Экспертиза строительных конструкций здания котельной

• 
• 
• 
• 
• 
•  

Экспертиза строительных конструкций здания котельной по адресу: Ямало-Ненецкий автономный округ, г.Губкинский, территория Панель №0.

Заказчик - ООО «ПромМонтажАвтоматика».

Обследование зданий показало, что котельная ДЕ-6.5 представляет собой одноэтажное строение 2002 года постройки, прямоугольной формы в плане с размерами в осях 1-8/А-Б – 41.6м × 16.92м. Внутри здания в осях А.1-Б/1-5 расположена двухэтажная встройка административно-бытовых и технических помещений, расположенных на 1 и 2 этажах соответственно. На оставшейся площади здания расположено котельное технологическое оборудование, расположенное преимущественно в осях А-А.1/1-5, и площадки для обслуживания в осях А-Б/5-8 на отм.+2.920м, +3.200м, +3.390м. В осях 1-8 ближе к оси А расположен мостовой балочный кран грузоподъемностью 1т, в осях 5-7 ближе к оси А расположена таль грузоподъемностью 2т. С северной (ось А/1) и южной (ось Б/8) расположены наружные вертикальные пожарные металлические лестницы с ограждениями для обеспечения доступа на крышу.
Конструктивно здание выполнено по каркасной схеме, образованной однопролетными одноэтажными поперечными рамами, состоящими из колонн и ферм покрытия, по верх которых устроены кровельные прогоны и покрытие. Двухэтажная встройка выполнена по неполной каркасной конструктивной схеме с несущими кирпичными стенами (ось А.1) и стальными балками перекрытий (ось Б), опертыми на колонны основного каркаса здания, поверх которых смонтированы сборные круглопустотные и монолитные железобетонные плиты перекрытия и покрытия.
Фундаменты под колонны каркаса здания выполнены в виде кустов сборных железобетонных забивных свай, объединенных монолитными железобетонными ростверками. Наружные стены здания выполнены из сборных навесных керамзитобетонных панелей, стены двухэтажной встройки - из кирпичной кладки на цементно-песчаном растворе.
Кровля здания – утепленная, устроена по стальным прогонам покрытия в виде «сэндвич-панелей», водоотвод – наружный, неорганизованный. Уклон кровли обеспечивается за счет уклона верхних поясов стропильных ферм покрытия.
Высота здания (от уровня чистого пола до нижнего пояса стропильной фермы) здания составляет от +9.31м до +9.51м, высота 1 и 2 этажей встройки (от уровня чистого пола этажей до нижней поверхностей плит перекрытий и покрытия) составляет 2.81м и 2.99м соответственно.
Пространственная жесткость и устойчивость здания в настоящее время обеспечивается за счет жёсткого узла сопряжения колонн с фундаментами, вертикальными связями по колоннам, а также горизонтальными связями по нижним поясам ферм.

Обследование фунаметов показало, что они под колонны каркаса здания выполнены в виде кустов сборных железобетонных забивных свай, объединенных монолитными железобетонными ростверками, воспринимают все нагрузки от вышерасположенных строительных конструкций здания и передают их далее на грунтовое основание.

