меток времени, расположенных между передним фронтом посылаемого импульса и передним фронтом импульса, прошедшего через бетон. Зная расстояние между излучателем и приемником и время прохождения ультразвука через бетон, можно вычислить скорость ультразвука по формуле
S
V = -------, (2)
t - t
о
где S - длина пути распространения ультразвука в м (расстояние
между датчиком и приемником);
t - время распространения ультразвука в мк/сек (0,0001 сек);
t - потеря времени при прохождении ультразвука между щупами.
о
Работать с прибором должен специально обученный техник по приборам или электрик.
Работа заключается в следующем. Прибор УКБ подключают через стабилизатор напряжения к сети 127 или 220 В. Прибор включают нажатием кнопки, расположенной на передней панели. Спустя 10-15 мин регулируют яркость, масштаб меток времени соответствующими рукоятками на передней панели.
После этого проверяют работу прибора прозвучиванием эталонного образца из эбонита (определяют скорость прохождения ультразвука через эбонитовый стержень). После проверки прибор готов к работе. Проводят пробное прозвучивание испытываемого элемента с установкой излучателя и приемника соосно с противоположных сторон изделия. Регулируют усиление ручкой "усиление" с установкой ее в такое положение, когда на экране появится сигнал с четким передним фронтом. В дальнейшем работу ведут без измерения усиления.
Метод сквозного прозвучивания является основным при измерениях прочности железобетонных конструкций. Прочность бетона определяют по эмпирической зависимости между скоростью прохождения ультразвука и прочностью на сжатие образцов бетона определенной марки. Тарировка производится на контрольных кубах бетона размером 15 х 15 х 15 или 10 х 10 х 10 см, выполненных из того же состава и выдержанных в условиях, аналогичных испытываемой конструкции. Полученные значения прочности на сжатие и скорость ультразвука откладывают в определенном масштабе по оси абсцисс и ординат и строят кривую зависимости прочности и скорости прохождения ультразвука. По этой кривой и определяют прочность бетона конструкции. В конструкциях эксплуатируемых зданий большей частью отсутствуют какие-либо контрольные кубы. В этом случае прочность определяют следующим образом. Испытываемую конструкцию прозвучивают в нескольких местах и в участках с максимальной, средней и минимальной скоростью вырезают керны (5 - 8 шт.) в виде цилиндра 10 - 12 см. Керны прозвучивают и испытывают на прессе. По результатам испытаний строят кривую: прочность - скорость прохождения ультразвука и по ней определяют среднюю прочность конструкции.
При невозможности прозвучивания с разных сторон можно использовать прозвучивание по одной поверхности. В этом случае расчет скорости не дает точных результатов из-за неопределенности базы измерения. Скорость определяют методом продольного профилирования, т.е. перемещением щупа-приемника через равные отрезки по поверхности испытываемого элемента (рис.7).
По результатам измерения времени и соответственно базам, которые откладывают по осям координат, наносят точки, через которые проводят прямую, направленную к началу координат. Скорость импульса определяют по графику как тангенс угла наклона прямой (рис.8).
Рис.7 Расстановка щупов при прозвучивании по методу продольного профилирования
1 - излучатель;
2 - перемещаемый приемник.
Рис.8 График для определения скорости импульсов по методу продольного профилирования
Прозвучивать конструкцию насквозь и по поверхности следует по всему сечению, по высоте и длине с интервалом 30-50 см. Этот метод можно использовать для дефектоскопии бетона или кирпичной кладки. Пустоты, раковины, трещины можно установить по резкому изменению времени прохождения ультразвука или по прекращению появления видимого сигнала на экране электронно-лучевой трубки.
Результаты определения скорости ультразвука записывают в табличную форму (таблица 3).
