Оценка несущей способности стены

Обновлено: 18.04.2024

Расчет кирпичной кладки на прочность

Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена, нужно произвести ее расчет. В этой статье мы рассмотрим расчет несущей способности кирпичной кладки, а в следующих статьях - остальные расчеты. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку и вы узанете какой должна быть толщина стены после всех расчетов. Так как наша компания занимается строительством коттеджей, то есть малоэтажным строительством, то все расчеты мы будем рассматривать именно для этой категории.

Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (М_рз) от 25 и выше.

При строительстве дома, коттеджа, гаража, хоз.построек и др.сооружений с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого. Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке. Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки.

Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

Пример расчета кирпичной стены.

Исходные данные: Рассчитать стену первого этажа двухэтажного коттеджа на прочность. Стены выполнены из кирпича М75 на растворе М25 толщиной h=250мм, длина стены L=6м. Высота этажа H=3м.

Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов - от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности начинается с определения расчетной схемы. При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной. Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.

Выбор расчетного сечения.

В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой N и максимальным изгибающим моментом М. Часто опасным бывает сечение II-II, так как изгибающий момент чуть меньше максимального и равен 2/3М, а коэффициенты m_g и φ минимальны.

В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.

Давайте рассмотрим сечение I-I.

Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P₁=1,8т и вышележащих этажей G=G _п +P ₂ +G ₂= 3,7т:

N = G + P₁ = 3,7т +1,8т = 5,5т

Плита перекрытия опирается на стену на расстоянии а=150мм. Продольная сила P₁ от перекрытия будет находиться на расстоянии а / 3 = 150 / 3 = 50 мм. Почему на 1/3? Потому что эпюра напряжений под опорным участком будет в виде треугольника, а центр тяжести треугольника как раз находится на 1/3 длины опирания.

Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.

Так как нагрузка от плиты перекрытия (P₁) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:

e = h/2 - a/3 = 250мм/2 - 150мм/3 = 75 мм = 7,5 см,

то она будет создавать изгибающий момент (М) в сечении I-I. Момент - это произведение силы на плечо.

M = P₁_*e = 1,8т * 7,5см = 13,5 т*см

Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:

e₀ = M / N = 13,5 / 5,5 = 2,5 см

Так как несущая стена толщиной 25см, то в расчете следует учесть величину случайного эксцентриситета e_ν=2см, тогда общий эксцентриситет равен:

e₀ = 2,5 + 2 = 4,5 см

При e₀=4,5 см < 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.

Прочность кл адки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:

N ≤ m_g φ₁ R A_c ω

Коэффициенты m_g и φ₁ в рассматриваемом сечении I-I равны 1.

- R - расчетное сопротивление кладки сжатию. Определяем по таблице 2 СНиП II-22-81 (скачать СНиП II-22-81). Расчетное сопротивление кладки из кирпича М75 на растворе М25 равно 11 кг/см 2 или 110 т/м 2

- A_c - площадь сжатой части сечения, определяется по формуле:

A - площадь поперечного сечения. Так как сбор нагрузок считали на 1 пог. метр, то и площадь поперечного сечения определяем от одного метра стены A = L * h = 1 * 0,25 = 0,25 м 2

A_c = 0,25 (1 - 2*0,045/0,25) = 0,16 м 2

- ω - коэффициент, определяемый по формуле:

ω = 1 + e₀/h = 1 + 0,045/0,25 = 1,18 ≤ 1,45 условие выполняется

Оценка несущей способности стены

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ПРАВИЛА ОБСЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием - Конструкторско-технологическое бюро бетона и железобетона (ФГУП "КТБ ЖБ"), Государственным унитарным предприятием - Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (ГУП "НИИЖБ"), 26-м Центральным научно-исследовательским институтом Минобороны России при участии Государственного унитарного предприятия - Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт комплексных проблем строительных конструкций и сооружений им.В.А.Кучеренко (ГУП "ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко"), Государственного унитарного предприятия г.Москвы - Научно-исследовательский институт московского строительства (ГУП "НИИ Мосстроя")

2 ПРИНЯТ И РЕКОМЕНДОВАН К ПРИМЕНЕНИЮ в качестве нормативного документа в Системе нормативных документов в строительстве постановлением Госстроя России от 21 августа 2003 г. N 153

3 ВНЕСЕН Федеральным государственным унитарным предприятием - Конструкторско-технологическое бюро бетона и железобетона (ФГУП "КТБ ЖБ")

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

ВВЕДЕНИЕ

В настоящем Своде правил приведены основные положения, регламентирующие общий порядок подготовки, проведения и оформления результатов обследований несущих строительных конструкций зданий и сооружений и оценки их технического состояния.

