Типичные проектные ошибки, выявленные при обследованиях зданий и сооружений
А.В. Живенко, вед. эксперт, Б.В. Пожидаев, В.А. Живенко, эксперты (ООО «Юцпк Промышленная безопасность»)
Приведены примеры типичных проектных ошибок, которые были выявлены при обследовании зданий и сооружений.
The examples of typical design mistakes revealed at buildings and structures inspection are given in the Article.
Ключевые слова: проектные ошибки, обследование зданий и сооружений, освидетельствование технических устройств. Key words: design mistakes, buildings and structures inspection, technical devices certification.
При обследованиях зданий и сооружений эксперты встречаются с проектными ошибками. Некоторые из них освещены ниже.
Проектные ошибки, связанные с неправильно назначенными мероприятиями
При обследовании здания бытового корпуса Филиала ОАО «ОГК-2» - Ставропольская ГРЭС (2010 г.) выяснилось, что здание не отвечает требованиям безопасной эксплуатации, мало того, необходима срочная эвакуация персонала. Причина — проектные ошибки.
В процессе обследования здания и рассмотрения представленной документации установлено следующее.
Бытовой корпус — двухэтажное здание без подвала и технического подполья. Его габариты в плане 18x30 м (в осях). Каркас, полный встроенный, выполнен из сборных железобетонных колонн (сечение 400x400 мм) и Т-образных ригелей (серия ИИ-04) с полками для опирания плит перекрытий, с рамными сопряжениями с колоннами каркаса. Геометрическая неизменяемость каркаса в горизонтальной плоскости обеспечивается дисками перекрытия, в вертикальной плоскости - одной диафрагмой жесткости в продольном направлении и рамными узлами каркаса в поперечном направлении. Грунтовые воды при инженерных изысканиях (до 15 м от дневной поверхности) не вскрыты. Среда неагрессивная.
Согласно чертежам основание здания — делювиальные суглинки второго типа просадочности. В процессе визуального осмотра, инструментального контроля и геодезических измерений выявлены значительные повреждения конструкций здания, в том числе смещения (отклонения) конструктивных элементов относительно проектного положения, превышающие предельно допустимые значения, а также иные дефекты и повреждения, вызванные деформацией грунтов. Основная причина повреждений — грубые проектные ошибки при назначении мероприятий по предупреждению просадок оснований, сложенных делювиальными суглинками второго типа просадочности.
В целях уточнения состояния грунтов обратной засыпки под зданием выполнено вскрытие пола в районе лестничной клетки, при котором установлено, что обратная засыпка замочена на 100 %. Асфальтобетонные отмостки имеют ширину 100— 130 см, а согласно проекту ширина отмостки должна быть 1,5 м (это связано с мероприятиями по защите основания от замачивания дождевыми осадками); их техническое состояние ограниченно работоспособное.
Фундаменты - сборные железобетонные стаканного типа и фундаментные цокольные балки. Согласно чертежам глубина заложения фундаментов 2,28 м. В осях Б/4-5 и В/2-3 по проекту предусмотрены развитые на две оси фундаменты под диафрагмы жесткости. Проектное решение указанных фундаментов неудачно, вместо жесткого фундамента под связку из двух колонн выполнено непонятное образование на основе сборных фундаментных блоков стеновых. Такая конструкция не способна обеспечить работу диафрагм жесткости. Кроме того, количество элементов жесткости недостаточно для надежной работы конструкций здания. Устойчивость конструкций в поперечном направлении проектом не обеспечена. Как результат, каркас разъезжается, плиты перекрытий постоянно раздвигаются, раствор замоноличивания выпадает из швов на полы.
Техническое состояние большинства колонн ограниченно работоспособное, отдельные колонны в аварийном состоянии. Ввиду значительных неравномерных просадок оснований колонны «пляшут» по высоте в значительных пределах, местами разность отметок рядом расположенных колонн достигает 185 мм на расстоянии до 6 м при допуске ±24 мм (СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции»). Верхние зоны колонн в районе консолей имеют продольные вертикальные трещины глубиной до 250 мм, указывающие на разрывы хомутов каркасов колонн. Консоли колонн ввиду неравномерных осадок здания также получили значительные повреждения в зонах сопряжения с ригелями (в рамных узлах). Техническое состояние ригелей ограниченно работоспособное, в отдельных местах аварийное. Имеются значительные повреждения как защитного слоя бетона, так и рабочей арматуры ригелей. В местах, доступных для осмотра, наблюдаются трещины глубиной до 150 мм в нижней зоне ригелей, указывающие на частичные разрывы (обрывы) рабочей арматуры. Основная причина повреждения ригелей — значительные неравномерные просадки оснований под колонны, повлекшие непроектные изгибающие моменты в узлах сопряжений колонн с ригелями.
Проектом предусмотрены две диафрагмы жесткости. При визуальном осмотре выявлены диафрагмы лишь в осях В/2-3 (на первом и втором этажах), т.е. одна диафрагма на этаж. При этом диафрагмы не соответствуют проектному типу. Согласно п. 6.8.9 СП 14.13330.2011 «Строительство в сейсмических районах» (актуализированная редакция СНиП II-7-81*) «диафрагмы, связи и ядра жесткости, воспринимающие горизонтальную нагрузку, должны быть непрерывными по всей высоте здания и располагаться в обоих направлениях равномерно и симметрично относительно центра тяжести здания. В каждом направлении должно устанавливаться не менее двух диафрагм, расположенных в разных плоскостях». С учетом того, что проектом предусматривались диафрагмы лишь в плоскости рядов, здание заведомо не обладало необходимой жесткостью. Геометрическая неизменяемость каркаса поддерживалась лишь моментом сопротивления подошвы фундаментов. Как итог, каркас расползается между рядами, он получил значительные деформации, вызванные кручением здания относительно единственной диафрагмы.
Проектные ошибки, связанные с неправильным конструированием
При обследовании трех фундаментов под оборудование (ресиверы) в ООО «Ставролен» в 2015 г. выявлены их значительные разрушения. Техническое состояние фундаментов неработоспособное. При визуальном осмотре обнаружены значительные повреждения всех фундаментов, включая примыкающие отмостки. Причина — грубая проектная ошибка. Подовое пространство под ресиверами — без дефектов...