НАУКА-СТРОИТЕЛЬНОМУ ПРОИЗВОДСТВУ

Усиление стальных каркасов одноэтажных производственных зданий при их реконструкции

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В общем случае обследование металлических конструкций включает в себя: подготовительные работы (общее знакомство с объектом, сбор и анализ технической документации, составление рабочей программы обследования); натурное освидетельствование конструкций с уточнением геометрической схемы, обмером элементов и узлов и выявлением дефектов и повреждений; уточнение технологических и атмосферных нагрузок и воздействий, а также собственного веса конструкций; оценку качества стали эксплуатируемых конструкций; анализ результатов обследования и составление технического заключения.

В подготовительные работы входят сбор и анализ технической документации, знакомство с объектом обследования и составление его рабочей программы.

Сведения, необходимые для обследования стальных конструкций и оценки их технического состояния, содержатся в следующих документах: паспорте на здание и сооружение; комплекте общестроительных и рабочих чертежей КМ и КМД; актах промежуточного контроля и приемки работ; журналах производства работ и авторского надзора; сертификатах, технических паспортах и других документах, удостоверяющих качество материалов, конструкций и деталей; материалах геодезической съемки положения конструкций при монтаже и экспула-тации; техническом журнале по эксплуатации здания и актах о результатах периодических осмотров; материалы о текущих и капитальных ремонтах, усилении и окраске; материалах, характеризующих фактические технологические нагрузки и воздействия (паспорт на оборудование, крановые книги и т.д.) ; отчетах и заключениях специализированных организаций о ранее выполненных обследованиях.

Для получения дополнительных сведений о состоянии конструкций и истории их эксплуатации производится также опрос работников предприятия, занятых эксплуатацией строительных конструкций, технологического оборудования и их ремонтом.

Материалы, полученные на основании анализа технической документации должны содержать:

паспортные данные (год проектирования, монтажа и сдачи объекта в эксплуатацию, организацию — исполнителя технологической и общестроительной частей проекта и чертежей КМ и КМД, завода—изготовителя металлических конструкций и т.д.);

сведения о конструктивном решении здания (планы и разрезы здания с указанием генеральных размеров, монтажные схемы конструкций, чертежи КМ и КМД, состав перекрытий, покрытий и стенового ограждения и т.д.);

расчеты основных несущих конструкций; сведения о материалах, использованных в конструкциях (марках сталей, метизах, электродах, сварочной проволоке); характеристики грунтов;

основные сведения о технологическом процессе и характеристике технологического и подъемно-транспортного оборудования, передающего нагрузки на стальные конструкции;

данные о внутрицеховой и общезаводской средах (температурно-влажностный режим, состав и концентрация агрессивных по отношению к стали выделений, интенсивность и состав пылевыделений);

сведения о ремонтах и повреждениях конструкций, выявленных при эксплуатации;

материалы о ремонте, окраске и уселении конструкций, выполненных за период эксплуатации;

сведения о предполагаемом при реконструкции и техническом перевооружении изменении нагрузок и воздействий технологического оборудования.

Объем и полнота полученной исходной информации во многом определяют состав и характер обследования конструкций, сроки его выполнения и стоимость работ.

При знакомстве с объектом обследования выявляется соответствие проектного и фактического объемно-планировочного и конструктивного решения, предварительно оцениваются эксплуатационные воздействия (выделение пыли, влаги, агрессивных реагентов, температурные, динамические и вибрационные воздействия и т.д.), выделяются участки с наиболее интенсивными воздействиями и определяется способ доступа к конструкциям (возможность осмотра конструкций с мостовых и подвесных кранов, технологического оборудования, переходных мостиков и галерей, . передвижных подъемных механизмов, необходимость устройства подмостей, люлек и других приспособлений),

На основании анализа технической документации и знакомства с объектом составляется рабочая программа обследования, включающая:

состав и объем работ по обследованию. Необходимость отдельных видов работ определяется задачами обследования и зависит от общего состояния конструкций, наличия технической документации и интенсивности эксплуатационных воздействий;