Вопросы проведения инженерно-геологических исследований грунтовых оснований в настоящем документе не рассматриваются.

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 Настоящие Правила предназначены для применения при обследовании строительных конструкций зданий и сооружений жилищного, общественного, административно-бытового и производственного назначения с целью определения их технического состояния, а также могут быть использованы при решении вопросов о пригодности жилых домов для проживания в них.

Правила регламентируют процедуру проведения обследования строительных конструкций, определяют принципиальную схему и состав работ, позволяющих объективно оценить техническое состояние, фактическую несущую способность конструкций и, в случае необходимости, принять обоснованные технические решения по ремонтно-восстановительным мероприятиям или способам усилений.

1.2 Правила разработаны в соответствии с требованиями действующих нормативно-технических документов.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

Перечень нормативных документов, на которые даны ссылки в настоящих Правилах, приведен в приложении А.

При исключении из числа действующих нормативных документов, на которые дается ссылка в настоящих Правилах, следует руководствоваться нормами, введенными взамен исключенных.

3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Диагностика - установление и изучение признаков, характеризующих состояние строительных конструкций зданий и сооружений для определения возможных отклонений и предотвращения нарушений нормального режима их эксплуатации.

Обследование - комплекс мероприятий по определению и оценке фактических значений контролируемых параметров, характеризующих эксплуатационное состояние, пригодность и работоспособность объектов обследования и определяющих возможность их дальнейшей эксплуатации или необходимость восстановления и усиления.

Дефект - отдельное несоответствие конструкций какому-либо параметру, установленному проектом или нормативным документом (СНиП, ГОСТ, ТУ, СН и т.д.).

Повреждение - неисправность, полученная конструкцией при изготовлении, транспортировании, монтаже или эксплуатации.

Поверочный расчет - расчет существующей конструкции по действующим нормам проектирования с введением в расчет полученных в результате обследования или по проектной и исполнительной документации геометрических параметров конструкции, фактической прочности строительных материалов, действующих нагрузок, уточненной расчетной схемы с учетом имеющихся дефектов и повреждений.

Критерии оценки - установленное проектом или нормативным документом количественное или качественное значение параметра, характеризующего прочность, деформативность и другие нормируемые характеристики строительной конструкции.

Категория технического состояния - степень эксплуатационной пригодности строительной конструкции или здания и сооружения в целом, установленная в зависимости от доли снижения несущей способности и эксплуатационных характеристик конструкций.

Оценка технического состояния - установление степени повреждения и категории технического состояния строительных конструкций или зданий и сооружений в целом на основе сопоставления фактических значений количественно оцениваемых признаков со значениями этих же признаков, установленных проектом или нормативным документом.

Нормативный уровень технического состояния - категория технического состояния, при котором количественное и качественное значения параметров всех критериев оценки технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений соответствуют требованиям нормативных документов (СНиП, ТСН, ГОСТ, ТУ и т.д.).

Исправное состояние - категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся отсутствием дефектов и повреждений, влияющих на снижение несущей способности и эксплуатационной пригодности.

Работоспособное состояние - категория технического состояния, при которой некоторые из численно оцениваемых контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта, норм и стандартов, но имеющиеся нарушения требований, например, по деформативности, а в железобетоне и по трещиностойкости, в данных конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению работоспособности, и несущая способность конструкций, с учетом влияния имеющихся дефектов и повреждений, обеспечивается.

Ограниченно работоспособное состояние - категория технического состояния конструкций, при которой имеются дефекты и повреждения, приведшие к некоторому снижению несущей способности, но отсутствует опасность внезапного разрушения и функционирование конструкции возможно при контроле ее состояния, продолжительности и условий эксплуатации.

Недопустимое состояние - категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся снижением несущей способности и эксплуатационных характеристик, при котором существует опасность для пребывания людей и сохранности оборудования (необходимо проведение страховочных мероприятий и усиление конструкций).

Аварийное состояние - категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими об исчерпании несущей способности и опасности обрушения (необходимо проведение срочных противоаварийных мероприятий).

