Разработка проекта диагностирования и предупреждения износа здания в процессе эксплуатации

УДК 69.059
ББК 38.7-08

Д30

Рецензенты:

член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор В.И. Римшин,  

профессор кафедры жилищно-коммунального комплекса НИУ МГСУ;

доцент, кандидат технических наук Н.П. Умнякова, 

заместитель директора по научной работе НИИСФ РААСН

 
Дементьева, М.Е.

Д30  
Разработка проекта диагностирования и предупреждения износа здания в процессе эксплу
атации [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие / М.Е. Дементьева ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский 
Мос ковский государственный строительный университет, кафедра жилищно-коммунального комплекса. — Электрон. дан. и прогр. (2,1 Мб). — Мос ква : Издательство МИСИ – МГСУ, 
2019. — Режим доступа: http://lib.mgsu.ru/Scripts/irbis64r_91/cgiirbis_64. exe?C21COM= F&I21DBN= 
IBIS&P21DBN=IBIS — Загл. с титул. экрана.

 
 
ISBN 978-5-7264-2042-4

В учебно-методическом пособии рассмотрены воздействия эксплуатационной среды и технических 

мероприятий на изменение параметров эксплуатационных качеств зданий, описаны методы предупреждения износа элементов зданий, даны методические рекомендации к курсовому проектированию, практическим занятиям и самостоятельной работе.

Для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль «Техническая экс
плуатация объектов жилищно-коммунального хозяйства и городской инфраструктуры».

Учебное электронное издание

© Национальный исследовательский 

Московский государственный 
строительный университет, 2019

Редактор Т.Н. Донина

Корректор Л.В. Светличная

Верстка и дизайн титульного экрана Д.Л. Разумного 

Для создания электронного издания использовано:

Microsoft Word 2010, Adobe InDesign CS6, ПО Adobe Acrobat

Подписано к использованию 22.11.2019 г. Объем данных 2,1 Мб.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования 

«Национальный исследовательский 

Московский государственный строительный университет».

129337, Москва, Ярославское ш., 26.

Издательство МИСИ — МГСУ. 

Тел.: (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95.

E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru

Оглавление

Введение ............................................................................................................................................................................  5
1. ОСНОВЫ ОЦЕНКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ 

ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ  ....................................................................................................................................  6
1.1. Диагностика состояния элементов зданий и сооружений ..............................................................................  6
1.2. Эксплуатационные требования к зданиям и сооружениям ............................................................................  6

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИЗНОСА МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ 

И СООРУЖЕНИЙ  ......................................................................................................................................................  7
2.1. Основы старения и разрушения. Предельное состояние ................................................................................  7
2.2. Особенности разрушения металлических конструкций ................................................................................  7
2.3. Особенности разрушения каменных, бетонных и железобетонных конструкций.....................................  8
2.4. Особенности разрушения конструкций из деревянных и полимерных материалов ..................................  9
3. ВОЗДЕЙСТВИЕ СРЕДЫ И ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ НА ПАРАМЕТРЫ 

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ..................................................................10
3.1. Классификация воздействий. Параметры агрессивности среды ...................................................................10
3.2. Нарушения правил эксплуатации и их последствия .......................................................................................10
4. МЕТОДЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ИЗНОСА  ............................................................................................................12
4.1. Методы защиты металлических конструкций .................................................................................................12
4.2. Методы защиты каменных, бетонных и железобетонных конструкций .....................................................12
4.3. Методы защиты конструкций из деревянных и полимерных материалов ..................................................14

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ «МЕТОДЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ИЗНОСА ЭЛЕМЕНТОВ 

ЗДАНИЙ»  ....................................................................................................................................................................14
Работа 1. Выбор метода устранения износа железобетонной конструкции 

по результатам оценки изменения ее эксплуатационных характеристик .......................................................14
Работа 2. Оценка эффективности изоляционного покрытия для предупреждения износа 
металлоконструкции ...............................................................................................................................................18
Работа 3. Прогнозирование скорости износа железобетонной конструкции под воздействием 
механических деформаций ....................................................................................................................................20

Работа 4. Прогнозирование скорости разрушения бетонной конструкции с учетом физико
химических воздействий ........................................................................................................................................22
Работа 5. Расчет параметров станции катодной защиты подземной металлоконструкции 
для предупреждения ее износа ..............................................................................................................................23
Работа 6. Методы защиты железобетонных конструкций от износа ...................................................................26
Работа 7. Расчет параметров активного метода электроосмотического осушения  
бетонной конструкции ............................................................................................................................................27
Работа 8. Расчет установок для конвективного осушения конструкций заглубленной  
части здания .............................................................................................................................................................29

Примерные вопросы к практическим занятиям ..........................................................................................................31
РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА «РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА 

ДИАГНОСТИРОВАНИЯ И ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ИЗНОСА ЭКСПЛУАТИРУЕМОГО ЗДАНИЯ»  ...........32

РЕКОМЕНДАЦИИ К ВЫПОЛНЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ..........................................................43
Заключение  ......................................................................................................................................................................45
Библиографический список ............................................................................................................................................46

ВВЕДЕНИЕ

Учебно-методическое пособие предназначено для изучения теоретического курса по дисципли
не «Физико-химические методы предупреждения износа элементов зданий» и формирования практических навыков в ходе выполнения заданий курсового проектирования, практических занятий 
и самостоятельной работы по указанной дисциплине.