разбивку здания на участки обследования. Каждый участок составляет часть здания одной очереди строительства, имеющую одинаковое конструктивное решение и однородную эксплуатационную среду (температурно-влажностный режим, состав агрессивных выделений, режим работы кранов, уровень динамического воздействия оборудования и т.д.);

указания о способе доступа для осмотра конструкций со схемами необходимых приспособлений;

методику его выполнения;

перечень необходимых приборов, инструментов и материалов;

маркировку элементов конструкций и заготовки (формы) для записи результатов обследования;

мероприятия   по технике безопасности при выполнении работ.

Натурное освидетельствование включает в себя общий осмотр конструкций, детальный осмотр с инструментальной проверкой состояния элементов и узлов, их замер и геодезическую съемку положения конструкций. При общем осмотре уточняется конструктивная схема элементов и узлов и устанавливается ее соответствие проекту, определяются общее качественное состояние конструкций, характер повреждений и зоны наибольшей повреждаемости конструкций, выявляются отличные от проекта нагрузки и воздействия. Особое внимание при общем осмотре следует обратить на отсутствие (пропуск при изготовлении в монтаже, удаление при эксплуатации) элементов несущих и связевых конструкций. По результатам общего осмотра намечаются места для детальной проверки состояния конструкций и уточняется рабочая программа обследования.

Общий осмотр конструкций проводится с имеющихся мест доступа (рабочих площадок, технологического оборудования, мостовых кранов и т.д.) по возможности без устройства специальных подмостей. Для осмотра конструкций, расположенных на большой высоте, могут использоваться полевые бинокли и оптические трубы.

Детальный осмотр производится для количественной оценки дефектов и повреждений элементов и узлов, замера их величин и привязки места расположения. В зависимости от состояния конструкций, выявленного при общем осмотре, детальный осмотр может быть сплошным или выборочным.

При сплошном осмотре проверяются все элементы и узлы на обследуемом участке. При выборочном — на участке осматриваются элементы и узлы в пределах 4,5 шагов основных рам (но не менее 20% площади участка) в зоне наиболее интенсивных технологических воздействий. Если при выборочном осмотре в конструкциях обнаружено большое количество повреждений или после реконструкции предполагается увеличение нагрузок и воздействий, то на участке проводится сплошной детальный осмотр. До проведения осмотра конструкции должны быть очищены от пыли, грязи и легко отслаивающихся продуктов коррозии.

Параллельно с детальным осмотром конструкций обмеряются элементы и узлы для выявления соответствия их геометрических характеристик проекту. При отсутствии технической документации на основании обмеров, которые носят выборочный характер, составляются обмерочные чертежи основных несущих конструкций со всеми необходимыми для расчета и разработки проекта усиления размерами. Точность замеров должна быть не менее:

при линейных размерах свыше 1000 мм   1 см

то же, от 100 до 1000 мм     1 мм

менее 100 мм 0,1 мм

При наличии технической документации для каждой группы однотипных конструкций (ферм, колонн, балок и т.д.) одного типоразмера (марки) производится обмер не менее двух конструктивных элементов.

При отсутствии технической документации на каждом участке обследования для каждой группы конструкций обмеряются не менее трех конструктивных элементов. Для обеспечения необходимой точности каждый элемент замеряется не менее чем в трех местах.

Если при обмере обнаружены расхождения в сечениях элементов свыше допуска на прокат, то замеряются сечения всех наиболее нагруженных элементов.

Для определения размера сечений элементов, узлов и повреждений используются материальные инструменты, обеспечивающие заданную точность (рулетки, металлические линейки, штангенциркули и т.д.). Толщина элементов при одностороннем доступе к конструкциям замеряется ультразвуковыми толщиномерами или сверловкой отверстия.

Для выявления прогибов и искривлений элементов между концами элемента натягивается струна диаметром 0,2—0,4 мм и штангенциркулем или металлической линейкой замеряются стрелки искривления. Для измерения искривлений элементов большой длины рекомендуется использовать геодезические методы.