Степень повреждения - установленная в процентном отношении доля потери проектной несущей способности строительной конструкцией.

Несущие конструкции - строительные конструкции, воспринимающие эксплуатационные нагрузки и воздействия и обеспечивающие пространственную устойчивость здания.

Нормальная эксплуатация - эксплуатация конструкции или здания в целом, осуществляемая в соответствии с предусмотренными в нормах или проекте технологическими или бытовыми условиями.

Эксплуатационные показатели здания - совокупность технических, объемно-планировочных, санитарно-гигиенических, экономических и эстетических характеристик здания, обусловливающих его эксплуатационные качества.

Текущий ремонт здания - комплекс строительных и организационно-технических мероприятий с целью устранения неисправностей (восстановления работоспособности) элементов здания и поддержания нормального уровня эксплуатационных показателей.

Капитальный ремонт здания - комплекс строительных и организационно-технических мероприятий по устранению физического и морального износа, не предусматривающих изменение основных технико-экономических показателей здания или сооружения, включающих, в случае необходимости, замену отдельных конструктивных элементов и систем инженерного оборудования.

Реконструкция здания - комплекс строительных работ и организационно-технических мероприятий, связанных с изменением основных технико-экономических показателей (нагрузок, планировки помещений, строительного объема и общей площади здания, инженерной оснащенности) с целью изменения условий эксплуатации, максимального восполнения утраты от имевшего место физического и морального износа, достижения новых целей эксплуатации здания.

Модернизация здания - частный случай реконструкции, предусматривающий изменение и обновление объемно-планировочного и архитектурного решений существующего здания старой постройки и его морально устаревшего инженерного оборудования в соответствии с требованиями, предъявляемыми действующими нормами к эстетике условий проживания и эксплуатационным параметрам жилых домов и производственных зданий.

Моральный износ здания - постепенное (во времени) отклонение основных эксплуатационных показателей от современного уровня технических требований эксплуатации зданий и сооружений.

Физический износ здания - ухудшение технических и связанных с ними эксплуатационных показателей здания, вызванное объективными причинами.

Восстановление - комплекс мероприятий, обеспечивающих повышение эксплуатационных качеств конструкций, пришедших в ограниченно работоспособное состояние, до уровня их первоначального состояния.

Усиление - комплекс мероприятий, обеспечивающих повышение несущей способности и эксплуатационных свойств строительной конструкции или здания и сооружения в целом по сравнению с фактическим состоянием или проектными показателями.

4 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1 К проведению работ по обследованию несущих конструкций зданий и сооружений допускают организации, оснащенные необходимой приборной и инструментальной базой, имеющие в своем составе квалифицированных специалистов. Квалификация организации на право проведения обследования и оценки технического состояния несущих конструкций зданий и сооружений должна быть подтверждена соответствующей Государственной лицензией.

4.2 Необходимость в проведении обследовательских работ, их объем, состав и характер зависят от поставленных конкретных задач. Основанием для обследования могут быть следующие причины:

наличие дефектов и повреждений конструкций (например, вследствие силовых, коррозионных, температурных или иных воздействий, в том числе неравномерных просадок фундаментов), которые могут снизить прочностные, деформативные характеристики конструкций и ухудшить эксплуатационное состояние здания в целом;

увеличение эксплуатационных нагрузок и воздействий на конструкции при перепланировке, модернизации и увеличении этажности здания;

реконструкция зданий даже в случаях, не сопровождающихся увеличением нагрузок;

выявление отступлений от проекта, снижающих несущую способность и эксплуатационные качества конструкций;

отсутствие проектно-технической и исполнительной документации;

изменение функционального назначения зданий и сооружений;

возобновление прерванного строительства зданий и сооружений при отсутствии консервации или по истечении трех лет после прекращения строительства при выполнении консервации;

деформации грунтовых оснований;

необходимость контроля и оценки состояния конструкций зданий, расположенных вблизи от вновь строящихся сооружений;

необходимость оценки состояния строительных конструкций, подвергшихся воздействию пожара, стихийных бедствий природного характера или техногенных аварий;

необходимость определения пригодности производственных и общественных зданий для нормальной эксплуатации, а также жилых зданий для проживания в них.

4.3 При обследовании зданий объектами рассмотрения являются следующие основные несущие конструкции:

фундаменты, ростверки и фундаментные балки;

стены, колонны, столбы;

перекрытия и покрытия (в том числе: балки, арки, фермы стропильные и подстропильные, плиты, прогоны);

подкрановые балки и фермы;

связевые конструкции, элементы жесткости;

стыки, узлы, соединения и размеры площадок опирания.