Обследование колонн показало, что они выполнены одноветьевыми стальными, являются основными вертикальными несущими элементами каркаса здания, воспринимают временные климатические (снеговые и ветровые) и крановые нагрузки, постоянные – от веса покрытия здания, а также частично от перекрытия и покрытия двухэтажной встройки и передают их далее на фундаменты.
По результатам выполненных геометрических замеров в ходе проведения обследования был выявлен 1 основной тип колонн - К1 основного каркаса здания, состоящий из нижней и верхней частей. Нижняя часть колонны с отм.±0.000м до отм.+9.090м выполнена из стального трубного проката ø402×9мм по ГОСТ 8732-78, верхняя – с отм.+9.090м до отм.+11.570м – выполнена из двух спаренных в двутавр швеллеров №24 по ГОСТ 8240-97 и предназначена для крепления поясов стропильной фермы. Нижние части колонн К1 в настоящее время покрыты штукатурным слоем по металлической сетке толщиной 20-30мм.
Колонны основного каркаса здания К1 смонтированы с шагом 6м, осевая привязка колонн торцевых рам по оси 1/А-Б и 8/А-Б выполнена со смещением 200мм внутрь здания.
При помощи электронного твердомера NOVOTEST Т-УД2 методом ультразвукового контактного импеданса UCI были определены значения твердости стали колонн по шкале твердости Бринелля (HB). По результатам выполненных измерений были получены значения механических характеристик стали, соответствующие величинам, характерным для сталей марок не ниже Ст3 по ГОСТ 535-2005 и не ниже С235 по ГОСТ 27772-88.
В ходе проведения обследования было установлено, что между колоннами К1 на отм.+9.040м вдоль осей А и Б устроены горизонтальные распорки Р1, выполненные из двух стальных, спаренных в тавр, уголков 75×7мм по ГОСТ 8509-93, а в осях 5-6 выполнены вертикальные связи ВС1 крестообразной формы, состоящие из стальных, спаренных в тавр, уголков 100×7мм по ГОСТ 8509-93, обеспечивающие продольную жесткость и устойчивость каркаса здания.
На торцах здания в осях 1/А-Б и 8/А-Б расположены фахверковые стойки СФ1, состоящие из стальных, спаренных в коробчатое сечение, двух швеллеров №24 по ГОСТ 8240-97, служащие для крепления к ним стенового ограждения.
В осях А-Б/5-8 здания расположены рабочие площадки, предназначенные для обслуживания оборудования. В ходе выполненных геометрических замеров были выявлены 4 типа стоек рабочих площадок:
С1 – стальная стойка, выполнена из двух, спаренных в коробчатое сечение, швеллеров №24 по ГОСТ 8240-97;
С2 – стальная стойка, выполнена из двух, спаренных в коробчатое сечение, швеллеров №12 по ГОСТ 8240-97;
С3 – стальная стойка, выполнена из трубного проката ø159×4.5*мм по ГОСТ 8732-78;
С4 – стальная стойка коробчатого сечения, выполнена составной из листов 110×4*мм и 200×4*мм по ГОСТ 19903-74*.
В настоящее время верхние части стальных колонн и стойки, а также вертикальные связи покрыты антикоррозийными составами, которые местами (~5% от общей площади, особенно на узловых участках элементов) разрушены или повреждены, о чем свидетельствует коррозия на поверхностях конструкций. Стальные конструкции, незащищенные какими-либо антикоррозийными слоями, подвержены агрессивному воздействию окружающей среды. Продолжительное развитие коррозии стали приводит к уменьшению площади поперечного сечения элементов и снижению несущей способности.
Каких-либо других дефектов и повреждений колонн каркаса и стоек, снижающих их несущую способность (погнутостей, вмятин, потерь устойчивости и т.д.) не обнаружено.

