Определение факторов, влияющих на жизненный цикл здания торгового назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Определение факторов, влияющих на жизненный цикл здания торгового назначения

Римшин Владимир Иванович

Кецко Екатерина Сергеевна

Есипов Станислав Максимович

Меркулов Сергей Иванович

Аннотация

Каждое здание проходит через определенный жизненный цикл, проходя от нового состояния до аварийного состояния. Каждая стадия имеет свои особенности и требует особого внимания, чтобы поддерживать здание в работоспособном состоянии. Обследование в жизненном цикле зданий -- это процесс систематической оценки технического состояния зданий в процессе их эксплуатации. Это позволяет выявлять потенциальные проблемы, повреждения и дефекты, осуществлять контроль сохранности и надлежащего функционирования здания и повысить безопасность эксплуатации зданий, а также позволяет сократить расходы на ремонт и обслуживание.

В настоящее время проводятся различные программы капитальных ремонтов и реконструкций объектов различного назначения, одним из важных этапов которых является обследование технического состояния. Проведение технической экспертизы с учетом всех факторов жизненного цикла конкретного объекта капитального строительства, таких как определение его конструктивных характеристик, актуальных нагрузок, выявления и анализ причин возникновения повреждений и дефектов, позволяет составить план мероприятий по ремонту, реконструкции, усилению или даже демонтажу здания в случае его непригодности для дальнейшей эксплуатации с учётом всех технологических рисков и экономических издержек.

В данной этой статье авторы исследуют техническое состояние объекта торгового центра, расположенного в городском округе Власиха Московской области. В процессе работы фиксировались видимые дефекты строительных конструкций и инженерных систем: трещины, деформации, смещения несущих элементов, определены причины выявленных дефектов и повреждений по косвенным и прямым признакам. На основании полученных результатов определена категория технического состояния здания.

С целью безопасного функционирования территории, на которой находится торговый центр, было рекомендовано произвести снос и демонтаж конструкций первого и цокольного этажей здания с вывозом материалов и конструкций на лицензионные полигоны с дальнейшей их переработкой, разработать проектную документацию по сносу и утилизации объекта торгового центра и очистки площадки под новое строительство, произвести соответствующие мероприятия (ограждение, забор) по недопущению проникновения людей в здание находящееся в аварийном состоянии, производить регулярный осмотр службами заказчика помещений цокольного этажа с целью недопущения ночлега лицам неопределенного статуса в весенне-летний период.

Ключевые слова: техническое обследование; жизненный цикл; торговый центр; аварийное состояние; дефекты и повреждения; срок эксплуатации; безопасная эксплуатация

Rimshin Vladimir Ivanovich

Ketsko Ekaterina Sergeevna

Esipov Stanislav Maksimovich

Merkulov Sergey Ivanovich

Factors determination influencing the commercial building life cycle

Abstract

Each building goes through a certain life cycle, going from a new state to an emergency state. Each stage has its own characteristics and requires special attention to maintain the building in working condition. Building life cycle survey is the process of systematically assessing the buildings technical condition during their operation. It allows to identify potential problems, damage and defects, monitor the building safety and proper functioning and improve the building operation safety, and also reduce repair and maintenance costs.

Nowadays various programs of major repairs and reconstruction for various purposes are being carried out, one of their important stage is the technical survey. Carrying out a technical examination taking into account all life cycle factors of a specific capital construction project, such as determining its structural characteristics, current loads, identifying and analyzing the damage and defects causes, allows to draw up an action plan for repair, reconstruction, strengthening or even building dismantling, taking into account all technological risks and economic costs.

The authors examine the shopping center technical condition located in the Vlasikha urban district, in this article, Moscow region. Visible defects in building structures and engineering systems were recorded during the work: cracks, deformations, displacements of load-bearing elements, and the causes of identified defects and damage were determined based on indirect and direct signs. The technical condition category was determined based on the results obtained.

