Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
10
Добавлен:
05.12.2023
Размер:
820.2 Кб
Скачать

С.В. Зубанов

УДК 665/617:69.059.14

С.В. ЗУБАНОВ

старший преподаватель кафедры городского строительства и хозяйства Самарский государственный архитектурно-строительный университет

РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КИРПИЧНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ НЕФТЕХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИХ БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

RESULTS OF ENGINIRING INSPECTION OF TECHNICAL CONDITION OF BUILDINGS` BRICK WALLS OF PETROCHEMENICAL INDUSTRY ENTERPRISE TO ITS SAFETY OPERATION

Представлены результаты обследования и диагно- стикитехническогосостояниякирпичныхстенздания предприятия нефтехимической промышленности Са- марской области. Приведены основные конструктив- ные характеристики зданий с кирпичными стенами. Даны основные виды дефектов и повреждений кирпич- ных конструкций зданий. Выявлены характерные при- чины повреждений каменных конструкций зданий.

Ключевые слова: обследование, повреждения, трещины, здание, кирпичная стена.

There are represented results of engineering inspection and diagnostics of technical condition of buildings` brick walls of Samara Region`s petrochemical industry enterprise in the article. There are given major constructive characteristics of buildings with brick walls. There are given main types of defects and damages of building brick structures. There are detected reasons of defects stone constructions of buldings.

Key words: еngineering inspection, defects, cracks, building, brick wall.

Стены из каменной кладки в настоящее время являются преобладающим видом наружных стен промышленных зданий. Стены из камней мелких размеров (кирпич глиняный, силикатный, шлако- блоки и др.) применяются в одноэтажных и много- этажных зданиях и бывают несущими, самонесущи- ми и ненесущими.

Модернизация технологического оборудова- ния завода, а также длительная эксплуатация зда- ний вызвали необходимость проведения визуально- го и инструментального обследований технического состояния строительных конструкций зданий.

На одном из предприятий нефтехимической промышленности Самарской области проводилось обследование технического состояния строительных конструкций зданий и сооружений.

Основные данные по шести обследуемым зда- ниям с поврежденными кирпичными стенами при- ведены в табл. 1.

Несущими элементами обследуемых каркас- ных зданий являются сборные железобетонные ко- лонны, ребристые плиты перекрытия и покрытия, ригели перекрытия и балки покрытия. Ограждаю- щие конструкции кирпичные стены из силикатно-

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

Основные параметры обследуемых зданий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Параметры для зданий и сооружений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Показатель

Насосная

БК-6

 

Отделение

Отделение

АБК БК-4

Насосное

 

47

 

растворов

отгонки

отделение

 

 

 

Е-1

Е-1

 

Д-6

 

 

 

 

 

Ширина, м

18,0

36,0

 

30,0

18,0

18,0

12,0

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина, м

36,0

106,0

 

30,0

66,0

30,0

120,0

 

 

 

 

 

 

 

 

Общая высота, м

7,05

16,2

 

17,6

33,8

9,0

8,7

 

 

 

 

 

 

 

 

Количество

1

1

 

3

5

2

1

этажей

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструктивная

Бескаркасная

Каркасная

 

Каркасная

Каркасная

Со cмешанным

Со cмешанным

схема

 

 

 

 

 

каркасом

каркасом

Кирпич стен

Силикатный

Силикатный

 

Глиняный

Силикатный

Силикатный,

Силикатный

 

 

 

 

 

 

глиняный

 

Год постройки

Нет данных

1975

 

1961

1961

1982

1961

73 Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2013 | 3 (11)

Повреждения и их влияние на безопасность строения

гоилиглиняногокирпичей, керамзитобетонныесте-

Между отм. 10.2 и 16.2 м выявлены сквозные наклон-

новые панели. Толщина кирпичных стен составляет

ные трещины в стене на всю высоту, ширина раскры-

380 и 510 мм.

тия трещин 1-5 мм.

Несущими элементами в здании насосной

Отделение растворов Е-1

станции №47 являются кирпичные пилястры, сбор-

В ограждающих стенах имеются локальные

ные железобетонные балки и плиты покрытия.

участки замачивания, наклонные и вертикальные

Кирпичные стены выполнены из силикатно-

трещины шириной раскрытия до 10 мм (рис. 3), рас-

го кирпича. Стены подвала монолитные железо-

шатывание и выпирание кладки стены в карнизной

бетонные. Размеры поперечного сечения пилястр

зоне с выпадением отдельных кирпичей. На стенах

– 510х640 мм. Толщина наружных кирпичных стен

лестничной клетки наблюдается растрескивание

– 380 мм.

кладки. Зафиксирована подвижка верхней зоны сте-

Сотрудниками ОНИЛ «Реконструкция» был

ны в осях П, 7-8. Нарушена зона сопряжения стены

выполнен комплекс работ по обследованию строи-

с колоннами по осям П и Д. В целом ограждающие

тельных конструкций производственных зданий и

конструкции находятся в работоспособном состоя-

выявленыосновныедефектыиповреждения, возник-

нии.

