№9(20)(2013)

У судовій будівельно-технічній експертизі нерідко виникають питання, пов’язані з визначенням зносу металевих конструктивних елементів (балок, колон) і, внаслідок цього, можливості їх подальшої експлуатації зокрема і продовження терміну експлуатації будівель і споруд загалом. Проведення досліджень судовими експертами щодо згаданих питань доцільно виконувати спільно з фахівцями відповідних спеціалізованих будівельно-технічних лабораторій, використовуючи їх обладнання та програмне забезпечення. Розглянемо один з підходів до обґрунтування можливості продовження терміну експлуатації металевих конструктивних елементів (балок, колон), у тому числі з урахуванням впливу в них залишкових напруг.

Як відомо, діагностика та продовження терміну експлуатації будівельних конструкцій будівель і споруд являють собою досить трудомісткий процес, що складається з безлічі етапів, виходячи з яких необхідно визначити механічні властивості матеріалу, врахувати специфіку роботи конструкцій під навантаженням і можливу зміну їх технічного стану, а також прогноз можливого розвитку нерівномірних деформацій основи. Для вирішення поставлених завдань слід розумно поєднувати руйнівні та неруйнівні методи контролю, застосовувати розрахункові моделі та обчислювальні комплекси, які дадуть змогу вирішити завдання з достатньою для практичних цілей точністю.

При оцінці технічного стану конструкцій і споруд в цілому виконуються наступні види робіт:

• аналіз технічної документації;
• попереднє встановлення параметрів і критеріїв технічного стану;
• аналіз відмов і пошкоджень;
• встановлення механізмів старіння;
• візуальне обстеження стану конструкцій;
• попередня оцінка технічного стану конструкцій (споруди) на підставі аналізу технічної документації та візуального обстеження;
• розробка програми інструментальних досліджень (за необхідності);
• інструментальне обстеження стану конструкцій;
• аналіз результатів візуального та інструментального обстеження;
• виконання вивірних розрахунків (за необхідності);
• підготовка висновку про технічний стан конструкцій;
• рекомендації щодо приведення конструкцій у придатний для подальшої експлуатації стан;
• обґрунтування можливості подовження терміну експлуатації.

Для оцінки технічного стану конструкцій ви­користовуються:

• критерії відповідності конструкції (споруди) робочій документації (розміри, конструктивні особливості тощо);
• критерії відповідності конструкції (споруди) визначальним параметрам технічного стану (наявність або відсутність неприпустимих дефектів, відповідність застосованих матеріалів вимогам проекту тощо) і задоволення вимог розрахунку за граничними станами I і II груп.

За результатами візуального обстеження при виявленні істотних дефектів, що впливають на несучу здатність і довговічність конструкцій, виконується інструментальне обстеження.
При інструментальному обстеженні уточнюють:

• фізико-механічні характеристики матеріалів;
• у пошкоджених конструкціях – геометричні розміри елементів, стан вузлів сполучення;
• прогини і переміщення;
• тріщини в основному металі та зварних швах;
• корозію металу та ін.;
• залишковий напружений стан (ЗНС) у сталевих конструкціях, що виник в процесі виготовлення (монтажу).

За результатами аналізу технічної документації, візуального та інструментального обстежень технічного стану приймається рішення про необхідність виконання перевірочного розрахунку.

Критеріями для прийняття рішення про необхідність виконання вивірних розрахунків конструкцій і споруд загалом є:

• дефекти, що впливають на зниження несучої здатності конструкцій;
• зниження характеристик міцності матеріалів у порівнянні з проектними (встановлюється шляхом проведення обстеження конструкцій методами руйнівного і неруйнівного контролю);
• зменшення площі робочого перетину елемента;
• перевищення величин фактичних експлуатаційних навантажень їх проектних значень;
• наявність технологічних впливів, не передбачених проектом;
• наявність ЗНС, що негативно впливає на роботу конструкцій;
• розвиток нерівномірних деформацій основи.

Під час виконання вивірних розрахунків передбачається:

• математичне моделювання конструкцій (МКЕ) з урахуванням встановленого технічного (деформованого) стану;
• розрахунок конструкцій і визначення зусиль і деформацій в елементах розрахункової схеми;
• порівняння характеру деформування реального об’єкта та математичної моделі й уточнення, у разі необхідності, характеристик жорсткості матеріалів елементів моделі;
• розрахунок уточненої моделі, визначення зусиль і переміщень;
• перевірка дотримання умов, що забезпечують несучу здатність, і деформації будівельних конструкцій, будівель і споруд загалом;
• остаточна оцінка технічного стану конструкцій, будинків і споруд загалом;
• корегування розрахункової схеми споруди з урахуванням встановлення елементів підсилення і розрахунок нової моделі;
• проектування підсилення.

Оцінка технічного стану конструкцій (споруди) проводиться шляхом зіставлення контрольованих параметрів, визначених під час проведення візуального та інструментального обстежень, з параметрами, встановленими в проектній або нормативній документації.