ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ПРИГОДНОСТИ ЧЕТЫРЕХЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

Здание является торговым центром. Торговый центр представляет собой прямоугольный в плане, трехэтажный массив, размеры  48х54.4 м, высотой в парапете +13.500 м от уровня чистого пола и четвертый этаж размерами в плане 12х54.4 м, высотой в парапете +17.630 м от уровня чистого пола. Связь между этажами осуществляется через внутренние лестницы в осях, а также по лестнице находящейся во входном узле. Конструктивная схема здания каркасно-связевая, пространственная жесткость обеспечивается жесткой заделкой колонн в фундаментах, металлическими портальными связями, установленными в обоих направлениях, дисками перекрытий. Фундаменты здания свайные, с монолитными железобетонными ростверками. Подземная часть здания с подвалом размерами в плане 12х42.2м, фундамент подвальной части плитный, из монолитного железобетона. Наружные стены существующего здания состоят из стеновых керамзитобетонных панелей утеплителем из полужестких минераловатных плит.

Цель настоящей работы – оценка технического состояния и несущей способности существующих строительных конструкций здания с учетом фактически действующими нормами проектирования нагрузок, с учетом выявленных в процессе обследования дефектов, неисправностей и повреждений, а при необходимости – разработка рекомендаций по их усилению или замене для обеспечения необходимых эксплуатационных качеств, повышения долговечности и надежности. В процессе обследования произведены осмотр и обмер существующих конструкций, дана оценка прочности материалов строительных конструкций. С учетом фактических и регламентированных действующими нормами проектирования нагрузок, выполнены статические и поверочные расчеты. Обследование строительных конструкций выполнено в соответствии с [4]. Работы по обследованию конструкций здания проводились в следующем порядке:

Предварительный (визуальный) осмотр объекта для определения объема, специфики и направленности обследования, необходимости выполнения подготовительных работ (указания мест вскрытия перекрытий, изготовления подмостей, очистки поверхностей и т.п.), а также выявления необходимости проведения специальных исследований, установления конструктивной схемы здания с целью проведения численных исследований для выявления имеющихся резервов прочности конструкций, разработки наиболее целесообразных решений по их усилению в случае недостатка несущей способности.

Натурное обследование представляет собой:

- замеры основных генеральных унифицированных параметров, характеризующих объемно-планировочное решение здания: пролеты, шаг опор в продольном направлении;

- определение внутренних и наружных размеров здания и замеры сечений несущих конструкций надземной части;

- определение фактического армирования железобетонных конструкций;

- определение прочностных характеристик бетона железобетонных конструкций здания: несущих колонн, ригелей, плит покрытия и перекрытий;

- выявление дефектов и повреждений.

Обработка результатов обследования и оценка несущей способности строительных конструкций объекта:

- составление обмерочных чертежей;

- проведение поверочных расчетов основных несущих конструкций;

- анализ результатов работы, оценка технического состояния объекта, разработка выводов и рекомендации по дальнейшей эксплуатации здания.

После проведенного обследования, уточнения конструктивного решения и т.д. необходимо произвести статические и динамические расчеты. Для выполнения статических расчетов несущих строительных конструкций здания произведен сбор постоянных (от собственного веса несущих и ограждающих конструкций, веса кровли, веса полов на междуэтажных перекрытиях, перегородок) и временных (снеговых, ветровых временных на перекрытиях) нагрузок. Определение общестроительных нагрузок выполнено в соответствии с современными нормами и требованиями.

Рисунок 1. пространственная расчетная конечно-элементная схема здания

Расчет выполнен с помощью проектно-вычислительного комплекса SCAD. Комплекс реализует конечно-элементное моделирование статических и динамических расчетных схем, проверку устойчивости, выбор невыгодных сочетаний усилий, подбор арматуры железобетонных конструкций, проверку несущей способности стальных конструкций. В представленной ниже пояснительной записке описаны лишь фактически использованные при расчетах названного объекта возможности комплекса SCAD (пространственная расчетная конечно-элементная схема здания представлена на рисунке 1).

По результатам обследования и выполненных расчетов было выявлено, что практически все строительные конструкции здания находятся в работоспособном техническом состоянии за исключением плит покрытия третьего этажа. Это связано с образованием снеговых мешков, которые возникают из-за надстроенного четвертого этажа. Поскольку при образовании снеговых мешков возникает перезагрузка плит покрытия, то для дальнейшей нормальной эксплуатации здания необходимо усилить плиты покрытия.

Для восстановления эксплуатационной пригодности запроектировано усиления пустотных плит покрытия методом наращивания сжатой зоны (усиление представлено на рисунке 2).

Рисунок 2. (начало) усиление пустотных плит наращивание сжатой зоны: 1 - усиливаемая плита; 3 - монолитный слой бетона; 4 (4.1, 4.2)- арматурная сетка; 5 - арматурные каркасы; 6 - вырубленные полки плит над пустотами для установки каркасов; 7 - поверхность сцепления монолитного бетона с плитами; 8 - бетон замоноличивания вырубленных полок и пустот

Рисунок 2 (окончание) – усиление пустотных плит наращивание сжатой зоны: 1 - усиливаемая плита; 2 - ригель; 3 - монолитный слой бетона; 4 (4.1, 4.2)- арматурная сетка; 5 (5.1, 5.2) - арматурные каркасы; 6 - вырубленные полки плит над пустотами для установки каркасов; 7 - поверхность сцепления монолитного бетона с плитами; 8 - бетон замоноличивания вырубленных полок и пустот

Список литературы:

1. СП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий / ФГУП «НИЦ «Строительство». – М. ФГУП НИИЖБ, 2007. – 18с.
2. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. – М.; 2011. – 88 с.
3. СП 13-102-2003 «Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений» / Госстрой России. - М, 2003 г. – 40 с.
4. ГОСТ 28570-90 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций» / Госстрой СССР. – М, 1991 г.
5. Плевков, В.С. Оценка прочности и трещиностойкости железобетонных конструкций по российским и зарубежным нормам / В.С. Плевков, А.П. Малиновский, И.В. Балдин // Вестник ТГАСУ - Томск, 2013, №2 (39), С. 144-153.