Стропильные фермы Ф1 – стальные, выполнены пролетом 16.92м, крепятся сбоку к верхней части колонн К1, смонтированы с шагом 6м и 5.8м. Тип поясов – вспарушный, решетка – раскосная со шпренгелями. Узел опирания стропильной фермы на колонну выполнен шарнирным.
Низ стропильной фермы на опоре расположен на отм.+9.310м, в середине пролета – на отм.+9.510м. Высота фермы по граням поясов – 2265мм. Угол наклона верхнего и нижнего поясов в сторону осей А и Б составляет 2.5%.
По результатам выполненных геометрических замеров установлено, что элементы стропильной фермы выполнены следующими сечениями:
Нижний пояс (НП) – выполнен из двух стальных спаренных в двутавр швеллеров №16 по ГОСТ 8240-97;
Верхний пояс (ВП) – выполнен из двух стальных спаренных в двутавр швеллеров №16 по ГОСТ 8240-97;
Опорный раскос (Р1) – выполнен из двух стальных спаренных в двутавр швеллеров №16 по ГОСТ 8240-97;
Раскос (Р2) – выполнен из двух стальных спаренных в тавр равнополочных уголков 100×8мм по ГОСТ 8509-93;
Стойка (С1) – выполнен из двух стальных спаренных в тавр равнополочных уголков 100×8мм по ГОСТ 8509-93;
Стойка (С2) – выполнен из двух стальных спаренных в тавр равнополочных уголков 75×6мм по ГОСТ 8509-93;
Шпренгель (Ш1) – выполнен из стального равнополочного уголка 100×8мм по ГОСТ 8509-93.
В осях 1-8 ближе к оси А расположен балочный кран грузоподъемностью 1т, перемещаемый по крановым балкам ПБ2 в продольном направлении здания, подвешенных к нижнему поясу стропильных ферм Ф1. Для воспринятия усилий от крановых балок в составе фермы предусмотрены шпренгели (Ш2), выполненные из двух стальных спаренных в двутавр швеллеров №16 по ГОСТ 8240-97.
При помощи электронного твердомера определены значения твердости стали ферм по шкале твердости Бринелля. По результатам выполненных измерений элементов ферм были получены значения механических характеристик стали, соответствующие величинам, характерным для сталей марок не ниже Ст3 по ГОСТ 535-2005 и не ниже С235 по ГОСТ 27772-88.
По нижним поясам ферм устроены распорки Р2, выполненные из двух спаренных в крест равнополочных уголков 75×7мм по ГОСТ 8509-93. По верхним поясам функцию распорок выполняют стальные прогоны, уложенные в узловых точках ферм с шагом 1.4м.
В осях 1-2/А-Б и 7-8/А-Б здания по нижним поясам ферм Ф1 устроены горизонтальные связи (а), выполненные из стальных уголков сечением 90×9мм по ГОСТ 8509-93. Однако, связи выполнены без создания связевых блоков, так как в их составе отсутствуют горизонтальные связи по верхним поясам ферм и вертикальные – по верхним частям колонн К1.
Отсутствие связевого блока по фермам покрытия приводит к снижению общей устойчивости ферм и может привести к потере формы и обрушению конструкции.
Соединения связей с поясами ферм выполнены преимущественно сварными.
В настоящее время стальные конструкции ферм и связей по ним покрыты антикоррозийными составами, которые местами (~5% от общей площади, особенно на узловых участках элементов) разрушены или повреждены, о чем свидетельствует коррозия на поверхностях конструкций.
Каких-либо других дефектов и повреждений ферм и связей по ним, снижающих их несущую способность (погнутостей, вмятин, потерь устойчивости и т.д.) не обнаружено.

Балки площадок обслуживания – стальные, опираются на колонны каркаса здания и стойки. Балки перекрытия и покрытия встроенных помещений - стальные, опираются на колонны каркаса здания и кирпичную стену по оси А1, воспринимают нагрузки от перекрытия и покрытия.
В ходе проведения геометрических замеров были установлены 5 типов балок:
Б1 – балка перекрытия площадки обслуживания, расположена вдоль осей 7 и 8 и шарнирно опирается на оголовки стальных стоек, а также примыкает к колоннам К1 здания сбоку на отм.+2.690м, выполнена из стального двутавра №30Б2 по СТО АСЧМ 20-93;
Б1* - тоже самое, расположена над первым (в осях Б/1-5) и вторым (в осях Б/1-4) этажами встройки на отм.+2.510м и +5.840м;
Б2 – балка перекрытия площадки обслуживания, расположена в осях 7-8/А-Б и ориентирована вдоль буквенных осей, шарнирно опирается на балки Б1 на отм. +2.790м, выполнена из стального двутавра №20 по ГОСТ 8239-89;
Б3 – балка перекрытия площадки обслуживания, расположена в осях 5-7/А-Б и А-А.1/1-3 (ближе к оси А.1), шарнирно опирается на оголовки стальных стоек и кирпичную стену по оси А.1 на отм. +2.650м, +2.750м, +2.830м, выполнена из стального швеллера №16 по ГОСТ 8240-97;
Б4 – балка перекрытия антресоли, расположена в осях А-А.1/5-6 (ближе к оси А.1), шарнирно опирается на оголовки стальных стоек на отм.+2.670м, выполнена из стального швеллера №24 по ГОСТ 8240-97;
Б5 – балка перекрытия антресоли, расположена в осях А-А.1/6-7, шарнирно опирается на оголовки стальных стоек и балки Б1 на отм.+3.320м, выполнена из стальных равнополочных уголков 63×4мм по ГОСТ 8509-93.
В осях 5-7 ближе к оси А расположена таль грузоподъемностью 2т, перемещаемая по крановой балке ПБ1, выполненной из стального двутавра №30Б2 по СТО АСЧМ 20-93. В осях 1-8 ближе к оси А расположен балочный кран грузоподъемностью 1т, перемещаемый по нижнему поясу крановых балок ПБ2, выполненных из стального двутавра 24М по ГОСТ 19425-74.
Поверх стальных балок площадок обслуживания устроены стальные просечно-вытяжные листы. Соединение стальных элементов между собой выполнено при помощи сварки.