Теоретическая часть дисциплины позволяет составить наиболее полное представление о ме
ханизмах износа и разрушения строительных материалов и конструкций зданий в процессе эксплуатации, об основах определения и расчета их фактических физико-механических параметров 
и оценке их соответствия действующим требованиям, а также о принципах выбора целесообразных 
решений по предупреждению повреждений зданий. 

Выполнение курсового проекта формирует навыки и умения по:

 – анализу результатов технического заключения и составлению технического задания на устранение износа при планировании капитального ремонта, реконструкции здания;

 – определению наиболее значимых факторов изменения параметров эксплуатационных качеств 
исследуемых объектов;

 – выбору, расчету и обоснованию методов устранения и предупреждения износа элементов зданий.
Практические занятия направлены на достижение результатов по:

 – формированию навыков обработки результатов обследований и испытаний конструкций эксплуатируемых зданий;

 – умению анализировать причины явлений, приводящих к изменению условий эксплуатации;
 – умению выбирать материалы, обеспечивающие требуемые показатели безопасности, экономич
ности и эффективности функционирования сооружений в конкретных условиях и воздействиях;

 – формированию навыков расчета параметров эксплуатационных качеств изучаемых объектов. 

1. ОСНОВЫ ОЦЕНКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ 

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

1.1. Диагностика состояния элементов зданий и сооружений

Диагностика технического состояния — совокупность аналитических и исследовательских меро
приятий для оценки прочности конструкции, эксплуатационных характеристик, а также выявления 
дефектов конструкций. В некоторых ситуациях необходимо оценить техническое состояние только одной определенной строительной конструкции, в других — определить состояние и остаточную несущую способность всего здания. Объем необходимых работ оценивается на основании целей заказчика. 
Виды обследований классифицируют по:

 – полноте обхвата (выборочные и сплошные);
 – уровню проведения (государственные, ведомственные, специализированные, эксплуатационные);
 – времени организации (постоянные, периодические плановые, внеплановые);
 – методам и средствам выполнения (визуальные, инструментальные).
Формами оценки соответствия обследуемого объекта требованиям качества являются:
 – приемка и ввод в эксплуатацию объекта, строительство, реконструкция или капитальный ремонт 

которого закончены;

 – эксплуатационный контроль (осмотры эксплуатационной организацией с регистрацией в журна
лах эксплуатации);

 – инструментальный контроль (лабораторные измерения и обследования);
 – государственный контроль (надзор);
 – добровольная сертификация. 
В общем виде алгоритм обследования включает следующие этапы:
1. Постановка задач, которые должны решаться в ходе обследования.
2. Установка приоритетности обследования. При стандартных сезонных обследованиях и обследо
ваниях перед планированием капитального ремонта существует определенная программа, описывающая последовательность действий. В случае нестандартных ситуаций (стихийных бедствий, техногенных воздействий, нарушений правил эксплуатации) возникает необходимость установки приоритета 
в обследовании тех элементов, для которых существует угроза обрушения, серьезного нарушения безопасности и здоровья, а также нарушения технологических процессов в здании. 

3. Выполнение работ (обследование, техническая экспертиза, мониторинг и т.д.).
4. Сбор, систематизация и обобщение результатов работ технического надзора (обработка инфор
мации, составление заключений о техническом состоянии).

5. Принятие решения по видам, составу и срокам выполнения восстановительных работ.

1.2. Эксплуатационные требования к зданиям и сооружениям

Здание — сложный технический объект, состоящий из множества конструктивных элементов, 

узлов и инженерных систем, а также совокупности помещений различного функционального назначения, включая прилегающую территорию, которая также делится на различные функциональные зоны. К каждой из этих составляющих предъявляются свои специфические требования, определяемые материалом изделия, функциональным назначением, условиями работы.

Эксплуатационные требования подразделяются на общие, специальные и индивидуальные. Об
щие требования предъявляются ко всем зданиям и сооружениям и указываются в нормах и технических условиях на проектирование, специальные — к отдельным группам зданий, отличающимся 
спецификой назначения или технологией производства, и указываются в техническом задании, индивидуальные — приведены в проектной документации к каждому зданию. 

К общим эксплуатационным требованиям можно отнести безопасность, комфортность, надеж
ность, экономичность. Эти требования объединяются под общим понятием — параметры эксплуатационного качества здания (ПЭК). Это всесторонние характеристики, отвечающие требованиям 
протекающего в нем процесса с учетом особенностей внешних воздействий. Выделяют 4 группы 
ПЭК, оценка которых производится в ходе обследований: 

 – физико-технические (прочность, деформативность, герметичность, теплозащита, звукоизоля
ция и т.п.);