Крен как одна из важных характеристик при определении деформированного состояния и восстановлении эксплуатационной надежности здания
Аннотация
КРЕН КАК ОДНА ИЗ ВАЖНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЗДАНИЯ
И. Г. Гайрабеков, Ю. И. Пимшин,
Грозненский государственный нефтяной институт, г. Грозный,
Ростовский государственный строительный университет, г. Ростов-на-Дону.
Рассматриваются вопросы достоверного определения деформированного состояния здания. Кроме регламентированных нормативными документами геометрических параметров рекомендуется определять для оценки технического состояния и составления проекта подъема и выравнивания здания ряд его новых геометрических характеристик как разновидности кренов, так и производные от них. Для решения таких задач на конкретных примерах обосновывается необходимость определения кренов на разных уровнях здания.
Ключевые слова: Крен, деформация, параметр, проект, подъем, выравнивание, уровень.
ROLL AS ONE OF THE MAIN CHARACTERISTICS IN DETERMINING DEFORMED STATE AND RESTORING OPERATIONAL RELIABILITY OF BUILDINGS
I. G. Gajrabekov, J. I. Pimshin,
GOU VPO "Grozny state oil institute", Grozny,
GOU VPO "The Rostov state building university", Rostov-na-Donu.
The problems of reliable determination of the deformed condition of the building. In addition regulated by normative documents are recommended to determine the geometric parameters for evaluating the technical condition and the drafting of lifting and leveling the building of its new series of geometric features - as a kind of rolls, and derivatives thereof. To solve these problems with specific examples justifies the need to determine the rolls at different levels of the building.
Keywords: Roll deformation parameter, project recovery, equalization, level.
Содержание
В настоящее время весьма острой становится проблема реконструкции и восстановления эксплуатационной пригодности жилого, общественного и промышленного фондов, особенно построенного в 60-80-х годах минувшего столетия. К числу таких объектов относятся и так называемые "хрущевки". На сегодняшний день в РФ по самым скромным подсчетам насчитывается более 3000 зданий и сооружений, требующих принятия неотложных мер по восстановлению их эксплуатационной надежности. Тенденция роста предаварийных и аварийных ситуаций в эксплуатируемых зданиях и сооружениях, вызванных техногенными и природными причинами, требует незамедлительной разработки и применения эффективных методов определения реальных деформированных состояний зданий, надежных методов и средств их защиты. Рекомендуемые действующими нормативными документами методы изучения деформаций зданий нуждаются в совершенствовании, так как рекомендуемые данными методами в качестве характеристик степени деформированности сооружения некоторые обобщенные величины - крены, осадки фундаментов, а в отдельных случаях и прогибы (выгибы) в целом сооружения, - не могут в достаточной степени отражать реальную картину деформированного состояния здания. Основываясь на таких результатах невозможно как достоверно отразить техническое состояние здания, так и, в случае необходимости, составить качественный проект по восстановлению ее эксплуатационной надежности. Для решения данных проблем нами разработан метод более детального определения деформированного состояния сооружения.
В одной статье не представляется возможным подробно рассмотреть все геометрические характеристики, определяемые при реализации данного метода, поэтому ограничимся рассмотрением одной из самых важных - крена здания. В нормативной литературе за крен принимается величина отклонения вертикальной оси здания от отвесной линии. Опыт многократных определений деформированного состояния зданий показывает, что невозможно охарактеризовать степень наклона здания одним значением крена, так как для значительного числа зданий, в том числе и относящихся к категории жестких, имеет место несовпадение значений кренов отдельных ребер здания. Величина крена, зачастую, может изменяться и с высотой здания, причем даже у одного и того же его ребра. Правильное определение величин кренов является принципиально важным и для проектирования мер инженерной защиты здания, например, методом подъема и выравнивания системой домкратов.
Итак, для более полной характеристики деформированного состояния здания вводятся новые характеристики кренов:
- - частные крены ребер здания и его стен по заданным сечениям (по направлению осей Х и У) - и ; - приращения кренов по направлениям Х и У - QXi, QYi; -абсолютные (полные) крены ребер здания или иных его строительных конструкций Q; деформированное крен выравнивание здание - угол ориентирования абсолютного крена - ; - ОТносительный крен - I.
