IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Наибольшее число действующих предприятий промышленности строились и вводились в эксплуатацию ещё в советское время. Со временем изменялись производственные технологии, оборудование, назначение производственных корпусов и заводов. Здания и сооружения приспосабливали под новые технологические процессы, производили надстройки и пристройки, не всегда уделяя внимания уже порой значительному обветшанию самого здания или сооружения, его частей, снижению несущей способности конструкций и фундаментов. В большинстве случаев новшества производились с нарушением норм проектирования и эксплуатации, порой вызывая перегрузки несущих элементов здания, иногда приводя к авариям. Все выше перечисленное способствовало небезопасности производственного процесса.

В соответствии с Федеральными нормами и правилами в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» от 9.03.2016 г., для повышения уровня промышленной безопасности и его прогнозирования проводится экспертиза промышленной безопасности. В соответствии с ФНП здания и сооружения на опасном производственном объекте, предназначенные для осуществления технологических процессов, хранения сырья или продукции, перемещения людей и грузов, локализации и ликвидации последствий аварий, подлежат экспертизе:

• в случае истечения срока эксплуатации здания или сооружения, установленного проектной организацией;

• в случае отсутствия проектной документации, либо отсутствия в проектной документации данных о сроке эксплуатации здания или сооружения;

• после аварии на опасном производственном объекте, в результате которой были повреждены несущие конструкции данных зданий и сооружений;

• по истечении срока безопасной эксплуатации, установленных заключениями экспертизы;

• при возникновении сверхнормативных деформаций здания или сооружения.

Согласно «Федеральным нормам и правилам в области промышленной безопасности», экспертиза зданий и сооружений на опасном производственном объекте, предназначенных для осуществления технологических процессов, хранения сырья, или продукции, перемещения людей и грузов, локализации и ликвидации последствий аварий, проводится при наличии соответствующих требований промышленной безопасности к таким зданиям и сооружениям.

Экспертиза проводится с целью определения соответствия объекта экспертизы предъявляемым к нему требованиям промышленной безопасности и основывается на принципах независимости, объективности, всесторонности и полноты исследований, проводимых с использованием современных достижений науки и техники.

Для всех опасных производственных объектов заключение о соответствии объекта требованиям промышленной безопасности и установление срока дальнейшей его эксплуатации основываются на обследовании и анализе его состояния с подтверждением расчетом параметров прогнозируемого технического состояния строительных конструкций.

Расчеты строительных конструкций являются обязательной составляющей процесса проведения экспертизы промышленной безопасности для определения безопасной эксплуатации зданий или сооружений на опасных производственных объектах согласно ФНП в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности» и ФНП в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности».

Согласно с п. 5.1.15 ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» для зданий 1-го уровня ответственности в соответствии с ГОСТ 27751 поверочный расчет проводят с применением не менее двух сертифицированных вычислительных программ.

Расчет существующей конструкции и грунтов основания производится по действующим нормам проектирования с введением в расчет полученных в результате обследования или по проектной и исполнительной документации геометрических параметров конструкций, фактической прочности строительных материалов и грунтов основания, действующих нагрузок, уточненной расчетной схемы с учетом имеющихся дефектов и повреждений.

Наиболее важным и ответственным моментом при оценке технического состояния зданий и сооружений является правильность проведения расчетов конструкций согласно требуемым параметрам.

Поверочному расчету предшествует техническое обследование здания, проводимое как визуально, так и инструментально. Обследование проводится в соответствии с ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния».

Несмотря на кажущуюся простоту визуального обследования, от исполнителя требуются знание и опыт как в теории конструкций и проектировании, так и в методах его возведения.

Правильно возведенное здание или сооружение, всегда получает в процессе эксплуатации повреждения. Нарушения при эксплуатации отдельных элементов здания, а также грунтовых условий, принципиально изменяют расчетную схему и несущую способность. Данные изменения должны фиксироваться при обследовании зданий и сооружений.

При поверочных расчетах для более точной оценки, особенно при развитых деформациях конструкций, должно быть выполнено несколько вариантов предполагаемых расчетных схем и параметров расчета возникшей ситуации, произведен анализ и принято решение о дальнейшей эксплуатации.

