43.3. Восстановление эксплуатационных свойств деревянных конструкций

Балки междуэтажных и чердачных перекрытий

В качестве несущих конструкций в междуэтажных и чердачных перекрытиях жилых и общественных малоэтажных зданий приме­няют балки из брусьев, изготовляемые по ГОСТ 4981-69. В практике строительства применяются два основных варианта расположения балок в перекрытиях (см. рис. 1.18): поперек здания с опиранием на наружные и внутренние несущие стены или на кирпичные столбы и вдоль здания с опиранием на поперечные несущие стены или на про­гоны. Наиболее часто наблюдаемый дефект -— загнивание из-за кон­денсационного увлажнения концов балок, заделанных в наружные стены.

Протекание кровли в местах расположения настенных желобов и водосточных воронок также ведет к загниванию древесины. Такая да­леко не совершенная конструкция кровли требует постоянного на­блюдения и обслуживания в процессе эксплуатации: своевременная очистка желобов от листьев и мусора, удаление образующейся зимой наледи и т.п

Практика эксплуатации показывает, что лежачие фальцы стальной кровли при минимально допускаемом нормами уклоне настенных желобов 2 % не обладают необходимой герметичностью. При засоре­нии, наледи и возникающих вследствие этого застоях воды в этих местах наблюдаются протечки, вызывающие увлажнение концов ба­лок чердачного перекрытия и вышерасположенных концов стропиль­ных ног.

В одноэтажных и двухэтажных зданиях со стальной кровлей, как правило, не устраиваются настенные желоба, считается целесооб­разней осуществлять неорганизованный сток воды. При этом для предохранения стен от намокания рекомендуется увеличить вылет карниза до 70...80 см.

Существенное значение для предупреждения увлажнения имеет наличие вентиляции в междуэтажных перекрытиях. При отсутствии вентиляционных розеток в углах помещения, особенно в случаях ук­ладки пола без лаг, при увлажнении создаются благоприятные усло­вия для развития дереворазрушающих грибов.

В чердачных перекрытиях наблюдаются случаи загнивания балок при недостаточной толщине утепляющего слоя — образуется конден­сат, увлажняющий балки и накат. Причиной загнивания балок может быть также неправильная укладка пароизоляционного слоя в чердач­ном перекрытии, например, когда пароизоляционный слой у балок за­гнут кверху, из-за чего вдоль боковых поверхностей балок образова­лись пазухи, в которых происходит конденсация водяных паров (рис. 4.20).

 

При укладке вентиляционных коробов в покрытии необходимо выполнять тщательную теплоизоляцию, чтобы теплый воздух из ко­робов не проникал в чердачное пространство и при минусовой темпе­ратуре в чердачном помещении на внутренней поверхности стапьной кровли не образовывался обильный конденсат, вызывающий сильное увлажнение балок и наката.

При наличии деревянных чердачных перекрытий недопустимо устройство парапетов, расположенных перпендикулярно скату сталь­ной кровли. Распространенным примером является загнивание кон­цов балок в местах их заделки у парапетных стен. Недопустима также установка по направлению ската каких-либо сплошных рекламных щитов, способствующих образованию снеговых мешков.

В основу разработки технической документации по усилению де­ревянных конструкций должны быть положены следующие прин­ципы:

—    обеспечение существующих габаритов помещений, исключение дополнительной установки стоек или подкосов (кроме временных на период производства работ);

—    установка усиленных конструкций, которые должны полностью (либо частично) выполнять свои первоначальные функции, (в случае частичного усиления решается вопрос об уменьшении шага конст­рукций путем подведения аналогичных по очертанию новых конст­рукций);

—       проведение работ по усилению без нарушения технологичес­кого режима здания, используя минимальную площадь «захватки» для производства работ;

—       решения усиления для однотипных конструкций с одинако­выми дефектами должны быть унифицированы и отличаться лишь объемами работы;

—        недопустима разработка вариантов временного усиления (на 2—3 года), допустимо только временное раскрепление;

—       усиленные конструкции должны удовлетворять требованиям действующих нормативных документов на момент реконструкции.

Методы усиления деревянных конструкций квалифицируются по двум признакам: без изменения, с изменением схемы работы.

Метод усиления без изменений схемы работы применяется, как правило, при локальных повреждениях конструкций. При этом про­изводится установка дополнительных крепежных механических свя­зей; дополнительных смежных элементов по боковым плоскостям усиляемой конструкции; устраиваются протезы для сгнивших опор­ных узлов балок, заделанных в кирпичные стены. При этом наиболее рациональным решением протеза является консоль из металлическо­го профиля (уголок, швеллер), закрепленная в кирпичной стене, сво­бодный конец которой является опорой для укороченной до здоровой древесины балки. Используются металлические протезы для усиле­ния опор зон треугольных ферм. Для повышения сопротивления ба­лок или сжато-изгибаемых элементов ферм сдвигу на приопорных участках, где поперечная сила достигает максимального значения, а также чтобы повысить сопротивление растяжению поперек волокон в гнутоклееных изгибаемых конструкциях применяется установка ме­таллических стержней на эпоксидном клее. Технология вклеивания заключается в засверливании вертикальных или наклонных (направ­ление наклона должно обеспечивать растяжение стержня) отверстий, диаметр которых на 5 мм больше диаметра стержня из арматуры пе­риодического профиля. После очистки отверстия от стружки и пыли в нижний выход вставляется деревянная пробка. Клей, объем которого определяется расчетом по высверленному отверстию, вводится шприцем. Для обеспечения подъема клея, вытесняемого вводимым стержнем, желательно, чтобы стержень имел профрезерованные по длине пазы прямоугольного сечения.

Метод усиления с изменением схемы работы заключается в вве­дении дополнительных элементов, изменяющих расчетную схему конструкции.