Таким образом, при обследовании определяются:
1. Частные крены
QX=(XB - XH)HЗд/(НВ - НН);
QY =(УB - УH)HЗд/(НВ - НН),
Где XB, XH,, УB, УH; НВ, НН - СООТВЕТСТВЕННО координаты и отметки начальной и конечной точек ребра сооружения или же линии пересечения вертикальной секущей плоскости поверхности вертикально ориентированных строительных конструкций;
НВ, - отметки тех же точек.
2. Средние величины кренов здания по направлениям координатных осей Х и У
QXср =( qXi)/n, QYср =( qYi)/n,
QXi, qYi - частные крены строительных элементов здания.
3. Приращения кренов
QXi = qXi - qXср;,
QYi = qYi - qYсрБ,,
4. Средние величины кренов сооружения по направлениям координатных осей Х и У
QXср =( qXi)/n, QYср =( qYi)/n,
QXi, qYi - частные крены строительных элементов здания.
5. Абсолютные (полные) крены ребер здания или иных его строительных конструкций
Q = (qX2 + qY2)1/2.
6. Угол ориентирования абсолютного крена
= arctg (qX/qY).
7. Относительный крен
I = Q/H,
Где H - высота здания.
По величинам кренов определяются такие параметры, как условное и относительное сжатие стены здания, угол скручивания ребра, угол скручивания стены и угол скручивания здания.
Условное сжатие (удлинение) стены здания вычисляется как сумма кренов вертикальных сечений (QХ, у(по стороне)) стены здания:
I = qХ, у(по стороне)
Относительное сжатие определяется как отношение условного сжатия к габаритному продольному линейному размеру стены L:
I % = I/L
Скручивание ребра определится из следующих расчетов (рис. 1)
,
(1)
Учитывая, что:
, ,
Подставляя данные значения в формулу (1), после приведения подобных членов, получаем:
Tg = (X qY - Y qX)/(X2+Y2+X qX+Y qY).
Рис. 1. Скручивание ребра сооружения
Скручивание стены определяется из выражения:
TgIj = () /
Сумма частных кренов, направленных перпендикулярно плоскости стены, для которых вычисляется угол скручивания, определяется следующим образом: если крены имеют разные знаки, то находится их алгебраическая сумма, если крены имеют одинаковые знаки - разность.
Угол взаимного кручения стен сооружения друг относительно друга (разворот продольных осей отдельных стен здания друг относительно друга) определяется по формуле:
=I-J,
Где и скручивание отдельных стен здания.
При выполнении анализа деформаций здания необходимо сопоставить направление углов скручивания ребер, стен и величин сжатия по стороне.
Угол скручивания здания вычисляется по формуле:
Нумерация углов осуществляется всегда с дворового фасада по ходу часовой стрелки. Координаты принимаются всегда положительные (рис. 2).
Рис. 2
По величинам кренов здания можно показать взаимное смещение перекрытий разных уровней в плане - депланации перекрытий здания. На рис. 3 представлена схема депланации перекрытий здания, расположенного в г. Белово Кемеровской области. Как видно из рис. 3 в рассматриваемом случае произошло смещение перекрытия технического этажа в плане относительно перекрытия цоколя из-за неравномерных кренов здания. Здесь стрелками показаны направления и кренов отдельных блок-секций (в масштабе здания) по направлениям главных осей здания и абсолютные крены блок-секций.
Рис. 3. Депланация перекрытий здания
Для характеристики распределения кренов по контуру здания на планах в масштабе здания наносятся крены.
В качестве примера на рис. 4 представлена схема направлений и величин кренов здания, расположенного по ул. Коммунистическая г. Ростов-на - Дону.
Рис. 4
Если крены конструкций определялись на некотором уровне, как по контуру, так и внутри контура здания, то распределение кренов наглядно можно представить в виде схемы изолиний равных кренов на данном уровне (рис. 5).
Рис. 5. Изолинии равных кренов
Вышеприведенные характеристики кренов наряду с другими геометрическими параметрами нами определялись при диагностике технического состояния, подъеме и выравнивании 9-этажного жилого здания в г. Белово Кемеровской области, 12-этажного жилого здания в п. Кудепста Краснодарского края, что позволило качественно выполнить работы по восстановлению эксплуатационной надежности данных объектов.
На основании результатов определения кренов и других геометрических характеристик проектируются мероприятия по восстановлению эксплуатационной надежности зданий, в том числе и по проектированию подъема и выравнивания зданий гидросистемой.
