Курсовая с практикой на тему Расчет предохранительных конструкций здания, на динамические нагрузки, вызванные внутренним дефлаграционным взрывом

Содержание:

Введение:

Для того чтобы
здание качественно и безопасно функционировало на протяжении всего срока
эксплуатации требуется соблюдать все необходимые меры по диагностике и
мониторингу. В данной работе описаны основные этапы и методы диагностики и
мониторинга в частности:

1. Все поступающие
конструкции должны подвергаться входному контролю качества, проводимому в
полевых условиях. В данной работе описаны полевые методы контроля качества
строительных материалов и изделий, таких как сталь, железобетон, кирпичи,
трехслойные сэндвичпанели, фундаменты.

2. Описаны технические
средства диагностики качества строительных конструкций в полевых условиях, их достоинства
и недостатки.

3. Описана система
мониторинга здания.

4. Приведены основные случаи,
когда, для каких конструкций, в каком объеме требуется выполнять те или иные
процедуры диагностики и мониторинга,в каких случаях здание следует отнести к
аварийным или работоспособным и пр.

Техническая
диагностика и мониторинг в Российской Федерации регламентируются ГОСТ
31937-2011. Обследование и мониторинг[1] и СП 13-102-2003. Обследование несущих
конструкций [2].

Согласно ГОСТ
31937-2011. Обследование и мониторинг [1]:

Первое обследование
технического состояния зданий и сооружений проводится не позднее чем через два
года после их ввода в эксплуатацию. В дальнейшем обследование технического
состояния зданий и сооружений проводится не реже одного раза в 10 лет и не реже
одного раза в пять лет для зданий и сооружений или их отдельных элементов,
работающих в неблагоприятных условиях (агрессивные среды, вибрации, повышенная
влажность, сейсмичность района 7 баллов и более и др.). Для уникальных зданий и
сооружений устанавливается постоянный режим мониторинга.

Обследование и
мониторинг технического состояния зданий и сооружений проводят также:

- по истечении нормативных сроков эксплуатации
зданий и сооружений;

- при обнаружении значительных дефектов,
повреждений и деформаций в процессе техническогообслуживания, осуществляемого
собственником здания (сооружения);

- по результатам
последствий пожаров, стихийных бедствий, аварий, связанных с разрушением здания
(сооружения);

- по инициативе собственника объекта;

- при изменении технологического назначения
здания (сооружения);

- по предписанию
органов, уполномоченных на ведение государственного строительного надзора.

При обследовании
технического состояния зданий и сооружений в зависимости от задач, поставленных
в техническом задании на обследование, объектами исследования являются:

- грунты основания, фундаменты, ростверки и
фундаментные балки;

- стены, колонны, столбы;

- перекрытия и покрытия (в том числе балки, арки,
фермы стропильные и подстропильные, плиты, прогоны идр.);

- балконы, эркеры, лестницы, подкрановые балки и
фермы;

- связевые конструкции, элементы жесткости; стыки
и узлы, сопряжения конструкций между собой, способыих соединения и размеры
площадок опирания.

Оценку категорий
технического состояния несущих конструкций, зданий (сооружений), включая
грунтовое основание, проводят на основании результатов обследования и
поверочных расчетов, которые в зависимости от типа объекта осуществляют в
соответствии с [2], [3]-[6]. По этой оценке, конструкции, здания и сооружения,
включая грунтовое основание, подразделяют на находящиеся:

- в нормативном техническом состоянии;

- в работоспособном состоянии;

- в ограниченно работоспособном состоянии;

- в аварийном состоянии.

Помимо этого,ГОСТ
31937-2011. Обследование и мониторинг[1] регламентирует объемы обследований,
более детально описывает обследование оснований и фундаментов, бетонных и
железобетонных конструкций, стальных конструкций, деревянных конструкций,
балконов, инженерного оборудования и пр.

В приложениях А-Ф
приведены формы заключения по обследованию технического состояния здания.

СП 13-102-2003.
Обследование несущих конструкций[2] описывает все в том же порядке что и в ГОСТ
31937-2011. Обследование и мониторинг [1]. В СП 13-102-2003. Обследование
несущих конструкций[2] в пунктах 5-8 обследованы три этапа:

- Подготовительные
работы;

- Предварительное
(визуальное) обследование;

- Детальное
(инструментальное) обследование.