шие в кирпичных стенах при длительной эксплуата-

Отделение отгонки Е-1

ции, воздействия атмосферных осадков и агрессив-

При осмотре наружных стен обнаружены де-

ной среды нефтехимического производства.

формации в виде трещин различной ориентации

В ходе обследования выявлены следующие

ширинойраскрытиядо25 мм, рыхлаякладкавместах

основные дефекты и повреждения кирпичных стен

низкого качества кладочных работ, размораживание

зданий.

и эрозия кладки глубиной до 45 мм, замачивание

Насосная №47

на отдельных участках. Выявлены две вертикальные

В наружных кирпичных стенах обнаружены

трещины в верхней части кладки стены, ширина рас-

вертикальные и наклонные трещины шириной рас-

крытия которых до 25 мм, длина 10-12 м (рис. 5), а

крытия до 4 мм, вертикальные трещины шириной

также сквозная трещина в зоне опирания подкрано-

раскрытия до 5 мм в надоконной зоне, эрозия

вой балки на отметке 30.0 м, ширина раскрытия до

кирпичной кладки в карнизной зоне глубиной до

20 мм.

125 мм (рис. 1), нарушение защитного слоя штука-

Продольнаянаружнаястеначастичноотремон-

турки в цокольной части, а также выявлены рас-

тирована, в частности выполнено усиление участков

слоение кирпичной кладки и следы замачивания.

стены с помощью металлических накладок, устрое-

На отдельных участках наружных стен заново пере-

ны металлические обоймы простенков в уровнях

ложили кирпичную кладку.

3-5-го этажей (рис. 6).

Производственный корпус БК-6

Во внутренних стенах обнаружены наклонные

Вследствие динамического воздействия от кра-

и вертикальные трещины в зоне расположения лест-

нового оборудования и аппаратов, а также плотного

ничных клеток. Большинство трещин наблюдается

сопряженияподкрановыхбалокистенобразовались

в зоне сопряжения продольных и поперечных стен,

наклонныеивертикальныетрещиныразличнойдли-

ширина раскрытия которых составляет 1-5 мм. Име-

ны во внутренних самонесущих стенах (рис. 2). Ши-

ется наклонная трещина на отметке 15.0 м, ширина

рина раскрытия трещин составляет от 1 до 10 мм.

раскрытия до 5 мм.

Рис. 1. Эрозионные повреждения кирпичной кладки в карнизной зоне

Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2013 | 3 (11)

74

С.В. Зубанов

Рис. 2. Наклонные трещины в стене в зоне сопряжения с подкрановой балкой, образовавшиеся из-за динамических воздействий от кранового оборудования и плотного сопряжения

Рис. 3. Наклонные трещины в подоконной зоне кирпичной стены

75 Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2013 | 3 (11)

Повреждения и их влияние на безопасность строения

Рис. 4. Усиление поврежденного участка кирпичной стены в подоконной зоне (выполнение рекомендаций)

Рис. 5. Вертикальные трещины в кирпичной стене выше отметки +18.0 м

Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2013 | 3 (11)

76

С.В. Зубанов

Рис. 6. Усиление простенков металлической обоймой и участка стены с помощью металлических накладок

Рис. 7. Просадка грунта и разлом кирпичной стены венткамеры

77 Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2013 | 3 (11)

Повреждения и их влияние на безопасность строения

АБК БК-4

1. Наклонные и вертикальные трещины во вну-

Внутренние кирпичные стены венткамер име-

тренних и наружных самонесущих кирпичных сте-

ют разрушения в виде трещин и разломов, а также

нах шириной раскрытия до 25 мм.

нарушения зоны сопряжения с поперечной стеной.

2.

Эрозионные повреждения кирпичной клад-

Выявлена просадка пола (рис. 7). Причиной повреж-

ки на глубину до 200 мм.

дений является просадка грунта под кирпичными

3.

Расшатывание и выпирание кладки стены в

перегородками. Деформации стабилизированы.

карнизной зоне с выпадением кирпичей.

Насосное отделение Д-6

4.

Нарушение зоны сопряжения поперечной и

В ограждающих и несущих стенах имеются ло-

продольной стен.

кальные участки замачивания, эрозионные разруше-

5.

Наклонные трещины в несущих кирпичных

ния кладки на глубину до 200 мм (рис. 8), трещины

стенах (пилястрах) в зоне опирания на них прогонов

шириной раскрытия от 1 до 20 мм, выявлены на-

и балок покрытия.

рушения сплошности кладки стены, на локальных

6.

Разрушения в виде трещин и разломов кир-

участках расшатана кладка с выпадением отдельных

пичных перегородок венткамер.

кирпичей в местах ввода технологических трубопро-

7. Выпадениеотдельныхкирпичейвместахвво-

водов. Площадьнаружнойстены, накоторойобнару-

да технологических трубопроводов.

жены повреждения, составляет 25 % от общей пло-

8.

Нарушение защитного слоя штукатурки в

щади. Несущая кирпичная стена имеет наклонную

цокольной части и следы замачивания кирпичной

трещину в зоне опирания прогона на стену, длина

кладки.