It was recommended to demolish and dismantle the structures of the first and basement floors with the materials and structures removal to licensed landfills for further processing, to develop project documentation for the demolition and disposal of the shopping center facility and cleaning the site for new construction, take appropriate measures (fencing) to prevent people from entering a building that is in disrepair, carry out regular inspections of the ground floor premises by the customer's services in order to prevent persons of unknown status from staying overnight in the spring-summer period in order to ensure the safe functioning of the territory on which the shopping center is located.

Keywords: technical survey; life cycle; shopping center; emergency condition; defects and damage; service life; safe operation

Введение

Обследование аварийных зданий и сооружений -- это научно-техническое исследование, позволяющее выявить степень износа или повреждения здания и сооружений жилого, общественного, производственного назначений. Оно является важной процедурой, определяющей состояние здания или сооружения, его безопасность, позволяющей оценить возможность пролонгации жизненного цикла, помогает принять решение о дальнейших действиях по объекту, а также определить необходимость проведения ремонтных или восстановительных работ [1-5].

В статье приведены результаты научно-технической работы по обследованию строительных конструкций торгового центра, расположенного в городском округе Власиха Московской области.

Общие сведения. Объект исследования -- торговый центр. Элементы объекта, подлежащие обследованию -- фундаменты, стены; колонны, перекрытия, крыльцо входа, цоколь, полы подвала, отмостки вокруг стен. Цель научной работы -- обследование технического состояния объекта.

Задачи обследования. Проведение комплексного инженерного обследования включает в себя предварительное и детальное обследование.

При предварительном, в большей степени визуальном обследовании, выявляются визуальные дефекты и повреждения объектов капитального строительства по внешним признакам с последующей фотофиксацией [6-8].

При детальном (инструментальном) обследовании технического состояния объекта измеряются геометрические параметры строительных конструкций, их элементов и узлов с целью подготовки проектно-сметной документации по сносу объекта, проводится инструментальное определение параметров дефектов и повреждений (наличие коррозии стальных элементов, ее вид и глубина, наличие трещин и ширина их раскрытия в железобетонных и каменных конструкциях, оголение и коррозия арматуры и прочее), обследование технического состояния оснований и фундаментов Римшин В.И., Кецко Е.С., Трунтов П.С. Большой строительный словарь Том 2 П-Я. Москва, 2022. [9-14].

Составление технического отчета по результатам комплексного инженерного обследования в составе пояснительной записки, в которой отражено описание каждого вида работ, методика, исследовательская часть, результаты, общие выводы, заключение, рекомендации, фотофиксация повреждений [15-19].

Методы обследования, приборы и инструменты

При обследовании конструкций здания использовались визуальный и визуально-инструментальный методы.

Таблица 1

Приборы и инструменты для обследования

Разработано авторами

Визуально выявлялись видимые дефекты строительных конструкций: деформации, смещения несущих элементов относительно проектных положений и другое. Визуальноинструментальными методами уточнялись геометрические размеры строительных конструкций и отдельных элементов и так далее (табл. 1). Линейные измерения выполнялись измерительной рулеткой и штангенциркулем Римшин В.И., Кецко Е.С., Трунтов П.С. Большой строительный словарь Том 1 А-О. Москва, 2022. [20-23].

жизненный цикл здание торговый

Описание объекта

Торговый центр, расположенный в городском округе Власиха Московской области, был построен в 1983 году. Здание двухэтажное, кирпичное, перекрытия железобетонные, кровля мягкая по железобетонным плитам. Площадь объекта составляет 4 584 м². Строительный объем торгового центра составляет 16 412 м³. Высота первого этажа -- 3 700 мм, цокольного этажа -- 2 500 мм. Размеры в плане торгового центра в осях А-Ж пролетом 6 000x36 000 мм, в осях 1-9 пролетами 6 000x48000 мм.

Фундамент железобетонный монолитный, ленточный и стаканного типа. Стены -- облицовочный щелевой кирпич желтого цвета размером 65x125x250 мм, бетонные блоки по периметру здания. Перекрытия -- железобетонные многопустотные плиты 12 00x6 000 мм, ригели и пролетные балки выполнены из железобетона и в металлическом исполнении. Перегородки на первом и цокольном этажах выполнены из обыкновенного глиняного кирпича 65x125x250 мм.