Отклонение элементов от вертикали может измеряться отвесами. Угловые отклонения определяются оптическими квадрантами или уровнями. Для выявления отклонений конструкций от проектного положения применяются геодезические методы контроля с использованием теодолитов, нивелиров, лазерных визиров и других приборов, а также методы фотограмметрии. При выполнении геодезических съемок мостовые и подвесные карны должны быть удалены от места проведения замеров. По результатам геодезической съемки составляются планы и профили крановых путей с указанием расстояний между осями подкрановых рельсов и смещением рельсов с осей подкрановых балок, схемы отклонений колонн от вертикали и осадок колонн.

Состояние заклепок и болтов нормальной и повышенной точности контролируется молотком массой 0,2—0,3 кг. При ударе ослабленные заклепки и незатянутые болты подают глухой, дребезжащий звук или перемещаются. Неплотности прилегания головок к пакету и между листами в пакете проверяются набором щупов толщиной 0,1—0,5 мм. Для контроля натяжения высокопрочных болтов используются тарировочные ключи.

Для выявления состояния сварных швов их очищают от грязи и пыли и специальными шаблонами замеряют катеты. Поверхность шва тщательно осматривается особенно в местах возможного появления трещин. Для обнаружения мелких трещин можно использовать лупу с 6—8-кратным увеличением. В сомнительных случаях поверхность шва очищается от металлического блеска, протравливается раствором азотной кислоты, промывается водой и просушивается, после чего смазывается керосином. Через некоторое время на поверхности шва проступает очертание трещины.

В наиболее ответственных конструкциях, работающих в тяжелых условиях, для выявления внутренних дефектов и трещин при необходимости могут использоваться физические методы контроля — просвечивание рентгеновскими и гамма-лучами, магнитографическая и ультразвуковая дефектоскопия. Трещины в основном металле определяются при наружном осмотре. В сомнительных случаях для выявления трещины поверхность металла очищают и обрабатывают с помощью керосина аналогично сварным швам. Для уточнения наличия трещины можно хорошо заточенным зубилом вдоль предполагаемой трещины снять небольшую стружку. Раздвоение последней указывает на трещину. Для выявления "дыхания" трещины и динамики ее развития на поверхность участка с трещиной наносится маркировка на основе канифольных тензочувствительных (хрупких) лаков.

При определении степени коррозионного износа конструкции визуально оценивают в общем состояние противокоррозионной защиты — наличие дефектов и повреждений покрытия, их вид [24] и относительную площадь участков с поврежденным покрытием. В местах с поврежденным покрытием устанавливается характер коррозионного поражения металла и замеряется глубина коррозии. Места замеров зачищаются от следов коррозии. При равномерной коррозии толщина элементов замеряется штангенциркулем или микрометром. При наличии питингов и язв замеры выполняются с помощью измерительных скоб с острым наконечником. Каждый элемент замеряется не менее чем в трех сечениях, в каждом сечении проводится не менее трех замеров толщиньз.

Результаты натурного обследования конструкций представляются в виде ведомостей дефектов и повреждений, таблиц результатов замера элементов и узлов, схем расположения элементов по результатам геодезической съемки. При отсутствии технической документации по результатам замеров составляются обмерочные чертежи основных конструкций с детализацией, соответствующей стадии КМ.

Ведомости дефектов и повреждений составляются по отдельным видам конструкций (стропильные и подстропильные фермы, колонны, подкрановые балки и т.д.) и включают геометрические схемы конструкций с указанием сечений и маркировкой элементов и узлов, а также таблицы с указанием места расположения, вида и количественного показателя дефекта или повреждения. В необходимых случаях ведомости дополняются эскизами элементов и узлов с дефектами и повреждениями, фотографиями.

Методические указания по осмотру конструкций. При осмотре конструкций особое внимание следует обращать на места, наиболее уязвимые с точки зрения возникновения дефектов и повреждений, элементы и узлы, повреждения которых представляют наибольшую опасность, а также элементы и конструкции, в которых после реконструкции увеличатся усилия от технологических нагрузок и воздействий.