Несколько иначе в СП
13-102-2003. Обследование несущих конструкций[2] описаны необходимость в
проведении обследовательских работ, их объем, состав и характер зависят от поставленных
конкретных задач. Основанием для обследования могут быть следующие причины:

- наличие дефектов
и повреждений конструкций (например, вследствие силовых, коррозионных,
температурных или иных воздействий, в том числе неравномерных просадок
фундаментов), которые могут снизить прочностные, деформативные характеристики
конструкций и ухудшить эксплуатационное состояние здания в целом;

- увеличение
эксплуатационных нагрузок и воздействий на конструкции при перепланировке,
модернизации и увеличении этажности здания;

- реконструкция
зданий даже в случаях, не сопровождающихся увеличением нагрузок;

- выявление
отступлений от проекта, снижающих несущую способность и эксплуатационные
качества конструкций;

- отсутствие
проектно-технической и исполнительной документации;

- изменение
функционального назначения зданий и сооружений;

- возобновление
прерванного строительства зданий и сооружений при отсутствии консервации или по
истечении трех лет после прекращения строительства при выполнении консервации;

- деформации
грунтовых оснований;

- необходимость
контроля и оценки состояния конструкций зданий, расположенных вблизи от вновь
строящихся сооружений;

- необходимость
оценки состояния строитель­ных конструкций, подвергшихся воздействию по­жара,
стихийных бедствий природного характера или техногенных аварий;

- необходимость
определения пригодности производственных и общественных зданий для нормальной
эксплуатации, а также жилых зданий для проживания в них.

Заключение:

Для
надежной и длительной эксплуатации здания очень важно контролировать качество
строительных конструкций на всех этапах жизненного цикла здания –
диагностировать качество строительных конструкций и материалов в процессе
строительства и производить мониторинг технического состояния здания в процессе
его функционирования.

Получив
задание на разработку курсовой работы по дисциплине «Диагностика и мониторинг зданий
и сооружений» поэтапно были изучены следующие вопросы и сделаны следующие
выводы:

1. Определение
качества строительных материалов в полевых условиях

Были
изучены методы определения качества таких материалов как сталь, сварные и
болтовые соединения, трехслойные сэндвичпанели, железобетонные конструкции,
фундамент.

Вывод:
в полевых условиях основным методом определения качества конструкций является
измерение и визуальный осмотр. Таким образом, еще до инструментальных
измерений, можно уже выявить большое множество грубых отклонений – уменьшение
расчетных сечений конструкций, деформации, трещины, ржавчина, заводские
дефекты, отличие изделий от чертежей, примерно определить марку кирпича и пр.
Такое обследование как правило является первым этапом диагностики и
обследования зданий и строительных конструкций.

2. Технические
средства диагностики строительных конструкций

Были
изучены следующие технические средства и методы их работы

-
твердомеры для определения твердости стали;

-
ультразвуковые дефектоскопы для определения качества стали и сварных швов;

-
толщиномеры для определения защитного слоя бетона, толщины арматуры,
металлических труб и пр.;

-
приборы для определения класса прочности бетона различными способами на основе
как разрушающих так и неразрушающих методов контроля.

Вывод:
современные технические средства позволяют определить множество характеристик
строительных конструкций без нанесения им ущерба. Такое обследование является
вторым этап обследования строительных конструкций. Тем не менее, при всем
ассортименте портативных средств диагностики, даже они не способны дать
основные характеристики строительных материалов, таких, например, как прочность
стали на разрыв, качество утеплителя и пр. В данном случае потребуется
выполнить третий более глубокий этап обследований– забрать образец и выполнить
лабораторное испытание на специальном оборудовании.

3. Разработка
системы мониторинга технического состояния строительных конструкций здания

Были изучены необходимость, технические
средства, программное обеспечение, алгоритм работы системы мониторинга и в
итоге разработана собственная система для обследуемого здания.

Вывод:
система мониторинга позволяет отслеживать состояние здания на протяжении всего
периода его существования. Для того, чтобы установить такую систему и управлять
ей нужны значительные материальные затраты на оборудование, монтаж и управление
этой системой. Поэтому экономическая и практическая целесообразность такой
системы есть для следующих категорий зданий:

-
реконструируемые здания или здания пришедшие в состояние ограниченной
работоспособности или аварийное состояние, либо здания с опасным производством,в
данном случае речь идет, в первую очередь о безопасности людей;

-
технически сложные, уникальные здания, здания выполненные из новых материалов
или по новым технологиям, в данном случае речь идет как о безопасности людей
так и о сохранении материальных средств, так как такие здания очень дорогие.

Для
хорошо изученных объектов массового строительства система мониторинга если и
может быть внедрена, то только при определенном технико-экономическом
обосновании.

Фрагмент текста работы: