Обследование аварийных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Геодезический контроль является составной частью системы технического контроля за эксплуатацией конструкций зданий, сооружений и крупногабаритного технологического оборудования промышленных предприятий и гражданских комплексов.

Промышленная санитария - комплекс обоснованных мероприятий направленных на определение технического состояния сооружения с оценкой его эксплуатационной надежности.

При выполнении промышленно-санитарных работ осуществляется определение параметров различных групп:

- параметры прочностных характеристик строительных конструкций;

- геометрические параметры сооружения;

- радиационные параметры.

По статическим и динамическим геометрическим характеристикам оценивается НДС, т.е. строится модель НДС и по названной модели формируется представление об эксплуатационной надежности сооружения.

Основные задачи промышленной санитарии:

1. Оценка реального НДС сооружения по результатам определения полной геометрии сооружения.

2. Определение факторов, влияющих на изменение НДС сооружений.

3. Разработка рекомендаций и мероприятий по устранению или уменьшению влияния негативных факторов на НДС.

Комплекс геодезических работ, которые выполняются при промышленно-санитарном обследовании сооружений:

1. Определение деформационных характеристик участка земной поверхности:

- вертикальных деформационных характеристик;

- горизонтальных деформационных характеристик.

2. Определение деформационных характеристик зданий и сооружений:

- определение осадок фундаментов и оснований;

- горизонтальных смещений сооружения;

- кренов и перекосов сооружения, как в целом, так и отдельных конструкций;

- прямолинейность;

- скручивание сооружения;

- кручение сооружения.

3. Определение трещин и разломов. Внутренняя дефектоскопия.

4. Прогнозирование динамики геометрии сооружения.

5. Разработка рекомендаций по восстановлению эксплуатационной надежности.

1. Техническое задание

Необходимо выполнить оценку технического состояния жилого кирпичного пятиэтажного здания, расположенного по адресу: бульвар Героев д. 5/3 (см. рис. 1) и оценить уровень его эксплуатационной надежности.

За исходные следует принять следующие репера: Rp 1, Rp 2, Rp 3, Rp 4, Анализ их устойчивости произвести методом повторного нивелирования 5 циклами с периодичностью 1 год.

Наблюдение за осадками здания следует осуществить нивелированием 25 осадочных марок, установленных на стенах здания в 5 циклах. Периодичность наблюдения принять равной 1 году.

Среднеквадратические ошибки определения осадок марок здания согласно требованиям СНиП III-2-75 принять равными 2 мм., т.к. здание возведено на глинистых грунтах.

Исследование деформации здания произвести изучением его кренов, полученных в 5 циклах, с периодичностью также 1 год. Ошибку наблюдения, согласно СНиПу, принять равной 3 мм.

По итогам проделанной работы сделать заключение о техническом состоянии здания. Заключение произвести согласно расчетам:

- обработка результатов повторного нивелирования;

- обработка определенных осадок сооружения;

- обработка результатов повторных измерений кренов.

Выдержки из СНиПа по допустимым деформациям сооружения даны в табл. 1.