Конструкции покрытия. При осмотре стропильных и подстропильных ферм необходимо проверить:

соответствие фактических размеров сечений элементов и узлов проектным;

прямолинейность стержней (наибольшую опасность представляют искривления сжатых стержней), соединительные прокладки в сжатых стержнях;

остаточные прогибы конструкций;

трещины в стыковых накладках поясов и в фасонках, особенно в местах примыкания элементов с большими растягивающими усилиями. Опасность возникновения трещин, особенно в неотапливаемых зданиях, повышается, если зазоры между торцами элементов решетки и поясами меньше 40 мм, при обварке торцов элементов, в случае применения кипящей стали;

состояние опорных узлов ферм (наличие опорных столиков, а также болтов, заклепок сварных швов, плотность опирания опорных фланцев и т.д.);

состояние укрупнительных узлов ферм (монтажные накладки, качество монтажных соединений);

условия опирания панелей покрытия или прогонов (эксцентриситет в передаче нагрузки, размер площади опирания, наличие приварки плит покрытия или закрепления прогонов);

степень коррозионного износа, особенно в узлах опирания фонарей, ендовах (из-за возможных протечек кровли), местах технологических выбросов. В фермах с элементами из спаренных уголков, эксплуатирующихся в агрессивных средах, возможно развитие щелевой коррозии и отрыв элементов от фасонок.

При осмотре связей по покрытию устанавливается наличие всех элементов по проекту и прежде всего связей, закрепляющих сжатые элементы ферм (распорки по коньку, распорки в крайних панелях нижнего пояса, при жестком сопряжении ферм с колонной) , прямолинейность элементов и состояние узлов их закрепления. При осмотре прогонов следует проверить их прогибы в вертикальной плоскости и в плоскости ската, состояние связей (тяжей) по прогонам, а также условия закрепления прогонов. В фонарных конструкциях основное внимание обращается на прямолинейность элементов и состояние болтовых узлов (наличие болтов и степень их затяжки). При осмотре плоских, профилированных, волнистых металлических листов покрытия основное внимание должно быть обращено на выявление коррозионных повреждений и состояние элементов крепления листов к несущим конструкциям (наличие сварных швов, количество и качество постановки самонарезающих винтов и т.д.),

2. Колонны и вертикальные связи. При обследовании колонн основное внимание следует уделять:

соответствию фактического сечения колонн проектному;

наличию искривлений колонн в плоскости и из плоскости поперечной рамы;

отклонению колонн от вертикали;

механическим повреждениям нижних частей колонн — в местах проездов, зонах складирования, погрузки и разгрузки, на участках работы кранов с грейферами и магнитными шайбами;

состоянию их в местах опирания подкрановых балок (смещение опорных ребер балки с оси колонн, качество выполнения и состояние швов или заклепок крепления подкрановых консолей, наличие необходимых зазоров между колонной и краном и т.д.);

коррозионным повреждениям, особенно в узлах опирания конструкций покрытий, технологических площадок, подкрановых балок и в базах колонн, где возможны скопление мусора, пыли, увлажнения конструкций и протечка технологических жидкостей,

В горячих цехах следует обратить внимание также на состояние колонн вблизи источников эпловыделений (коробление, искривление элементов, повреждение лакокрасочных покрытий и т.д.). При осмотре связей следует выявить: соответствие фактической схемы и места расположения связей проекту; искривленные элементы; состояние узлов крепления связей, особенно в цехах с большими тепловыделениями и динамическими воздействиями. При наличии в температурном блоке двух дисков связей по колоннам следует обратить особое внимание на состояние диагоналей, восходящих к середине блока. В этих диагоналях при температурных    воздействиях   возникают   повышенные   напряжения.