4.4 При обследовании следует учитывать специфику материалов, из которых выполнены конструкции.

4.5 Оценку категорий технического состояния несущих конструкций производят на основании результатов обследования и поверочных расчетов. По этой оценке конструкции подразделяются на: находящиеся в исправном состоянии, работоспособном состоянии, ограниченно работоспособном состоянии, недопустимом состоянии и аварийном состоянии.

При исправном и работоспособном состоянии эксплуатация конструкций при фактических нагрузках и воздействиях возможна без ограничений. При этом, для конструкций, находящихся в работоспособном состоянии, может устанавливаться требование периодических обследований в процессе эксплуатации.

При ограниченно работоспособном состоянии конструкций необходимы контроль за их состоянием, выполнение защитных мероприятий, осуществление контроля за параметрами процесса эксплуатации (например, ограничение нагрузок, защиты конструкций от коррозии, восстановление или усиление конструкций). Если ограниченно работоспособные конструкции остаются неусиленными, то требуются обязательные повторные обследования, сроки которых устанавливаются на основании проведенного обследования.

При недопустимом состоянии конструкций необходимо проведение мероприятий по их восстановлению и усилению.

При аварийном состоянии конструкций их эксплуатация должна быть запрещена.

4.6 При обследовании зданий и сооружений, расположенных в сейсмически опасных регионах, оценка технического состояния конструкций должна производиться с учетом факторов сейсмических воздействий:

расчетной сейсмичности площадки строительства по картам ОСР-97;

повторяемости сейсмического воздействия;

спектрального состава сейсмического воздействия;

категории грунтов по сейсмическим свойствам.

5 ЭТАПЫ ПРОВЕДЕНИЯ ОБСЛЕДОВАНИЙ И СОСТАВ РАБОТ

5.1 Обследование строительных конструкций зданий и сооружений проводится, как правило, в три связанных между собой этапа:

Оценка несущей способности стены

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОЦЕНКЕ НАДЕЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

Изложена методика для быстрой оценки надежности стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций на основе имеющихся в них повреждений и дефектов, а также оценка технического состояния зданий или сооружений по состоянию отдельных конструкций.

Дана методика по прогнозированию вероятности аварий зданий и сооружений по показателям проекта, строительства и эксплуатации.

Рекомендации предназначены для работников служб, занимающихся эксплуатацией зданий и сооружений, инженеров-проектировщиков, разрабатывающих новые проекты, проекты реконструкции или осуществляющих авторский надзор за строительством, а также могут быть использованы при обследовании зданий и сооружений.

Настоящие рекомендации разработаны к.т.н. Добромысловым А.Н. при участии инж. Фролова Ю.В., Кузиной О.Л., Третьяковой С.В. в развитие ранее выпущенной работы ЦНИИПромзданий в 1989 г.

При эксплуатации зданий и сооружений, а также при их обследовании широко применяются для оценки технического состояния конструкций визуальные обследования. В связи с этим возникает необходимость в установлении надежности обследуемых конструкций по внешним признакам повреждений.

Как показали наблюдения, в процессе эксплуатации конструкций происходит циклическое изменение их надежности, что связывается с изменчивостью величин нагрузок и изменением несущей способности вследствие различных повреждений.

При достижении конструкцией определенного уровня надежности в ней будут наблюдаться необратимые повреждения: трещины, потеря устойчивости сжатых элементов, пластические деформации, коррозионные повреждения и т.п. Повреждения критического характера в конструкциях могут привести к обрушению конструкции и аварии здания или сооружения.

Учет влияния повреждений на надежность конструкции зданий и сооружений обобщен в настоящих рекомендациях.

Для удобства оценки надежности составлены подробные таблицы для различных видов конструкций. Своевременная оценка технического состояния конструкций и сооружений позволит вовремя провести их ремонт и усиление и тем самым обеспечить их надежность при эксплуатации.

