Обследование и испытание зданий и сооружений

1.

Ахмадуллин Р.Р.
УГНТУ
Дисциплина:
Лектор:
«Обследование и испытание зданий и сооружений»
Ахмадуллин Ришат Рашитович, к.т.н., доцент
кафедры «Строительные конструкции»
Учебные занятия, час
Наименование
Обследование и
испытание
зданий и
сооружений
29.09.2024
Часть 2. Обследование
и испытание зданий и
сооружений
Семестр
Лекции
ЛР+
ПЗ
Оценка
знаний
9
10
6
Экзамен
1

2.

Ахмадуллин Р.Р.
УГНТУ
Литература
I Основная
• СП 13-102-2003 Правила обследования несущих строительных
конструкций зданий и сооружений
• Обследование и испытание зданий и сооружений./Учебник для вузов.
– Под ред. Р.И. Римшина. – М.: Высшая школа, 2006. – 655с.
•Диагностика повреждений зданий и инженерных сооружений.
Справочное пособие под ред. А.Н. Добромыслов. – М.: АСВ, 2008.-304с.
II Дополнительная
• Землянский А.А. Обследование и испытание зданий и сооружений. –
М.: Издательство АСВ, 2001. – 240с.
• Калинин А.А. Обследование, расчет и усиление зданий и сооружений.
– М.: Издательство АСВ, 2004. – 160с.
• Гучкин И.С. Диагностика повреждений и восстановлений
эксплуатационных качеств конструкции. – М.: Издательство АСВ, 2001.
– 176с.
• Абрашитов В.С. Техническая эксплуатация и обследование
строительных конструкций. – М.: Издательство АСВ, 2002. – 96с.
• Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений. Под ред.
М.Д. Бойко – М.: Стройиздат, 1993. – 205с.
29.09.2024
2

3.

Ахмадуллин Р.Р.
УГНТУ
Содержание курса
«Обследование и испытание зданий и сооружений»
Раздел 1. Основы обследования жилых зданий и сооружений. Общие сведения.
Раздел 2. Основные схемы, конструктивные решения, характерные повреждения
жилых зданий.
Раздел 3. Технические средства контроля конструкции эксплуатируемых зданий и
сооружений.
Раздел 4. Приемочный контроль.
Раздел 5. Общее обследование. Осмотры зданий.
Раздел 6. Детальное обследование.
Раздел 7.Специальные виды экспертизы.
Раздел 8. Мониторинг технического состояния зданий и сооружений.
Раздел 9. Испытание материалов и конструкций.
Раздел 10. Техника безопасности при проведении обследования жилых зданий.
Раздел 11. Методы усиления конструкций. Конструирование и расчет.
29.09.2024
3

4. Общее обследование. Осмотры зданий.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Общее обследование.
Осмотры зданий.
29.09.2024
4

5.

УГНТУ
Общие положения
Ахмадуллин Р.Р.
Общее обследование проводится с целью получения основной информации и
общей оценки технического состояния конструкций, определения необходимости
объема и программы детального и специального обследования. При отсутствии
проектно-сметной документации выполняются обмерочные чертежи здания, эскизы
обследуемых конструкций и узлов соединений. В состав чертежей входят:
- поэтажные планы здания или его отдельных участков, подлежащих обследованию;
- поперечные и продольные разрезы;
- схемы расположения несущих конструкций.
Также производят следующие работы:
- осмотр фасадов, конструкций крыш, лестниц, дверных и оконных блоков;
- составляют дефектные ведомости;
- фотографируют фасады, фиксируют деформации, повреждения.
При общем обследовании проводят визуальный осмотр всех конструкций (сплошное
обследование) с использованием простейших инструментов и приборов (отвес, лупа,
бинокль, стальная линейка и т.д.). При этом фиксируют:
- трещины в бетоне;
- оголение арматуры;
- повреждения защитного слоя бетона;
- повреждения арматуры, сварных швов;
-схемы опирания (несоответствие площадок опирания сборных конструкций
требованиям);
- прогибы;
- аварийные участки.
29.09.2024
5

