УДК 624.072.7
Обследование, оценка технического состояния и рекомендации по устройству новой кровли развлекательного центра «Думан» в г. Астане |
Ю. Н. ПЧЕЛЬНИКОВА, ст. преподаватель, |
Ключевые слова: обследование, реконструкция, несущая способность, кровля, колонны, фермы, металлические конструкции, уникальные здания и сооружения, эксплуатация.
Астана является политическим и экономическим центром нашей республики. В этом городе, находящемся на севере Казахстана, сочетается красота и стиль, простота и утонченность. Все здания здесь индивидуальны.
Возведение уникальных объектов – это одна из важнейших, сложных и трудоемких отраслей строительства, требующих специалистов высокой квалификации. С каждым годом в Казахстане повышаются требования к проектированию и строительству уникальных объектов и объектов среднего уровня сложности. Немаловажное значение имеет контроль качества строительства. В строительной отрасли реконструкция зданий и сооружений занимает особое место. Реконструкция зданий и сооружений представляет собой целый комплекс монтажных и строительных работ, целью которых являются изменения архитектурных решений объектов и создание различных капитальных надстроек, сюда входят и изменения в системе оборудования зданий и несущих конструкций, а также благоустройство прилегающих территорий.
Как правило, реконструкция эксплуатируемых зданий проводится в условиях повышенной стесненности, что не позволяет использовать оптимальные комплекты строительных механизмов и машин, организовывать места складирования для создания нормативных запасов материалов и изделий. Сама доставка конструкций (особенно крупногабаритных) может быть чрезвычайно затруднена сложившимися габаритами проездов.
Серьезные трудности часто возникают при определении места рациональной установки грузоподъемных механизмов в монтажной зоне, а в некоторых случаях при разборке и монтаже конструкций вообще не представляется возможным воспользоваться кранами и необходим переход на менее индустриальные конструктивные решения.
Здание океанариума, входящего в состав комплекса зданий ТОО «ExpoLife», Развлекательный центр «Думан» в г. Астане, расположено на территории городского парка в пределах первой надпойменной террасы р. Есил.
Океанариум в г. Астане является единственным в мире океанариумом, отдаленным от самого океана более чем на 3000 км, как «КАПЛЯ ОКЕАНА ПОСРЕДИ СТЕПИ»! Здесь живут более 2000 морских обитателей, представляющих более 100 видов морской фауны из различных уголков Земли.
Океанариум состоит из главной чаши – большого аквариума, по дну которого проходит оснащенный подвижной дорожкой 70-метровый туннель из акрилового стекла, и трех больших выставочных зон с двадцатью аквариумами различного размера.
Главный резервуар вмещает 2,4 млн литров морской воды и содержит 2500 особей рыб. Общий объем морской воды, включая воду в фильтрах, достигает 3,4 млн литров. Для ее приготовления ежегодно используется около 120 тонн специальной морской соли. Функционирование Океанариума поддерживается уникальной системой жизнеобеспечения: 34 мощных насоса, 6 песочных фильтров, емкость каждого из них – 200 тысяч литров, а также система очистки воды, включающая в себя около 11 километров специальных труб, материал которых абсолютно безвреден для жизнедеятельности рыб, обеспечивают необходимый химический состав и прозрачность проходящей по ним воды. Фильтрация осуществляется через гравитационные фильтры, то есть через насыпь песка на дне резервуара. Дополнительная фильтрация осуществляется через 4 боковые ловушки и озонатор.
Необходимость обследования и оценки технического состояния кровли и несущих металлических конструкций покрытия здания Океанариума на участке в осях «1-14, А-G» развлекательного центра «Думан» в г. Астане вызвана значительными протечками покрытия, деформациями и отрывами алюминиевых листов кровли, скоплениями атмосферной и талой воды в водосточном желобе (рисунок 1).
В процессе общего и детально-инструментального обследования кровли [2] выявлены следующие характерные недопустимые дефекты и повреждения:
? вмятины, пробоины на многочисленных участках алюминиевых листов фальцевой кровли (рисунок 2а);
? погиби двойных поперечных фальцев (рисунок 2б);
? непроектное усиление стыка продольных фальцев (рисунок 2в);
? отсутствие специального геля или уплотнительной ленты для закладки в двойной поперечный фальц при заданном уклоне кровли 3° (рисунок 2г).
