Ерёмин Константин Иванович – Генеральный директор ООО «ВЕЛД»,
г. Магнитогорск, доктор технических наук, профессор
Матвеюшкин Сергей Александрович – Директор управления
промышленной безопасности ООО «ВЕЛД», г. Магнитогорск,
кандидат технических наук
Алексеева Екатерина Леонидовна – Начальник отдела
промышленной безопасности ООО «ВЕЛД»,
кандидат технических наук
Обеспечение безопасной эксплуатации зданий и сооружений является актуальной задачей, которая решается комплексом мер на стадиях от проектирования до ликвидации объекта. Безаварийная эксплуатация зданий и сооружений осуществляется на основе действующих нормативно-правовых документов, которые устанавливают требования непосредственно к конструкциям зданий и сооружений, к надзору за их техническим состоянием, к технологическим процессам, размещаемым в зданиях и сооружениях, к работающему и обслуживающему персоналу промышленных предприятий и эксплуатирующим службам объектов гражданского назначения.
Для решения задач оценки повреждаемости конструкций и анализа конструктивных решений зданий учреждений образования проведено обобщение результатов работ по обследованию объектов, выполненных МГСУ в период с 2005 по 2010 год. Исследуемые объекты располагались в Москве, Челябинской, Свердловской, Самарской, Пермской, Ростовской и Томской областях, в республике Башкирия и Приморском крае. В общей сложности было обследовано 30 объектов.
По результатам обследования установлено, что практически все здания имели дефекты и повреждения конструктивных элементов. На рис. 1 показано количество зданий с дефектами и повреждениями по типам конструктивных элементов.
Рис.1. Количество зданий с дефектами и повреждениями по типам конструктивных элементов
По характеру (виду) дефектов и повреждений были определены следующие группы:
– трещины в конструкциях;
– сколы (в том числе с оголением арматуры для армированных конструкций);
– поверхностные разрушения (выветривание раствора, выпадение отельных кирпичей и т.п.);
– повреждения облицовочных или отделочных покрытий;
– замачивание конструкций (атмосферной влагой, грунтовыми водами, при протечках из инженерных сетей зданий);
– коррозия арматуры железобетонных конструкций.
За единичный дефект или повреждение принимались:
– трещины в стенах – за единицу принималась линейная несплошность материала конструкции независимо от протяженности, ветвящиеся или ломаные трещины считались за единицу;
– дефекты и повреждения, характеризующиеся площадью (замачивание, поверхностные разрушения, повреждения облицовки), – за единицу принималась область повреждения, имеющая четкую (или условную) границу независимо от площади распространения;
– сколы, а также трещины в плитах перекрытий, оголение и коррозия арматуры – за единицу принимался один конструктивный элемент здания независимо от числа дефектов и повреждений на нем.
Для каждого обследованного здания были собраны массивы данных о количестве и характере повреждений, что позволило составить полигоны относительных частот выявленных дефектов и повреждений. В качестве относительной частоты принято значение, соответствующее отношению количества данного вида дефекта на одном обследуемом объекте к общему количеству выявленных дефектов на данном объекте:
где wi – относительная частота возникновения дефекта или повреждения;
mi – число дефектов и повреждений данного вида на одном объекте;
ni – общее число дефектов и повреждений одного объекта;
i – номер объекта.
На рис. 2 представлен полигон приведенных относительных частот дефектов и повреждений.
В табл. 1 представлены основные причины, вызывающие дефекты и повреждения строительных конструкций зданий учреждений образования, установленные по результатам проведенных обследований.
Рис.2. Полигон приведенных относительных частот дефектов и повреждений: Т – трещина; З – замачивание; ПР – поверхностные разрушения; С – скол; ОАК – оголение арматуры с коррозией арматуры; ТКА – трещины в бетоне с коррозией арматуры; РО – разрушение отделочных покрытий; ГН – гниение; РН – разрушение элементов обрешетки, настилов; ф – фундаменты; с – стены; п – перекрытия; д – деревянные конструкции. Например, обозначение «Тф» – трещина в фундаменте, «ТКАп» – трещина с коррозией арматуры в элементе перекрытия
На основании проведенных обзорно-аналитических исследований, результатов экспериментальных исследований действительной работы конструкций зданий учреждений образования и статистической обработки экспериментальных данных определена частота возникновения повреждений в зависимости от типа конструктивного элемента здания (табл. 2).
Учитывая, что повреждения конструкций в большинстве своем выявляются визуально, на основании полученных статистических данных можно установить минимальную периодичность осмотров конструкций учреждений образования:
где tc – периодичность осмотров для типов конструкций;
f – частота возникновения повреждений в зависимости от типа конструкций.
На основании полученных данных получен график (рис. 3) минимальной периодичности осмотров конструкций зданий учреждений образования.
Рис. 3. Зависимость минимальной периодичности осмотров от частоты возникновения повреждений