6.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Выявляемые неисправности
6

7.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Выявляемые неисправности
7

8.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Контроль состояния конструкций
при общем обследовании
Деформации грунтов основания и неисправности фундаментов:
Смещение по вертикали, наклоны или перекосы колонн, связей или других конструкций
каркаса здания;
Смещение опор несущих элементов перекрытий и в первую очередь в подвалах;
Крен какой-либо стены или здания в целом;
Отрыв внутренних стен от наружных;
Трещины и проседания полов подвала;
Разрушение приямков, входов в подвал;
Сколы сопрягающихся граней несущих плит перекрытий или покрытия здания.
Увлажнение стен и образование плесени и высолов.
Признаки наличия критических дефектов оснований и фундаментов:
Прогрессирующие сквозные трещины на всю высоту зданий с раскрытием
свыше 40-50мм и значительные неравномерные осадки фундаментов,
сопровождающиеся разрушениями цоколя, перекосами проемов, сдвижкой
плит и балок с опор.
29.09.2024
8

9.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Выявляемые неисправности фундаментов
9

10.

УГНТУ
Колонны
Ахмадуллин Р.Р.
Выявление и измерение :
1) Отклонения от вертикали;
4)Сечение колонн;
2)Выгиб;
3)Смещение узлов;
5)Ширина раскрытия трещин.
Для металлических колонн:
А) коррозионные повреждения на уровне пола первого этажа или подвала;
Б) общая геометрическая форма колонн;
В) соответствие проектному положению;
Фиксируются: местные прогибы, вмятины и механические повреждения
поясов, элементов решетки, монтажные стыки и качество сварных швов.
Для железобетонных колонн:
1) зоны крепления балок к колоннам;
2) вертикальность колонн и балок;
3) взаимное расположение на опорах;
4) местные прогибы и искривления.
При обнаружении повторяющихся однородных повреждений
необходимо установить специальное наблюдение за конструкциями для
выяснения причин возникновения таких дефектов.
29.09.2024
10

11.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Выявляемые неисправности
11

12.

УГНТУ
Стены и перегородки
Осмотр стен и контрольное зондирование
конструкцию и материал стен. Также выявляют:
позволяет
Ахмадуллин Р.Р.
установить
Искривления горизонтальных и вертикальных линий (неравномерная осадка здания);
Выпучивания (боковое давление грунта или грунтовых вод, распорные конструкции,
нагрузка от сырья отходов производства и т.п., температурные деформации);
Отклонения от вертикали (нерав. осадка здания, малое число поперечных связей или их
разрыв, коррозионное разрушение закладных деталей);
Отколы углов, борозды, вмятины и т.д.;
Увлажнение наружных поверхностей (повреждение верхнего слоя); конденсация влаги
на наружной поверхности стены; повреждения кровли в зоне карниза;
Увлажнение внутренних поверхностей стен (нарушение термовлажностного режима
помещений, ухудшение вентиляции, повреждение паро- и гидроизоляции);
Загнивание или поражение древесины стен насекомыми;
Выпадения отдельных кирпичей или мелких блоков;
Наибольшее внимание при осмотрах внутренних стен и перегородок необходимо
уделять выявлению зыбкости, выпучиваниям и кренам, вспучиванию и местным
повреждениям отделочных слоев.
29.09.2024
12

13.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Выявляемые неисправности стен
13

14.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Выявляемые неисправности стен
14

15.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Выявляемые неисправности стен
15

16.

