Обследование металлоконструкций зданий и сооружений

Металлические конструкции – одни из самых распространенных конструктивных элементов, используемых в строительстве зданий и сооружений. Применяются они практически в каждом объекте, особенно если в строениях предусмотрены значительные пролеты.

Важным этапом технического обследования сооружений и зданий является обследование металлоконструкций. Это комплекс мероприятий, направленных на выявление дефектов и определение фактического состояния объектов. Именно дефекты выступают первостепенной причиной перекосов конструкций, их разрушений и выхода из строя.

В ходе исследований не только выявляют отклонения от действующих норм и стандартов, но также определяют эффективный способ восстановительных работ.

Цели обследований, в каких случаях проводятся

Основная цель техобследования металлоконструкций – оценка эксплуатационных качеств конструкций, обнаружение дефектов и прогнозирование состояния элементов при дальнейшем функционировании объектов.

Обследование металлоконструкций зданий и сооружений проводится в следующих случаях:

• для получения данных о физическом износе элементов из металла;
• при проектировании реконструкции или модернизации здания;
• для контроля соответствия металлоизделий проектной документации;
• при внесении дополнений к основному проекту, например, сооружении надстроек или углубления подвальной части;
• при необходимости установить причины промерзания, сырости, деформации перекрытий и стен;
• для оценки степени амортизации конструкций и прогнозных показателей их функционирования;
• при составлении плана проведения капитального ремонта сооружения.

После техногенной аварии или стихийного бедствия проводят техобследование конструкций на предмет соответствия нормам безопасности, возможности дальнейшего функционирования объекта или необходимости ремонта при возможной угрозе для людей и окружающей среды.

Этапы обследования металлоконструкций

Проверка металлоконструкций проводится в несколько этапов:

1. Вне зависимости от целей техобследования процесс всегда начинается с изучения и анализа проектной, исполнительной, эксплуатационной и другой имеющейся документации по объекту.
2. Предварительные исследовательные мероприятия. На данном этапе проводится визуальный осмотр конструкций, обнаружение повреждений и дефектов, установление аварийных участков при их наличии. Также выбираются места для инструментального обследования.
3. Детальная экспертиза металлических элементов с обмерочными работами, фотофиксацией видимых дефектов, инструментальными и лабораторными мероприятиями. Комплекс действий включает выполнение измерений геометрических параметров исследуемых элементов, инструментальные изыскания, отбор образцов для испытаний в лабораторных условиях.
4. Камеральная обработка результатов. Подразумевает составление схем с обозначением дефектированных участков и внесением в ведомость данных о характере и степени сложности повреждений. Определяются причины, по которым произошли изменения в состоянии конструкций, при необходимости проводится химический анализ по предварительно отобранным образцам металла.
5. Выполнение поверочных расчетов по определению несущих возможностей металлического каркаса, при этом учитываются возможные снеговые и реальные эксплуатационные нагрузки.
6. Составляются выводы и рекомендации на основании имеющихся результатов о способах устранения дефектов и причин их возникновения, а также при необходимости разрабатываются схемы по усилению конструкций.

Заключительный этап – составление технического заключения о фактическом состоянии металлоконструкций и возможности дальнейшей их безопасной эксплуатации.

Какая техническая документация должна быть изучена перед проведением обследования

Прежде чем проводить обследование металлических конструкций необходимо собрать о них исчерпывающую информацию, в частности данные о технологии изготовления, особенностях монтажа и эксплуатационных условиях.

Для получения таких данных еще до проведения визуального осмотра нужно собрать и тщательно проанализировать техническую документацию в следующем составе:

• техпаспорт на исследуемый строительный объект;
• рабочие чертежи на стадии КМ со схемами и расчетами проектных нагрузок, конструктивными изображениями узлов, заказные спецификации стали по профилям;
• детальные чертежи использованных конструкций из металла на стадии КМД, разработанные по уже имеющимся схемам стадии КМ;
• расчеты, определяющие фактические нагрузки на металлоизделия, а также возможные их изменения в ходе эксплуатации;
• заводские сертификаты на все использованные в строительном процессе детали, подтверждающие их уровень качества. Сюда принадлежат как стальные элементы, так и метизы, электроды и другие изделия;
• согласования с проектной организацией если объект возведен с отклонениями от основного проекта;
• акты приемки скрытых работ;
• результаты геодезических исследований по разбивке осей и установке конструкций;
• журналы с записями о проведении монтажных работ;
• ведомости повреждений и дефектов, обнаруженных при эксплуатации сооружения;
• акты о проведении ремонтных работ и действий по усилению всей конструкции или отдельны ее элементов;
• данные о грунтовой породе и выдерживаемых нагрузках.