При этом крен ребра здания может иметь разные значения на разных уровнях (рис. 6). При составлении проекта подъема и выравнивания здания возникает задача - что считать креном здания, точнее - какую величину крена считать практически значимым, то есть определить на какую величину крена нужно произвести выравнивание здания, получившее неравномерные осадки (рис. 6).
Рис. 6
Таблица 1
№ п. п. |
Частный крен |
Отметки |
Прямолинейность | |
Qx |
Qy | |||
|
- Qx1 Qx2 Qx3 Qx4 |
- Qy1 Qy2 Qy3 Qy4 |
|
|
Если считать креном направление отрезка 0-4, то, проведя выравнивание здания на эту величину, получим следующую схему здания (рис. 7).
В таком случае получается, что мы наклоняем здание в противоположную от направления первоначального крена сторону.
В результате, вместо устранения сверхнормативных кренов мы получаем сверхнормативные крены в противоположном направлении, что может привести к разрушению здания из-за аккумуляции напряжений в отдельных ее частях.
Рис. 7
Таким образом, целесообразно принять за практически значимое значение величину первого уровня (0-1). Выравнивая здание на эту величину, получим следующую схему здания (рис. 8).
Рис. 8
Таким образом, введение новых деформационных характеристик - новых видов кренов, позволяет более детально определять деформированное состояния здания, составить качественный проект его восстановления и контролировать процесс подъема и выравнивания здания.
Литература
- 1. Пимшин Ю. И., Гмайрабеков И. Г. Техническая экспертиза зданий//Изв. Вузов. Сев. - Кавк. регион. Техн. - науки. -2006. - Прил.№16. - С. 153-162. 2. Руководство по наблюдению за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений. - М.: Стройиздат, 1975. - 160 с.
Похожие статьи
-
Способ определения деформированного состояния зданий и сооружений
В настоящее время имеет место тенденция роста предаварийных и аварийных ситуаций в эксплуатируемых зданиях, вызванных просчетами на этапе проектирования,...
-
При определении приведенных моментов инерции и приведенных моментов сопротивления расчетную ширину обшивок следует принимать равной При Где полная ширина...
-
При проектировании и строительстве зданий и сооружений на лессовых просадочных грунтах обоснованное решение инженерных задач зависит от правильного...
-
Заключение эксперта - это представленные в письменном виде содержание исследования и выводы по вопросам, поставленным перед экспертом лицом, ведущим...
-
Схема Рис. 1. Схема подпорной стены Q = 15 кН/м H = 8,0 м B = 2.8 м D = 0.5 м H =1.0м Данные по грунтам Г = 1.91т/м3; КФ= 0,1934 см/год; ГS = 2,68 т/м3;...
-
Определение величины сейсмической нагрузки - Оценка сейсмичности при проектировании зданий
Сейсмическая нагрузка Siк в выбранном направлении, приложенная в точке k и соответствующая i-му току собственных колебаний здания, определяется по...
-
Количество свай в свайном фундаменте определяется по формуле: , Где коэффициент надежности, ; Несущая способность сваи, кН; Расчетная нагрузка от...
-
Правила обмера поверхностей ограждающих конструкций [6]. Высота стен первого этажа при неотапливаемом подвале-- от уровня нижней поверхности конструкции...
-
Характеристика существующего положения и перспективы жилищного строительства города Костанай На формирование типологии массового индустриального жилища...
-
Величина накладных расходов при определении стоимости строительно-монтажных работ
Определение величины накладных расходов при определении стоимости строительно-монтажных работ. Методика определения величины накладных расходов, при...
-
1. Лессовые просадочные грунты занимают большие территории города Костанай и часто используются в качестве оснований гражданских и промышленных...
-
При составлении смет (расчетов) могут применяться следующие методы определения стоимости: - ресурсный; - ресурсно-индексный; - базисно-индексный; - на...
-
Определение внутренних усилий колонны от расчетных нагрузок Расчет проводим в программном комплексе "RADUGA-BETA". Расчетная схема аналогична схеме...
-
Характеристика грунта основания Принимаем необходимые для расчета характеристики: ? расчетное сопротивление грунтов основания Rо =(150-200) кН/м2;...
-
При строительстве зданий и сооружений повышенной этажности на площадках с лессовыми просадочными грунтами особое значение имеет правильное определение...