Прогоны покрытия Пр1 – стальные, выполнены пролетом 6м, опираются в узловых точках на верхний пояс стропильных ферм с средним шагом 1.4м-1.43м.
В результате выполненных замеров установлено, что сечение двутавровых прогонов – швеллер №24 по ГОСТ 8240-97, поверх которых уложено кровельное покрытие.

Наружные стены здания выполнены из навесных сборных керамзитобетонных панелей толщиной 400мм, являются самонесущими, воспринимают вертикальную нагрузку от собственного веса, а также горизонтальную – от действия ветра, выполняют ограждающую функцию. Панели подвешены к стальным колоннам каркаса здания К1 и стойкам фахверка СФ1 и приварены закладными деталями в четырех точках. Наружные и внутренние стены двухэтажной встройки выполнены из кирпичной кладки на цементно-песчаном растворе толщиной 250мм без учета облицовочных слоев с вставками из кладки газобетонных блоков. Стена по оси А.1 является несущей, воспринимает нагрузки от собственного веса и веса перекрытия и покрытия встройки, а также выносной стальной площадки, остальные стены встройки являются самонесущими – воспринимают нагрузку только от собственного веса, выполняют ограждающую функцию. Перегородки выполнены из кирпичной кладки толщиной 120мм без учета облицовочных слоев на цементно-песчаном растворе.
В ходе проведения обследования были обнаружены следующие дефекты и повреждения стен:
- наличие следов намокания внутренних и наружных поверхностей наружных стен;
- отслоение внутренних штукатурных слоев наружных стен в результате намокания и последующего утяжеления;
- расслоение и откалывание защитного слоя бетона и поверхностная коррозия арматурных стержней в результате карбонизации защитного слоя наружных стеновых панелей.
Наиболее распространенной причиной ускоренного процесса износа стен является их увлажнение. Кирпич, как и бетон, являются пористыми материалами, и вода, проникая в структуру элемента, свободно перемещается по их капиллярам вверх. Такой процесс перемещения жидкости внутри пористого материала называется капиллярным подсосом или диффузией. Вторым фактором переувлажнения конструкций является впитывания влаги материалом из окружающей среды, называемая другими словами - сорбционное поглощение. Кирпич и бетон в течении продолжительного времени эксплуатации здания впитывали влагу из воздуха, а также от атмосферных осадков. Вода при замерзании, попав в структуру материала, увеличивается в объеме, создает избыточное напряжение внутри элемента, что и приводит к его разрушению, уменьшению рабочей площади стены и снижению ее несущей способности.

Кровля – многослойная, утепленная, выполнена в виде «сэндвич-панелей» с применением стальных профилированных листов, уложенных по стальным прогонам покрытия Пр1. Уклон кровли обеспечивается за счет уклона верхних поясов стропильных ферм Ф1 покрытия.
В ходе проведения обследования был установлен следующий состав кровельного покрытия (сверху – вниз):
- Профилированный настил профиля Н75-750-0.7* по ГОСТ 24045-94;
- Минераловатный утеплитель плотностью не более 100кг/м3 толщиной 100мм, обернутый в пароизоляционную пленку;
- Профилированный настил профиля С10-1000-0.6* по ГОСТ 24045-94.
Крепление верхнего профилированного настила осуществляется при помощи стальных закладных деталей, соединенных при помощи сварки к прогонам покрытия. Соединение нижнего профилированного настила к прогонам покрытия, а также к закладным деталям осуществляется при помощи точечной сварки.