Таблица 1

№ п.п	Сооружения и элементы конструкций	Относительная разность осадок (перекос) S/l	Крен i	Средняя S или (в скобках) максимальная Smax осадка, см
1.	Здания и сооружения, в конструкциях которых не возникают усилия от неравномерных осадок	0,006	-	(15)
2.	Производственные и гражданские одно- и многоэтажные здания с полным каркасом (здесь l - расстояние между осями фундаментов): Железобетонные рамы без заполнения; То же, с заполнением; Стальные рамы без заполнения; То же, с заполнением.	0,002 0,001 0,004 0,002	- - - -	(8) (8) (12) (12)
3.	Многоэтажные бескаркасные здания с несущими стенами (здесь l - полудлина здания): Из крупных панелей; Из крупных блоков или кирпичной кладки без армирования; То же, с армированием, в том числе с устройством железобетонных поясов.	0,0016 0,002 0,0024	0,005 0,005 0,005	10 10 10
4.	Сооружения элеваторов из железобетонных конструкций: Рабочее здание и силосный корпус монолитной конструкции на одной фундаментальной плите; То же, сборной конструкции; Отдельно стоящий силосный корпус монолитной конструкции; То же, сборной конструкции; Отдельно стоящее рабочее здание.	- - - - -	0,003 0,003 0,004 0,004 0,004	40 30 40 30 25
5.	Дымовые трубы высотой H, м: Н100 100H200 200H300 H300	- - - -	0.005 1/(2H) 1/(2H) 1/(2H)	40 30 20 10
6.	Жесткие сооружения высотой до 100 м, кроме указанных в поз. 4 и 5	-	0,004	20
7.	Антенные сооружения связи: Стволы мачт заземленные; То же, электрически изолированные; Изолированные радиобашни; Башни коротковолновых радиостанций; Отдельные блоки башен.	- - 0,002 0,0025 0,001	0,002 0,001 - - -	20 10 - - -
8.	Опоры воздушных линий электропередачи (здесь l - расстояния между осями блоков фундаментов в направлении горизонтальных нагрузок, а в опорах с оттяжками - расстояние между осями сжатого фундамента и анкера): Промежуточные прямые; Анкерные и анкерно-угловые, порталы открытых распределительных устройств; Специальные переходные.	0,003 0,0025 0,002	0,003 0,0025 0,002	- - -

2. Разработка проекта геодезических работ по определению осадок здания

2.1 Общая характеристика геодезических работ по определению осадок здания

геодезический осадка нивелирный крен

Осадками называют деформации основания здания, происходящие в результате уплотнения грунта под воздействием внешних нагрузок и в отдельных случаях собственного веса грунта, не сопровождающиеся коренным изменением его структуры.

Для наблюдения за осадками зданий применяют следующие геодезические методы:

- геометрическое нивелирование коротким лучом (до 25 метров);

- тригонометрическое нивелирование коротким лучом (до 100 метров);

- гидростатическое нивелирование;

- наземная фотограмметрическая и стереофотограмметрическая съемки.

Для определения полных абсолютных значений осадок нивелирование производят от реперов, принятых за исходные, неподвижные. Наиболее распространенным методом наблюдений за осадками является периодическое высокоточное нивелирование знаков, установленных на исследуемом сооружении. Эти знаки, которые принято называть осадочными марками, перемещаются вместе с сооружением, и, следовательно, по наблюдениям за ними можно судить о величине осадки сооружения.

В нашем случае для наблюдения за осадками здания был использован метод геометрического нивелирования, заданы 4 исходных репера: Rp1, Rp 2, Rp 3, Rp 4, а также в стены исследуемого здания были установлены 25 осадочных марок.

Перед определением осадок здания необходимо произвести анализ устойчивости исходных реперов. Для этого между ними прокладывают нивелирные ходы II класса и вычисляют отметки этих реперов. Затем по одному из существующих методов производят анализ устойчивости реперов.

Для анализа устойчивости реперов был использован способ корреляционного анализа превышений, предложенный А. Костехелем. При выявлении неустойчивого репера он исключается из числа исходных.

По полученным отметкам осадочных марок определяют следующие величины:

- величину осадки между двумя смежными циклами;

- общую осадку по всем циклам;

2.2 Описание исходной высотной основы

В зависимости от требований и точности наблюдений за осадками исходными реперами могут служить:

- глубинные фундаментальные реперы, закладываемые в коренные, стабильные породы;

- грунтовые реперы, закладываемые ниже глубины промерзания грунта;

- стенные знаки, заложенные в стенах зданий, осадку фундаментов которых можно считать практически закончившейся.

Грунтовые и стенные реперы должны находиться вне зоны влияния исследуемого здания. Причем их количество должно быть не менее 3-х. После установки исходных реперов на один их них передается отметка от ближайшей точки геодезической высотной сети.

