Что является основанием для разработки проекта по ремонту железобетонных конструкций сооружения

Проектирование железобетонных конструкций: общие принципы, методология

В этой статье мы расскажем:

• Необходимость проектирования и расчета железобетонных конструкций
• Задачи проектирования бетонных и железобетонных конструкций
• Общие принципы проектирования железобетонных конструкций зданий и сооружений
• Основные этапы проектирования железобетонных конструкций
• 2 метода проектирования железобетонных конструкций

Проектирование железобетонных конструкций – востребованная сфера проектно-изыскательной деятельности, так как практически любое современное здание, сооружение строится с применением бетона и железа. Проектирование необходимо для точного расчета нагрузок, составления сметы, дальнейшего оформления и ввода объекта в эксплуатацию.

Существуют различные методы проектирования ЖБК, каждый из которых применяется в зависимости от специфики строящегося объекта и задач, стоящих перед подрядчиками. Из нашего материала вы узнаете о принципах и методологии проектирования.

Необходимость проектирования и расчета железобетонных конструкций

В проектировании железобетонных конструкций нет необходимости, когда речь идет о перепланировке, или о выполнении в здании либо помещении ремонтных работ (вне зависимости от того, текущий предстоит ремонт или капитальный). Но при этом нередко конструкцию все же необходимо обследовать, чтобы составить картину о том, каково ее состояние, какие может взять на себя нагрузки и есть ли необходимость в проектировании усилений.

Обязательное проектирование железобетонных конструкций, как правило, необходимо именно при строительстве либо проведении реконструкций. Вот какие конструктивные элементы обычно сооружаются из бетона, стали либо с сочетанием этих материалов:

• фундаменты, основания для зданий (вне зависимости от выбора материала для их верхней части);
• стены (несущие, внутренние), плиты перекрытий, лестничные пролеты и площадки, антресоли, иные составляющие;
• входные группы, вспомогательные постройки, парковки и места для транспорта, подъездные дорожки.

Проектирование железобетонных конструкций без предварительного напряжения необходимо для того, чтобы:

• составить смету и подсчитать общий бюджет;
• получить разрешение на строительство;
• подготовить рабочую документацию для подрядчика;
• чтобы подрядчик мог подготовить исполнительную документацию (с готовым проектом) и предоставить ее застройщику;
• осуществлять надзор за возведением объекта;
• подсоединить инженерные сети новой постройки к уже действующим системам и инфраструктурам;
• зарегистрировать новый объект в установленном законом порядке и ввести его в эксплуатацию;
• согласовать выполнение работ, связанных с реконструкцией (добавление этажей, возведение пристроек и т. п.).

Один из самых важных элементов здания – фундамент, проект которого создается в рамках проектирования железобетонных конструкций, и тут должны быть соблюдены определенные правила. Вот что необходимо учитывать:

• общую концепцию и архитектурные особенности объекта;
• тип грунта на площадке, и какие нагрузки для него допустимы;
• силу нагрузок на проектируемые элементы;
• глубину грунтовых вод;
• предполагаемые нагрузки со стороны окружающей природы (ветры, сейсмическая опасность);
• предпочтительный метод строительства.

Часто возникает необходимость в проектировании, если речь идет о реконструкции здания и при этом планируется изменение его параметров (добавление этажей, замена или восстановление старых железобетонных элементов). Тогда тоже проводится обследование объекта, со всеми необходимыми расчетами и обоснованиями параметров.

На основании расчетов составляется рабочая документация, которой подрядчик пользуется в процессе выполнения строительных работ, а собственник здания – в процессе его эксплуатации.

Задачи проектирования бетонных и железобетонных конструкций

Бетон и железобетон – это высокопрочные материалы (даже повышенной прочности), используемые при строительстве крупных общественных и производственных зданий, при возведении спецобъектов вроде аэродромов, мостов, гидротехнических сооружений. Требования при этом такие:

• готовое здание должно быть безопасно и для людей, и для находящегося в нем имущества;
• обязательное соответствие условиям эксплуатации (имеется в виду климат, температурные воздействия);
• соответствие установленным срокам эксплуатации.

Если есть какие-то особые требования, то они прописываются в техническом задании, входящем в пакет проектной документации.

В отношении проектирования бетонных и железобетонных конструкции действуют те же СНИП, иные законодательные нормы, что и для прочих проектных работ. Это Градостроительный кодекс, ПП РФ № 87 и еще ряд специальных документов:

• СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции».
• ГОСТ 34028-2016 «Прокат арматурный для железобетонных конструкций».
• ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований».