Оконные и дверные блоки выполнены в деревянном исполнении. Входная группа из бетона В15 с верхним покрытием мозаичной плиткой. Лестничные площадки и лестничные марши выполнены из железобетона. Отмостки выполнены из бетона класса В15 по периметру здания. Графические материалы обследуемого здания представлены на рисунках 1-4.

Рисунок 1. План цокольного этажа (составлено авторами на основе данных архива БТИМосковской области)

Рисунок 2. План 2-го этажа (составлено авторами на основе данных архива БТИ Московской области)

Рисунок 3. План 2-го этажа (перепланировка) (составлено авторами на основе данных архива БТИ Московской области)

Рисунок 4. Разрез 1-1 (составлено авторами на основе данных архива БТИ Московской области)

1 сентября 2008 года в обследуемом здании произошел пожар. Огнем был уничтожен второй этаж здания. 12 мая 2011 года приказом Министра обороны РФ № 677 «О передаче торгового центра в муниципальную собственность закрытого административно-территориального образования городского округа Власиха Московской области» торговый центр (объект) передан в муниципальную собственность городского округа Власиха Московской области. В 2014 году произошло частичное обрушение второго этажа, что привело к необходимости частичной разборки торгового центра.

14 октября 2015 года приказом заместителя министра обороны РФ № 992 «О передачи земельных участков в муниципальную собственность городского округа Власиха Московской области» земельный участок под торговым центром был передан в муниципальную собственность городского округа Власиха Московской области. В 2018 году распоряжением администрации городского округа Власиха Московской области от 01.10.2018 № 449-Р-адм «О включении здания торгового центра в Реестр объектов самовольного строительства, в том числе объектов незавершенного строительства» торговый центр включен в реестр аварийных объектов подлежащих сносу.

Результаты обследования

Предварительное (визуальное) обследование. В ходе предварительного (визуального) обследования был произведен осмотр здания и отдельных строительных конструкций (фундаменты, стены, колонн, перекрытия, прочие конструкции: крыльцо входа; цоколь; полы подвала; отмостки вокруг стен).

Архитектурно-планировочное решение торгового центра имеющего размеры в плане 48 000 мм по осям 1-9 и 36 000 мм по осям А-Ж со стандартной сеткой колонн 6 000x6 000 мм. Высотные отметки здания до разрушения в соответствии с представленной проектной документацией составляли по торговому центру по осям А-Г +8,50 в корпусе без цокольного этажа, и +7,60 в осях Д-Ж где имеется цокольный этаж. На момент обследования второй этаж по продольным и поперечным осям демонтирован. Произведен частичный вывоз материала конструкций второго этажа, некоторый объем кирпича при разборке второго этажа складирован со стороны цокольного этажа по оси Ж/3-5. По состоянию на момент обследования, верхняя отметка 1 этажа составляет +4,20 (отметка пола второго этажа), отметка пола первого этажа ±0,000. При этом низ пола цокольного этажа находится на отметке -2,70. Пространственный каркас здания состоит из колонн, опирающихся на фундаменты стаканного типа, ригелей и многопустотных плит высотой 220 мм. В осях 1/А и 9/Ж размещены лестничные марши и лестничные площадки, (отметка -1,40 на цокольном этаже и +1,95 между первым и вторым этажом). Внешний контур по периметру здания выполнен из бетонных блоков и облицован кирпичом размера 65x125x250 мм желтого колера.

Фундаменты находятся в аварийном техническом состоянии. Стены находятся в аварийном техническом состоянии. Колонны находятся в аварийном техническом состоянии. Перекрытия находятся в аварийном техническом состоянии. Прочие конструкции: крыльцо входа; цоколь; полы подвала; отмостка вокруг стен находятся аварийном техническом состоянии.

Анализ факторов, влияющих на жизненный цикл здания. Детальное (инструментальное) обследование

Каркас здания состоит из несущих 54 колонн с опиранием на них железобетонных ригелей, по которым укладываются железобетонные многопустотные плиты, в продольном направлении размером 1 200x6 000 мм.