За исходную высотную основу был принят куст опорных реперов: Rp 1, Rp 2, Rp 3, Rp 4. Схема взаимного расположения реперов относительно исследуемого здания приведена на рис. 2. Отметки реперов, длины нивелирных ходов и их веса приведены в табл. 2,3.

Таблица 2. Ведомость отметок реперов

Rp1	Rp2	Rp3	Rp4
147,1	147,3	153,8	150,2

Таблица 3. Ведомость длин нивелирных ходов

Ход между реперами	Длина хода L, км	Вес хода P
1-2	0,56	1,79
2-3	0,31	3,23
3-4	0,585	1,71
4-1	0,19	5,26

Рис. 2

В зависимости от района проведения работ выбирается тип используемых реперов. В связи с этим были выбраны следующие типы реперов:

- Rp1 и Rp3 - фундаментальный репер для районов с сезонным промерзанием грунтов. Тип 161 oп. знак (рис. 3)

- Rp2 и Rp4 - грунтовый репер. Тип 160 oп. знак (рис. 4)



Рис. 3 Рис. 4

2.3 Проект размещения осадочных марок

Наиболее универсальным способом наблюдения за осадками является периодическое высокоточное нивелирование осадочных марок, заложенных в тело сооружения. Конструкции осадочных марок бывают различными. В нашем случае применялись марки, вид которой приведен на рис. 5. В качестве высотной основы, от которой определяются отметки осадочных марок, служит сеть исходных реперов, установленных вне зоны возможных деформаций.

Размещение деформационных марок и опорных знаков является одной из основных частей всей работы по определению осадок сооружения. От правильности размещения и числа марок зависят качество, полнота и однозначность выявленных осадок. Марки на зданиях необходимо устанавливать примерно на одном уровне. Располагать их следует по углам здания, по обе стороны осадочных и температурных швов, в местах примыкания продольных и поперечных перекрытий.



Рис. 5. Осадочная марка

Расстояния между марками зависят от конструкции здания, величины ожидаемой осадки и ее неравномерности, а также от цели проведения измерений осадок.

Для жилых и общественных бескаркасных зданий с несущими кирпичными стенами и ленточным фундаментом марки размещают по периметру через 10 - 15 метров. При ширине здания более 15 метров марки устанавливают на поперечных стенах в местах пересечения их с продольной осью.

Для промышленных сооружений и жилых каркасных и общественных зданий марки устанавливают на несущих колоннах по периметру здания и внутри его.

Для жилых бескаркасных крупнопанельных и общественных зданий со сборными фундаментами марки устанавливают по периметру и осям зданий через 6 - 8 метров приблизительно через двойной шаг панелей.

Для зданий имеющих свайные фундаменты, марки размещают не более чем через 15 метров по продольным и поперечным осям сооружения.

Для многоэтажных производственных зданий и промышленных сооружений, имеющих сплошную фундаментальную плиту, марки следует размещать по разбивочным поперечным и продольным осям плиты и ее периметру из расчета 1 марка на 100 м² площади.

Места расположения марок проектируют на плане фундаментов. Каждой марке присваивают номер. Если в процессе измерения выявляется, что марка уничтожена, то устанавливается новая марка в радиусе не более 3 метров от расположения прежней и на нее передается отметка. Новой марке присваивают тот же номер с добавлением буквы «Н».

Схема расположения марок представлена ниже.

Схема дома с марками

2.4 Обработка результатов повторного нивелирования

При оценке точности нивелирования и определения осадок предполагалось, что исходные реперы за время всех циклов наблюдений не изменяли свою высоту. Между тем установлено, что отметки реперов, заложенных даже в скальных породах, могут изменяться, вследствие чего в измеряемые превышения входят ошибки. Поэтому для достоверного выявления осадок наблюдаемых элементов сооружения необходимо проводить тщательный анализ устойчивости исходных реперов и на основании этого анализа определять наиболее стабильный репер.