Плюс еще отдельно предусмотрены ГОСТы для разных видов стали, бетона (по марке, плотности). Какой именно материал подойдет для конкретного строительства – решают проектировщики.

Общие принципы проектирования железобетонных конструкций зданий и сооружений

Даже у чисто металлических конструкций есть свой запас прочности, износостойкости, устойчивости к эксплуатационным нагрузкам и погодным воздействиям. И уж тем более это актуально для бетона и железобетона. Прочность бетона зависит от примесей, таких показателей, как плотность, водо- и морозоустойчивость, и прочее. Об этом нельзя забывать при выборе материала для того или иного объекта.

Любое сооружение или здание – это в первую очередь каркас, на котором держатся прочие конструктивные элементы. В современном строительстве используются методы оптимального проектирования железобетонных конструкций, которые могут быть:

• обычными;
• с предварительным напряжением.

Классифицируются они с учетом степени напряжения материалов, задействованных в их изготовлении.

Что касается особенностей проектирования сборных железобетонных конструкций, то по своей структуре они бывают:

Наиболее распространен первый тип, из-за внедрения инвертных опалубок, применяемых при возведении скользящих, передвижных, переставных объектов. Проектирование и изготовление монолитных железобетонных конструкций обходится дешевле (в сравнении со сборными) благодаря применению современных высоких технологий.

Большое значение имеет индустриализация армирования. В таком случае применение ЖБК в строительстве дает еще большую эффективность. Это позволяет создавать все железобетонные армированные элементы максимально рационально, унифицировано, и в то же время просто.

Для того чтобы здание не представляло опасности и соответствовало техническому заданию, при проектировании железобетонных конструкций должны быть соблюдены обязательные для выполнения нормы и правила выполнения работ:

• на участке (объекте, в коммуникациях) требуется проведение предварительных изыскательных и лабораторных исследований, изучение материалов, их состава и качества:
• необходимо выполнение всех расчетов: по нагрузкам, деформациям, прогибам, разрушениям под воздействием природной среды;
• нужно грамотно подобрать проектные решения и дать им обоснования, указав характеристики стали и бетона (марка, класс);
• подготовить пакет документации (проектной и рабочей) для предоставления на согласования, проведения экспертиз, получения разрешения на строительство.

Бетонные элементы зданий могут изготавливаться отдельно и затем подвозиться на строительную площадку, а могут создаваться прямо на месте в процессе стройки. К примеру, бетон заливают в заранее установленную опалубку (внутри которой для большей прочности размещается арматура, штыри, сетки, иные металлические элементы) при возведении оснований для зданий.

При этом способов комбинирования бетонных и железобетонных элементов очень много. К примеру, можно использовать арматуру большего либо меньшего сечения, брать бетон разной степени температурной устойчивости, рассчитанный на те, или иные нагрузки и сроки эксплуатации. Необходимые данные есть в СНИПах и ГОСТах по проектированию железобетонных конструкций.

Основные этапы проектирования железобетонных конструкций

Чтобы железобетонное изделие получилось действительно прочным и качественным, необходимо грамотно рассчитать состав бетона, в частности, правильно подобрать арматуру (высчитать, сколько прутьев и какого диаметра понадобится). Это должен делать специалист, потому что при неверных расчетах конструктивные элементы в итоге получатся слабыми, ненадежными. Они не отслужат установленных сроков, начнут рушиться, и на проект придется потратить значительно больше средств, чем было запланировано.

Методы проектирования железобетонных конструкций есть разные, но в любом случае важно, чтобы конечное изделие получилось прочным и надежным в эксплуатации. Поэтому обязательно следует учесть статические, динамические нагрузки, возможные деформации и все прочее. Помните, что конструктивные элементы бывают внецентрально-сжатые и центрально-изгибаемые (это колонны и балки соответственно).

Выделяют два основных этапа в проектировании ЖБИ и ЖБК:

1. При расчете арматуры за отправные точки берутся пределы разрушающих деформирующих сил в зоне растяжения бетона. Прутья следует располагать по направлению сил растяжения. Разрушающее воздействие в стандартных разрезах нейтрализуется за счет арматуры, размещенной продольно. А для смягчения действия разрушающих сил в наклонных разрезах арматуру укладывают поперечно. При этом она еще и уменьшает деформацию по главной оси. Таким образом, форм разрушения существует две:

• по нормальным сечениям (под воздействием изгибающего момента);
• по наклонным сечениям (под влиянием наклонных сил).