УГНТУ
Перекрытия
Ахмадуллин Р.Р.
При обследовании перекрытий выявляют:
Прогибы, превышающие допустимые значения;
Погнутости, вмятины и отверстия, появившиеся
воздействий при эксплуатации;
в вследствие механических
Увлажнение нижних поверхностей вследствие наличия жидкостей на верхних
поверхностях и нарушения гидроизоляции конструкции перекрытия;
Высолы на нижней поверхности, солевые отложения и наросты вследствие переноса
влагой веществ;
Пятна ржавчины, появившиеся из-за коррозии стальных элементов в перекрытии.
Полы:
Застаивание жидкостей на поверхности пола, из-за малых уклонов;
Истирание покрытия под влиянием механических воздействий;
Вспучивание, просадка вследствие нарушения правил устройства пола;
Трещины в покрытии пола;
Наличие пустых или заполненных швов;
Неисправности вентиляционных устройств, решеток, щелевых плинтусов и т.д.
29.09.2024
16

17.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Выявляемые неисправности перекрытий и покрытий
17

18.

УГНТУ
Крыши и покрытия
Ахмадуллин Р.Р.
Основные виды дефектов и повреждений включают:
Протечки дождевых или талых вод вследствие дефектов и повреждений кровли;
Несоответствие конструкции крыши или покрытия проекту или нормативным
требованиям;
Застой воды на кровле из-за малых уклонов кровли, неисправности систем водоотвода;
Неровная поверхность кровли вследствие дефектов строительства;
Продольные и поперечные трещины в асбоцементных листах из-за усушки, перекоса
или неправильной забивки гвоздей при монтаже;
Срыв элементов кровель из штучных материалов;
Образование сосулек и наледей на свесах;
Трещины в битумном окрасочном слое рулонной кровли из-за старения битума;
В металлических кровлях:
Ослабление крепления листов к обрешетке;
Неплотности фальцев, пробоины и нарушение примыканий к выступающим частям;
Ржавчина на поверхности кровли, свищи и т.д.;
Щели, неплотности вследствие нарушения правил и типовых решений узлов.
29.09.2024
18

19.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Выявляемые неисправности крыш
Ахмадуллин Р.Р.
19

20.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Окна, двери
Характерные виды дефектов окон:
Пониженное светопропускание остекления (нерегулярная
капельного конденсата, инея, наледи или отложений снега);
очистка,
образование
Протечки дождевых или талых вод через дефектные либо поврежденные участки окон;
Образование инея или наледей на наружных поверхностях и в межстекольном
пространстве;
Продуваемость окон вследствие нарушения сплошности остекления;
Трещины, выколы и другие повреждения стекол;
Дефекты и повреждения уплотняющих прокладок;
Основными дефектами дверей являются:
Неплотное или тугое закрывание полотен;
Коробление или гниение древесины;
Механические повреждения заполнений;
Дефекты приборов открывания и фиксации в различных положениях;
Разбухание деревянных элементов.
29.09.2024
20

21.

УГНТУ
Лестницы
Ахмадуллин Р.Р.
Осмотр производят сверху и снизу и выявляют:
Повреждения защитного слоя бетона (для жбк);
Коррозию металлических элементов;
Состояние болтовых соединений;
Перекашивание маршей;
Излом ступеней;
Ослабление ограждений.
Специфические условия эксплуатации:
Высокие и повышенные температуры;
Низкие температуры;
Химическая агрессия;
Вибрационные воздействия;
Просадочные грунты.
29.09.2024
21

22.

УГНТУ
29.09.2024
Общее обследование
Выявляемые неисправности лестниц
Ахмадуллин Р.Р.
22

23.

УГНТУ
Детальное обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Основания и фундаменты:
Изучение материалов инженерно-геологических изысканий;
Бурение и шурфование исследуемых грунтов;
Лабораторное исследование грунтов;
Химический анализ грунтовых вод;
Отбор образцов для физико-механических испытаний;
Стены:
Параметры трещин;
Фактическое армирование конструкций;
Замачивание каменных конструкций;
Качество кладки;
Степень повреждения кладки вследствие размораживания либо огневого воздействия;
Повреждения каменной кладки под опорами балок;
При необходимости измеряют уровень шума и звукоизоляцию стен, температурные
характеристики помещений и теплотехнические характеристики стен.
29.09.2024
23

24.