3. Подкрановые конструкции. При осмотре подкрановых балок в первую очередь необходимо выявить:

соответствие сечения подкрановых балок проекту и качество выполнения сварных швов (полномерность, дефекты);

трещины в верхних поясных швах и околошовной зоне, прежде всего под стыками рельса и у опор балок. В балках с ребрами жесткости без вырезов трещины, как правило, зарождаются в местах пересечения поясных швов и швов крепления ребер к верхнему поясу; при ребрах с вырезами трещины часто появляются в стенке от конца выреза;

трещины в стенке под короткими ребрами, если они не окаймлены продольным ребром;

погибы и поперечные трещины верхнего пояса. Развитию поперечных трещин способствуют дефекты сварных стыковых швов, отверстия для крепления рельса и другие концентраторы напряжений;

трещины в швах крепления ребер жесткости к верхнему поясу;

состояние сварных стыковых швов нижнего пояса и наличие в них непроваров, подрезов и других концентраторов напряжений.

В клепаных подкрановых балках следует проверить состояние заклепок и наличие трещин в обушках уголков верхнего пояса. В решетчатых подкрановых балках основное внимание следует обратить на состояние верхнего ездового пояса и трещины в фасонках, швах крепления и элементах решетки, работающих на знакопеременные нагрузки. На участках с кранами тяжелого и весьма тяжелого режимов работы обследование подкрановых балок следует по возможности проводить как со стороны пролета, так и с внешней стороны.

При обследовании тормозных конструкций и узлов крепления балок к колоннам необходимо установить:

состояние крепления тормозного листа или фасонок тормозной фермы к верхнему поясу балки (трещины в швах, ослабление болтов или заклепок). Необходимо обратить внимание на под-варку тормозного листа или фасон к и снизу;

состояние узлов крепления тормозной конструкции к колонне (трещины в накладках, разрушение швов крепления, слабление болтов и т.д.);

трещины, вырезы, погибы в тормозном листе или тормозной ферме;

состояние болтов крепления балок между собой и к колоннам;

состояние сварных швов (болтов, заклепок) в узлах крепления балок к колоннам и наличие трещин в элементах крепления.

В узлах крепления балок к колоннам с передачей горизонтальных усилий через упорные планки необходимо проверить степень обмятия мест контакта и наличие зазоров.

В неотапливаемых зданиях и в цехах с избыточными тепловыделениями необходимо обратить внимание на состояние температурных швов в подкрановых конструкциях, величину зазора и возможность продольных перемещений при изменении температуры конструкций.

При обследовании кранового пути следует выявить:

состояние крановых рельсов и их стыков (износ головки, Bbh боины, трещины);

состояние креплений рельса;

эксцентриситет рельса относительно оси  подкрановой балки;

план и профиль кранового пути.

По результатам геодезической съемки устанавливают прямолинейность крановых рельсов, расстояние между осями рельсов в пролете, высотные отметки головки рельса. Замеры проводятся в створе колонн и в середине пролета подкрановых балок.

Коррозионные повреждения подкрановых конструкций возникают, как правило, в местах скопления грязи, пыли, влаги (узлы крепления балок к колоннам, нижние пояса), вблизи технологических трубопроводов, над травильными ваннами и другими негерметичными агрегатами.

4.         Балки путей подвесных кранов. Обследование балок путей

подвесных кранов и монорельсов включает в себя:

выявление возможных остаточных прогибов балок;

определение степени абразивного износа по толщине и ширине ездовых полок и толщине стенки в местах касания колес крана (при перекосе каретки);

осмотр узлов крепления балок (состояние болтов, трещины и т.д.);

установление положения путей в плане и по вертикали исходя из результатов геодезической съемки. Замеры положения путей выполняются на опорах и в середине пролета балок, при этом определяется прямолинейность путей, расстояние между путями и перепады высот в одном створе и на соседних опорах.