2. При проектировании железобетонных конструкций, согласно используемым при этом опытным методам расчетов, выделяют и учитывают три основные стадии напряженно-деформированного состояния:

• первые мелкие трещинки в местах наибольшего растяжения (нагрузка идет и на бетон, и на стальные прутья);
• крупные трещины в бетоне (в местах растрескивания нагрузку берут на себя прутья, а там где трещин нет – конструкцию держат вместе и бетон, и сталь);
• разрушение (происходит на границе показателя текучести стали).

2 метода проектирования железобетонных конструкций

Метод 1: расчет соответствующих сечений по допускаемым напряжениям.

Здесь за основу берутся допущения о замене площади сечения арматуры площадью сечения бетона. Однако при этом не представляется возможным точно высчитать напряжение в материалах (потому что бетон здесь принимается за упругий материал), а значит и их запас прочности. В итоге арматуры расходуется больше. Кроме того, метод малоэффективен еще и потому, что постоянно появляются новые высокопрочные виды бетона и стали.

Метод 2: расчет по разрушающим усилиям (по предельным состояниям).

Суть метода состоит в том, чтобы высчитать предельные состояния конструкций из железобетона. Расчетные коэффициенты при этом применяются такие, чтобы учесть самые сильные предполагаемые нагрузки и минимально возможную прочность материалов. Данный подход позволяет разумнее расходовать ресурсы в процессе строительства.

Показатели нагрузок (от разных видов воздействий), сопротивления (для сталей и бетонов разных марок) прописаны в СНИП, которые и используются при проектировании железобетонных конструкций. Виды нагрузок различают следующие:

• Постоянные: идут от постоянных и ограждающих конструктивных элементов, от грунтов.
• Длительные: идут от стационарного оборудования, от грузов (на складах), нагрузки в жилых домах.
• Кратковременные нагрузки: недолго воздействующие на конструктивные элементы (к примеру, пока изготавливается, монтируется или транспортируется какое-либо изделие из железобетона).
• Нагрузки особого характера: от взрывов, землетрясений, перемещений грунтовых слоев, иные воздействия аварийного характера.

Резюмируя, можно выделить следующие рекомендации для проектирования железобетонных конструкций: непременно принимать во внимание условия их эксплуатации, высчитывать предполагаемые общие нагрузки и правильно подбирать состав и характеристики бетона и арматурной стали (в соответствии с положениями СНИП). При выполнении этих условий конструкции получатся надежными, долговечными и будут дешевле обходиться в производстве.

Источник

Что является основанием для разработки проекта по ремонту железобетонных конструкций сооружения

КОНСТРУКЦИИ БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ

Правила ремонта и усиления

Concrete and reinforced concrete structures. Rules of structural repair and reinforcement

Дата введения 2018-06-13

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ — АО «НИЦ «Строительство» — НИИЖБ им.А.А.Гвоздева, Закрытое акционерное общество «Триада-Холдинг» (ЗАО «Триада-Холдинг»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом обязательных требований, установленных в Федеральных законах от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» и содержит общие требования к усилению и ремонту бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Свод правил разработан авторским коллективом АО «НИЦ «Строительство» — НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (руководитель работы — канд. техн. наук А.Н.Болгов; д-р техн. наук В.Ф.Степанова, Н.К.Розенталь, канд. техн. наук Д.В.Кузеванов, С.И.Иванов, ст. науч. сотр. С.Е.Соколова), ЗАО «Триада-Холдинг» (руководитель работы — д-р техн. наук А.А.Шилин, канд. техн. наук А.М.Кириленко, М.В.Зайцев, Д.В.Картузов, ст. инж. А.Б.Щукина, ст. инж. Д.В.Боган).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил распространяется на проектирование ремонта и усиления бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, эксплуатируемых в климатических условиях России (при систематическом воздействии температур не выше 50°С и не ниже минус 70°С).

1.2 Требования настоящего свода правил распространяются на проектирование и расчет бетонных и железобетонных конструкций, усиливаемых стальным прокатом, композитными материалами, а также на ремонт бетонных и железобетонных конструкций, изготовленных из тяжелого мелкозернистого и конструкционного легкого бетона.

1.3 При проектировании ремонта и усиления бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для работы в особых условиях эксплуатации (при сейсмических воздействиях, в условиях повышенной влажности, после пожара), должны соблюдаться дополнительные требования, предъявляемые к усилениям таких конструкций.