УГНТУ
Детальное обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Покрытия:
Отбор образцов для физико-механических испытаний;
Определение температурно-влажностного режима;
Запыленность, загазованность;
Теплотехнические свойства покрытия;
Толщина слоя, влажность и плотность утеплителя (засыпки);
Состав кровли;
Окна и двери:
Состояние наружных водоотводящих устройств;
Места протечек и промерзаний;
Состояние древесины, ее влажность;
Определение воздухопроницаемости.
29.09.2024
24

25.

УГНТУ
Детальное обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Деревянные конструкции:
Основные параметры деформации несущих деревянных конструкций;
Замеры зазоров и неплотностей в сопряжениях, износ настилов;
Изучение температурно-влажностных или особых условий эксплуатации;
Отбор образцов для физико-механических испытаний (влажность, прочность клеевых
соединений, определение вида вредителя, качество антисептирования);
Для исследования деревянных конструкций используют эндоскопию:
Обследование скрытых и труднодоступных конструкций, при их по возможности малом
повреждении;
Для этого используют: тихоходные сверлильные механизмы, длинные сверла,
прожекторы и лампы (в том числе люминесцентные), жесткие и гибкие эндоскопы, фото
и видеоаппаратуру.
По результатам осмотра и испытания образцов определяют общее техническое
состояние конструкций, степень поражения дереворазрушителями и возможность
дальнейшей эксплуатации.
29.09.2024
25

26.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Инструментальные исследования
Неразрушающие методы контроля:
Механические методы контроля (ударный метод, метод вырыва закладной детали);
Физические методы испытаний (радиометрический метод, нейтронный метод,
импульсный акустический метод, магнитометрический метод, метод СВЧ-излучения);
Натурные испытания конструкций:
Производятся в случаях когда не удается четко установить расчетную схему
конструкции и выполнить точные поверочные расчеты;
Нагрузка: статическая и динамическая. Статическая – неподвижные грузы в
определенном порядке с постепенно нарастающим увеличением. Динамическая –
резко меняющиеся нагрузки с изменением местоположения на конструкции.
Метод измерения плотности теплового потока:
Основан на принципе вспомогательной стенки. На преобразователе теплового потока,
который прикладывают к поверхности ограждающей конструкции, в установившемся
режиме теплообмена создается температурный перепад, пропорциональный плотности
теплового потока, проходящего через конструкцию. По результатам замеров определяют
термическое сопротивление, коэффициенты теплоотдачи, сопротивление теплопередаче.
29.09.2024
26

27.

УГНТУ
29.09.2024
Детальное обследование
Ахмадуллин Р.Р.
27

28.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Инструментальные исследования
Отбор и испытания образцов и материалов из конструкций:
Образцы отбирают из бетона, стали, древесины, грунта, грунтовых вод, пыли,
технической воды, воздуха и др.
Количество образцов должно составлять не менее 3-х для каждой выборки. Кроме того,
дополнительно отбирают 3 образца на участке, где состояние конструкции отличается.
Дифференциальный термический анализ (ДТА):
Производятся на пирометрах ФПК или скоростных установках типа УТА. При высокой
температуре материал разлагается на составляющие;
Рентгенофазовый анализ (РФА):
Выполняют на дифрактометрах УРС. Просвечиванием мелкого порошка определяют
процентное содержание тех или иных веществ.
Оптико-микроскопические исследования:
Выполняют на прозрачных плоскопараллельных шлифах с целью количественной и
качественной оценки структуры цементного бетона. Используют микроскопы типа
МБК-6 и аналоги.
29.09.2024
28

29.

УГНТУ
29.09.2024
Отбор образцов
Ахмадуллин Р.Р.
29

30.

УГНТУ
Анализ образцов
Ахмадуллин Р.Р.
Рентгенофазовый анализ
Дифференциальный термический анализ
29.09.2024
30

31.