Иногда за исходные принимают наиболее удаленные знаки, которые должны устанавливаться вне сферы влияния сооружения. Однако значительное удаление исходных знаков от объекта ведет к потере точности при передаче отметок. Кроме того, границы воздействия сооружения весьма неопределенны, и реперы, расположенные как будто за пределами мобильной зоны, на самом деле могут смещаться вместе с породами, в которых заложены их якоря. В таких неопределенных случаях стремятся создать знаки, которые по своей конструкции гарантировали бы надежную сохранность исходной отметки. Такой путь также не всегда обеспечивает решение поставленной задачи, т.к. создать совершенно стабильный знак практически невозможно. Кроме того, сооружения сложных, высоко устойчивых знаков связано со значительными экономическими затратами. Поэтому анализу устойчивости реперов по результатам повторных измерений необходимо придавать большое значение, стремясь ослабить влияние смещений реперов на результаты нивелирования.

Рассмотрим один из способов анализа устойчивости реперов.

Способ, разработанный румынским геодезистом А. Костехелем. Он основан на принципе неизменной отметки наиболее устойчивого репера сети. Автор предполагает, что колебания отметок реперов в разных циклах вызвано главным образом их осадками. При разработке этого метода А. Костехель исходил из следующих соображений.

Если между двумя реперами проложить нивелирный ход в прямом направлении, а в обратном - через определенный период времени, то в полученную невязку будет включена величина осадки. Сравнив величину этой осадки с допустимой, можно сделать вывод о проседании или не проседании репера, т.к. ошибка измерений не должна превышать допустимую невязку. Но в этом случае будет отсутствовать контроль измерений, поэтому хода прямом и обратном направлении должен быть двойным.

Для характеристики стабильности сети опорных реперов в каждом цикле наблюдений i для каждого репера j вычисляют изменение его отметки H_j.

Предельная ошибка определения этой разности вычисляется по формуле:

где t - нормированный множитель, принимаемый равным 2,

- средняя квадратическая ошибка единицы веса,

- обратный вес хода.

,

где f - невязки в полигоне,

n-число станций в полигоне

, мм

Если величина h_j меньше допустимой невязки, т.е. при (f_доп= 2vL, т.к. выполнялось нивелирование I класса) влияние осадки репера не превышает ошибок нивелирования, и репер считается стабильным. В противном случае предполагается, что репер дает осадки и исключается из числа опорных.

Результаты анализа заданной сети даны в табл. 4-5.

Таблица 4. Таблица отчетов

Rp1	Rp2	Rp3	Rp4	Rp1	h
122,32	122,12				0,2
	121,36	121,36			0
		120,41	119,71		0,7
			118,39	119,83	-1,44
120,51	120,41				0,1
	121,71	121,71			0
		120,42	119,19		1,23
			119,73	121,73	-2
122,38	122,38				0
	123,29	123,07			0,22
		121,72	120,49		1,23
			120,89	122,4	-1,51
122,12	122,81				-0,69
	122,81	121,55			1,26
		121,49	120,49		1
			120,37	121,89	-1,52
121,65	121,61				0,04
	121,41	120,81			0,6
		120,61	119,59		1,02
			119,39	120,91	-1,52