5.         Прочие конструкции. При обследовании рабочих площадок

особое внимание следует обратить на:

состояние верхней зоны стенки балок, непосредственно воспринимающих нагрузку от подвижного состава. В этих балках возникают повреждения, аналогичные подкрановым балкам;

состояние узлов крепления второстепенных и главных балок между собой и к колоннам;

ослабление сечения балок и настила различными вырезами для пропуска коммуникаций;

состояние стальных конструкций площадок (коробление, выпучивание элементов и т.д.) и защитных экранов и футеровки в местах интенсивности тепловых воздействий;

механические повреждения в стойках, особенно в зоне проходов и проездов;

состояние вертикальных связей, особенно в цехах с избыточными тепловыделениями;

коррозионные повреждения без колонн, опорных узлов балок, а также балок и настилов в местах скопления мусора, пыли, влаги и возможных проливов технологических жидкостей

При обследовании площадок для обслуживания оборудования, посадочных площадок и мостиков, лестниц и других вспомогательных конструкций необходимо провести общий осмотр основных несущих элементов и узлов их крепления, обратив внимание на механические повреждения и коррозионные поражения; проверить состояние ограждений площадок, лестниц и их креплений.

Уточнение нагрузок и воздействий является составной частью обследования. Оно производится на основании анализа технической документации и технологического процесса, натурного освидетельствования и изучения данных ближайших метеостанций. Фактические нагрузки могут существенно отличаться от проектных как по значению, так и по характеру воздействия, что позволяет выявить причины возникновения повреждений и разработать мероприятия по повышению долговечности конструкций. Результаты уточнения нагрузок и воздействий представляют собой также исходный материал для перерасчета конструкций. Нередко расчетные нагрузки при проектировании назначаются с большим запасом, поэтому одной из задач уточнения нагрузок является вскрытие резервов несущей способности конструкций. В необходимых случаях для уточнения нагрузок и воздействий выполняются экспериментальные исследования.

Для прогнозирования нагрузок и воздействий проводится анализ технологической части проекта реконструкции, выявляется расположение, величина и характер воздействия нового технологического оборудования, схема размещения коммуникаций, направление и интенсивность грузопотоков и другие изменения технологического процесса. Следует также проанализировать опыт эксплуатации предприятий, имеющих технологию, аналогичную проектируемой.

Величина и интенсивность нагрузок и воздействий на различных участках цеха неодинаковы и зависят от расположения технологического оборудования. Для сокращения работ по усилению конструкций исходя из результатов обследования целесообразно провести зонирование производственных участков по величине и интенсивности технологических воздействий и раздельно для каждого участка определить расчетные значения нагрузок. Для определения нагрузок от технологического оборудования составляется схема его размещения. Вес оборудования принимается по паспортам или рабочим чертежам.

Зоны складирования и нагрузки от складируемых материалов устанавливаются   по данным технологических служб.  В необходимых случаях производится замер и контрольное взвешивание оборудования и складируемых материалов.

При динамическом характере нагрузок от оборудования экспериментально определяются частота и амплитуда колебания конструкций, воспринимающих эти нагрузки. По результатам эксперимента устанавливается значение динамического коэффициента для расчета конструкций.

На предприятиях, имеющих производства с источниками пыле-выделении (сталеплавильные, литейные, цементные, аглофабрики и т.д.), толщина пыли на кровле может составить 20-30 см. Плотность пылевых отложений колеблется в пределах 900-2400 кг/мЗ. В результате дополнительная нагрузка на кровле достигает 2,3 кН/м2 и более. Скорость пылевых отложений в некоторых случаях доходит до 3 см/сут,

По способу образования различаются пылевые отложения от внешних и внутренних источников пылевыделений. Интенсивность накопления пыли от внутренних источников определяется характером технологического процесса, типом принятой системы вентиляции, ее состоянием, профилем кровли и носит, как правило, характер сосредоточенных отложений. Интенсивность отложений от внешних источников зависит от высоты здания, конфигурации покрытия, скорости и направления господствующих ветров.

При обследовании устанавливается вид пылевых отложений (рыхлый, твердый), их плотность, толщина и скорость накопления. Для определения плотности пыли с каждого характерного участка покрытия — у фонарей, ветроотбойных щитов, у перепада высот, в ендовах берут по три пробы и результаты для каждой группы участков осредняются. По замерам толщины строится профиль пылеотложений. Скорость накопления пыли определяется по результатам повторного замера толщины пылеотложений спустя некоторое время.

