Особенности технического обслуживания зданий, характерные уязвимые места и дефекты конструкций

Лекция №13.ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ ЗДАНИЙ

Особенности технического обслуживания зданий, характерные уязвимые места и дефекты конструкций

Надземные здания, в отличие от других типов сооруже­ний — обсыпных, котлованных, подземных, характеризуются специфическими особенностями (см. гл. 1), определяющими их эксплуатационные качества, а также спецификой ухода за ними, организацией осмотров и ремонта; эти особенности определяются прежде всего климатическими условиями, назна­чением зданий, материалами их конструкций, инженерного оборудования. Климатические условия района размещения зданий налагают отпечаток на их эксплуатацию по сезонам года, которая особенно сложна и трудоемка зимой и к которой ведется подготовка ограждающих конструкций, инженерного оборудования и систем в теплый период.

Наиболее характерными и важными особенностями эксплуатации зданий являются перечисленные ниже:

- выборочный ремонт конструкций и инженерного оборудо­вания, поскольку здания возведены из разных по долговечности и износу материалов и конструкций;

- доступ к конструкциям в надземных зданиях и снаружи, и изнутри, что облегчает осмотры, диагностику повреждений, определение мест и объемов ремонтных работ;

- сохранение проектных условий для оснований, защита их от подтопления, увлажнения и промерзания, ибо здания весьма чувствительны к деформациям оснований, опасным для всей надземной части;

- восстановление герметичности стыков крупнопанельных зданий, подверженных температурным деформациям, и как следствие — повреждение стыков и нарушение температурного режима в зданиях;

- защита конструкций от увлажнения как первопричина их промерзания и разрушения, так как стены и покрытия зданий чувствительны к промерзанию, особенно после их увлажнения;

- защита крыши и покрытия, кровли, поскольку они выпол­няют важные для сохранения эксплуатационных качеств зда­ний функции и находятся в особо жестких условиях, подвер­гаясь многим механическим, физико-химическим и температур­ным воздействиям, а также недопустимым воздействиям при сбрасывании снега и сбивании наледей ломами и лопатами;

- сохранение и восстановление герметичности ограждающих конструкций, лестничных клеток, шахт лифтов, входов, исклю­чающей избыточную эксфильтрацию тепла из зданий повышен­ной этажности, подверженных тепловому и ветровому напору, a также увеличению теплопотерь;

- поддержание на должном уровне внешнего облика зданий (входов, всего фасада, водоотводов, крыш), так как они яв­ляются объектами обзора многих людей, вызывая у них опре­деленные эмоции, которые должны быть положительными.

Анализ опыта эксплуатации зданий, построенных в последние десятилетия, позволил выявить характерные, наиболее уязвимые места и дефекты, с которых начинается разрушение конструкций (рис. 12.1). Эксплуатационный персонал должен провести аналогичный анализ обслуживаемых зданий, выявить в каждом их типе самые уязвимые места, за которыми надо установить тщательное наблюдение, чтобы предотвратить разрушение; это прежде всего сопряжения конструкций из разных материалов, места пропуска труб и др.

Разрушение нагруженных конструкций проходит три ста­дии: стадию зарождения трещин в местах больших концентра­ций напряжений и разнообразных дефектов, стадию медленного их развития и стадию лавинообразного разрушения при достижении критических напряжений. Продолжительность каждой стадии зависит от степени нагруженности конструкций Ϭ/R, уровня концентрации напряжений по сравнению с номинальными, характера дефектов, дополнительных воздействий агрессивной среды и т. п.

Рис. 13.1. Наиболее характерные уязвимые места с которых начинается разрушение конструкций

1 – на кровле; 2 – на балконе; 3 – на цоколе; 4 – в перекрытии; 5 – на стене.

Очагами разрушения конструкций чаще всего являются конструктивные и технологические концентраторы напряжений, в частности изначальные трещины, дефекты сварки, места рез­ких изменений сечений, стыки конструкций и т, п. В сварных конструкциях к наиболее слабым местам, приводящим к отказам, относятся сварные швы и зоны термовлияния; в сборных железобетонных конструкциях — стыки как в отношении водо- и газопроницаемости, так и разрушения (коррозии) элементов связи. Начало разрушения обусловливается неблагоприятным сочетанием разрушающих факторов: высокая влажность, низ­кая температура, скопление снега, пыли, загрязнение воздуха пылью, например угольной, соединениями серы и др.

Многовековой опыт строительства свидетельствует, что по­вреждения и выход зданий и сооружений из строя всегда были следствием совокупного воздействия многих факторов, из ко­торых основными были недостаточный учет работы конструкций и дефекты их изготовления. В настоящее время совершен­ствуются теория и практика строительства, повышается на­дежность отдельных элементов и сооружений в целом благо­даря использованию новых строительных материалов, кон­струкций и типов зданий.