Не менее важным вопросом является экспертиза здания или сооружения на предрасположенность к аварии. Выявление таких объектов по предлагаемой в рекомендациях методике позволит эксперту или автору проекта критически подойти к оценке их надежности и принять в случае необходимости дополнительные мероприятия по контролю качества, что в итоге будет способствовать повышению надежности.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации предназначены для приближенной оценки надежности эксплуатируемых отдельных строительных конструкций и надежности зданий и инженерных сооружений в целом. По результатам этих оценок устанавливается пригодность конструкций зданий и инженерных сооружений для эксплуатации, сроки ремонтов, а также необходимость применения более точных методов установления надежности конструкций.

1.2. Оценка надежности строительных конструкций при эксплуатации производится на основе имеющихся в них повреждений, устанавливаемых на основе визуальных обследований.

1.3. Оценка вероятностей аварий зданий и сооружений и их надежность осуществляется по методике экспертных оценок.

1.4. Под надежностью строительных конструкций понимается сохранение во времени, установленного нормами их качества: необходимой несущей способности, долговечности, деформативности.

2. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ИХ ПОВРЕЖДЕНИЯМ

2.1. Повреждения в конструкции разделяются в зависимости от причин их возникновения на две группы: от силовых воздействий и от воздействия внешней среды. Последняя группа повреждений снижает не только прочность конструкции, но и уменьшает ее долговечность. Основные виды повреждений стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций приведены на рис.1. 31 приложения 6.1.

2.2. В зависимости от имеющейся поврежденности и надежности, техническое состояние конструкций разделяется на 5 категорий: нормальное, удовлетворительное, не совсем удовлетворительное, неудовлетворительное, аварийное.

2.3. Влияние повреждений на надежность конструкций оценивается посредством уменьшения общего нормируемого коэффициента надежности (запаса) конструкций в процессе эксплуатации, где - коэффициент надежности по материалу, - коэффициент условий работы, - коэффициент надежности по нагрузке, - коэффициент надежности по назначению.

Относительная надежность конструкции при эксплуатации и поврежденность конструкции , где - фактический коэффициент надежности конструкции с учетом имеющихся повреждений.

Значения и , а также приближенная стоимость ремонта по восстановлению первоначального качества в процентах по отношению к первоначальной стоимости для различных категорий технического состояния конструкций приведены в табл.1.

2.4. Оценка технического состояния стальных, железобетонных, каменных и деревянных конструкций на основе имеющихся в них повреждений приведена в таблицах 2-5. При этом оценка надежности конструкций должна проводиться по максимальному повреждению на длине конструкции. Для оценки категории состояния конструкции необходимо наличие хотя бы одного признака, приведенного в графах 2, 3 таблиц.

2.5. Общая оценка поврежденности здания и сооружения производится по формуле

где , , . - максимальная величина повреждений отдельных видов конструкций, , , . - коэффициенты значимости отдельных видов конструкций.

При оценке величин повреждений учитывают их максимальную величину, так как авария здания или сооружения обычно происходит из-за наличия критического дефекта в отдельно взятой конструкции.

Коэффициенты значимости конструкций устанавливаются на основании экспертных оценок, учитывающих социально-экономические последствия разрушения отдельных видов конструкций, характера разрушения (разрушение с предварительным оповещением посредством развития пластических деформаций или мгновенное хрупкое разрушение). При отсутствии данных коэффициенты значимости принимаются: для плит и панелей перекрытия и покрытия 2, для балок 4, для ферм 7, для колонн 8, для несущих стен и фундаментов 3, для прочих строительных конструкций 2.

Что такое несущая способность и как ее определить?

Несущая способность конструкций – это возможность конструкции воспринимать нагрузки. Определять несущую способность конструкций необходимо при наличии визуальных дефектов, проблемах эксплуатации здания, а также при наступлении регламентированного срока обследования здания.

В здании есть разные конструкции и у большинства из них имеется своя несущая способность. Несущая способность конструкций здания закладывается при его проектировании в соответствие с назначением каркаса здания. Определяется прежде всего способность конструкций нести нагрузки. Эти заложенные в проекте цифры и называются несущей способностью и при строительстве и дальнейшей эксплуатации собственник и эксплуатирующая компания в первую очередь должны руководствоваться этими данными.

Однако, будучи используемым, любое помещение и здание подвергается нормативным и дополнительным нагрузкам, которые со временем могут изменить несущую способность как отдельных конструкции здания, так и общего каркаса здания. С течением времени и нарушением правил эксплуатации могут образоваться видимые и невидимые дефекты конструкций, которые становятся сигналом, что здание находится в предаварийном или аварийном состоянии. Поэтому определение несущей способности здания и отдельных конструкции – один из главных этапов в обследовании здания.

