Выполнение поверочных расчетов строительных конструкций зданий

С понятием поверочного расчета связаны вычисления жесткости, несущей способности, устойчивости возведенных строительных сооружений. Для выполнения по формулам сопротивления материалов, основам строительной механики используются данные обследования и/или параметры проектной, исполнительной документации.

Максимальная достоверность расчетов достигается путем введения реальных размеров объекта, параметров нагрузки, внешних воздействий. Учитываются повреждения, уровень деформации, фактические геометрия и размеры конструкций.

Когда необходим поверочный расчет

Задачами технического диагностирования зданий и сооружений являются определение состояния объекта в настоящий момент и прогнозирование перспектив дальнейшей эксплуатации. Детальное обследование и поверочный расчет требуют затрат времени, ресурсов, квалификации. Необходимость проведения может быть обоснована во время общего или предварительного обследования.

Обычно работы выполняются при:

• планировании капитального ремонта на объекте или в системе инженерных коммуникаций;
• перепланировке, изменении целевого назначения здания или отдельного помещения;
• выявлении явных повреждений опорных конструкций;
• увеличении нагрузок на здание или на его отдельные элементы;
• обследовании после стихийного бедствия или катастрофы;
• изменении требований нормативных документов для сооружений, построенных по устаревшим стандартам;
• необходимости установить готовность к эксплуатации зданий, проектные документы которых отсутствуют;
• недостаточной точности визуально-инструментального метода в определении снижения несущей способности конструктивных элементов;
• обнаружении, что использованные в строительстве материалы не соответствуют нормам стандартов и технических условий;
• возобновлении строительства после консервации.

По итогам расчетов здание или помещение может быть признано исправным, работоспособным, ограниченно работоспособным. Если вычисления покажут фактическое состояние объекта не соответствующим критериям оценки, его состояние будет признано недопустимым или аварийным.

Методы

Поверочный расчет производится вручную или с помощью программного моделирования. Выбор способа зависит от технической задачи, сложности объекта. Компьютерная программа позволяет наглядно и всесторонне оценить функциональность объекта, выработать рекомендации по корректировке конструкций, сформировать пакет конструкторской документации. Применение ПО значительно упрощает работу, но требует дополнительной квалификации конструктора-эксперта.

Для каких конструкций выполняется поверочный расчет

Согласно нормативам расчеты выполняют для конструкций из деревянных, железобетонных, металлических материалов. В случаях, когда отсутствует документация о проведении инженерно-геологических изысканий на месте строительства и возведении фундамента или объект находится на сложном в геологическом отношении основании, производят обследование грунта и поверочный расчет его опорной надежности.

Объем вычислений может быть сплошным или выборочным. Полное обследование рекомендуется для объектов:

• без проектной документации;
• с дефектами, которые снижают несущую способность;
• оставленных недостроенными, если строительные работы не совершались в течение 3 лет и более без каких-либо мер консервации;
• перед реконструкцией с последующим увеличением нагрузок;
• однотипных конструкций с неодинаковыми свойствами материалов, подверженных воздействию агрессивных сред, находящихся в условиях погружения.

Если сплошное обследование недоступно или обнаружено локальное повреждение, ставится задача диагностировать состояние определенной части здания или сооружения:

• фундамента;
• балок;
• колонн;
• коммуникаций;
• чердачных перекрытий.

Выборка должна учитывать условия поставленной технической задачи и состояние конструкций.

Порядок проведения расчетов

В период проверки зданий, промышленных объектов с целью выявления жесткости, устойчивости конструкции поверочный расчет следует за визуально-инструментальным обследованием. Собранная информация должна включать обязательный перечень данных.

Обнаруженные повреждения, дефекты

Сюда относятся:

• выпучивания, перегибы;
• трещины, разломы;
• нарушение соосности, вертикальности опор.

В железобетоне обращают внимание на состояние защитного слоя, арматуры, закладных деталей. Для металла большое значение имеет состояние сварных швов и крепежных элементов, усталость материала от переменных напряжений. Дерево подвергается биологическому поражению, короблению, теряет целостность. Повреждения фиксируют и определяют размеры дефектов.

