Оценка состояния жилых домов
Секция: Технические науки
XLVI Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: технические и математические науки»
Оценка состояния жилых домов
Около 40 жилых единиц, состоящих из цокольного и первого этажа, были возведены с применением гибридной системой несущего каркаса (бетонные рамы и несущие стены). Через несколько месяцев после завершения первого этажа, появились трещины. Полевые и лабораторные исследования были проведены с целью выяснения на месте прочности бетона и стальной арматуры. Результаты показали, что конструкции, подвергнувшиеся деформации, опасны для дальнейшего продолжения строительства.
Значительная часть жилых домов в Пакистане, и других стран третьего мира, использует неармированные несущие конструкции стен, так как это позволяет в некоторой степени экономить финансы. Около 40 зданий со смешанной конструктивной системой (несущие рамы и стены) были возведены до уровня первого этажа. Через несколько месяцев начали появляться трещины в теле бетона. Для выяснения причины растрескивания и прочности несущей конструкции было проведено экспериментальное и аналитическое исследование.
Для выяснения соответствия конструкции проектным нагрузкам, была проведена судебно-техническая экспертиза. Для этого было проведено обследование построенных жилых единиц. На основании данного исследования были отобраны образцы для дальнейших экспериментов.
Для получения данных по соответствию размещения арматуры в теле бетона, было произведено УЗ сканирование.
Трещинообразование наблюдалось на всех жилых единицах, как снаружи здания, так и внутри (рис.1). Образование трещин внутри помещения (рис.1,а) обусловлено усадкой гипса. Данный дефект не влияет на несущую способность здания и не представляет опасности для жизни людей. Однако имелись и трещины в несущих конструкциях (рис.1,b).
Рисунок 1. Трещины на исследуемых зданиях
Общие замечания по первичному осмотру конструкций:
· Прочность бетона во всех конструктивных элементах оказалась ниже проектной прочности.
· Стеновые кладки не имели армирования, в то время, как проект подразумевал наличие арматуры.
Структурная оценка безопасности была проведена с использованием компьютерной модели, разработанной в ПО ETABS. В качестве исходных данных были приняты свойства бетона и стальной арматуры рам. Структурный анализ был проведен для различных комбинаций нагрузок. Качественная оценка несущей способности конструктивных элементов показана в таб.1.
Таблица 1.
Качественная оценка безопасности для каждого структурного элемента
Конструктивный элемент |
Порог безопасности |
ФОС ≤ 1,0 |
0.50 * Кбез.порог ≤ Кбез. <0,75 * Кбез.порог |
0.75 * Кбез.порог ≤Кбез. <Кбез.порог |
Кбез. ≥ Кбез.порог |
Плита |
2,0 |
небезопасный |
Критический уровень |
Низкий уровень безопасности |
Безопасно |
Балка |
2.5 |
небезопасный |
Критический уровень |
Низкий уровень безопасности |
Безопасно |
стена |
3 |
небезопасный |
Критический уровень |
Низкий уровень безопасности |
Безопасно |
колонна |
3 |
небезопасный |
Критический уровень |
Низкий уровень безопасности |
Безопасно |
Ленточный фундамент |
3,5 |
небезопасный |
Критический уровень |
Низкий уровень безопасности |
Безопасно |
Кбез. Вычисляется, как отношение сопротивления конструктивного элемента приложенным нагрузкам.
В ходе оценки безопасности, был сделан вывод, что бетонные несущие стены и рамы должны быть усилены. Были предложены 2 варианта наружного армирования конструкции:
· Углепластиковые пластины, закрепленные с обеих сторон стены;
· Сварные проволочные сетки.
Для первого варианта наружного армирования предлагается применение углепластиковых листов (рис.2.) [1, с.96].
Рисунок 2. Схема расположения углепластиковых пластин
Альтернативный метод армирования стен изображен на рис.3. На нем показана схема крепления армирующих стальных сеток к деформированным стенам.
Рисунок 3. Расположение стальных армирующих сеток
Выводы.
· Конструктивная система деформированных зданий не соответствовал строительным нормам.
· Прочность бетона во всех конструктивных элементах оказалась ниже проектной.
· Жилые здания могут быть переоборудованы в одноэтжные здания либо армированы.
· Для армирования предлагается два варианта: углепластиковые листы и стальная армирующая сетка по обе стороны несущей конструкции.
Данная работа показывает распространенную проблему стран третьего мира и ее решение.