для самостоятельной подготовки к экзамену студентов специальности

РЕКОНСТРУКЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

 

Учебно-методическое пособие

по изучению дисциплины «Реконструкция зданий и сооружений»

для студентов заочной формы получения образования

по специальности 1– 70 02 01

«Промышленное и гражданское строительство»

 

Учебное электронное издание

М и н с к 2013

УДК 624.014 (075.8)

А в т о р ы :

А.Н. Жабинский, А.А.Хотько

 

Р е ц е н з е н т ы :

О.Н. Лешкевич, заместитель директора по научной работе, внешнеэкономическим связям и информационным технологиям, кандидат технических наук.

 

 

В учебно-методическом пособии приведена программа и вопросы для самостоятельной работы студентов заочной формы получения образования по дисциплине «Реконструкция зданий и сооружений». Пособие предназначено для студентов специальности 1-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство», а также может быть использовано студентами других специальностей строительного профиля.

 

 

Белорусский национальный технический университет

пр-т Независимости, 65, г. Минск, Республика Беларусь

Тел.(017)292-77-52 факс (017)292-91-37

Регистрационный № БНТУ/СФ68-2.2013

 

© БНТУ, 2012

© Жабинский А.Н., 2013

© Жабинский А.Н., компьютерный дизайн, 2013

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………….

1 Содержание дисциплины………………………………………………….

2 Вопросы для самостоятельной подготовки .…………………………….

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………….

 

Введение

 

Методическое пособие предназначено для студентов специальности

1-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство» при изучении дисциплины «Реконструкция зданий и сооружений» и направлено на оказание помощи студентам при изучении основных положений технического обследования строительных конструкций, выявлению дефектов и повреждений, оценке технического состояния существующих зданий и сооружений, расчету и конструированию усилений конструкций при проведении реконструкции.

В учебно-методическом пособии приведена программа и вопросы для самостоятельной работы студентов заочной формы получения образования по дисциплине «Реконструкция зданий и сооружений» и перечень предлагаемой литературы.

 

Содержание дисциплины

Раздел I. Железобетонные конструкции

Тема 1.1. Введение.

Актуальность реконструкции и причины несоответствия эксплуатационным требованиям зданий и сооружений. Причины аварий строительных конструкций. Агрессивное воздействие сред на материалы строительных конструкций.

Тема 1.2. Обследование железобетонных конструкций.

Оценка технического состояния, обследование железобетонных конструкций. Порядок обследования железобетонных конструкций. Общее (предварительное) обследование. Детальное (инструментальное) обследование. Натурные испытания. Оценка износа зданий и сооружений.

Тема 1.3. Поверочные расчеты, расчетные характеристики материалов. Установление необходимости усиления железобетонных конструкций. Поверочные расчеты железобетонных конструкций. Определение расчетных характеристик материалов. Учет дефектов и повреждений.

Тема 1.4. Усиление увеличением поперечного сечения в растянутой зоне.

Усиление железобетонных конструкций увеличением поперечного сечения в растянутой и сжатой зоне. Классификация методов усиления железобетонных конструкций. Обеспечение совместной работы дополнительной арматуры приваркой к существующей арматуре. Обеспечение совместной работы дополнительной арматуры приклеиванием к бетону растянутой зоны. Расчет прочности железобетонных элементов, усиленных увеличением поперечного сечения в растянутой зоне. Расчет прочности контактного шва в растянутой зоне.

Тема 1.5. Усиление увеличением поперечного сечения в сжатой зоне. Усиление железобетонных конструкций увеличением поперечного сечения в сжатой зоне. Общие положения. Расчет прочности. Расчет прочности контактного шва в сжатой зоне.

Тема 1.6. Усиление в зоне действия поперечных сил.

Усиление железобетонных конструкций увеличением поперечного сечения в зоне действия поперечных сил. Усиление железобетонных конструкций при кручении, местном сжатии и продавливании. Общие положения. Расчет прочности. Усиление коротких консолей. Усиление при кручении. Усиление при местном сжатии и продавливании.

Тема 1.7. Усиление конструкций изменением их расчетной схемы.

Методы усиления конструкций изменением их расчетной схемы. Изменение места передачи нагрузки. Повышение степени внешней статической неопределимости. Повышение степени внутренней статической неопределимости. Устройство предварительно напряженных затяжек. Устройство шпренгелей и шарнирно-стержневых цепей. Устройство предварительно напряженных распорок. Увеличение длины опирания конструкций.

Тема 1.8. Прочность усиленных железобетонных конструкций.

Расчет прочности железобетонных конструкций, усиленных изменением их расчетной схемы. Расчет усиления путем изменения места передачи нагрузки. Расчет усиления конструкций увеличением их степени внешней статической неопределимости. Расчет усиления железобетонных конструкций дополнительными жесткими опорами. Расчет усиления железобетонных конструкций дополнительными упругими опорами. Расчет усиления железобетонных конструкций устройством их неразрезности. Расчет усиления конструкций увеличением их степени внутренней статической неопределимости.