УГНТУ
29.09.2024
Оптическая микроскопия
Ахмадуллин Р.Р.
31

32.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Инструментальные исследования
Расчет несущей способности и эксплуатационной пригодности конструкций:
Поверочные расчеты производят при изменении: действующих нагрузок, объемнопланировочных решений или режима эксплуатации.
Если в результате обследования и изучения исполнительной документации установлено
полное сходство конструкции и схемы нагрузок с типовыми, то о соответствии
требованиям расчетных предельных состояний можно судить сравнивая фактические
нагрузки и нормативы.
Расчеты эксплуатируемых конструкций предпочтительно производить с применением
программных комплексов на базе метода конечных элементов или суперэлементов.
Техническое заключение по результатам детального обследования:
1. Техническое задание на обследование.
2. Общая пояснительная записка (описание здания, архивная информация, подробное
описание конструкций и их технического состояния, описание дефектов и
повреждений, выводы и предложения о целесообразности капитального ремонта, его
вида и примерных объемах работ).
3. Основные чертежи (ситуационный план, картограммы дефектов и повреждений,
детали конструкций ).
4. В приложения включаются: фотоиллюстрации, поэтажные планы, поверочные
расчеты, данные лабораторных исследований, рекомендации и технические
решения.
32
29.09.2024

33.

УГНТУ
Поверочные расчеты
Ахмадуллин Р.Р.
Scad Office, AnSys, Мономах, Лира, Cosmos, StarCad и т.д.
29.09.2024
33

34.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Специальные виды экспертизы
Обследование зданий после пожаров, аварий, взрывов:
При пожаре:
Обнаруживается и фиксируется документально очаг поражения и прилегающие к нему
зоны повреждения, отыскивается и обеспечивается сохранность предметов –
термосвидетелей (строительных конструкций, их элементов, оборудования и
материалов), которые могут охарактеризовать температурный режим в зонах огневого
воздействия. Затем собирают сведения о состоянии СК до пожара, а также о развитии и
тушении пожара.
Различают три основные зоны:
1) наиболее интенсивного огневого воздействия (очаг поражения);
2) прилегающие к очагу пожара (тяжелые, сильные и слабые);
3) неповрежденные огнем участки.
29.09.2024
34

35.

УГНТУ
29.09.2024
Ахмадуллин Р.Р.
Специальные виды экспертизы
35

36.

УГНТУ
Общее обследование
Ахмадуллин Р.Р.
Комплекс диагностических работ,
выполняемых при функциональном
диагностировании, включает:
-обнаружение на внутренних и наружных
поверхностях труб, включая сварные
швы, нарушений сплошности металла
(прожог, расслоение, неметаллические
включение, раковина, усталостная и
стресс-коррозионная трещины,
коррозионная язва, задир, канавка,
царапина, плена, рванина, непровар), а
также вмятин, гофр, смещений кромок ;
- измерение (определение)
геометрических параметров дефектов;
- выявление утечек газа;
- выявление нарушений ВРД 39-1.10-0062000* [10] и охранных зон МГ,
определяемых по СНиП 2.05.06-85* [11];
- обследование состояния средств ЭХЗ и
их эффективности в соответствии с ГОСТ
Р 51164;
29.09.2024
сто газпром
36

37.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
- измерение механических напряжений (деформаций) и перемещений в соответствии с методическими
рекомендациями [20] участков газопроводов, находящихся в непроектном положении;
- обследование состояния трубопроводной арматуры в соответствии с методическими указаниями
[21];
29.09.2024
37

38.

