Голоднов А.И., д.т.н., проф., ученый секретарь ОАО «УкрНИИпроектстальконструкция им. В.Н. Шимановского,
Фомина И.П., начальник сметно-договорного отдела ПАО «ХК «Киевгорстрой»

В судебной строительно-технической экспертизе нередко возникают вопросы, связанные с определением износа металлических конструктивных элементов (балок, колонн) и, вследствие этого, возможности их дальнейшей эксплуатации в частности и продления срока эксплуатации зданий и сооружений в целом. Проведение исследований судебными экспертами по упомянутым вопросам целесообразно выполнять совместно со специа­листами соответствующих специализированных строительно-технических лабораторий, используя их оборудование и программное обеспечение. Рассмотрим один из подходов к обоснованию возможности продления срока эксплуатации металлических конструктивных элементов (балок, колонн), в том числе с учетом влияния в них остаточных напряжений.

Как известно, диагностика и продление срока э­ксплуатации строительных конструкций зданий и сооружений представляют собой довольно трудоемкий процесс, состоящий из множества этапов, исходя из которых необходимо определить механические свойства материала, учесть специфику работы конструкций под нагрузкой и возможное изменение их технического состояния, а также прогноз возможного развития неравномерных деформаций основания. Для решения поставленных задач следует разумно сочетать разрушающие и неразрушающие методы контро­ля, применять расчетные модели и вычислительные комплексы, которые позволят решить задачу с достаточной для практических целей точностью.

При оценке технического состояния конструкций и сооружений в целом выполняются следующие виды работ:

• анализ технической документации;
• предварительное установление параметров и критериев технического состояния;
• анализ отказов и повреждений;
• установление механизмов старения;
• визуальное обследование состояния конструкций;
• предварительная оценка технического состояния конструкций (сооружения) на основании анализа технической документации и визуального обследования;
• разработка программы инструментальных исследований (при необходимости);
• инструментальное обследование состояния конструкций;
• анализ результатов визуального и инструментального обследования;
• выполнение поверочных расчетов (при необходимости);
• подготовка заключения о техническом состоянии конструкций;
• рекомендации по приведению конструкций в пригодное для дальнейшей эксплуатации состояние;
• обоснование возможности продления срока эксплуа­тации.

Для оценки технического состояния конструкций используются:

• критерии соответствия конструкции (сооружения) рабочей документации (размеры, конструктивные особенности и т. п.);
• критерии соответствия конструкции (сооружения) определяющим параметрам технического состояния (наличие или отсутствие недопустимых дефектов, соответствие примененных материалов требованиям проекта и т. п.) и удовлетворения требованиям расчета по предельным состояниям I и II групп.

По результатам визуального обследования при обнаружении существенных дефектов, влияющих на несущую способность и долговечность конструкций, выполняется инструментальное обследование.

При инструментальном обследовании уточняют:

• физико-механические характеристики материалов;
• в поврежденных конструкциях – геометрические размеры элементов, состояние узлов сопряжения;
• прогибы и перемещения;
• трещины в основном металле и сварных швах;
• коррозию металла и др.;
• остаточное напряженное состояние (ОНС) в стальных конструкциях, возникшее в процессе изготовления (монтажа).

По результатам анализа технической документации, визуального и инструментального обследований технического состояния принимается решение о необходимости выполнения поверочного расчета.

Критериями для принятия решения о необходи­мости выполнения поверочных расчетов конструкций и сооружений в целом являются:

• дефекты, влияющие на снижение несущей способности конструкций;
• снижение прочностных характеристик материалов по сравнению с проектными (устанавливается путем проведения обследования конструкций методами разрушающего и неразрушающего контроля);
• уменьшение площади рабочего сечения элемента;
• превышение величин фактических эксплуатационных нагрузок их проектных значений;
• наличие технологических воздействий, не предусмотренных проектом;
• наличие ОНС, отрицательно влияющего на работу конструкций;
• развитие неравномерных деформаций основания.

В ходе выполнения поверочных расчетов предусматривается:

• математическое моделирование конструкций МКЭ с учетом установленного технического (деформированного) состояния;
• расчет конструкций и определение усилий и деформаций в элементах расчетной схемы;
• сравнение характера деформирования реального объекта и математической модели и уточнение, в случае необходимости, жесткостных характерис­тик материалов элементов модели;
• расчет уточненной модели, определение усилий и перемещений;
• проверка соблюдения условий, обеспечивающих несущую способность и деформацию строительных конструкций, зданий и сооружений в целом;
• окончательная оценка технического состояния конструкций, зданий и сооружений в целом;
• корректировка расчетной схемы сооружения с учетом установки элементов усиления и расчет новой модели;
• проектирование усиления.

За матеріалами сайту "Незалежний АУДИТОР"