Методики проведения обследования зданий и сооружений

1. Параметры, характеризующие техническое состояние здания

Техническое состояние здания в целом является функцией работоспособности отдельных конструктивных элементов и связей между ними. Математическое описание процесса изменения технического состояния здания, состоящих из большого числа конструктивных элементов, представляет значительные трудности. Это обусловлено тем, что процесс изменения работоспособности технических  устройств характеризуется неопределённостью и случайностью.

Факторы, вызывающие изменения работоспособности здания в целом и отдельных его элементов, подразделяются на две группы: внутренние и внешние.

К внутренним факторам относятся:

• физико-химические процессы, протекающие в материалах конструкций;
• нагрузки и процессы, возникающие при эксплуатации;
• конструктивные;
• качество изготовления.

К внешним факторам относятся:

• климатические (температура, влажность, солнечная радиация);
• характер окружающей среды (ветер, пыль, биологические факторы);
• качество эксплуатации.

В процессе эксплуатации зданий их техническое состояние изменяется. Это выражается в ухудшении количественных характеристик работоспособности, в частности, надёжности. Ухудшение технического состояния зданий происходит в результате изменения физических свойств материалов, характера сопряжений между ними, а также размеров и форм.

Причиной изменения технического состояния зданий являются также разрушения и другие виды потери работоспособности конструктивных материалов.

Полное время эксплуатации здания можно разделить на три периода: приработка, нормальная эксплуатация, интенсивный износ.

Со временем несущие и ограждающие конструкции, а также оборудование зданий и сооружений изнашиваются, стареют. В начальный период эксплуатации зданий происходит взаимная приработка элементов.

Происходит снижение механических, прочностных и ухудшение эксплуатационных характеристик конструкций зданий. Все эти изменения могут быть как общими, так и локальными; они происходят самостоятельно и в совокупности.

Наибольшее число дефектов, отказов и аварий приходится на процесс строительства и в первый период эксплуатации зданий и сооружений. Главные причины: недостаточное качество изделий, монтажа, осадка оснований, температурно-влажностные изменения и т.д.

Построечный и первый после построечный периоды характеризуются приработкой всех элементов в сложной единой системе здания. В этот период происходят сдвиг и отрыв внутренних стен от наружных, усадка, температурные деформации конструкции, ползучесть материалов и т.д.

По окончании периода приработки конструкций и элементов зданий и сооружений (после заделки дефектных участков) в период нормальной эксплуатации число отказов снижается и стабилизируется.

Основными в этот период являются внезапные деформации, связанные с условиями работы и эксплуатации элементов.

Причиной внезапных деформаций могут быть неожиданные концентрации нагрузок, ползучесть материалов, неудовлетворительная эксплуатация, температурно-влажностные воздействия, неправильное выполнение работ.

Третий период — это период интенсивного износа, который связан со старением материала конструкции, снижением его упругих свойств. Конструкции и оборудование даже при нормальных условиях эксплуатации имеют разные сроки службы и изнашиваются неравномерно.

2. Способы обследования технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений

Обследование технического состояния строительных конструкций является самостоятельным направлением строительной деятельности, охватывающим комплекс вопросов, связанных с обеспечением эксплуатационной надёжности зданий, с проведением ремонтных и восстановительных работ, а также с разработкой проектной документации по реконструкции зданий и сооружений.

Объём проводимых обследований зданий и сооружений увеличивается с каждым годом, что является следствием ряда факторов: физического и морального их износа, перевооружения и реконструкции производственных зданий промышленных предприятий, реконструкции малоэтажной старой застройки, изменения форм собственности и резкого повышения цен на недвижимость, земельные участки и др. Особенно важно проведение обследований при реконструкции старых зданий и сооружений, что часто связано с изменением действующих нагрузок, изменением конструктивных схем и необходимостью учёта современных норм проектирований зданий.

В процессе эксплуатации зданий вследствие различных причин происходят физический износ строительных конструкций, снижение и потери их несущей способности, деформации как отдельных элементов, так и здания в целом. Для разработки мероприятий по восстановлению эксплуатационных качеств конструкций необходимо проведение их обследования с целью выявления причин преждевременного износа понижения их несущей способности.