Таблица 3
Определение прочности бетона и каменной конструкции ультразвуковым методом
ГАРАНТ:
Начало таблицы, см. окончание
/-----------------------------------------------------------------------\
|Адрес | Место |Расстояние между|Время прохождения|Скорость |
|объекта|испытания |щупами, м |ультразвука, сек |ультразвука, |
| | | | |м/сек |
|-------+----------+----------------+-------------------+---------------|
\-----------------------------------------------------------------------/
ГАРАНТ:
Окончание таблицы, см. начало
/-----------------------------------------------------------------------\
|Расстояние между|Время прохождения|Скорость ультразвука,|Прочность |
|щупами, м |ультразвука, сек |м/сек |бетона, |
| | | |кг/кв.см |
|----------------+------------------+---------------------+-------------|
\-----------------------------------------------------------------------/
3.3. Методика и краткое описание приборов для измерения толщины защитного слоя бетона, определения сечения металла и расположения металлических закладных деталей
3.3.1. Прибор для измерения сечения металла (ИСМ)
Прибор ИСМ предназначен для определения:
направления и места расположения скрытых металлических конструкций;
толщины защитного слоя до металлических деталей и конструкций;
сечения скрытых металлических профилей.
Прибор ИСМ - переносный (рис.9). Габаритные размеры прибора: 160 х 170 х 270 мм. Щуп размещается в крышке прибора. Прибор со щупом весит 2,5 кг.
Рис.9 Прибор для измерения сечения металла (ИСМ)
1 - щуп прибора;
2 - контроль за напряжением;
3 - установка напряжения;
4 - шкала прибора;
5 - установка нуля;
6 - переключатель диапазонов
Прибор нормально работает при температуре окружающей среды 20-25°C и относительной влажности до 80%.
Работа с прибором заключатся в следующем:
крышку отстегивают от прибора, включают прибор;
ручкой "установка питания" устанавливают стрелу прибора на цифру 68;
ручкой "включение прибора" стрелку устанавливают в положение "работа";
при отсутствии вблизи щупа металлических предметов ручкой "установка нуля" ставят стрелку прибора на "0".
3.3.2. Определение наличия и места расположения металла в конструкциях
Щуп подносят вплотную к элементу и перемещают по его поверхности в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Наличие металла обнаруживают по отклонению стрелки от положения "0".
Для определения места расположения скрытого металла щупом совершают возвратно-поступательные и вращательные движения для нахождения такого положения, при котором стрелка прибора будет показывать наибольшее значение. Это положение щупа на поверхности элемента фиксируется нанесением рисок. Прямая соединяющая риски на концах конструкции, представляет собой проекцию оси металлической балки. Тем же способом определяют наличие и расположение балок всего перекрытия.
3.3.3. Определение номера профиля и толщины защитного слоя конструкции
На подвижную планку устанавливают эталонный брусок толщиной 2,5 см. Продольную ось подвижной планки щупа совмещают с проекцией оси предполагаемой металлической балки. Нажимают на кнопку, вмонтированную в ручку щупа, и одновременно прижимают щуп к поверхности конструкции до тех пор, пока стрелка прибора не остановится на цифре 20, после чего кнопку отпускают.
С подвижной планки снимают эталонный брусок (для чего отстраняют щуп от поверхности), затем щуп прикладывают к прежнему месту замера и фиксируют показания прибора. На внутренней стороне крышки помещена таблица, в которой показания прибора соответствуют различным металлическим профилям и эталонным расстояниям до них.
Полученные показания (без эталонного бруска) записывают в эту таблицу, по которой определяют номер профиля. Расстояние до профиля определяют по формуле
L = l - b,
где:
b - показание на шкале подвижной системы щупа;
l - эталонное расстояние, определяемое по таблице.
3.3.4. Ферроскоп
Для грубого определения наличия и расположения в частях зданий металлических элементов применяют прибор Ферроскоп, сконструированный специально для обследования строительных конструкций на базе миноискателя (рис.10).
Рис.10. Ферроскоп
1 - контурное кольцо;
2 - батарея питания;
3 - наушники;
4 - составной шток
Прибор состоит из контурного кольца с укрепленным на нем шасси с частотопреобразующим блоком. Питание прибора батарейное, расположено отдельно в переносном корпусе, соединенным с прибором трехжильным проводом. Батарея состоит из последовательно соединенных элементов, составленных из двух частей: первая часть - анодное питание с общим напряжением 70 в; вторая - питание накала ламп с напряжением 2,4 в.
Индикатором работы прибора служат низкоомные телефонные наушники. Для удобства работы с прибором контурное кольцо насаживают на составной шток.
Методика работы с прибором состоит в следующем.
