Діагностика технічного стану будівельних конструкцій будівель і споруд

Діагностика технічного стану будинків і споруджень здійснюється шляхом комбінації взаємодоповнюючих дослідницьких, розрахункових і аналітичних процедур, перелік і повнота яких у кожному конкретному випадку уточнюється спеціалізованою організацією, що проводить обстеження.
При розробці програми візуальних і інструментальних обстежень установлюється такий обсяг і порядок дослідницьких процедур, при якому при мінімальному обсязі дослідницьких робіт (особливо інструментальних обстежень і лабораторних визначень) можна одержати максимально повну інформацію про несправність, дефекти й ушкодженнях конструкцій.
При візуальному огляді слід керуватися тем правилом, що найбільш імовірні ділянки ушкоджень конструкцій у виробничих будинках і спорудженнях спостерігаються:
- в основному - у зонах складування важких вантажів; у дуже навантажених колон, стін, фундаментів, опор; у місцях зволожених ґрунтів; у місцях можливих вібраційних або ударних навантажень;
- для фундаментів - у зонах зволожених ґрунтів особливо агресивними рідинами; у зонах дії вібрацій, ударних навантажень, привантажень; при спорудженні важких прибудов; при пристрої близько розташованих котлованів; при неорганізованому водовідливі й водозниженні;
- для колон - у найбільш напружених зонах стику з фундаментом, у консолей, у стиках збірних колон по висоті, поблизу підлоги, де можливе влучення агресивної рідини або механічне ушкодження транспортом і вантажно-розвантажувальними засобами, у вузлах стикування з ригелями перекриттів і покриттів;
- для ригелів і плит перекриттів - у зоні дії максимальних згинальних моментів, поперечних сил, передачі зосереджених зусиль, дії вібраційних і ударних навантажень, агресивних рідин, газів, пили, у місцях стикування; 
- для покриттів - у місцях підвищеного зволоження й ушкоджень із боку приміщень і нагромаджень технологічного пили, на ділянках з підвищеною щільністю або насиченого вологою утеплювача;
- для стін - у місцях підвищеного зволоження із заморожуванням і відтаванням, у стиках панельних стін, у примиканнях до підлоги й перекриттям.
До найбільш характерних дефектів і ушкодженням конструкцій, які має бути виявити при візуальному огляді, ставляться:
- дефекти, пов'язані з недоліками проекту (невідповідність розрахункової схеми дійсним умовам, відхилення від норм проектування);
- дефекти виготовлення конструкцій, які допущені на заводах-виготовлювачах;
- дефекти монтажу конструкцій і зведення будинків (споруджень);
- механічні ушкодження від порушення умов експлуатації;
- ушкодження від непередбачених проектом статичних, динамічних, температурних впливів;
- ушкодження від зовнішніх агресивних впливів робітника й навколишнього середовища.
Для повної діагностики технічного стану будинків і споруджень доцільно паралельно з натурними обстеженнями й лабораторними визначеннями планувати й здійснювати також такі діагностичні процедури: - аналіз і виявлення змін основних проектних і розрахункових передумов ( для будинків і споруджень у цілому і їх окремих частин і конструкцій), які виникли за період експлуатації;
- аналіз дефектів і ушкоджень, змін характеристик матеріалів, ґрунтів і підстав;
- коректування розрахункових моделей елементів, конструкцій, підстав у зв'язку з наявністю дефектів і ушкоджень, зміни характеристики матеріалів і ґрунтів;
- перевірочні розрахунки елементів, конструкцій, основ по скоректованим розрахунковими моделями й з урахуванням змін, що виникли в проектних і розрахункових передумовах за час експлуатації;
- оцінка технічного стану елементів, конструкцій, основ відповідно до розроблених критеріїв;
- оцінка технічного стану будинку й спорудження в цілому залежно від технічного стану його елементів, конструкцій, основ.
Аналіз і виявлення змін основних проектних і розрахункових передумов, які виникли за період експлуатації, слід виконувати шляхом порівняння таких проектних (нормованих) і фактичних (на момент обстеження й паспортизації) показників і їх параметрів:
- функціонального призначення будинку й спорудження;
- рівня відповідальності будинку й спорудження по економічних, соціальним і екологічним наслідкам їх відмови ( ДЕРЖСТАНДАРТ 27751-88) або класом капітальності по нормах проектування гідротехнічних споруджень, а також по відповідних до рівнів відповідальності й класів капітальності коефіцієнтами надійності Yn;
- нормативних і розрахункових значень навантажень і впливів ( у тому числі: власна вага, атмосферні, гідросферні, технологічні, сейсмологічні навантаження й ін.).;
- особливостей і параметрів розрахункових ситуацій;
- ступені агресивності природного й виробничого середовища;
- інженерно-геологічних і гідрогеологічних умов.

Нормативні значення навантажень необхідно визначити:
- для навантажень від власної ваги - по обмірюваннях геометричних розмірів конструкцій, по контрольних визначеннях середньої щільності матеріалів ( при цьому помилки визначень не повинні перевищувати ± 5%);
- для атмосферних і гідросферних навантажень і впливів - по даним найближчих до об'єкта станцій Госкомгідромета з урахуванням вказівок СНіП 2.01.14-83 і СНіП 1.02.07-87;
- для технологічних статичних і динамічних навантажень - за паспортним даними встаткування, експлуатованого;
- для сейсмічних впливів і на підроблюваних територіях - відповідно до вимог нормативних документів, що діють на час проведення обстежень.