Очевидно, что обследование зданий и сооружений должны выполняться специализированными организациями и специалистами, обладающими знаниями в самых разных областях строительной науки, а также знающими особенности технологических процессов в производственных зданиях.

Обследование зданий выполняется с целью установления их пригодности к нормальной эксплуатации или необходимости ремонта, восстановления, усиления или ограничений в эксплуатации, как отдельных конструкций, так и зданий в целом.

Общей целью обследований технического состояния строительных конструкций являются выявление степени физического износа, причин, обуславливающих их состояние, фактической работоспособности конструкций и разработка мероприятий по обеспечению их эксплуатационных качеств.

Обследования проводятся при реконструкции или реставрации зданий, при длительном перерыве (более одного года) в строительстве зданий, при обнаружении в конструкциях дефектов и повреждений, при авариях, а также при изменении нагрузок или функционального назначения здания.

Обследование конструкций с целью определения технического состояния и остаточного ресурса химических предприятий проводится в следующих случаях:

• обнаружения дефектов и повреждений (категории «А») при периодических и внеочередных осмотрах;
• после пожаров и стихийных бедствий;
• после аварии в цехе или в цехах аналогичных производств;
• по предписанию органов Госгортехнадзора России;
• при изменении технологии производства или его консервации;
• необходимости наличия заключения о состоянии промышленных зданий и сооружений для получения организацией лицензии на эксплуатацию производств и объектов;
• истечения сроков обследования или нормативных сроков эксплуатации;
• при изменении владельца;
• при страховании организации;
• для определения экономической целесообразности ремонта или реконструкции;
• при увеличении нормируемых природно-климатических воздействий (сейсмические, снеговые, ветровые воздействия).

3. Порядок проведения работ по обследованию

Работы по проведению обследования целесообразно выполнять поэтапно:

• ознакомление с состоянием конструкций зданий и составление программы обследований;
• предварительное обследование конструкций здания;
• детальное техническое обследование для установления физикотехнических характеристик конструкций;
• определение прочности, а в необходимых случаях жёсткости и трещиностойкости конструкций;
• оценка технического состояния конструкций по результатам обследования и условий эксплуатации конструкций объекта (наличие температурных воздействий, динамических ударных нагрузок, соблюдений условий обеспечения пространственной жёсткости и устойчивости каркаса, оценка состояния грунтов основания);
• предварительное выявление конструкций, имеющих опасные дефекты, повреждения и деформации, находящихся в аварийном состоянии, с выдачей предложений по проведению первоочередных противоаварийных мероприятий;
• определение безопасного способа доступа к конструкции (использование мостового крана, технологических площадок, устройство необходимых лесов, подмостей, приспособлений, необходимость отключения энергоносителей, вплоть до частичной или полной остановки производства);
• разработка в случае необходимости мероприятий по обеспечению эксплуатационных требований к обследуемым зданиям.

Состав и объёмы работ по обследованию в каждом конкретном случае определяются программой работ на основе технического задания заказчика с учётом требований действующих нормативных документов.

В состав работ по обследованию на стадии разработки проектной документации включаются:

• натурные обследования технического (физического) состояния несущих конструкций надземной и подземной частей здания (наружных и внутренних стен, колонн, перекрытий, фундаментов, коммуникаций и т.д.) с определением прочностных характеристик конструктивных материалов, а также наличия и степени проявления деформаций и повреждений (трещин, сдвигов, выпучивания, разрушений кирпичной кладки, сырости и т.п.);
• геодезические измерения величин крена зданий, а также отклонений несущих и ограждающих конструкций зданий от вертикали;
• аналитическое определение координат углов зданий и других стабильных элементов ситуации;
• натурное определение расстояний между существующими объектами;
• обмеры натурных габаритов обследуемых объектов;
• определение абсолютных или относительных высотных отметок элементов здания (подошвы фундаментов, цоколя, этажей, крыши и т.д.);
• уточнение фактических и прогнозируемых нагрузок и воздействий;
• установление фактических физико-механических свойств материалов конструкций;
• проверку фундаментов при выполнении деформаций каркаса здания и несущей способности грунта при выявлении осадок фундаментов;
• обследование прочих элементов здания и обмерные работы;
• выявление и обследование помещений и интерьеров, имеющих архитектурно-художественную ценность.