УГНТУ
29.09.2024
Ахмадуллин Р.Р.
38

39.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
- определение технического состояния подводных переходов в соответствии с РД 513-96 [22], переходов через автомобильные и железные дороги в соответствии с
инструкцией [23] и других структурных элементов ЛЧ МГ;
- определение состояния изоляционного покрытия и глубины заложения трубопровода
в соответствии с ВРД 39-1.10-026-2001 [24];
- определение возможностей прохождения очистных или измерительных
внутритрубных снарядов и диагностических устройств в соответствии с РД-51-2-97
[25];
- измерение толщины стенок труб и твердости металла;
- определение дефектов геометрии трубопровода;
- оценку состояния опор, креплений и других конструктивных элементов надземных
переходов;
- оценку состояния узлов приема и запуска очистных устройств;
- наблюдение за динамикой условий эксплуатации, включая замеры давления,
температуры продукта и окружающей среды.
29.09.2024
39

40.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Специальные обследования включают:
определение уровня грунтовых вод,
ореолов оттаивания и промерзания грунта в полосе отвода и вокруг газопроводов,
концентрации водородных ионов рН,
внешних нагрузок и воздействий,
фиксацию перемещений грунтов, окружающих газопроводы и на прилегающих
территориях,
изменения других условий эксплуатации, а также экологической ситуации в зоне,
окружающей контролируемые объекты.
29.09.2024
40

41.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
К потенциально опасным структурным элементам МГ относят участки МГ,
характеризующиеся следующими признаками:
- участки примыкания к КС со стороны высокого давления;
- участки, расположенные на льдистых, вечномерзлых, слабонесущих грунтах;
- участки, расположенные на обводненных территориях (болота, поймы рек,
ручьи, водотоки и др.);
-участки, проложенные в сейсмических районах;
- участки с опасными эндогенными и экзогенными процессами (оползень,
пересеченная местность, тектонический разлом, карстообразование, эрозия и
т.д.);
- участки со сложными геокриологическими условиями, на которых ожидаются
пучение или осадка грунтов;
- участки, на которых имели место аварии, отказы и инциденты и прилегающие к
ним участки;
- участки, на которых имеются отклонения от проектных решений;
- участки на которых значение защитного потенциала не соответствует ГОСТ Р
51164;
- участки, пересекаемые ЛЭП или близко к ним расположенные;
- участки, в соответствии с инструкцией [26] склонные к стресс-коррозии.
29.09.2024
41

42.

УГНТУ
29.09.2024
Ахмадуллин Р.Р.
42

43.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Организационная структура системы диагностического обслуживания ЛЧ МГ
29.09.2024
43

44.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Научно-исследовательские и проектные организации осуществляют:
- научное обеспечение диагностических работ;
- подготовку НД по техническому диагностированию ЛЧ МГ;
- разработку НД по анализу результатов технического диагностирования ЛЧ МГ;
- анализ данных о техническом состоянии ЛЧ МГ;
- выявление закономерностей в появлении дефектов и неисправностей на ЛЧ МГ;
- разработку рекомендаций по дальнейшей безопасной эксплуатации ЛЧ МГ;
- анализ перспектив развития технологий технического диагностирования ЛЧ МГ;
-прогноз технического состояния ЛЧ МГ.
Специализированные организации, проводящие диагностирование структурных
элементов ЛЧ МГ осуществляют:
- поиск и апробацию новых методов и средств технического диагностирования;
- выполнение технического диагностирования ЛЧ МГ в соответствии с планом
проведения диагностики трубопроводов и ГРС, а также по заявкам
Эксплуатирующих организаций;
- представление результатов диагностирования ЛЧ МГ Эксплуатирующей
организации, составление заключений о техническом состоянии обследованных
структурных элементов ЛЧ МГ и выдачу рекомендаций об условиях их
дальнейшей эксплуатации.
29.09.2024
44

45.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Эксплуатирующие организации осуществляют:
- формирование заявок на проведение технического диагностирования ЛЧ МГ;
- подготовку структурных элементов ЛЧ МГ к техническому диагностированию;
- обеспечение безопасного проведения работ при техническом диагностировании
ЛЧ МГ;
- оперативный контроль за выполнением технического диагностирования ЛЧ МГ;
- проведение ремонтно-восстановительных работ и предоставление информации
по результатам ремонта в ССД "Инфотех".
29.09.2024
45

46.

УГНТУ
Ахмадуллин Р.Р.
Организационная структура системы диагностического обслуживания ЛЧ МГ
29.09.2024
46