Среди всех собранных документов отбираются чертежи подлежащих обследованию конструкций с продольными и поперечными разрезами.

Также при составлении общей оценки учитываются год производства стали, результаты химических исследований и механических испытаний на соответствие действующим стандартам.

На что обращается внимание при обследовании

Особое внимание при проведении техобследования металлоконструкций обратить необходимо на:

• колонны. Проверить нужно прочность стыковых соединений поясов и стенки, состояние анкерных болтов и башмаков, вертикальность колонн, наличие механических, коррозионных и других повреждений как в опорных узлах, так и по всему периметру конструкций;
• стропильные и подстропильные фермы. Проводится проверка на прочность всех соединений и опорных узлов, определяется прямолинейность сжатого пояса и элементов (особенно состоящих из мелких профилей), выявляются дефекты сварочных швов, оценивается состояние плит, опирающихся на кирпичные пилястры и железобетонные колонны;
• горизонтальные и вертикальные соединения на предмет наличия изгибов и искривлений, целостности связующих элементов и прочности их креплений к конструкциям;
• подкрановые пути. Проверить нужно фактический износ рельсов, измерить зазоры в стыках, положение рельсов соответственно к оси подкрановых балок, а также определить в каком состоянии находятся рельсовые крепления;
• подкрановые балки. Выполняется проверка на герметичность и прочность соединительных стыков нижних и верхних поясов балок, оценивается состояние опорных частей, ребер жесткости, надежность креплений к колоннам;
• тормозные площадки. Проверить необходимо насколько надежно тормозной лист прикреплен к колонам и поясу подкрановой балки, есть ли в листе не предусмотренные проектом ослабления, а также удостовериться в прочности соединения связующих элементов с решеткой.

Первоочередное внимание в ходе экспертных проверок обращать следует на дефекты, способные понизить несущие возможности металлоизделий и привести к нарушению целостности всего здания.

Что еще подлежит обследованию

Наряду с определением эксплуатационных характеристик колонн, прогонов, ферм (стропильных и подстропильных), подкрановых путей и балок проверке подлежат также другие элементы и факторы, от качества которых зависит безопасность всего сооружения.

Для каждого отдельного строительного объекта программа обследования и перечень мероприятий составляются индивидуально.

Обследование сварных соединений

Сварочные швы должны соответствовать установленным требованиям СНиП III-18-75 пластичности, прочности, сопротивляемости к возникновению трещин, ударной вязкости и другим характеристикам.

Сваривание должно выполняться сплошным швом с предварительно рассчитанной длиной и высотой наплава. При осмотре стыковых соединений повышенное внимание следует уделять:

• местам, которые будут подвергаться постоянным динамическим нагрузкам;
• окончаниям угловых стыков;
• местам, в которых изменяется направление сварочных соединений или пересекаются два и больше швов;
• наличию прерывистых стыковочных швов в несущих конструкциях;
• наличию трещин любого происхождения, вне зависимости от размеров и видов. Обнаружить их можно по шелушению краски, выступающим на поверхность металла потекам ржавчины и другим факторам.

При исследовании швов важно фиксировать все, что в дальнейшем может привести к разрушению конструкций и аварийному состоянию. Даже незначительные микротрещины или кратеры следует сразу же после обнаружения устранять.

Обследование болтовых и заклепочных соединений

Для исследования состояния заклепочных и болтовых соединений проводят визуальный осмотр металлоконструкций, а также используют специальные шаблоны и измерительные инструменты.

Чтобы выявить подвижность или недостаточную затяжку болтов, наличие незаполненных телом заклепки отверстий можно использовать метод простукивания молотком. для этого используется инструмент, вес которого составляет 300-400 грамм. Также обязательной является проверка на разрыв соединений.

К числу опасных и подлежащих немедленному устранению изъянов заклепочных соединений принадлежат:

• наличие трещин на головке заклепки;
• неплотное прилегание головки к соединительной детали;
• чрезмерно короткий или очень длинный стержень заклепки;
• несоответствие геометрии отверстий в элементах со стержнями болтов;
• в процессе клепки неправильно сцентрирована головка;
• на заклепке есть коррозионные образования.