Инструментальным (детальным) обследованием технического состояния здания выявлено наличие по контуру здания облегченных бетонных блоков с облицовочным кирпичом размером 65x125x250 мм в осях 1-9, где расположен цокольный и первый этаж на высоте +5 000 мм и в осях А-Ж по торцам здания на высоте +4,20 от нулевой отметки здания. Колонны размером l -- 4 000 мм, b -- 400x400 мм находятся в аварийном состоянии, отклонение по вертикали и горизонтали. Опирание металлических балок, в которых выявлены значительные дефекты и повреждения с глубоким проникновением коррозионных повреждений, способных привести к лавинообразным обрушениям и железобетонных ригелей опирающихся на колонны находятся в аварийном состоянии. Опирание многопустотных железобетонных плит, имеющих значительные повреждения с наличием глубоких трещин и шириной их раскрытия также, находится в аварийном состоянии. Кирпичная кладка находится также в аварийном состоянии, в ней выявлены значительные продольные повреждения, а также отслоение от основного массива конструкций. Массово выявлено оголение арматуры в несущих конструкциях здания (колонны, ригеля, плиты) со значительными коррозионными повреждениями в результате силовых и средовых деградационных воздействий. Перегородки на первом и цокольных этажах потеряли свои функциональные назначения и находятся в аварийном состоянии. Лестничные марши и площадки, находящиеся в четырех угловых помещениях здания, не выполняют в настоящее время своих функциональных предназначений и находятся в аварийном состоянии. Также выявлено что окна и двери отсутствуют или находятся в аварийном состоянии. Санитарные узлы и комнаты личной гигиены, находящиеся в осях Е-Ж/9-8, а также Е-Ж/1-2, а также Г-Д/5-6, утратили свое функциональное значение (инженерные системы разрушены, приборы выведены из строя). Инженерные системы (отопление, водоснабжение, водоотведение, электрические системы) здания по всему периметру и по высотным отметкам в целом утратили свое функциональное предназначение, выведены из строя пожаром или в результате средовых деградационных воздействий. После возникновения пожара и демонтажа второго этажа торгового центра работ по консервации объекта не производилось.

Крыльцо входа находится в осях А/4-5, выполнено из монолитной железобетонной плиты стяжки по ней и ступеней, полностью разрушено и находится в аварийном состоянии. Цоколь здания по периметру в осях 1-9/А-Ж имеет многочисленные повреждения в результате средовых (гигротехнические) и силовых (в результате демонтажа покрытия и конструкций второго этажа) воздействий и находится в аварийном состоянии. Полы подвала в результате протечек от средовых воздействий (снег, ливневые стоки) имеют значительные трещины и вспучивания в результате промерзания в зимний период и оттаивания в весенний, находящиеся как в продольном, так и в поперечном направлении, исчерпали свое функциональное назначение и характеризуются аварийным состоянием. Отмостки вокруг стен, выполненные из бетона класса В15-В20, имеют ярко выраженные трещенообразования в продольном и поперечном направлениях, которые характеризуются воздействием средовых деградационных составляющих, а также силовых составляющих в результате падения элементов разборки плит покрытия, материалов и конструкций второго этажа при его демонтаже, и находятся аварийном техническом состоянии.

На рисунках 5-16 представлены материалы фотофиксации дефектов и повреждений конструкций отдельно и здания в целом с выполнением анализа их технического состояния.

Рисунок 5. Общий вид здания в осях 1-9 (фото авторов)

Рисунок 6. Наличие строительного мусора состоящего из битого облицовочного кирпича в осях 1-9 со стороны цокольного этажа (фото авторов)

Рисунок 7. Аварийное состояние оконных блоков в осях 1-9/Ж (фото авторов)

Рисунок 8. Трещины в простенках и перемычках. Разрушение защитного слоя. Коррозионные повреждения металлических элементов (фото авторов)

Рисунок 9. Отслоение облицовочного и штукатурного покрытия. Разрушение поверхностного слоя стенового материала и архитектурных деталей. Коррозионные повреждения металлических элементов (фото авторов)

Рисунок 10. Коррозионные повреждения металлических элементов. Отслоение облицовки (плитка) и защитного покрытия. Трещины в плитах перекрытия, стенах и перемычках в осях Е-Ж на отметке -2,40 (фото авторов)

Рисунок 11. Коррозионные повреждения металлических элементов колонн и плит перекрытия. Отслоение штукатурного защитного покрытия (фото авторов)

Рисунок 12. Отслоение облицовочного и штукатурного покрытия.