Прибор помещают на уровне груди и надевают наушники. Услышав шипение в наушниках, настроечным винтом, расположенным на блоке генератора (в месте соединения штока с кольцом), достигают монотонного звучания в наушниках. В таком виде прибор готов к работе. На расстоянии 10-15 см от поверхности исследуемой конструкции медленно перемещают рамку, причем плоскость кольца должна быть параллельна исследуемой плоскости.
Скрытый металл определяют по изменению высоты звучания сигнала в наушниках. Чем ближе рамка к металлической конструкции или чем больше масса металла, тем выше тональность звучания. В момент наивысшего звучания против центра кольца делают отметку, затем от этой отметки рамку перемещают по радиусам, определяя направление металлической конструкции.
3.4. Методика измерения прогибов в конструкциях
3.4.1. Измерение прогибов прогибомером П-1
Прогибы внутри здания можно измерить простейшим прибором, основанным на принципе сообщающихся сосудов (рис.11).
Рис.11 Прогибомер П-1
1 - мерный диск;
2 - металлическая трубка;
3 - стеклянная трубка со шкалой;
4 - винт крепления шкалы прибора;
5 - резиновая трубка;
6 - зажим;
7 - шток;
8 - пробка
Прибор прогибомер П-1 состоит из двух металлических трубок, соединенных резиновым шлангом, заполненным водой. Одна из металлических трубок (базовая) заканчивается штоком, устанавливаемым на поверхность конструкции. В корпус второй металлической трубки вмонтирована мерная трубка и установлен вращающийся диск, сегменты которого закрашены черной и белой краской. Длина окружности диска равна 20 см.
Работать с прибором могут один или два человека. При работе двух человек один из них держит базовую трубку в руках, второй отходит к противоположному концу исследуемой конструкции, становится лицом к базовой трубке, при этом вращающийся диск подносит вплотную к поверхности конструкции. Стопорным винтом мерной трубки изменяют расстояние между диском и мерной трубкой так, чтобы уровень воды установился на отметку "нуль". Мерную трубку медленно передвигают в сторону базовой трубки, при этом диск, соприкасающийся с конструкцией, должен вращаться. Через каждые 20 см, отмеряемые диском при полном повороте, снимают показания со шкалы мерной трубки.
Если работу выполняет один человек, базовую трубку устанавливают на треножник и шток выдвигают вверх таким образом, чтобы его острие вплотную касалось поверхности конструкции. При работе с прибором необходимо тщательно следить за тем, чтобы не было острых перегибов резиновой трубки.
Результаты измерений прогибов записывают в журнал по форме, приведенной в таблице 4.
Таблица 4
Результаты измерений прогибов в помещениях жилых зданий прогибомером П-1
| Адрес объекта |
Участок пере- крытия |
Длина пролета |
Отсчеты по шкале, см | ||||||||||||
| 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | 140 | 160 | 180 | 200 | 220 | 240 | 260 | |||
При приложении статических нагрузок для измерения прогибов конструкций применяют прогибомеры Максимова и мессуры. В этом случае прогибомер П-1 по условиям техники безопасности применять нельзя.
3.4.2. Измерение прогибов прогибомером системы Максимова
К испытываемой конструкции в месте, где требуется измерить прогиб, прикрепляют стальную проволоку диаметром 0,25 мм, так чтобы она дважды обматывала барабан прогибомера, и к концу ее подвешивают груз весом 1,5 кг. При прогибе конструкции проволока вращает барабан, соединенный передачами со стрелкой, которая движется по циферблату с ценой деления 0,1 мм. Полный поворот стрелки соответствует линейному перемещению, равному 1 см.
На циферблате имеется также счетчик оборотов с ценой деления 0,1 см. Прибор крепится к неподвижному предмету специальной металлической струбциной (рис.12).
Рис.12 Прогибомер системы Максимова
1 - груз;
2 - винт крепления струбцины;
3 - струбцина;
4 - шкала;
5 - барабан
После установки первое показание прогибомера наносят на специальную схему. Для проверки надежности установки прогибомера нужно слегка потянуть за проволоку и проследить за тем, чтобы стрелка возвратилась в исходное положение после того, как проволока будет отпущена. Витки проволоки на барабане не должны перекрещиваться.