1.4 Требования настоящего свода правил не распространяются на проектирование усиления бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, транспортных тоннелей, метрополитенов, труб под насыпями, покрытий автомобильных дорог и аэродромов, армоцементных конструкций, а также конструкций, изготовляемых из бетонов плотностью менее 1600 и свыше 2500 кг/м .

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 9.072-77 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Термины и определения

ГОСТ 9.407-2015 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида

ГОСТ 12.3.002-2014 Система стандартов безопасности труда. Процессы производственные. Общие требования безопасности

ГОСТ 112-78 Термометры метеорологические стеклянные. Технические условия

ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики

ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 12020-72 Пластмассы. Методы определения стойкости к действию химических сред

ГОСТ 12730.1-78 Бетоны. Методы определения плотности

ГОСТ 12730.2-78 Бетоны. Метод определения влажности

ГОСТ 14098-2014 Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Типы, конструкции и размеры

ГОСТ 15140-78 Материалы лакокрасочные. Методы определения адгезии

ГОСТ 16976-71 Покрытия лакокрасочные. Метод определения степени меления

ГОСТ 17623-87 Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотности

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 17625-83 Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 21718-84 Материалы строительные. Диэлькометрический метод измерения влажности

ГОСТ 22690-2015 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 22904-93 Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 28574-2014 Защита от коррозии в строительстве. Конструкции бетонные и железобетонные. Методы испытаний адгезии защитных покрытий

ГОСТ 31383-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний

ГОСТ 31384-2017 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния

ГОСТ 31993-2013 (ISO 2808:2007) Материалы лакокрасочные. Определение толщины покрытия

ГОСТ 32016-2012 Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций. Общие требования

ГОСТ 32017-2012 Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций. Требования к системам защиты бетона при ремонте

ГОСТ 32943-2014 Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций. Требования к клеевым соединениям элементов усиления конструкций

ГОСТ 33762-2016 Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций. Требования к инъекционно-уплотняющим составам и уплотнениям трещин, полостей и расщелин

ГОСТ Р 56378-2015 Материалы и системы для защиты и ремонта бетонных конструкций. Требования к ремонтным смесям и адгезионным соединениям контактной зоны при восстановлении конструкций

ГОСТ Р 56703-2015 Смеси сухие строительные гидроизоляционные проникающие капиллярные на цементном вяжущем. Технические условия

ГОСТ Р 52804-2007 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний

ГОСТ Р 52892-2007 Вибрация и удар. Вибрация зданий. Измерение вибрации и оценка ее воздействия на конструкцию

ГОСТ Р 56731-2015 Анкеры механические для крепления в бетоне. Методы испытаний

СП 16.13330.2011 «СНиП II-23-81* Стальные конструкции»

СП 20.13330.2016 «СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия»

СП 28.13330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии» (с изменениями N 1, N 2)

СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства» (с изменением N 1)

СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (с изменениями N 1, N 2)

СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции» (с изменением N 1)

СП 164.1325800.2014 Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования

СП 1.1.1058-01 Организация и проведение производственного контроля за соблюдением санитарных правил и выполнением санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий

СанПиН 2.1.7.1322-03 Гигиенические требования к размещению и обезвреживанию отходов производства и потребления

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применяют термины по СП 63.13330, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 адгезия: Совокупность сил, связывающих ремонтный состав, «новый» бетон с основанием (бетоном, железобетоном).

3.2 активная углепластиковая сетка: Сетка, смоченная в полимерном составе перед ее укладкой в минеральную матрицу.

3.3 бандаж (пластырь) трещин: Слой определенной толщины и ширины полимерного или полимерцементного состава, обеспечивающего герметизацию.

3.4 бетонное основание (здесь): Часть ремонтируемой или усиляемой железобетонной конструкции на которую наносятся ремонтные и защитные материалы или к которой крепятся конструкции усиления.

гидрофобизирующая пропитка: Обработка бетона путем создания водоотталкивающей поверхности, при этом поры и капилляры остаются незаполненными, пленка на поверхности бетона не образуется, внешний вид меняется мало или не меняется вообще.

3.6 дефект (здесь): Отдельное несоответствие конструкций какому-либо параметру, установленному проектной и технологической документацией или нормативным документом.

защита: Меры, направленные на то, чтобы предотвратить или уменьшить образование дефектов в конструкции.

* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 32016-2012, здесь и далее по тексту. — Примечание изготовителя базы данных.

материал: Компоненты, собранные по определенному рецепту в композит для ремонта или защиты бетонных конструкций.

Источник