– 1,5 м, ширина раскрытия до 10 мм (рис. 9). Нару-

9. Рыхлая кладка в местах низкого качества кла-

шено сопряжение поперечной и продольной стен.

дочных работ.

При проведении инструментального обсле-

Анализ указанных дефектов показал, что они

дования кирпичных стен, в частности, выполня-

вызваны следующими причинами:

лось определение прочности кирпича и раство-

1.

Динамическим и вибрационным воздействи-

ра неразрушающими методами с применением

ями от кранового и технологического оборудования

прибора-склерометра «ОНИКС-2.5», НПЦ «Карат»

при плотном сопряжении поперечных стен и под-

и ультразвукового прибора УК 1401 в соответствии с

крановых балок, вызывающими появление трещин в

методиками, изложенными в [1], [2]. Значения проч-

кирпичных стенах.

ности материалов кладки, полученные при натурных

2. Длительнойэксплуатациейзданийбездолж-

испытаниях неразрушающим методом с помощью

ного ремонта.

прибора «ОНИКС-2.5», устанавливались с примене-

3.

Атмосферными и агрессивными воздей-

нием переходных коэффициентов, определенных на

ствиями, знакопеременными температурами. При

основании лабораторных испытаний образцов кир-

отрицательных температурах избыточная влага,

пича и раствора. Определение прочности кирпича

находящаяся в порах, превращается в лед со значи-

ультразвуковым прибором УК 1401 выполнялось с

тельным увеличением в объеме, что приводит к до-

учетом исследований, проведенных на базе ОНИЛ

полнительному давлению на стенки пор и капилля-

«Реконструкция», результатыкоторыхчастичнопред-

ров. При неоднократном повторении этого процесса

ставлены в [3]. Для большинства обследуемых зданий

нарушается структура материала и снижаются его

проектная марка кирпича М75, раствора М25 и

прочностные характеристики.

М50. По результатам определения прочности кирпи-

4.

Протечками кровельного покрытия, приво-

ча и раствора неразрушающими методами, фактиче-

дящими к интенсивному замачиванию кирпичной

ская прочность кирпича изменяется от 5,4 до 7,3МПа,

кладки в карнизной зоне и, как следствие, к наруше-

раствораот2,0 до2,4 МПаиот4,0 до4,8 МПа. Таким

нию ее целостности.

образом, снижение прочности кирпича составило от

5.

Механическими повреждениями.

3 до 28 %, раствора от 4 до 20 %. Фактические проч-

6.

Просадками грунта основания и отсутствием

ностикирпичаираствораиспользовалисьдлявыпол-

подливок под перегородками.

нения поверочных расчетов кирпичной кладки стен.

Для обеспечения безопасной эксплуатации

Обобщаяповреждения, выявленныеприобсле-

зданий по результатам обследования были даны

довании шести зданий, можно выделить следующие

следующие рекомендации по ремонту и восстанов-

основные повреждения и дефекты кирпичных стен:

лению поврежденных участков кирпичных стен:

Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2013 | 3 (11)

78

С.В. Зубанов

Рис. 8. Эрозионное разрушение кирпичной кладки в надоконной зоне стены

Рис. 9. Наклонная трещина в зоне опирания прогона на стену

79 Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2013 | 3 (11)

Повреждения и их влияние на безопасность строения

1. Отремонтировать поврежденные участки

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

кирпичных стен. Трещины в стенах расшить, зачека-

1. СП 13-102-2003. Правила обследования несу-

нить паклей, смоченной в цементно-песчаном рас-

щих строительных конструкций зданий и сооружений

творе М200 или заделать другими специальными

[Текст] / Госстрой России. – М., 2004.

составами.

2. ГОСТ 24332-88. Кирпич и камни силикатные.

2. Расшатавшуюся кладку в карнизной зоне

Ультразвуковой метод определения прочности при

переложить.

сжатии [Текст] / Госстрой СССР. - М., 1988.

3. Разрушенные участки кирпичной кладки

3. Зубанов, С.В. Возможность моделирования кир-

стеночиститьотслабогоматериалаизаштукатурить

пичной кладки и оценка ее прочностных характеристик

с затиркой по лицевой плоскости.

ультразвуковым методом. МСНТ. Итоги диссертаци-

4. Участки стен, поврежденных сквозными тре-

онных исследований [Текст] / С.В. Зубанов // Материа-

щинами, усилить металлическими накладками.

лы IV Всероссийского конкурса молодых ученых. - М.,

5. Простенки усилить с помощью металличе-

2012.

ской обоймы.

© Зубанов С.В., 2013

6. Стянуть анкерами зону сопряжения попе-

речной и продольной стен.

 

7. Отремонтировать поврежденные участки

 

кирпичных стен венткамер. Разрушенные участки

 

кладки переложить.

 

8. Восстановить крепление стен к колоннам.

 

9. Организовать контроль за возможным разви-

 

тием зафиксированных трещин, для чего установить

 

маяки и вести периодический контроль замеров

 

один раз в квартал.

 

Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура | 2013 | 3 (11)

80