Отсчеты по прибору снимают после приложения каждой ступени нагрузки. Отсчеты снимают сразу после приложения нагрузки; через 5 мин после приложения нагрузки; перед приложением следующей ступени нагрузки.
Испытания необходимо проводить в условиях постоянной температуры так как проволока под влиянием изменения температуры может изменить длину, что отразится на результатах испытаний.
Показания прогибомеров записывают в журнале по форме, приведенной в таблице 5.
Таблица 5
Журнал испытаний перекрытий
ГАРАНТ:
Начало таблицы, см. окончание
/------------------------------------------------------------------------
| Адрес | N отчета | Дата | Время | Ступень | Нагрузка |
| объекта | | | | нагрузки | кг/кв. м |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
|-----------+------------+--------+--------+-------------+--------------|
\-----------------------------------------------------------------------/
ГАРАНТ:
Окончание таблицы, см. начало
/-----------------------------------------------------------------------\
|Нагрузка на всю| Отсчеты по приборам |
|конструкцию, |-----------------------------------------------------|
|кг/кв.см | прогибомер | прогибомер | прогибомер |
| | N 1 | N 2 | N 3 |
| |-----------------+-----------------+-----------------|
| |отсчет |прираще-|отсчет |прираще-|отсчет |прираще-|
| | |ние | |ние | |ние |
\-----------------------------------------------------------------------/
3.4.3. Измерение прогибов индикатором часового типа (мессурой)
В отличие от прогибомера мессуру устанавливают вплотную к испытываемой конструкции. Когда под действием нагрузки конструкция прогибается, подвижный стержень перемещается, и его движение передается стрелке циферблата (рис.13).
Рис.13 Индикатор часового типа (Мессура)
Один оборот большой стрелки соответствует 1 мм. Цена деления большой шкалы равна 0,01 мм. На циферблате имеется также малый круг - счетчик оборотов, который показывает число кругов большой стрелки, т.е. прогиб конструкции в мм.
При установке прибора необходимо соблюдать следующие правила:
предмет, к которому крепится прибор, должен быть совершенно неподвижным и независимым от испытываемой конструкции;
под подвижной стержень мессуры устанавливают стекло на гипсе, чтобы на показания прибора не отражались неровности поверхности конструкции;
все приспособления для крепления должны быть плотно зажаты.
4. Методика определения деформаций оснований и фундаментов зданий
4.1. Составление рабочей программы.
4.1.1. Перед составлением программы выполняется рекогносцировка на месте.
Цель рекогносцировки: собрать сведения о состоянии конструкций, наличие и характере трещин; наметить расположение и конструкцию маяков; выявить причины проявления деформаций.
4.1.2. По результатам рекогносцировки должны быть составлены:
- краткие характеристики домовладения и здания;
- описание характеристики и состояния грунтов;
- описание мест закладки геодезических знаков, обоснование их выбора;
- примерная схема намечаемой измерительной сети;
- наличие трещин и места установки маяков.
4.1.3. Рабочая программа состоит из краткой пояснительной записки, к которой прикладывается календарный план работ.
В пояснительной записке указывается:
- цели и задачи наблюдений;
- инженерно-геологические условия основания;
- количество проектируемых знаков и их вид для измерения деформаций;
- инструменты и способы измерений;
- порядок обработки результатов измерений;
- составление отчета по результатам наблюдений.
4.1.4. Наблюдение за осадками и деформациями оснований и фундаментов прекращают, если в течение трех циклов измерений их величина колеблется в пределах заданной точности измерений.
4.2. Измерение вертикальных перемещений.
4.2.1. Измерения вертикальных перемещений (осадок, подъемов и т.п.) делятся на три класса, которые характеризуются точностью измерения - величиной среднеквадратической ошибки из двух циклов измерения:
для I класса +- 1 мм
для II класса +- 2 мм
для III класса +- 3 мм
Для здания, построенного на сжимаемых грунтах, осадки и просадки измеряют II классом точности.
4.3. Размещение, конструкция и установка исходных реперов.
4.3.1. Перед началом работ по измерению осадок устанавливают грунтовый геодезический знак, закладываемый ниже глубины промерзания.