Что такое несущая способность?

Определение качества материала
Определение прочностных характеристик

Несущая способность грунта

Грунт – это нулевой цикл, на котором располагаются конструкции здания. Именно поэтому исследование состава грунта и его несущей способности производится в неразрывной связке с обследованием фундамента. Если грунт слабый, это значит, что для его укрепления понадобятся сваи. Если грунт более устойчивый и плотный, то здание может опираться на колонны и на подстаканники для колон или ленточный фундамент для стен. То есть грунт на прямую влияет на выбор фундамента.

Работы по определению несущей способности грунта осуществляет инженер-геолог в составе предпроектных изысканий. Проектировщики выдают полный набор данных по физико-химическому состоянию грунта. Это и будет несущей способностью грунта. Для расчета несущей способность фундамента, можно брать грунт не глубокого заложения, а тот который находится под подошвой – конкретно тот, на который будет опираться фундамент. В связке грунт – фундамент первый имеет более слабый вес, чем второй.

Исследование грунта производит лаборатория. Определяются тип, влажность и плотность грунта. Это основные параметры, необходимые для расчетов несущей способности. Важно понимать, что это не геологические изыскания, которые по своему составу, срокам и стоимости будут серьезнее.

Примеры обследования несущей способности грунта

Объект с проблемами фундамента. Снаружи видно, что отмостка (площадка, примыкающая к фасаду, защищающая фундамент от попадания осадков) просела так, что было видно начало фундамента и отсутствующий под ним грунт. В данном случае проводилось исследование грунта на влажность. Были подозрения, что коммуникационные трубы промывали грунты. Лаборатория в этом случае помогла определить причины, почему это происходило. Увлажнённость грунтов подтвердила подозрения о причине проблемы.

Для предотвращения таких случаев необходимо периодически делать осмотр здания и по отмостке делать вывод о том, есть ли подмывания грунта.

Было обследование, когда к нам обратились по выяснению причин трещины на 3 этаже. Подозрения пали на фундамент. Наши специалисты прошли с георадаром по подвальным помещениям и по отмостке. По результатам обследования выяснилось, что угол здания висит: под ним вообще не было грунта. Это и стало основной причиной трещины и крена, обнаруженных на 3 этаже.

Профилактикой таких ситуаций в идеале должна заниматься служба эксплуатации, которая есть в каждом здании. В ее обязанности входит регулярный осмотр здания и выявление проблем, если они имеются. В случае обнаружения проблем приглашаются специализированные организации. Если дефект имеет незначительный характер, можно ограничиться только наблюдением. Если дефект более серьезный и может влиять на несущую способность, на возможность нести нагрузку, то необходимы более серьезные обследования с привлечением лаборатории, обследованием материалов, армирования.

Сроки и стоимость обследования грунта

Фотографии обследования грунта

Несущая способность фундамента

Грунт – основание, на котором строится здание. А фундамент – это элемент, конструкция здания. Несущая способность фундамента зависит от прочности основного материала (камень, монолит), внешних дефектов, влияющих на несущую способность, проектных расчетов и армирования по результатам вскрытия. Конечно, можно сделать выводы только по проектным данным, но, как правило, проекты здания часто теряются, а еще чаще при строительстве могут быть отступления от проекта. Новое обследование определяет именно фактическое состояние конструкций здания на данный момент (фактическое армирование, несущую способность). Проект – это идеальный вариант здания, а в реальности необходимо учесть все внешние погрешности при строительстве и влияние времени.

Любые трещины, просадка отмостки, вынимания на фасад могут стать причиной того, что необходимо проверить фундамент. Любое движение по основанию фундамента рано или поздно выявится и на верхний конструкциях. По косвенным признакам даже визуально можно судить о состоянии фундамента. Мы делаем осмотр по большой зоне, в том числе обходим верхние и нижние этажи. Только в таком случае мы можем получить наглядную картину по фундаменту.

Сроки и стоимость обследования несущей способности фундамента

Фотографии обследования фундамента

Несущая способности конструкций перекрытия: балки, плиты

Перекрытие – это обычно совокупность нескольких элементов конструкции. К конструкциям перекрытия относятся сама плита перекрытия, диски перекрытия, балки. Балка как элемент перекрытия – это то, на что опирается перекрытие. Перекрытие в общем смысле – то, что находится между этажами.