Таблица 5. Определение стабильности реперов

№репера	превышение h, м	?h, мм	?S, мм	?S/?H
	1 цикл	2 цикл
1	0,2	0,1	-0,1	0,95	-9,46
2	0	0	0	1,27
3	0,7	1,23	0,53	0,93	1,75
4	-1,44	-2	-0,56	1,62	-2,90
		f=	-1,3
		м=	0,250185
№репера	превышение h, м		?h, мм	?S, мм	?S/?H
	1 цикл	3 цикл
1	0,2	0	-0,2	3,49	-17,46
2	0	0,22	0,22	4,69	21,33
3	0,7	1,23	0,53	3,42	6,45
4	-1,44	-1,51	-0,07	5,99	-85,63
		f=	4,8
		м=	0,92376
№репера	превышение h, м		?h, мм	?S, мм	?S/?H
	1 цикл	4 цикл
1	0,2	-0,69	-0,89	4,29	-4,82
2	0	1,26	1,26	5,77	4,58
3	0,7	1	0,3	4,20	14,00
4	-1,44	-1,52	-0,08	7,37	-92,10
		f=	5,9
		м=	1,135456
№репера	превышение h, м		?h, мм	?S, мм	?S/?H
	1 цикл	5 цикл
1	0,2	0,04	-0,16	4,95	-30,91
2	0	0,6	0,6	6,65	11,08
3	0,7	1,02	0,32	4,84	15,12
4	-1,44	-1,52	-0,08	8,49	-106,15
		f=	6,8
		м=	1,308661

Из анализа вычислений, приведенных в табл. 4-5, видно, что условию удовлетворяют все реперы кроме 2. Поэтому можно сделать вывод о том, что 2 репер является слабым.

После того, как произведена оценка устойчивости реперов и исключен неустойчивый репер, производится нивелирование всех марок, расположенных по периметру здания с опорой на устойчивые реперы. Для большинства стандартных и типовых сооружений определения отметок обеспечивается нивелированием I или II класса. Согласно руководству по наблюдению за деформациями оснований и фундаментов зданий и сооружений отметки марок определяются геометрическим нивелированием при двух горизонтах инструмента в прямом и обратном направлениях высокоточными нивелирами типа Н-05 с применением штриховых инварных реек по методике нивелирования I класса (для II класса нивелирами Н-1 и Н-2 с плоскопараллельной пластинкой). Нивелирный ход по маркам начинают от исходного репера и кончают на нем же или на другом репере. Длина визирного луча допускается до 25 метров, а его высота над поверхностью земли или пола - не менее 0,8 м. Накопление неравенств плеч в замкнутом ходе допускается не более 2 м. Расхождения в превышениях, полученных из двух горизонтов инструмента, не должны превышать 0.3 мм. Полученные превышения даны в табл. 6.

После уравнивания и оценки точности каждого цикла измерений вычисляют отметки Н осадочных марок (табл. 7).

По результатам полученных отметок марок определяются величины осадок S между двумя соседними циклами по формуле:

S_j = H_j - H_j-1,

где S_j - величина осадки в j - ом цикле;

а также величины накопленных осадок:

S_j=S_j-1+S_j,

где S_j - накопленная осадка в j - ом цикле.

Поцикловое определение отметок между осадочными марками и определение осадок и накопленных осадок представлено в таблице 7 и 8 соответственно.

Результаты вычислений осадок представлены в табл. 9.

Эпюры осадок и линии равных высот представлены на рис. 7-8

Таблица 6. Ведомость поциклового превышения между осадочными марками

№ марок	Цикл, превышение мм
	1	2	3	4	5
Rp-1	-148,2	-146,1	-146,1	-146,3	-146,5
1-2	-12,7	-13,9	-14,1	-14,6	-14,0
2-3	-154,2	-154,3	-154,5	-154,1	-154,5
3-4	-33,6	-34,6	-34,5	-34,5	-34,3
4-5	-39,6	-39,9	-41,2	-41,6	-41,1
5-6	-44,6	-45,6	-44,4	-44,0	-44,9
6-7	34,5	31,9	31,9	32,1	31,8
7-8	-178,6	-179,3	-179,6	-179,6	-179,7
8-9	-121,5	-121,9	-122,2	-122,8	-121,6
9-10	-28,5	-29,9	-29,3	-29,5	-30,1
10-11	-100,8	-100,3	-101,5	-101,2	-101,4
11-12	-227,8	-228,3	-228,4	-228,2	-228,3
12-13	41,6	40,9	40,1	40,1	40,4
13-14	-142,1	-142,8	-143,4	-143,2	-142,8
14-15	-13,2	-13,1	-12,4	-12,1	-11,9
15-16	-111,1	-110,0	-109,0	-109,1	-109,6
16-17	-209,5	-206,7	-206,4	-205,9	-205,3
17-18	-109,2	-108,4	-107,1	-107,7	-108,1
18-19	-80,3	-80,	-79,3	-79,3	-79,6
19-20	-260,4	-258,9	-259,8	-259,5	-259,4
20-21	-131,2	-130,4	-130,3	-130,6	-130,2
21-22	-171,6	-172,4	-171,9	-172,1	-172,3
22-23	-231,4	-231,6	-230,3	-231,4	-231,7
23-24	-158,1	-158,7	-158,8	-158,2	-157,2
24-25	-74,5	-74,0	-73,8	-73,8	-73,8