4.3.2. Грунтовый репер может быть металлическим или железобетонным. При наличии вблизи здания металлических или железобетонных сооружений с глубиной закладки ниже промерзания грунтов они могут быть использованы в качестве грунтовых реперов.
4.3.3. Минимальное удаление грунтового репера от здания показано на рис.14.
Рис.14 Удаление грунтового репера от сооружения
1 - репер;
2 - эпюра давления в грунтах от фундамента;
3 - изобары в долях давления;
4 - граница сжимаемой толщи;
5 - эпюра распределения природного давления;
6 - плоскость, проведенная от грани фундамента;
7 - ширина ленточного фундамента.
4.3.4. Возможно использование реперов, заложенных в стенах соседних зданий.
Количество грунтовых реперов - не менее трех;
количество стенных - не менее четырех.
4.3.5. При закладке стенных реперов необходимо, чтобы здания не имели видимых деформаций и построены за 5 ... и более лет до закладке знаков.
4.4. Размещение, конструкция и установка марок.
4.4.1. Марки устанавливают примерно на одном уровне, располагая их на углах здания, в местах примыкания поперечных и продольных стен (см.рис. 15). Места расположения марок обозначают условными знаками (например <--) на плане здания, выполненного в масштабе 1:100...1:500. Каждой марке присваивается номер.
Рис.15
4.5. Измерение осадок геометрическим нивелированием II класса.
4.5.1. Нивелирный ход начинают с репера и кончают на нем же или на другом репере. Количество станций в висячем ходе не допускается более 2.
4.5.2. Длина визирного луча не должна превышать 30 м. Высота визирного луча должна быть не менее 0,5 м над поверхностью земли.
4.5.3. После выполнения замкнутого хода вычисляется его невязка. Она не должна превышать допустимой невязки fn
f = +- 0,5 кв.корень(n) ,
n
где
n - число станций в нивелирном ходе.
4.6. Обработка результатов измерений.
4.6.1. По окончании полевых измерений вычисляют превышение между марками и реперами и составляют схему нивелирных ходов, на которую выписывают вычисленные превышения, полученные и допустимые невязки. Округления производят до следующих величин:
превышение ... 0,1 мм;
отметки ... 1 мм;
осадка ... 1 мм.
4.6.2. Среднюю квадратическую ошибку осадки ms из двух циклов определяют по формуле
2 2
m = +- кв.корень( m + m ) ,
s 1 2
где m и m - средние квадратичные ошибки отметки марки хода,
1 2 наиболее удаленной от репера в первом и втором циклах
наблюдений;
в случае простых одиночных ходов их определяют по формуле
m = +- m кв.конень(n) ,
с
где m - средняя квадратичная ошибка одной станции для II класса;
с
n - количество станций до наиболее удаленной марки хода.
Допускается определять результаты измеренных осадок, среднюю ошибку сводного результата измерения, среднюю квадратическую ошибку, вероятную ошибку измерения с использованием элементов теории ошибок.
4.6.3. Осадки фундаментов под каждой маркой вычисляют как разность между отметкой этой марки, полученной в последнем цикле измерений, и отметкой, полученной в первом цикле.
4.6.4. На плане фундаментов под номером каждой марки пишут величину ее осадки в мм.
4.6.5. На основании ведомости осадок составляют ведомости средненедельных, среднемесячных скоростей осадок, вычисляемых по формуле
Sк - Sн
V = --------,
t
где
Sк - средняя осадка в конце периода, мм;
Sн - то же, в начале периода, мм;
t - период наблюдения.
4.6.6. В стесненных условиях для определения осадок используют гидростатическое нивелирование.
4.7. Наблюдения за трещинами.
4.7.1. На каждой трещине в месте наибольшего ее раскрытия устанавливается маяк.
4.7.2. Наблюдения за трещинами проводят до момента прекращения их раскрытия. При каждом осмотре отмечают положение конца трещины штрихом, нанесенным краской или острым инструментом. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра.
4.7.3. Расположение трещин схематически наносят на чертежи общего вида (рис.16).
Рис.16 Схематическая зарисовка трещин на чертеже здания
На каждую трещину составляют график ее раскрытия (рис.17).