Для определения несущей способности специалист должен сделать внешний осмотр здания на наличие дефектов и осмотр конструкции, на которые опирается перекрытие. В конструкции здания входят как вертикально, так и горизонтально несущие конструкции. К горизонтальным относятся балки, плиты, диски. К вертикальным – стены дома, колонны, столбы. При этом горизонтальные конструкции несут большую нагрузку.

Полезная нагрузка на перекрытие для жилых, офисных и других помещений на несущие конструкции обычно указывается с запасом, что предотвращает серьезные последствия при перезагрузке. Однако это, конечно, не означает, что надо игнорировать необходимость обследования.

Сроки и стоимость обследования конструкций перекрытия

Фотографии обследование конструкций перекрытия

Несущая способность колонн и столбов

Колонны – вертикальные несущие конструкции. У колонн обычно отдельный фундамент в виде подстаканников. Чем больше здание, тем глубже залегают и колонны. Колонны могут быть сделаны из железобетоны, монолита. Столбы – это каменные, кирпичные конструкции. Столбы обычно строились в старых 2-3 этажных зданиях. По большому счету столбы и колонны отличаются лишь материалом, из которого они сделаны.

Сроки и стоимость обследования колонн и столбов

Фотографии обследование колонн и столбов

Несущая способность кровли

Кровля – это, проще говоря, крыша. Если кровля плоская, то перекрытие будет называться покрытием. В основном кровля воспринимает снеговую нагрузку. Особенность определения несущей способности кровли – это сложность обследования при скатной крыше. Если крыша плоская, то в здании обязательно предусмотрен вход на нее. Если в проекте не предусматривалось эксплуатировать кровлю, то скорей всего плита кровли обладает меньшей несущей способностью, чем внутри перекрытия внутри здания. И это вполне логично, так как крыша рассчитана на более низкие нагрузки.

Сроки и стоимость обследования несущей способности кровли

Фотографии обследования кровли

Несущая способность фасада

Фасад может быть как несущим элементом здания, так и не несущим. Он может навешиваться на колонны, у которых должна рассчитываться и проектироваться несущую способность. Фасад также может стоять на отдельной фундаменте, как пристройка. Тогда он самонесущий, хотя на этажах, конечно, будет примыкает к зданию.

Сроки и стоимость определения несущей способности фасада

Фотографии обследование несущей способности фасада

Какими должны быть специалисты по обследованию несущей способности конструкций здания?

Специалист, занимающийся обследованием зданий, должен быть квалифицированным и обладать соответствующим опытом. Хороший инженер должен уметь определять потенциальные причины дефектов по первичному визуальному обследованию и предположить, в чем заключается основная проблема. Компания, занимающаяся обследованиями здания, обязательно должна иметь необходимые допуски СРО.

Как мы будем с вами работать

1 Оформление заявки

2 Полноценная консультация от профессионалов:

анализ исходных документов;
определение стоимости и сроков выполнения работ;
составление коммерческого предложения на основании исходных данных, предоставленных Заказчиком.

3 Составление договора и внесение аванса

Вы можете ознакомиться со стандартной формой договора на лабораторные испытания.

Оценка несущей способности здания

Обследование зданий с целью оценки несущей способности конструкций и основных элементов осуществляется при их возведении и эксплуатации. Это необходимо для поиска наиболее слабых участков и их последующей проверки в специальном программном комплексе, чтобы произвести расчет показателей и определить, можно ли безопасно в дальнейшем использовать сооружение.

Оценка производится согласно ГОСТ 31937-2011. Стандарт помогает определить техническое состояние элементов конструкции на основе ряда характеристик, снимаемых визуальными способами и/или инструментами. Чтобы заказать расчет несущей способности здания, обращайтесь в строительную лабораторию «Гео-Констант». Более семи десятков единиц собственного оборудования, наличие аккредитации и рекомендаций со стороны «Росстандарта» – ключевые преимущества нашей компании.

Особенности обследования

Оценка несущей способности конструкций сооружений выполняется при помощи следующих методов:

поверочный анализ отдельных элементов;
моделирование здания полностью.

Первый вид обследования основан на сборе информации о действительных нагрузках от сооружения и схемах монтажа. Второй способ учитывает все задействованные при строительстве конструктивные элементы и данные об условиях и характеристиках территории.