Инструментальное обследование так же предшествует производимым расчетам и устанавливает необходимые для проведения расчета технические параметры исследуемых конструкций или сооружения в целом. В ходе инструментального обследования технического состояния здания (сооружения) определяются габаритные размеры, характеристики материалов элементов конструкций. Как правило, все параметры определяют неразрушающими методами контроля. В случае нестабильности получения параметров одной и той же конструкции прибегают к вскрытию конструкций в неответственных ненапряженных местах. На основании полученных данных при обследовании о материалах конструкций и их параметрах производится поверочный расчет напряженного состояния, несущей способности исследуемой конструкции. При определении состояния конструкций делается поправка на степень ослабления сечения коррозией. Для кирпичной кладки следует учитывать ослабление кладки деструкцией, отверстиями, выветриванием, трещинами и отклонением от вертикали.

Важное значение при оценке технического состояния строительных конструкций имеет опыт обследователя (эксперта). При обследовании поврежденных элементов следует проводить анализ не только состоянию этих элементов, а и выявление причин, их вызывающих. Цепь причин и следствий может быть различной и зависит от конкретной ситуации.

Примером изменения расчетных схем могут быть стальные фермы покрытия, встречающиеся при обследовании промышленных зданий. Для прокладки вентиляции и прочих коммуникаций больших диаметров иногда используют межферменное пространство, а для прохода отводов вырезают несущие элементы решетки ферм. При этом изменяются напряжения в элементах ферм, что грозит обрушением ячейки покрытия значительного размера и, как следствие, нанесением большого урона. Это выясняется при проведении обследования технического состояния, экспертизы промышленной безопасности и выполнении поверочных расчетов изменённой схемы конструкции.

Расчеты строительных конструкций являются составной частью результатов обследования, обосновывающим инструментом, подтверждением состояния обследуемых строительных конструкций. Порой расчеты являются единственным инструментом по выявлению причин дефектного состояния, деформаций, потери устойчивости и разрушения отдельных элементов конструкций и узлов.

При обследовании встречаются случаи несоблюдения норм при проектировании. Поверочные расчеты показывают, что при проектировании, например, не были учтены предельные размеры температурных блоков. В железобетонных конструкциях превышение размеров температурных блоков сверх расчетных и нормированных приводит к разрушению узловых соединений, образованию трещин в строительных конструкциях.

Наиболее часто встречаются случаи деформаций наружных и внутренних стен с образование раскрытых трещин различного вида. Как правило по видам трещин можно предположить причину повреждений.

К примеру, трещины в наружных кирпичных стенах угла каркасного здания указывали на осадку фундамента, а исследование фундамента и произведенный расчет показал, что при проектировании необходимая площадь фундамента была рассчитана от суммарной нагрузки, без учета эксцентриситетов приложения сил от фундаментных балок с кирпичными стенами. Произошел крен фундамента и образование трещин. Кроме этого, вероятно со временем, несколько изменились и механические свойства грунта, что и вызвало деформацию выше проектной. Решение выравнивания давления по результатам расчета было предложено при проведении экспертизы промышленной безопасности.

При проведении экспертизы промышленной безопасности приходится сталкиваться с самыми различными ситуациями, с которыми подчас приходится внимательно и долго разбираться. На каждом предприятии жизнь не стоит на месте. Развивается производство, увеличиваются нагрузки на перекрытия, пробиваются новые отверстия, ослабляя несущую способность перекрытия, заделываются старые отверстия. Иногда из-за плохой эксплуатации кровли возникают протечки, которые длятся годами, разрушая или ослабляя как основные несущие конструкции. И только поверочным расчетом можно определить фактическую несущую способность поврежденной конструкции по результатам ее обследования и дать заключение о возможности ее безопасной эксплуатации.

Выводы:

1. Проведение обследований строительных конструкций зданий и сооружений, выявление и фиксация повреждений строительных конструкций, являются необходимым условием, но недостаточным для проведения обследования технического состояния строительных конструкций и экспертизы промышленной безопасности зданий и сооружений на опасных производственных объектах.

2. С целью оценки фактического состояния зданий и сооружений и выдачи заключения о возможности их безопасной эксплуатации необходимо осуществлять расчеты несущей способности, что позволит определить истинное состояние строительных конструкций и здания в целом, обеспечит безопасность производства.

Список используемой литературы:

1. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила проведения экспертизы промышленной безопасности», утв. Приказом Ростехнадзора от 14.11.2013 №538. - М., ЗАО «НТЦ ПБ», 2014. – 24 с.

2. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Порядок осуществления экспертизы промышленной безопасности в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности». Серия 09. Выпуск 36. – М.: ЗАО «НТЦ ПБ», 2013. — 28 с.

3. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния : ГОСТ 31937-2011. – Издание официальное. - М.: Стандартинформ, 2014. – 95 с.

4. Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния : ГОСТ Р 53778-2010. - Издание официальное. - М.: Стандартинформ, 2010. – 96 с.

Код для цитирования: Скопировать