-
Комплексная климатическая оценка территории Костаная представлена в типах погоды. По комплексу основных климатических показателей (температуре,...
-
В нашем случае ширина измененного сечения: . Принимаем (см. выборку из ГОСТ 82-70* в п. 5.5). Окончательные размеры измененного сечения: Стенка-; Пояс-....
-
Геометрические характеристики приведенного сечения Отношение модулей упругости Площадь приведенного сечения: Статический момент площади приведенного...
-
Расчет экономических характеристик крана - Проект здания торгового комплекса
1. Определим среднечасовую эксплутационную производительность: Определим для крана СКГ - 60/100: Определим для крана КШ - 40: K1= 0,9 - коэффициент...
-
Расчет фермы, Определение общих размеров фермы, Сбор нагрузок - Производственное здание
Определение общих размеров фермы Согласно заданию, пролет здания l = 19 м. Принимаем ферму пролетом 1=18.6м. Уклон верхнего пояса фермы по заданию...
-
Грунтовые подушки выполняются уплотнением грунта в пределах деформируемой зоны основания фундаментов послойной отсыпкой местных грунтов и последующим их...
-
Критерии оценки экологических и энергетических характеристик жилых и общественных зданий (концепция зеленого строительства) Приведены основные положения...
-
Расчет общего износа здания - Оценка технического состояния здания и его конструкций
Здания состоят из отдельных конструктивных элементов (конструкций) - фундаментов, несущие стен, перекрытий, крыши, которые выполняют различные функции....
-
Определение глубины заложения фундамента Принятая глубина заложения фундамента соответствует сечению 2-2 dF = 1,65 м от отметки пола подвала, высота...
-
Определение глубины заложения фундамента Принятая глубина заложения фундамента соответствует сечению 2-2 в подвальной части здания, dF = 1,65 м....
-
Определение глубины заложения фундамента Принятая глубина заложения фундамента соответствует сечению 1-1 бесподвальной части здания dF = 1,95 м от...
-
Первый этап. Систематизация сведений, полученных в ходе проведения экспертного осмотра, и данных, которые содержатся в материалах гражданскою дела,...
-
Методы внешнего износа - Оценка технического состояния здания и его конструкций
Внешний (экономический) износ - обесценение объекта, обусловленное негативным по отношению к объекту оценки влиянием внешней среды: рыночной ситуации,...
-
Особенности обследования зданий - Оценка технического состояния здания и его конструкций
К особенностям обследования оснований и фундаментов зданий относятся затрудненный доступ к основанию из-за наличия строительных конструкций,...
-
Физический износ здания в целом составил 44%, из чего следует, что состояние здания не удовлетворительное и требуется капитальный ремонт. При...
-
Оценка технического состояния - это установление степени повреждения и категорий технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений в...
-
Метод расчета по предельным состояния 1. Сущность метода Метод расчета конструкций по предельным состояниям является дальнейшим развитием метода расчета...
-
Введение, Основные термины и определения - Диафрагмы многоэтажных кирпичных зданий
В качестве стенового ограждения широко применяются природные и искусственные камни. Это обусловлено большими запасами сырья и рядом положительных...
-
На основании многочисленных исследований (Ф. Л.Андрухин, Ю. М.Абелев, А. М.Дранников и др.) было установлено, что именно специфическая макропористая...
-
Определение числа производственных зданий и сооружений Потребность в строительстве зданий и сооружений, необходимых для сельскохозяйственного...
-
Нормокомплект - это совокупность технических средств оснащения рабочего места бригады (звена) определенного численного и...
-
ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОКЛИМАТА ПОМЕЩЕНИЙ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ В ПЕРЕГРЕВНЫЙ ЛЕТНИЙ ПЕРИОД В климатических условиях Узбекистана летний микроклимат помещений...
-
Размеры котлована зависят от габаритов возводимого здания и от технологии производства монтажно-укладочных работ (технологии возведения строительных...
-
Расчетная нагрузка - сосредоточенная монтажная нагрузка Р = 100 кгс (1кН). Стыки листов вдоль обшивки устраиваются "на ус". При длине стыка ослабление...
-
В данном курсовом проекте рассматривается расчет и конструирование технического здания с использованием деревянных конструкций. Основным несущим...
Крен как одна из важных характеристик при определении деформированного состояния и восстановлении эксплуатационной надежности здания