Рис.17 График раскрытия трещин
4.7.4. Трещины и маяки в соответствии с графиком осмотра составляют акт.
В акте указываются:
- дата осмотра;
- фамилия и должность лиц, производивших осмотр;
- чертежи с расположением трещин и маяков;
- сведения о состоянии трещин и маяков во время осмотра и замена разрушившихся маяков новыми;
- сведения об отсутствии или наличии новых маяков.
Пример обработки результатов измерений превышений марки путем нивелирования с использованием элементов теории ошибок.
Произведено из одной стоянки измерения превышения марки N 1 по отношению к условному реперу N 1.
Результаты измерения: 24; 25; 26; 27; 28; 29 мм.
_
Среднее арифметическое значение превышения х = 159/6 = 26,5 мм.
_
Находим ошибки измерений х - x:
i
24 - 26,5 = - 2,5
25 - 26,5 = - 1,5
26 - 26,5 = - 0,5
27 - 26,5 = 0,5
28 - 26,5 = 1,5
29 - 26,5 = 2,5
Среднюю арифметическую ошибку вычисляют по формуле
Сумма|х - х |
------- i 2,5 + 1,5 + 0,5 + 0,5 + 1,5 + 2,5
эпсилон = ------------- = --------------------------------- = 1,5.
n 6
Среднюю ошибку сводного результата измерений находят из выражения
-------
------- эпсилон 1,5
эпсилон = --------- = --- приблиз. = 0,61 мм
_ кв.корень(n) 6
х
Средняя квадратичная ошибка вычисляется по формуле
- 2 2 2 2 2 2
сумма (х - х) (-2,5) + (-1,5) + 0,5 + 1,5 + 2,5
сигма = ------------ = ---------------------------------- = 1,87
х n - 1 5
Среднеквадратичная ошибка найденной ранее средней квадратичной находится по формуле
сигма
х 1,87
сигма = ------- = ----- приблиз. = 0,76 мм
_ кв.корень(n) кв.корень(6)
х
Вероятная ошибка сводного результата может быть найдена из выражения
2 2
r = -- х сигма = -- х 0,76 = 0,51 мм.
х 3 х 3
Как видно, оба метода дают примерно одинаковые значения вероятной ошибки сводного результата (0,61; 0,51), что меньше 2 мм.
5. Порядок отнесения жилых домов и жилых помещений к категории аварийных
5.1. Предварительные списки непригодных для постоянного проживания жилых домов и жилых помещений составляются:
при периодическом обследовании состояния жилых домов специализированной проектной организацией;
при плановых сплошных обходах домового фонда - местным бюро технической инвентаризации;
при плановых осмотрах жилого дома - жилищно-эксплуатационной организацией.
Предварительные списки направляются жилищно-эксплуатационной организации, предприятию, на балансе которых находятся дом (в дальнейшем - владелец дома).
5.2. Подготовка акта о признании жилого дома или жилого помещения аварийным производится междуведомственными комиссиями.
5.3. Междуведомственная комиссия осуществляет свою работу на основании заявления владельца дома с указанием причин, по которым он считает необходимым созыв комиссии.
5.4. Для рассмотрения на междуведомственной комиссии вопроса об аварийности жилого дома или жилого помещения владелец дома по запросу комиссии обязан представить:
техническое заключение о состоянии конструкций, целесообразности и стоимости ремонтных работ, перепланировки, переустройства, подготовленное специализированной проектной организацией;
технический паспорт дома, подготовленный бюро технической инвентаризации (по данным на день обращения в комиссию) с указанием износа основных конструктивных элементов и дома в целом, либо отдельного помещения;
соответствующие планы и разрезы помещений, подготовленные бюро технической инвентаризации или специализированной проектной организацией;
акты общего осмотра зданий (помещения) за последние 3 года с указанием ремонтных работ и объемов, выполненных за этот период.
5.5. В случае необходимости немедленного расселения граждан из-за аварийной ситуации или обнаружения факторов особо опасных для здоровья людей, расселение необходимо оформлять в день получения акта комиссии или протокола обследования строительных конструкций.
5.6. Окончательные решения об отнесении к категории аварийных принимаются:
для жилых домов - Правительством Москвы;
для жилых помещений - префектурами административных округов.