Самыми опасными повреждениями болтовых соединений являются наличие незаполненных болтами отверстий, отсутствие шайб под гайками, неполностью затянутые болты или смещение их осей от проектных норм.

Выявление коррозионных процессов

Если на металле обнаружены коррозионные проявления, то для определения степени поражения нужно установить вид коррозии:

• общая или равномерная. Тяжесть повреждения металла определяется методом сравнения поперечного сечения элемента с установленными в проекте значениями;
• местная, которую называют еще питтинговая или язвенная. В данном случае измеряется глубина и диаметр углублений, а также рассчитывается их количество на исследуемой поверхности;
• щелевая. Чтобы установить степень опасности, нужно сперва очистить образовавшиеся щели от загрязнений и после этого провести замеры с помощью штангенциркуля или микрометра.

Выявить дефекты защитных антикоррозионных покрытий можно визуально, без применения специальной аппаратуры или инструментов. При сопоставлении всех полученных значений определяется насколько сильно конструкция разрушена коррозией и отвечает ли фактическое состояние металлоконструкций требованиям нормативно-технических документов.

Проверка качества огнезащиты

Чтобы сохранить теплоизолирующие свойства металла изделия из него подвергают огнезащитной обработке. Однако опыт эксплуатации подвергающихся постоянным нагрузкам сооружений (особенно промышленных) подчеркивает то, что при нагреве металлоизделий заметно понижается их несущая способность. Поэтому проверка толщины огнезащитного покрытия металла считается важным этапом техобследования и регламентируется стандартами СНиПа и ГОСТа.

Согласно требований пожарной безопасности проверка состояния и качества огнезащитной обработки металлоконструкций на эксплуатируемых объектах должна проводиться регулярно (как минимум раз в год).

Исследовательские работы проводятся специально обученными специалистами с применением измерительного оборудования и вспомогательных инструментов.

Какие бывают дефекты и повреждения металлоконструкций

Главная задача исследований металлических конструкций – выявление повреждений. Наиболее частые характерные дефекты элементов из металла следующие:

• смещение или отклонение от проектных показателей отдельных элементов;
• деформации конструкций или ее конструктивных составляющих;
• неправильно размещение деталей в сборных конструкциях или отсутствие в них некоторых деталей;
• нарушение геометрии профиля или размеров сечений;
• повреждения на металле термического или механического характера;
• трещины в металлоизделиях;
• непрочность узловых и стыковых соединений, в том числе болтовых, заклепочных и сварочных;
• коррозия металла и повреждение антикоррозионных покрытий;
• неправильно усиление металлоконструкций;
• смещения в узлах сопряжения;
• деформации изделий по причине неравномерных осадок.

Любые отклонения от норм должны обязательно фиксироваться в соответственной ведомости и сразу же выбирается эффективный способ их устранения.

Заключение о состоянии металлоконструкций

По результатам технического обследования составляется заключение, в котором присутствуют:

• выводы о возможности эксплуатации объекта в текущем состоянии;
• перечень всех выявленных дефектов при их наличии с подробным описанием и фотофиксацией;
• результаты инструментальных и лабораторных исследований;
• рекомендации по перепланировке или реконструкции зданий, предложения по усилению металлоконструкций;
• прогнозные характеристики состояния металлоизделий при дальнейшей эксплуатации сооружений;
• обмерочные чертежи, выполненные в ходе проверки;
• ведомости с проведением проверочных расчетов.

Заключение выдается заказчику техобследования и согласно выводов здание либо может и дальше эксплуатироваться, либо подлежит ремонту.

Итоги

Обследование металлоконструкций – важный этап технической экспертизы зданий. Мероприятия позволяют определить фактическое состояние конструкций и является ли безопасным их дальнейшее функционирование. При этом исследовать можно как отдельные конструктивные элементы, так все здание в целом. На основании выполненных работ и полученных результатов и делаются выводы о пригодности и безопасности исследуемой конструкции.

Для заказа услуги обследование состояния металлоконструкций Вы можете:

• связаться с нашими специалистами по телефонам: 8-800-775-87-88;
• воспользоваться формой обратной связи, размещенной на сайте;
• отправить письмо (в свободной форме) на e-mail – info@stroy-ek.ru с пометкой «Обследование металлоконструкций зданий и сооружений».