Таблица 9 Ведомость отметок осадочных марок

№№ п.п.	Отметки
	1 цикл	2 цикл	3 цикл	4 цикл	5 цикл
Rp1	147,1	147,1	147,1	147,1	147,1
M1	146,9518	146,9539	146,9539	146,9537	146,9535
M2	146,9391	146,94	146,9398	146,9391	146,9395
M3	146,7849	146,7857	146,7853	146,785	146,785
M4	146,7513	146,7511	146,7508	146,7505	146,7507
M5	146,7117	146,7112	146,7096	146,7089	146,7096
M6	146,6671	146,6656	146,6652	146,6649	146,6647
M7	146,7016	146,6975	146,6971	146,697	146,6965
M8	146,523	146,5182	146,5175	146,5174	146,5168
M9	146,4015	146,3963	146,3953	146,3946	146,3952
M10	146,373	146,3664	146,366	146,3651	146,3651
M11	146,2722	146,2661	146,2645	146,2639	146,2637
M12	146,0444	146,0378	146,0361	146,0357	146,0354
M13	146,086	146,0787	146,0762	146,0758	146,0758
M14	145,9439	145,9359	145,9328	145,9326	145,933
M15	145,9307	145,9228	145,9204	145,9205	145,9211
M16	145,8196	145,8128	145,8114	145,8114	145,8115
M17	145,6101	145,6061	145,605	145,6055	145,6062
M18	145,5009	145,4977	145,4979	145,4978	145,4981
M19	145,4206	145,4174	145,4186	145,4185	145,4185
M20	145,1602	145,1585	145,1588	145,159	145,1591
M21	145,029	145,0281	145,0285	145,0284	145,0289
M22	144,8574	144,8557	144,8566	144,8563	144,8566
M23	144,626	144,6241	144,6263	144,6249	144,6249
M24	144,4679	144,4654	144,4675	144,4667	144,4677
M25	144,3934	144,3914	144,3937	144,3929	144,3939

3. Разработка проекта геодезических работ по определения кренов здания

3.1 Общая характеристика геодезических работ по определению кренов здания

Неравномерные деформации основания здания являются причиной изменения пространственного положения здания или его частей. Одним из основных нормируемых СНиПом геометрических характеристик является крен здания.

Крен - это уклонение габаритов элементов здания, вертикально ориентированных от отвесной линии. Крены определяются для ребер здания и плоскостей стен по заданным сечениям.

При наблюдениях за наклонами фундаментов и кренами зданий и сооружений предельные ошибки измерений не должны превышать:

для фундаментов под агрегаты и машины… 0,00001 L;

для стен гражданских и производственных зданий 0,0001 Н;

для дымовых труб, башен, мачт……. 0,0005 Н,

где L и Н - соответственно длина фундамента и высота сооружения

Перед определением кренов, на здание условно наносят оси координат параллельно его продольным и поперечным осям, имеющие начало координат в геометрическом центре плоскости основания сооружения.

Частный крен - составляющая общего крена, спроецированная на одну из осей. Если частный крен направлен на уменьшение линейного размера здания, то он имеет знак «минус», если на увеличение - «плюс».