Самым надежным и точным является метод оценки на основе моделирования всего сооружения полностью, но работы в этом направлении трудозатратны, требуют ряда предварительных изысканий. Сюда входят:

работы, проводимые для комплексного изучения природных условий участка строительства;
оценка геометрии и механических свойств элементов конструкции;
анализ типа заделки основных опор;
исследование конструктивной схемы сооружения и составление списка работ по реконструкции или ремонту строения;
поиск самых слабых мест конструкции;
изучение всех параметров сооружения.

Строительная лаборатория «Гео-Констант» проводит обследования любой сложности. В компании работают опытные сертифицированные специалисты, которые выполняют работы по существующим ГОСТам, гарантируя качество и точность протоколов испытаний.

Алгоритм проведения оценки несущей способности сооружения

Вне зависимости от выбранного метода обследования, оценка несущей способности здания осуществляется по определенному алгоритму:

анализ всех имеющихся документов;
рассмотрение схемы конструкции сооружения;
изучение особенностей здания и грунта по данным измерений механическими инструментами и акустическими методами.

Лаборатория «Гео-Констант» не только обследует сооружения, но и проводит анализ свай, балок и почвы. Также осуществляется приемочный контроль и поиск дефектов конструкции, пустот и тестирование строительных материалов. У нас действуют три отделения в разных городах России, также оказываем свои услуги в Крыму.

Специалисты «Гео-Констант» вооружены самым современным оборудованием, помогающим находить новые подходы к исследованиям и модернизировать существующие методики испытаний. Благодаря грамотному подходу к исследованиям клиенты экономят до 60% своего бюджета при заказе услуг у нас.

г. Москва, ул. Плеханова 9, стр.15

г. Санкт-Петербург, Всеволожский район, д. Порошкино

г. Ростов-на-Дону, Крым.

Лаборатория обеспечена своим оборудованием (более 70 единиц), а её отделения находятся в трех городах: Москве, Санкт-Петербурге и Ростове-на-Дону. Работаем в областях, соседних регионах, ездим в Крым.

Оценка несущей способности конструкций

Обследование зданий с дальнейшей оценкой несущей способности конструкций и элементов производится как при строительстве, так и при эксплуатации существующих сооружений. Целью проводимых работ является определение наиболее ослабленных элементов и дальнейших их поверочный расчет в программном комплексе для оценки несущей способности и возможности дальнейшей эксплуатации. При оценке обследованных зданий на основании ГОСТ 31937-2011 определяется техническое состояние конструкций с учетом определенных характеристик конструкций при помощи визуальных и инструментальных средств контроля. Данная оценка широко используется в сегодняшнее время, но имеет свои недостатки, связанные с формированием выводов на основании заключения эксперта. Применение же аналитических средств поверочного расчета несущей способности позволяет выявить наиболее ослабленные зоны конструкций

Оценка несущей способности зданий

Обследование зданий

Различают несколько видов оценки несущей способности конструкции:

поверочный расчет отдельных конструкций. Используется при расчете отдельных элементов зданий и конструкций с учетом сбора нагрузок от здания и схемы закрепления конструкции; целиком, с учетом всех конструктивных элементов и данных геологических изысканий. В данном случае рассчитывается все здание целиком, принимая в расчет работу каждого отдельного элемента сооружения.

Наиболее достоверным и полноценным методом расчета является поверочный расчет с учетом моделирования всего здания целиком, однако данная работа весьма трудозатратна и требует большого количества предварительных изысканий, в состав которых входят:

проведение инженерных изысканий с оценкой геологических условий зданий;

оценка геометрических и механических характеристик конструктивных элементов;
определение типа заделки несущих конструкций с элементами здания;
изучение конструктивной схемы здания и анализ проводимых мероприятий по реконструкции и ремонту здания;
выявление наиболее ослабленных элементов здания и отдельный расчет данных элементов в аналитической программе;
изучение всех характеристик конструкций с применением прямых методов оценки.

Независимо от выбранного метода исследования, оценка несущей способности сооружений проводится по следующему алгоритму:

анализ имеющейся документации, определение конструктивной схемы здания;
выезд на объект Заказчика для согласования программы проведения обследования;
изучение характеристик конструкций и грунтов с применением механических и акустических средств контроля.

г. Москва, ул. Плеханова 9, с 15

г. Санкт-Петербург, Всеволожский район, д. Порошкино

г. Ростов-на-Дону, Крым.

Читайте также: