Skip to main content

Капитальный ремонт кровли

Поступила задача разработать проект капитального ремонта кровли в существующем производственном здании.
Эта история возникла как следствие серьезной хозяйственной проблемы: данный цех утратил свое функциональное назначение. Существующее оборудование морально устарело и было изношено, из-за чего было демонтировано.
Отметим следующую особенность работающих промышленных производств: все, что там есть от оборудования до зданий и сооружений, может быть в только трех состояниях: работоспособное, пусть и ограничениями, на консервации или на стадии ликвидации. Иметь что-то в заводском хозяйстве в аварийном или предаварийном состоянии нельзя категорически. Это объективное требование безопасности работы этого производственного объекта.
Сносить капитальное сооружение, которое теоретически можно реконструировать под новое назначение, признали не желательным. И было принято решение о проведении технического обследования и капитального ремонта по полученным результатам.
Здание описываемого цеха состоит из двух конструктивных частей: основного корпуса и одноэтажной пристройки.

Текущее состояние кровли с ее несущими конструкциями одноэтажной пристройки было однозначно аварийное.

Технической целесообразности в воспроизводстве имеющихся конструкций кровли не было: в рамках капитального ремонта есть необходимость сохранить общее планировочное решение здания, а так как размещение оборудования не предполагалось, то решили демонтировать кровлю полностью и железобетонное покрытие кровли с рулонным ковром гидроизоляции по бетонной стяжке вместе аварийными металлическими балками вплоть до несущих железобетонных конструкций. После чего выполнить новую кровлю вместе с надстройкой бывшей венткамеры. Сохранять прежнюю конструкцию этой надстройки тоже было признано нецелесообразным.

В итоге, были сохранены наружные кирпичные стены, используемые не только как ограждающие конструкции, но и как несущие. Также были использованы железобетонные колонны и монолитные железобетонные фундаменты из-под демонтированного оборудования как опоры для обновляемой кровельной конструкции.

Работу над проектом разделили на несколько этапов:

  1. Выполнение обмерных работ с помощью наземного лазерного сканирования;
  2. Создание 3д модели существующих конструкций по результатам лазерного сканирования;
  3. Разработка основных технических решений (ОТР);
  4. Разработка разделов рабочей документации.

Наземное лазерное сканирование

Съемка на объекте заняла один рабочий день, что гораздо дешевле, точнее и быстрее чем ручные обмеры. Отметим также, что без специального оборудования типа подъемников и лесов ручные обмеры (рулетками) на высотах выше человеческого роста невозможны. Использование же лазерной дальномерной техники такой как, например, дальномер, требует параллельного моделирования с составлением исполнительной схемы. Облако же точек при соответствующей плотности позволяет сразу получать 3д подложку существующей конструкции из этих точек, позволяющей не только определить положение ее частей в пространстве, но и определять наружные габариты конструкций.

Выполнено 40 станций. Получено 800 млн. точек.

Итоговое облако точек (цифровой результат объемного лазерного сканирования) получилось вот таким

Создание 3д модели существующих конструкций

По облаку точек замоделировали существующие конструкции. Зная тип материала, имея на руках материалы из архива и технического обследования (довольно большой объем информации), буквально вписывая моделируемый элемент в его «подложку из точек». В результате получилась достаточно достоверная точная исполнительная схема.
Это позволило получить к тому же объемы тех элементов конструкции, что будут демонтироваться по разрабатываемому проекту.

Разработка основных технических решений (ОТР)

На основе 3д модели разработали основные технические решения для согласования с Заказчиком. Подобная трехмерная подача Заказчику обладает свойствами наглядности и убедительности, не требует от него специфических знаний и умений. Для нас, проектировщиков, ценность данной технологии в том, что презентация делается на основе рабочей модели, нет необходимости в создании трехмерной, презентационной графики дополнительно к графике проектной и рабочей документации.

Разработка рабочей документации

После получения согласования от Заказчика базовых проектных решений в рамках стадии ОТР, приступили к разработке разделов КМ и АР уже в виде рабочей документации.

Раздел КМ

Проработан детально весь каркас покрытия. Моделирование в цифровой модели не только основных элементов конструкции типа ригелей, стоек и прогонов, но и элементов узлов креплений, опорных узлов, элементов связей позволяет получить не только всю полноту решений на стадии моделирования, но получить адекватные объемы потребного металла для технической спецификации стали, а, следовательно, и сметы.

Расчетная часть проектных работ выполнена традиционными методами.

Основная часть проектируемой конструкции – это балочная клетка из системы ригелей и прогонов с опорой на жб колонны, кирпичные стены и жб фундаменты от демонтированного оборудования. При расчете учитывались «снеговые мешки», так как есть примыкание к перепадам высоты.

Были «собраны нагрузки» от веса кровли и металлического настила для бывшей венткамеры

Составлена расчетная схема балочных настилов

Результаты расчетов массовых балочных клеток удобно сводить в табличную форму

Для расчета рамно-связевой конструкции каркаса бывшей венткамеры, как статически неопределимой, лучше использовать специализированный программный комплекс

По результатам моделирования, расчета, подбора сечений, отработки в трехмерной модели были составлены рабочие чертежи.

Раздел АР

Та же общая трехмерная модель была использована для разработки чертежей кровли и ограждающих конструкций помещения на кровле с необходимыми техническими спецификациями.