Раздел 2. Каменные конструкции.

Тема 2.1. Введение.

Оценка технического состояния каменных конструкций.

Дефекты и повреждения каменных конструкций. Особенности обследования каменных конструкций. Определение расчетных характеристик материалов. Поверочные расчеты каменных конструкций.

Тема 2.2. Усиление каменных конструкций.

Методы восстановления каменных конструкций. Усиление элементов каменных конструкций. Расчет усиления элементов каменных конструкций. Усиление сопряжений элементов каменных конструкций. Повышение пространственной жесткости каменных зданий. Замена и усиление перемычек каменных зданий.

Раздел 3. Металлические конструкции.

Тема 3.1. Введение.

Оценка технического состояния металлических конструкций. Причины, вызывающие необходимость усиления металлических конструкций. Особенности обследования металлических конструкций. Техника выявления дефектов и повреждений. Характерные дефекты и повреждения конструкций и соединений. Дефекты вызывающие опасность хрупкого разрушения.

Тема 3.2. Оценка свойств материалов обследуемых конструкций. Определение свойств материалов, сварных швов, болтов и заклепок. Поверочные расчеты металлических конструкций, учет ослабления сечения, искривления элементов и коррозионного износа.

Тема 3.3. Усиление конструкций изменением их расчетной схемы. Усиление металлических конструкций. Общие положения. Усиление металлических конструкций изменением их расчетной схемы. Усиление балок, ферм, колонн и каркаса в целом.

Тема 3.4. Усиление конструкций увеличением их поперечного сечения.

Усиление металлических конструкций увеличением их поперечного сечения. Расчет металлических конструкций, усиленных увеличением их поперечного сечения: балки, растянутые и сжатые стержни ферм, колонны, учет упруго-пластической работы материала.

Тема 3.5 Усиление соединений.

Усиление соединений металлических конструкций. Расчет и конструирование соединений со стыковыми швами. Расчет и конструирование соединений с угловыми швами. Усиление болтовых и заклепочных соединений.

 

 

2. Вопросы по дисциплине "Реконструкция зданий и сооружений"

для самостоятельной подготовки к экзамену студентов специальности

«Промышленное и гражданское строительство»

 

По разделу «Железобетонные конструкции»

А) Методика обследования

1. Дефекты и повреждения железобетонных конструкций, свидетельствующие об их предаварийном состоянии (V категория)

2. Дефекты и повреждения железобетонных конструкций, свидетельствующие об их неудовлетворительном состоянии (IV категория)

3. Дефекты и повреждения железобетонных конструкций, свидетельствующие об их не вполне удовлетворительном состоянии (III категория)

4. Дефекты и повреждения железобетонных конструкций, свидетельствующие об их удовлетворительном состоянии (II категория)

5. Категории технического состояния железобетонных конструкций

6. Порядок детального обследования железобетонных конструкций

7. Причины разрушения железобетонных конструкций при эксплуатации

8. Оценка износа зданий и сооружений

9. Алгоритм оценки технического состояния железобетонных конструкций

Б) Проектирование усилений

10. Классификация методов усиления железобетонных конструкций

11. Усиление растянутой зоны железобетонных конструкций.

12. Усиление сжатой зоны железобетонных конструкций.

13. Усиление зоны среза железобетонных конструкций.

14. Усиление железобетонных конструкций при кручении.

15. Усиление железобетонных конструкций при продавливании.

16. Усиление железобетонных перекрытий изменением расчетной схемы

17. Сборные железобетонные перекрытия и способы их усиления (пустотные плиты).

18. Увеличение длины опирания железобетонных плит.

19. Усиление железобетонных колонн.

20. Усиление наклонных сечений железобетонных балок.

21. Усиление наклонных сечений железобетонных балок.

22. Усиление внецентренно сжатых железобетонных элементов.

23. Усиление центрально нагруженных железобетонных колонн.

24. Усиление ребристых плит железобетонных перекрытий.

25. Усиление элементов железобетонных перекрытий с изменением расчетной схемы.

26. Усиление железобетонных балок предварительно напряженными затяжками.

27. Усиление железобетонных конструкций наращиванием.

28. Колонны одно- и многоэтажных зданий. Усиление консолей железобетонных колонн.

29. Основные технические решения по усилению и расчет усиливаемых оснований и фундаментов.

 

По разделу «Каменные конструкции»

А) Методика обследования

1. Основные дефекты и повреждения каменных конструкций

2. Категории технического состояния каменных конструкций

3. Признаки предаварийного состояния каменных конструкций

4. Агрессивное воздействие сред на материалы каменной кладки

5. Определение расчетных характеристик материалов каменной кладки при обследовании

6. Порядок детального обследования каменных конструкций

Б) Проектирование усилений

7. Ремонт (восстановление) каменных конструкций

8. Местное усиление кирпичных стен

9. Усиление кирпичных стен методами наращивания и обоймами

10. Повышение пространственной жесткости каменных зданий

11. Устройство новых проемов в кирпичных стенах

12. Усиление перемычек каменных зданий

 

По разделу «Металлические конструкции»

А) Методика обследования

1. Причины, вызывающие необходимость усиления металлических конструкций. Работы, связанные с усилением.