Ниже приведены процентные соотношения выходов из строя (отказов) зданий и сооружений, исходя из одинакового их количества.

По назначению сооружений:

- производственные---------47

-инженерные-----------------17

-общественные, бытовые---16

- жилые------------------------14

- сельскохозяйственные-----6

По видам конструкций производственных зданий:

- балки, прогоны------------29

- перекрытия-----------------24

- колонны---------------------21

- перегородки ---------------12

- фермы------------------------8

- стены ------------------------6

По ошибкам, допущенным при проектировании, возведении и эксплуатации:

	Производственные	Жилые	Зарубежный опыт
Проектирование
Изготовление
Монтаж
Эксплуатация

По материалам конструкций производственных зданий:

- каменные-------------------------------------32

- металлические-----------------------------12,5

- крупнопанельные, крупноблочные--------6

- сборные железобетонные------------------30

- монолитные железобетонные-----------17,5

- иные конструкции----------------------------2

Анализируя приведенные процентные соотношения повреж­дений (отказов), видим, что большее их число в производст­венных зданиях объясняется большими пролетами конструк­ций и нагрузками на них, агрессивным воздействием сред в зо­нах концентрации напряжений; в жилых – выходом из строя стыков крупных панелей, выполненных на недолговечных ма­стичных герметиках; в балочных конструкциях — как наиболее сложно работающих на растяжение при изгибе; в каменных и бетонных — из-за низкого их качества, плохой защиты от разрушающего воздействия.

Возникновение одних дефектов носит случайный характер других — обусловлено организационными или технологиче­скими причинами. Для предотвращения дефектов* необходимо выделить из них основные, роль которых в ухудшении техни­ческих характеристик и эксплуатационных качеств зданий и сооружений наиболее велика (70—80%). Возникновение та­ких дефектов обычно вызывается однородными причинами. Воздействуя на них, можно существенно повысить качество строительства сооружений, упростить и удешевить их экс­плуатацию.

Предложена методика ранжирования дефектов строи­тельной продукции, заключающаяся в определении трех пока­зателей: частоты возникновения дефектов при строительстве; материальных затрат на устранение дефектов; затрат труда на их устранение.

Частота возникновения дефектов отражает количественную сторону дефектности и показывает, какая доля продукции де­фектна:

η= PIN, (13.1)

где Р — объем дефектной продукции (изменяется от нуля до единицы); N — общий объем продукции.

Материальные затраты на устранение дефектов отражают качественную сторону дефектности и материальные потери. Затраты труда Т —это чистые потери труда на устранение де­фектов, связанные с демонтажом (Т_Д) и собственно устране­нием дефектов (Т_пр):

Т=Т_Д+Т_пр (13.2)

Однако прямые затраты на устранение дефектов определя­ются с учетом ряда коэффициентов:

С=(Т_Д+Т_пр)Вαk_пk_н (13.3)

где Т_Д и Т_пр – трудоемкости разборки, демонтажа и устранения дефектов, определяемые по единичным нормам и расцен­кам, чел.-ч; В — среднегодовая выработка рабочих, занятых устранением дефектов (по уточненным данным ремонтно-строи­тельной организации за год); α —коэффициент перевода среднегодовой выработки в среднечасовую, определяемый как отношение 1/8,2 п (п — число рабочих пней в году); k_п - планируемый коэффициент роста производительности труда по ре­монтно-строительной организации; k_н — коэффициент неустойки за низкокачественное изготовление продукции, равный 1,5 (по Положению о взаимоотношениях генерального подрядчика с субподрядными организациями).

Приведенный пример оценки дефектов позволяет произве­сти их ранжирование, выявить те из них, которые существенно ухудшают техническое состояние и эксплуатационные каче­ства зданий. Такую оценку целесообразно производить по ви­дам работ (например, монтажные, кровельные, отделочные и др.), что будет способствовать повышению качества строитель­ства и ремонта зданий.

Высококачественное, бездефектное строительство, осущест­вление которого является важнейшей задачей, предопределяет рациональную эксплуатацию зданий, минимальные затраты сил и средств на нее, и, наоборот, здания, построенные с де­фектами, очень усложняют эксплуатацию, отнимают силы и средства на их устранение, вследствие чего не проводятся пла­новые мероприятия, снижаются эксплуатационные качества зданий, их долговечность. Для предотвращения этого необхо­димо повысить требования при приемке зданий в эксплуата­цию, что и предусмотрено руководящими документами.