Разрушение поверхностного слоя стенового материала. Трещины в плитах перекрытия в осях А-Б, 8-9 (фото авторов)

Рисунок 13. Отслоение штукатурного защитного покрытия.

Разрушение поверхностного слоя стенового материала в осях Е-Ж, 3-4 (фото авторов)

Рисунок 14. Отслоение штукатурного защитного покрытия. Разрушение поверхностного слоя стенового материала. Коррозионные повреждения металлических элементов. Трещины в плитах перекрытия в осях Д-Е, 8-9 (фото авторов)

Рисунок 15. Выветривание кирпичной кладки. Разрушение поверхностного слоя стенового материала. Коррозионные повреждения закладных деталей, кирпича и раствора в осях Е-Ж, 7-6 (фото авторов)

Рисунок 16. Выветривание кирпичной кладки (фото авторов)

Выводы и рекомендации по результатам обследования строительных конструкций и анализа факторов, влияющих на жизненный цикл здания

Все конструктивные элементы торгового центра (фундаменты, колонны, ригеля, плиты перекрытий, перегородки первого и цокольного этажей, стены из кирпича в ограждающем контуре здания, полы на первом и цокольном этаже, прочие конструкции, инженерные коммуникации первого и цокольного этажа) находятся в аварийном состоянии.

С целью безопасного функционирования территории, на которой находится торговый центр, необходимо произвести снос и демонтаж конструкций первого и цокольного этажей здания с вывозом материалов и конструкций на лицензионные полигоны с дальнейшей их переработкой. Разработать проектную документацию по сносу и утилизации объекта торгового центра и очистки площадки под новое строительство. Произвести соответствующие мероприятия (ограждение, забор) по недопущению проникновения людей в здание, находящееся в аварийном состоянии. Также заделать несанкционированный проход в аварийное здание по оси 1-9. Производить регулярный осмотр службами заказчика помещений цокольного этажа с целью недопущения ночлега лицам неопределенного статуса в весенне-летний период.

Литература

1. Merkulov S., Rimshin V., Akimov E., Kurbatov V., Roschina S. Regulatory support for the use of composite rod reinforcement in concrete structures В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Сер. "International Conference on Materials Physics, Building Structures and Technologies in Construction, Industrial and Production Engineering, MPCPE 2020" 2020. С. 012022.

2. Varlamov A., Kostyuchenko Y., Rimshin V., Kurbatov V. Diagrams of concrete behavior over time В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Сер. "International Conference on Materials Physics, Building Structures and Technologies in Construction, Industrial and Production Engineering, MPCPE 2020" 2020. С. 012085.

3. Varlamov A., Shafranovskaya T., Rimshin V., Kurbatov V. The two-factor destructions model of the composite В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Сер. "International Conference on Materials Physics, Building Structures and Technologies in Construction, Industrial and Production Engineering, MPCPE 2020" 2020. С. 012086.

4. Telichenko V., Rimshin V., Eremeev V., Kurbatov V. Mathematical modeling of groundwaters pressure distribution in the underground structures by cylindrical form zone В сборнике: MATEC Web of Conferences. 2018. С. 02025.

5. Drokov A.V., Kurbatov V.L. Effect of morphology of raw resources of the north caucasus, used in the production of astringent low water requirements, on the strength characteristics of fiber-reinforced concrete В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vladivostok, 2018. С. 032023.

6. Kuzina E., Rimshin V., Kurbatov V. The reliability of building structures against power and environmental degradation effects В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. electronic edition. Vladivostok, 2018. С. 042009.

7. Римшин В.И., Кузина Е.С., Филькова Н.В. Методы технического обследования стен жилого дома в городе Москве для мероприятий в ходе капитального ремонта Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 8. С. 47-51.