Для плоскостей определяют крены, имеющие лишь одну составляющую, перпендикулярную рассматриваемой плоскости. Их определение выполняют по некоторым сечениям данной плоскости. Количество плоскостей определяется конструктивным решением стен.

Крены ребер позволяют определить пространственную геометрию здания в целом. Крены плоскостей стен позволяют определять пространственную ориентацию стены и ее деформационные характеристики (прогиб, выгиб) и величины неплоскостности.

В зависимости от вида и высоты сооружения, технических требований и условий наблюдений для определения крена применяют различные способы.

Наиболее просто крен определяется с помощью отвеса или прибора вертикального проектирования (оптического или лазерного). Этот способ применяется в основном при возведении башенных сооружений, когда можно встать над его центром.

В сложных условиях, особенно для сооружений большой высоты, для определения крена применяют способы вертикального проектирования, координат, углов и др.

Так, в способе вертикального проектирования с двух точек I и II (рис. 9), расположенных на взаимно перпендикулярных осях сооружения и на удалении от него в полторы-две высоты, с помощью теодолита проектируют определяемую верхнюю точку на некоторую плоскость в основании сооружения (цоколь, рейку, палетку и т.п.). Зная расстояние S от теодолита до сооружения и затем d до его центра О, из наблюдений в нескольких циклах, используя отсчеты b и b₁, можно вычислить составляющие крена Q_x и Q_y по выбранным осям и полную величину крена Q.

В способе координат вокруг сооружения на расстоянии, равном полутора-двум его высотам, прокладывают замкнутый полигонометрический ход и вычисляют в условной системе координаты его пунктов. С этих пунктов через определенные промежутки времени прямой засечкой определяют координаты точек на сооружении. По разностям координат в двух циклах наблюдений находят составляющие крена по осям координат, полную величину крена и его направление.

Способ горизонтальных углов применяют, если основание сооружения закрыто для наблюдений.

В этом случае с закрепленных на местности пунктов А и В (рис. 10), находящихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, периодически измеряют высокоточным теодолитом углы между опорными направлениями АВ и ВА и направлениями на наблюдаемую верхнюю точку сооружения С. По разности углов между циклами измерений и горизонтальному проложению до наблюдаемой точки, которая определяется прямой засечкой из пунктов А и В, определяют составляющие крена l₁, и l₂ из равенств:

,

.

Полную величину крена определяют по формуле:, а отношение линейной величины крена к высоте сооружения дает относительный крен и вычисляется по формуле: .

Для определения величины крена по результатам нивелирования осадочных марок должно быть не менее трех на фундаменте или цокольной части сооружения. С этой же целью применяют различного вида клинометры, представляющие собой накладные высокоточные уровни с ценой деления до 5».

Наблюдения за трещинами обычно проводят в плоскости конструкций, на которых они появляются.

Для выявления трещин применяют специальные маяки, которые представляют собой плитки из гипса, алебастра и т.п. Маяк крепится к конструкции поперек трещины в наиболее широком ее месте. Если через некоторое время трещина появляется на маяке, то это указывает на активное развитие деформации.

В простейшем случае ширину трещины измеряют линейкой. Применяют также специальные приборы: деформометры, щелеметры, измерительные скобы.

3.2 Обработка результатов измерения кренов здания

По результатам наблюдений за ребрами здания были получены величины частных кренов в 5 циклах (табл. 10).

H = 15,0 м

А = 15,0 м

В = 135,0 м

Таблица 10

№ ребра	1 цикл	2 цикл	3 цикл	4 цикл	5 цикл
	qx	qy	qx	qy	qx	qy	qx	qy	qx	qy
1	-3,7	7,0	-4,8	8,3	-5,3	9,0	-6,1	8,9	-6,9	8,8
2	3,8	6,3	5,1	7,9	5,5	9,0	6,0	8,5	6,4	8,5
3	6,3	3,2	7,0	3,0	7,5	2,5	7,9	2,0	8,5	1,5
4	6,3	-2,4	7,5	-2,0	8,0	-1,0	9,3	-0,6	9,4	-0,8

На основе полученных значений кренов можно получить и обработать следующие величины:

- общий крен ребра:

Q=,

где q_x и q_y - частные крены (считаются по декартовой системе координат).