Вопрос об учете нагрузок от пыли при расчете конструкций зависит от местных условий и должен решаться в каждом конкретном случае отдельно. Очевидно целесообразнее, определив исходя из несущей способности конструкций предельную допустимую нагрузку от пыли, назначить, учитывая выявленную при обследовании скорость накопления пылеотложений, периодичность очистки.

Температурные воздействия в горячих цехах и неотапливаемых зданиях нередко служат причиной возникновения повреждений. Для неотапливаемых зданий, не имеющих источников тепловыделений, температура конструкций определяется температурой наружного воздуха и устанавливается по данным ближайшей метеостанции. В горячих цехах температура нагрева конструкций определяется по результатам замеров в течение нескольких (не менее пяти, шести) технологических циклов в летнее время. Для замера температуры используются термощупы, поверхностные датчики в комплекте с самопишущей аппаратурой и другие средства измерения.

Поскольку распределение температуры по длине и высоте цеха носит, как правило, неравномерный характер, то замеры производятся в нескольких сечениях по длине цеха. В каждом сечении определяется температура нагрева  колонн, подкрановых балок, стропильных и подстропильных ферм. Расчетные значения температур могут быть установлены на основании анализа и статистической обработки результатов замеров.

Внутрицеховая среда. Характер и величина коррозионного износа металлических конструкций зависят от степени агрессивности внутрицеховой среды, поэтому одной из задач обследования является определение параметров температурно-влажностного режима, состава и концентрации агрессивных по отношению к стали реагентов и классификация среды по степени агрессивности. Зная эти характеристики среды, можно прогнозировать износ металлических конструкций и разработать мероприятия по защите конструкций от коррозии.

Для изучения эксплуатационной среды требуются: анализ технической документации и технологического процесса; измерение параметров среды и обработка результатов измерений; анализ результатов измерений, сведения о состоянии защитных покрытий и коррозионных потерь металла и зонировании производственных помещений по степени агрессивности среды. На основании анализа технической документации и технологического процесса, а также общего осмотра устанавливается схема расположения оборудования, связанного с выделением тепла, влаги, пыли и газов в воздушную среду цеха, интенсивность его работы, состав агрессивных по отношению к металлу выделений, возможные нарушения в работе оборудования, приводящие к интенсивным выбросам агрессивных реагентов и т.д.

Одновременно устанавливается степень влияния близко расположенных производств на формирование среды рассматриваемого объекта. По данным ближайшей метеостанции определяются параметры внешней среды (температура и влажность). При наличии в составе среды агрессивных выделений, а также обнаруженных при осмотре коррозионных повреждениях конструкций замеряются параметры среды: температура; влажность, состав и концентрация газов, агрессивных по отношению к металлу; степень запыленности воздушной среды и количество осевшей на конструкции пыли, ее состав и свойства, определяются зоны и локальные участки возможного увлажнения металлических конструкций, а также химический анализ проб жидкости. Необходимость определения тех или иных параметров зависит от конкретных особенностей производства.

Точки для замера параметров среды назначаются с учетом расположения обследуемых конструкций, их коррозионного состояния, схемы размещения оборудования с агрессивными выделениями. На каждом участке здания с однородной средой намечается, как правило, три сечения. В каждом сечении параметры среды замеряют в трех уровнях пола (рабочей площадки), подкрановых конструкций и конструкций покрытия.

Измерение параметров температурно-влажностного режима следует проводить в течение 5, 6 сут при полной загрузке и нормальной работе оборудования. Одновременно фиксируются температура и влажность наружного воздуха. Как показал анализ результатов замеров, наиболее неблагоприятное с точки зрения коррозии стальных конструкций производственных зданий сочетание параметров  температурно-влажностного режима в большинстве случаев наблюдается в теплый период года. Тем не менее для получения осредненных характеристик среды целесообразно также замеры параметров повторить и в холодный период года.