8. Римшин В.И., Кузина Е.С., Филькова Н.В. Инженерные методы обследования жилого дома в городе Москва в ходе работ по программе капитального ремонта Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2017. № 7. С. 36-40.

9. Римшин В.И., Кузина Е.С., Неверов А.Н. Принципы инструментального обследования стен многоквартирного дома при организации капитального ремонта Недвижимость: экономика, управление. 2017. № 2. С. 37-40.

10. Кузина Е.С. Методы определения армирования несущих железобетонных

конструкций как один из этапов эксплуатации и капитального ремонта зданий и сооружений. В сборнике: Строительство -- формирование среды

жизнедеятельности. Электронный ресурс: сборник трудов XX Международной межвузовской научно-практической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых учёных. 2017. С. 1007-1009.

11. Kuzina E., Rimshin V., Kurbatov V. The reliability of building structures against power and environmental degradation effects В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. electronic edition. Vladivostok, 2018. С. 042009.

12. Kuzina E., Neverov A., Rimshin V. Residual resource of power resistance during building structures deformation В сборнике: E3S Web of Conferences. Innovative Technologies in Environmental Science and Education, ITESE 2019. 2019. С. 03009.

13. Kuzina E., Neverov A., Rimshin V. Reserves and exposure assessment of reinforced concrete structures safety while reducing its power resistance В сборнике: E3S Web of Conferences. Innovative Technologies in Environmental Science and Education, ITESE 2019. 2019. С. 03010.

14. Анпилов С.М., Римшин В.И., Курбатов В.Л., Кецко Е.С., Кузина И.С. Техническая экспертиза несущих строительных конструкций административного здания в рамках его переустройства Эксперт: теория и практика. 2022. № 3(18). С. 28-33.

15. Римшин В.И., Рощина С.И., Анпилов С.М., Трунтов П.С. Оценка технического состояния многоквартирного кирпичного жилого дома. Университетская наука. 2023. № 1(15). С. 109-112.

16. Амелин П.А. Особенности проведения технического обследования кирпичных жилых зданий. В сборнике: Строительство. Архитектура. Дизайн. Материалы Четвертой Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых. Под редакцией С.И. Меркулова. Курск, 2023. С. 5-11.

17. Сулейманова Л.А., Амелин П.А. Развитие процессов коррозии железобетона в условиях хлоридной агрессивной среды. В сборнике: Наука и инновации в строительстве. Сборник докладов VI Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию кафедры строительства и городского хозяйства. Белгород, 2022. С. 131-135.

18. Трунтов П.С. Реконструкция административного здания с применением композитных материалов в сборнике: дни студенческой науки. Сборник докладов научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ студентов института инженерно-экологического строительства и механизации (ИИЭСМ) НИУ МГСУ. Москва, 2022. С. 171-176.

19. Erofeev V.T., Kaznacheev S.V., Pankratova E.V., Seleznev V.A., Tyuryahina T.P. Physical and mechanical properties of pre-bound aggregate composites Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022. Т. 18. № 5. С. 399-406.

20. Krishan A.L., Astafeva M.A., Rimshin V.I., Shubin I.L., Stupak A.A. Compressed reinforced concrete elements bearing capacity of various flexibility Lecture Notes in Civil Engineering. 2022. Т. 182. С. 283-291.

21. Семенова М.Н., Кришан А.Л., Курбатов В.Л., Рощина С.И. Конструктивная надежность кирпичного здания, назначенного для реконструкции. В сборнике: Актуальные проблемы строительной отрасли и образования -- 2022. Сборник докладов Третьей Национальной научной конференции. Москва, 2023. С. 642647.

22. Курбатов В.Л., Римшин В.И., Волкова С.В., Шумилова Е.Ю. Управление, эксплуатация и обслуживание многоквартирного дома, Минеральные воды, 2022.

23. Римшин В., Курбатов В., Анпилов С., Кецко Е. Проектирование мероприятий по реконструкции объектов жилищно-коммунального комплекса Русский инженер. 2022. № 2(75). С. 44-47.

Размещено на Allbest.ru