- общий крен здания:

Q_об=,

где q_хср и q_уср - среднее суммарное значение кренов по осям здания (считаются по декартовой системе координат).

q_хср=;

q_уср=,

где n - количество ребер.

- угол ориентирования общего крена относительно осей координат:

.

- величина линейного удлинения плоскости стены сооружения, которая условно определяет сжатие (растяжение) стены в верхнем сечении относительно нижнего:

.

- относительная величина сжатия, %:

.

- углы скручивания стен:

.

- угол скручивания ребра:

.

- угол взаимного кручения частей здания:

_(1-4)-(3-2)=_1-4 - _3-2;

_(2-1)-(4-3)=_2-1 - _4-3.

- угол скручивания здания:

_ср=_ср.

Указанные параметры, вычисленные для 5 циклов, приведены в табл. 11-15. Схемы депланаций представлены на рис. 11-15.

3.3 Комплексная оценка технического состояния здания

Существует 4 группы технического состояния сооружения:

Расчётно-эксплуатационный режим сооружения - это такое состояние сооружения, когда все геометрические параметры находятся в зонах проектных значениях допуска;

Допустимый эксплуатационный режим - это такое состояние сооружения, когда некоторые геометрические параметры выходят за пределы СНиП, но они носят случайный характер. На сооружении отсутствуют трещины. Допускается наличие трещин не деформационного характера.

Предаварийное состояние сооружения - это такое когда имеются трещины и разломы явного деформационного характера. Когда геометрические параметры (крены, углы скручивания) выходят за пределы требований СНиП. Но при этом наблюдается уменьшение площадок опирания строительной конструкции более чем на 2 см. Несущие конструкции сооружения не имеют трещин и разломов.

Аварийное состояние сооружения - это такое состояние, когда геометрические параметры превышают требования СНиП в несколько раз. Когда площадки опирания уменьшаются более чем на 2 см. Когда несущие конструкции сооружения имеют трещины и разломы.

Из состояния реальных геометрических характеристик и допустимых, делаем вывод о техническом состоянии сооружения.

Максимальная осадка сооружения составила -10,3 мм (марка №15), минимальная осадка 0,1 мм (марка №2, №3).

Максимальный крен наблюдается у ребра №1 - 11,18 мм, полный крен всего здания равен 5,18 мм, не превышает допустимый, равный 75 мм (предельный крен здания не должен превышать 0,005•Н_зд=0,005•15,000 м=0,075 м=75 мм)

По линиям равных осадок делаем вывод, что уклон здания имеет северо-восточное направление.

Данное здание имеет вторую категорию, т.е. допустимый эксплуатационный режим. Из депланаций и вычислений проделанных выше видно, что стена 3-4 растягивается и соответственно может появиться трещина, раскрывающаяся сверху. На стене 1-4 происходит смещение в восточном направлении. Существенного скручивания сооружения не происходит, но есть вероятность, что в будущем, из-за скручивания появятся косые трещины. Здание постепенно кренится в разные стороны.

Список литературы

1. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов. Москва, «Недра», 1974. 160 с.

2. Левчук Г.П., Новак В.Е., Конусов В.Г.

Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ. Москва, «Недра» 1981. с. 438.

3. Климов О.Д., Калугин В.В., Писаренко В.К.

Практикум по прикладной геодезии. Изыскания, проектирование и возведение инженерных сооружений. Москва, «Недра», 1991. - 271 с.: ил.

4. Ганьшин В.Н., Стороженко А.Ф., Ильин А.Г. и др.

Измерение вертикальных смещений сооружений и анализ устойчивости реперов. Москва, «Недра», 1981. -215 с.

Размещено на Allbest.ru