Общий вид кровли на участке в осях «1-14,А-G» |
Прогиб кровли и застой атмосферной и талой воды |
Cледы протечек, высолов и разрушения отделочного покрытия стен |
Следы протечек, разрушения антикоррозионного |
Рисунок 1 – Общий вид дефектов |
а) Общий вид характерного дефекта в виде |
б) Погиби поперечных фальцев |
в) Усиление стыка продольных фальцев |
г) Отсутствие специального геля или уплотнительной ленты |
Рисунок 2 – Дефекты и повреждения, выявленные при обследовании кровли
При вскрытии участков кровли в осях «1-2, А-В» и в осях «1-2, D-E» площадью 1,15м2 и 0,06 м2 было выявлено следующее:
? жесткие древесно-стружечные плиты OSB-3 и подкровельные супердиффузионные мембраны «Ютавек» подвергнуты сильному, практически 100%-му увлажнению, с потерей своей физической структуры, и нарушением свойств данных материалов (рисунок 3а);
? непроектное крепление плит OSB-3 к профлисту пластмассовыми фишерами. 100%-я влажность подкровельной супердиффузионной мембраны «Ютавек» (рисунок 3б);
? скопление влаги по высоте профиля листа кровли в результате ошибки проектирования нижнего покрытия «пирога» кровли (профиль листа расположен поперек естественного ската конденсата) (рисунок 3в);
? полное (практически 100%-е) водонасыщение минплит ККL-20 и АКL-140, что противоречит требованиям ТУ по эксплуатации на данный материал (рисунок 3г).
Основными причинами выявленных дефектов и повреждений, являются нарушения норм и проекта, а именно:
? непроектные решения поперечных двойных фальцевых соединений (при фактическом уклоне кровли, составившем 3°, для предотвращения проникновения влаги атмосферных осадков и талых вод, требуется использовать специальный гель или уплотнительную ленту для закладки в двойной фальц), что привело к значительным протечкам и полному увлажнению всех элементов конструкций кровли;
? значительная величина нахлеста продольных швов равная 65 мм, вместо рекомендуемых 40 мм, в результате чего образовалась большая парусность уступов, что приводит к отрыву кровли;
|
|
а) 100%-я влажность и сильное поражение гнилью жесткой древесно-стружечной плиты OSB-3 | |
б) Непроектное крепление плит OSB-3 к профлисту пластмассовыми фишерами. 100%-я влажность подкровельной супердиффузионной мембраны «Ютавек» |
в) Застой воды атмосферных осадков на всю высоту волн профилированного листа |
|
|
г) 100%-е насыщение водой минплиты ККL-20 и минплиты АКL-140 |
Рисунок 3 – Дефекты и повреждения, выявленные при вскрытии участков кровли
? отсутствие ходовых мостиков, в нарушение п.3.26 СНиП РК 3.02-06-2002, что явилось причиной значительных деформаций и повреждений как самих алюминиевых листов, так и фальцевых соединений, во время очистки кровли от снега в зимний период;
? водосточные воронки выполнены выше уровня водосточного желоба, что является причиной застоя атмосферной и талой воды (рисунок 4).
Рисунок 4 – Застой атмосферной и талой воды
в водосточном желобе
На основе анализа совокупных результатов экспертного обследования фактическое техническое состояние кровли здания Океанариума на участке в осях «1-14/А-G» ТОО «ExpoLife» Развлекательный центр «Думан» в г. Астана оценивается как аварийное и представляет угрозу жизнедеятельности [1, 2, 3]. В связи с этим институтом КазМИРР был разработан рабочий проект по замене кровли с полным демонтажом существующего кровельного покрытия до несущего профилированного листа, с последующим возведением новой двухскатной крыши из металлочерепицы.
В качестве конструкций покрытия запроектированы трапециевидные двускатные фермы пролетом 36 м, высотой на опоре 1,5 м, в середине пролета 3,9 м с шарнирным опиранием на железобетонные колонны (рисунок 5).
Крыша двухскатная с уклоном 14%, водосток по оси «А» наружный организованный, по оси «G» наружный неорганизованный [4].
Сечение элементов двускатной стальной фермы принято согласно подбору и проверке элементов фермы, выполненного в подпрограмме ЛИР-СТК многофункционального программного комплекса «Лира 9.6» (рисунок 6).
Рисунок 5 – Геометрическая схема фермы
Рисунок 6 – Расчетная схема океанариума на участке в осях «1-14/А-G»
Также был выполнен поверочный расчет несущих конструкций на участке в осях 1-14/А-G на нагрузку от новой конструкции покрытия.
По результатам поверочного расчета установлено, что несущая способность фундамента и железобетонных колонн на участке в осях 1-14/А-G с учетом новых нагрузок обеспечена.
Предложенный эффективный вариант возведения новой двухскатной крыши из металлочерепицы позволяет устранить допущенные нарушения норм и проекта, восстановить нормальную эксплуатацию кровли и увеличить ее несущую способность с минимальными трудовыми и экономическими показателями.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Экспертное обследование и оценка технического состояния кровли и несущих металлических конструкций покрытия здания Океанариума на участке в осях «1-14/А-G» развлекательного центра «Думан» в г. Астане. Шифр 12.ИР.20. Караганда, 2012.
2. СН РК 1.04-04-2002 Обследование и оценка технического состояния зданий и сооружений. Алматы: КАZGOR, 2003.
3. РДС РК 1.04-15-2004 Правила технического надзора за состоянием зданий и сооружений. Алматы: КАZGOR, 2003.
4. Замена кровли океанариума на участке в осях «1-14/А-G» развлекательного центра «Думан» ТОО «ExpoLife», г. Астана, 12.ИР.22-4-КМ. Караганда, 2012.