Базовые характеристики использованных строительных материалов, грунта

Основными показателями, которые характеризуют техническое состояние конструкций, являются прочность, несущая способность, трещиностойкость.

Нормативные и расчетные параметры бетона определяют в зависимости от прочности на сжатие. В ряде случаев используют и другие характеристики — влажность, пористость, морозоустойчивость, щелочность. При необходимости исследования структуры и состава материала применяют микроскопические, химические и физико-химические методы.

Для стальных конструкций важна марка стали. Если она известна, определяют соответствие свариваемости, пластичности, прочности по ГОСТ или ТУ. При отсутствии сертификатов, чертежей производят лабораторные анализы образцов. Для определения сохранности древесины определяют влажность, плотность, степень биопоражения и вид грибкового заболевания.

Геометрические параметры строительных конструкций

Учитываются вертикальные, горизонтальные размеры объекта, а также:

• разбивочные оси;
• общие размеры, шаги несущих конструкций и пролетов;
• форма и параметры стыков, опорных элементов;
• прогибы, изгибы;
• длина, сечение заклепок, болтов;
• катет, длина сварных швов и другие показатели.

В качестве измерительных инструментов используются мерные ленты, нивелиры, штангенциркули, приборы бесконтактного измерения.

Фактические нагрузки несущих элементов

Постоянную нагрузку определяют по весу строительных конструкций, оборудования, инженерных коммуникаций. Учитываются также атмосферные осадки, размещение товаров на складах, движение внутрицехового транспорта в производственных помещениях и прочие моменты.

На основе полученной информации и вычислений строится расчетная схема объекта или его фрагмента. Определяются расчетные нагрузки. В форме таблицы составляют нагрузки на квадратный метр проекции перекрытий, ограждающих элементов кровли. Вычисляют нагрузки от лестниц, стен, перегородок, колонн. Подсчитывают грузовую площадь, которая приходится на каждую опору, стропилы, простенок или балку.

Складывают нагрузки по этажам на конкретный несущий элемент здания. Например, простенок или колонну любого этажа, стену подвала, фундамент. При этом дается поправочный коэффициент на ослабление металлических конструкций коррозией, отклонением от вертикали кирпичной кладки, потерю прочности в результате появления отверстий, выветривания и прочих деструкций.

Выполняют статический и динамический расчеты здания и его отдельных несущих элементов. Современные компьютерные программы при расчете на прочность могут учитывать пространственную работу конструкций и в целом здания, деформированность, нелинейность и прочие факторы.

Нормативная база

Поверочные расчеты выполняются в соответствии с правилами и стандартами:

• ГОСТ31937-2011;
• СП13-102-2003«Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений»;
• СП63.13330.2018/«СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения;
• СП15.13330.2020/«СНиП 11-22-81 Каменные и армокаменные конструкции»;
• СП64.13330.2017/«СНиП II-25-80 Деревянные конструкции»;
• СП52-117-2008«Железобетонные пространственные конструкции покрытий и перекрытий»;
• ГОСТ 12730.0-2020, ГОСТ 12730.5-2018, ГОСТ 10060-2012, ГОСТ 14098-2014, ГОСТ 10922-2012 и других.

Расчет объектов, расположенных в сейсмоопасных районах, производят в соответствии с СП14.13330.2018/«СНиП П-7-81Строительство в сейсмических районах».

Наши услуги по проведению поверочных расчетов строительных конструкций

Компания «Инженер-эксперт» выполняет широкий перечень инженерно-технических услуг, в числе которых поверочные расчеты зданий и отдельных конструкций. Современное оборудование, компетентность и практические навыки наших сотрудников обеспечивают получение достоверного результата обследования и безопасность дальнейшей эксплуатации объекта.

Сделать заявку можно, отправив ее на электронную почту info@engineerexpert.ru, позвонив по телефону +7 495 128 85 98 или с помощью блока обратной связи ниже.