Дискретные измерения температуры и влажности воздуха осуществляются аспирационным психрометром Ассмана, метеорологическими термометрами и волосяными гигрометрами. Для непрерывной записи температуры воздуха используются самопишущие термографы и автоматические потенциометры. Запись относительной влажности воздуха проводится самопишущими гигрографами. Результаты измерений обрабатываются с использованием статистических методов. В качестве исходных для оценки степени агрессивности среды значений параметров принимаются их среднестатистические значения, определенные с точностью не менее 5%.

Химический анализ состава среды должен быть согласован с временем проведения замеров температуры и влажности. Для экспресс-анализа среды возможно применение переносных газоанализаторов. В каждой точке следует провести не менее девяти отборов проб. При анализе запыленности среды определяется толщина слоя пыли, отложившейся на конструкции, и отбираются не менее трех проб.

По анализу проб пыли устанавливаются химический и фазовый состав, растворимость пыли в воде и гигроскопические свойства.

По результатам осмотра конструкций выявляются участки возможного постоянного, переменного, систематического увлажнения металлических конструкций и составляются карты увлажнения с нанесенными на них местами увлажняемых участков. На каждом участке для количественного и качественного анализа состава жидкостей отбираются пробы — не менее двух на каждый участок.

Степень агрессивности среды оценивается по всему комплексу полученных параметров с учетом коррозионных повреждений в соответствии со СНиП "Защита строительных конструкций от коррозии. Согласно результатам оценки производственные помещения зонируются по степени агрессивности с нанесением отдельных зон на плане цеха.

Качество стали эксплуатируемых металлических конструкций определяется на основании анализа проектной и исполнительной документации сертификатов. По содержащимся в них сведениям устанавливаются марки стали, метизов и электродов, использованных в конструкциях, выявляется соответствие свойств стали требованиям действующих норм проектирования для конструкций данной группы и назначается расчетное сопротивление. В случае недостаточности сведений — отсутствие чертежей КМД с точными указаниями о марке стали, сертификатах, появлении в конструкциях повреждений, связанных с низким качеством металла (расслой, трещины), а также при необходимости выявления дополнительных резервов несущей способности конструкций проводятся испытания металла.

Результаты обследования оформляются в виде научно-технического отчета или пояснительной записки с соответствующими чертежами, куда входят:

описание конструкций с приложением основных чертежей или (при наличии проектной документации)  ссылками на их номера и места хранения;

краткое описание технологического процесса с учетом предполагаемых при реконструкции изменений;

общая характеристика эксплуатационных воздействий (технологических нагрузок, их интенсивность, наличие выделений тепла, пыли, агрессивных реагентов) ;

материалы освидетельствования конструкций с ведомостями дефектов и повреждений и результатами геодезической съемки;

анализ материалов освидетельствования с указанием характерных дефектов и повреждений, участков наибольшей повреждаемости конструкций, а также причин возникновения повреждений;

анализ эксплуатационных воздействий по результатам измерений с зонированием производственных помещений по интенсивности воздействий;

результаты анализа свойств стали и рекомендуемые значения расчетных характеристик;

выводы и предложения по обеспечению дальнейшей нормальной эксплуатации конструкций,

При аварийном состоянии конструкций составляется акт с указанием временных мероприятий по предотвращению их обрушения. Результаты обследования являются исходными данными для проверочного расчета конструкций, оценки их технического состояния и разработки проекта усиления. Кроме того, на основании результатов обследования могут быть установлены резервы несущей способности конструкций

 МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ. Металлические конструкции - нормы и правила ...

 Изделия из стали и металлические конструкции. Профильная сталь ...

 МОНТАЖ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ. Металлические конструкции ...

 Металлические конструкции. Металлические каркасы. КЛАССИФИКАЦИЯ И ...

 Металлические конструкции для защиты от коррозии окрашивают ...

 Металлические конструкции. Защита металлических конструкций от огня

 МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ. Стальные конструкции. Монтаж стальных конструкций