При перевірочних розрахунках слід ураховувати ті розрахункові ситуації, які можуть реально мати місце в залишковий термін служби конструкції. При цьому в кожній розрахунковій ситуації потрібно уточнювати:
- розрахункові схеми конструкцій і підстав;
- види навантажень;
- значення коефіцієнтів умов роботи, коефіцієнтів комбінації навантажень і коефіцієнтів надійності;
- перелік граничних станів, які слід розглядати в даній розрахунковій ситуації.
Ступінь агресивності природного й виробничого середовища слід визначати: для ґрунтових вод - по СНіП 1.02.07-87 і СНіП 2.03.11-85; для повітряного середовища - по СНіП 2.03.11-85.
Зміни інженерно-геологічних і гідрогеологічних умов майданчика будинку (спорудження) слід визначати згідно з вимогами СНіП 1.02.07-87.
Аналіз дефектів і ушкоджень і їх вплив на несучу здатність і довговічність конструкцій і підстав рекомендується виконувати з урахуванням особливостей різних типів конструкцій. При цьому рекомендується використовувати наступні групи дефектів і ушкоджень:
1. Дефекти: нормування, проектування, будівництва, недоробки.
2. Ушкодження: механічні руйнування, механічне зношування, корозійне зношування (атмосферна корозія, хімічна корозія), деформації й переміщення (прогини, кутові деформації, опади, крени).

Фізико-механічні характеристики несучих конструкцій, що й обгороджують, будинків і споруджень слід визначати:
- за допомогою стандартних неруйнуючих методів (ультразвукових, пластичних деформацій і ін.).;
- шляхом вилучення зразків матеріалів для виконання стандартних лабораторних випробувань.
Кількість визначень характеристик міцності матеріалів рекомендується призначати з урахуванням стану конструкцій. При цьому забезпеченість нормативних значень міцністних характеристик матеріалів повинне бути не менш 0,95.
При проведенні контролю якості матеріалів необхідно керуватися вимогами й вказівками діючих державних стандартів.
Вилучення зразків матеріалів слід виконувати тільки із другорядних і ненапружених частин елементів будинку й спорудження. Місця в конструкціях, з яких вилучені зразки, повинні бути надійно полагоджені, а при потребі - посилені.

Відхилення просторового положення несучих конструкцій, що й обгороджують, і їх розрахункових розмірів слід визначати методами, викладеними в СНіП 3.01.03-84. Стан опорних вузлів і з'єднань визначають шляхом вимірів, візуальних оглядів або експертних оцінок.
Ступінь зношування перетинів несучих, що й обгороджують конструкцій будинку (спорудження) слід визначати шляхом безпосередніх вимірів площі поперечних перерізів основних елементів несучих, що й обгороджують конструкцій у найбільш дефектні або ушкоджених, а також найбільш напружених місцях. При цьому шари матеріалів, уражені корозією, не береться до уваги.
Перевірочні розрахунки елементів конструкцій, підстав слід виконувати відповідно до ДЕРЖСТАНДАРТ 27751-88 і нормам проектування обстежень, що діють на момент виконання. Використання при перевірочних розрахунках норм проектування, по яких проектували будинки (спорудження), але на час обстежень були скасовані, допускається тільки при наявності письмової згоди організації, яка розробила нові норми. 
Шляхом спільного аналізу дефектів і ушкоджень, а також результатів перевірочних розрахунків визначається технічний стан окремих конструкцій. По несучій здатності й експлуатаційними властивостями конструкції рекомендується відносити до одному з наступних станів:
- стан конструкцій I - нормальний. Фактичні зусилля в елементах і перетинах не перевищують припустимих з розрахунку. Відсутні дефекти й ушкодження, що перешкоджають нормальної експлуатації або знижують несучу здатність або довговічність;
- стан конструкції II - задовільне. По несучій здатності й умовам експлуатації відповідають стану І. Мають місце дефекти й ушкодження, які можуть знизити довговічність конструкції. Потрібні заходи щодо захисту конструкції;
- стан конструкції III - непридатний для експлуатації. Конструкція перевантажена або мають місце дефекти й ушкодження, що свідчать про зниження її несучої здатності. Але на основі перевірочних розрахунків і аналізу ушкоджень можливо забезпечити її цілісність на час посилення;
- стан конструкції IV - аварійне. Те ж, що й по стану конструкції III. Але на основі перевірочних розрахунків і аналізу дефектів і ушкоджень гарантувати цілісність конструкцій на період посилення, особливо якщо можливий "тендітний" характер руйнування. Необхідно вивести людей із зони можливого обвалення, виконати негайне розвантаження, прийняти інші заходи безпеки.

Будинку й спорудження в цілому рекомендується відносити до одному з таких станів залежно від стану несучих конструкцій, що й обгороджують:
- стан будинку й спорудження I - нормальний. У будинку (спорудженні) відсутні несучі конструкції, що й обгороджують, відповідають стани конструкцій II (задовільний), III (не придатний для нормальної експлуатації) і IV (аварійне);
- стан будинку й спорудження II - задовільне. У будинку (спорудженні) відсутні несучі конструкції, що й обгороджують, відповідають стани конструкцій III (не придатний для нормальної експлуатації) і IV (аварійне);
- стан будинку й спорудження III - не придатний до нормальної експлуатації. У будинку (спорудженні) відсутні несучі конструкції, що й обгороджують, відповідають стани конструкцій IV (аварійне);
- стан будинку й спорудження IV - аварійне. У будинку (спорудженні) є несучі конструкції, що й обгороджують, відповідають стани конструкцій IV (аварійне).

При відповідному обґрунтуванні можливе проведення обстежень і оцінка технічного стану окремих частин будинку й спорудження, які можуть бути виділені по функціональних і конструктивних ознаках.