2. Цели обследования строительных конструкций. Комплекс работ при выполнении обследования.

3. Основные дефекты и повреждения стропильных ферм.

4. Основные дефекты и повреждения стальных колонн и подкрановых балок.

5. Основные дефекты сварных швов, заклепок и болтов в соединениях конструкций.

6. Дефекты и повреждения стальных конструкций, представляющие опасность хрупкого разрушения.

7. Определение свойств металла, химический анализ стали.

8. Кипящие стали, как их определить опытным путем, их основные недостатки. В чем опасность использования КП сталей (С235, Ст3КП).

9. Как определяют нормативные и расчетные сопротивления сталей.

10. Определение свойств материалов сварных швов, болтов и заклепок. Определение расчетных сопротивлений сварных швов.

11. Методы выявления резервов несущей способности стальных конструкций.

12. Проверка прочности центрально-растянутых элементов и конструкций с ослаблениями в виде вырезов, подрезов и др., в том числе с учетом коррозийного износа.

13. Проверка прочности центрально-сжатых стальных конструкций с ослаблениями в виде вырезов, подрезов и др., в том числе с учетом коррозийного износа.

14. Проверка несущей способности изгибаемых стальных элементов с ослаблениями в том числе с учетом коррозийного износа.

15. Проверка несущей способности центрально-сжатых элементов стальных конструкций, имеющих общие искривления.

Б) Проектирование усилений

16. Основные способы усиления металлических конструкций. Основные положения и особенности производства работ по усилению конструкций.

17. Усиление стальных балок и ферм путем изменения конструктивной схемы.

18. Усиление стальных колонн и конструкций каркаса в целом постановкой дополнительных связей и созданием статически неопределимых систем.

19. Основные положения по расчету усилений стальных конструкций путем увеличения сечений. Примеры усиленных сечений стержней ферм, балок и колонн.

20. Расчет усиления центрально растянутых элементов металлических конструкций путем увеличения сечений.

21. Расчет усиления центрально сжатых стержней металлических ферм и стоек.

22. Расчет усиления металлических балок по критерию краевой текучести (КТ), показать эпюры.

23. Расчет усиления металлических балок по критерию развития пластических деформаций (РПД), показать эпюры.

24. Дефекты сварных швов. Их устранение. Усиление соединений со стыковыми швами.

25. Усиление соединений с угловыми швами.

26. Усиление заклепочных и болтовых соединений.

27. Техника безопасности при проведении работ по усилению металлических конструкций.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Д.Н. Лазовский. Проектирование реконструкции зданий и сооружений. Учебно-методический комплекс. Часть 2. Оценка состояния и усиления строительных конструкций. Новополоцк, ПГУ, 2008.-339 с.

2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991. – 96 с.

3. СНБ 5.03.01–02 Бетонные и железобетонные конструкции. – 2003.– 139 с.

4. ТКП EN 1992-1-1-2009 Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций. Часть 1-1. Общие правила и правила для зданий – 207 с.

 

 

Дополнительная литература

1. ТКП 45-1.04-208-2010. Здания и сооружения. Техническое состояние и обслуживание строительных конструкций и инженерных систем и оценка их пригодности к эксплуатации. Основные требования.

2. Металлические конструкции: Справочник проектировщика. В 3 т. / Под общ. ред. В.В. Кузнецова. – М.: Изд-во АСВ.– Т.3. Стальные сооружения, конструкции из алюминиевых сплавов. Реконструкция, обследование, усиление и испытание конструкций, 1999. – 528 с.

3. Металлические конструкции: Учебник для строит. вузов. В 3 т./ Под ред. В.В. Горева. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 2001. – Т. 1. Элементы стальных конструкций. –527 с. – Т. 2. Конструкции зданий. – 528 с. – Т. 3. Специальные конструкции и сооружения. – 544с.

4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 34 с.

5. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия (Дополнения, разд. 10. Прогибы и перемещения). – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 7 с.

6. А.И. Бедов, В.Ф. Сапрыкин. Обследование и реконструкция железобетонных и каменных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений. Учебное пособие. М.: Изд-во АСВ, 1995.-192 с.

7. Пособие П1-98 к СНиП 2.03.01-84*. Усиление железобетонных конструкций. – Минск: Минстройархитектуры, 1998.-198 с.

8. Пособие П1-04 к СНиП II-23-81*. Усиление стальных конструкций. – Минск: Минстройархитектуры, 2005.-110 с.

9. ТКП 45-4.04-49-2007.Конструкции стальные. Обследование и диагностика технического состояния. Минск: Минстройархитектуры, 2008.-125 с.

10. Тур, В.В. Прочность и деформации бетона в расчетах железобетонных конструкций: Монография. / В.В. Тур, Н.А. Рак – Брест, БГТУ, 2003.- 252с.