Безраскосная ферма при наличии повреждения верх­него пояса может быть пре­вращена в раскосную ферму (рис. 4.21, б); рамная конст­рукция с аварийным карниз­ным узлом — в подкосную раму (рис. 4.21, а). Балка со значительным прогибом мо­жет быть усилена шпренге- лем (рис. 4.21, в).

На рис. 4.22 приведен ва­риант усиления гнутоклееной части полурамы с ис­пользованием внешнего ар­мирования. Принцип усиле­ния заключается в передаче растягивающих усилий на арматуру, закрепленную на анкере — металлической де­тали с арматурными стерж­нями, вклеенными во взаим­но перпендикулярном на­правлении в древесину под углом 45° к направлению во­локон. При этом один стер­жень работает на продавли- вание, а другой — на выдер-

гивание. Требуемая расчетная высота усиливаемого сечения и пред­варительное натяжение осуществляются винтами, закрепленными в зоне усиления.

Существует большое количество технических решений усиления, но их реализация зачастую весьма сложна и требует значительных материальных затрат. Поэтому на стадии вариантного проектиро­вания усиления необходимо оценить объемно-планировочные, тех­нологические и экономические возможности, учитывая при этом со­блюдение правил техники безопасности и удобство производства ра­бот. Только по совокупности всех аспектов можно принять решение об усилении аварийных конструкций.

При всех вариантах усиле­ния с изменением или без изме­нения расчетной схемы каче­ственное исполнение работ тре­бует выполнения следующих основных операций:

—        максимально возможная разгрузка конструкций от вре­менных и постоянных нагру­зок;

—           «вывешивание» конст­рукции домкратами с помощью промежуточных опор при необ­ходимости опорных узлов в проектное положение с обсле­дованием и ремонтом;

—     создание домкратами не­которого обратного выгиба, ве­личина которого зависит от ти­па конструкции, места и спо­

соба усиления, а также замера выгиба в определенных местах с точностью до 0,1 мм;

—      после выполнения усиления необходимо замерить вертикаль­ные деформации с точностью до 0,1 мм в процессе снятия нагрузки с домкратов.

Только по анализу этих деформаций можно сделать вывод о каче­стве усиления и возможности дальнейшей эксплуатации кон­струкции. Проект усиления деревянных конструкций должен вы­полняться специализированной организацией. Некоторые методы усиления стропильных конструкций изложены в источниках [14, 17, 46].

4.3.4.   Восстановление эксплуатационных свойств стен и перекрытий

Стены зданий являются несущей и ограждающей конструкцией одновременно. Они должны обладать необходимой несущей спо­собностью и обеспечивать комфортные условия эксплуатации: тем­пературный режим здания, нормируемый уровень паро-, воздухо-, звукопроницаемости и т.п.

Конструктивные мероприятия по устранению несоответствия стен эксплуатационным требованиям приведены в табл. 4.14, 4.15, и на рис. 4.23, 4.24.

 

Применяемые на практике приемы восстановления и усиления междуэтажных перекрытий приведены в табл. 4.16 и на рис. 4.25.

 

 

 

 

 

4.3,5. Методы восстановления гидроизоляции и кровельного покрытия

Движение жидкости через тело фундаментов вызывает корро­зионное разрушение материалов кладки, деформацию отмостки, тро­туара, полов цокольного и нижних этажей и в конечном счете приво­дит к необратимым деформациям и разрушениям.

Недостаточность водозащитных свойств горизонтальной гид­роизоляции приводит к увлажнению нижней части стен на высоту до 5 м от поверхности земли.

Восстановление горизонтальной гидроизоляции в стенах меха­ническими способами трудоемко и дорогостояще, а в ряде случаев требует выполнения определенных требований, например, при на­рушении горизонтальной гидроизоляции нельзя облицовывать стены изнутри здания в цокольной части и на первом этаже.

Установлено, что влага из прилегающего грунта переносится в сте­ны под воздействием капиллярно! о подсоса и элекфоосмогических сил. Следовательно, чтобы исключить проникновение влаги в стену, нужно разрушить ее естественное электрическое поле или уменьшить его. На этом и основан один из методов борьбы с увлажнением стен эксплуатируемых зданий, называемый электроосмотическим [18].

Восстановление вертикальной гидроизоляции начинается с инъе­цирования локальных трещин. Однако протечки через стены и полы подвальных помещений зачастую повсеместны, и поэтому приходит­ся осуществлять дополнительно сплошную гидроизоляцию. Для этого можно использовать штукатурный быстросхватывающийся раствор повышенной водостойкости — цементно-песчаный раствор с добав­кой алюмината натрия.

Кровля — ограждающая часть крыши — подвергается по­стоянному действию многих физико-химических, механических фак­торов и воздействию агрессивной среды. Крыши и кровли должны постоянно находиться в поле зрения работников эксплуатационных служб. Для обеспечения расчетного срока службы кровли необходи­мо выполнять следующие рекомендации:

—     постоянно содержать кровлю в чистоте;

—     удалять снег с кровли лишь в период оттепелей, оставляя за­щитный слой снега толщиной ~ 5 см;

—         своевременно производить осмотры, выявлять и устранять дефекты и повреждения, обращая особое внимание на места со­пряжения кровли с выступающими или примыкающими конст­рукциями;

-— выполнять профилактические ремонты в строго установленные сроки.

Как известно, покрытия разделяются на чердачные и бесчер- дачные. Последние применяются, в основном, в производственных и в общественных большепролетных зданиях (вокзалы, спортзалы и т д.).

В зависимости от конструкции покрытия для кровли применяют различные материалы. Прежде всего — это кровельные материалы из асбестоцемента (плоские и волнистые листы), тонколистовая кро­вельная сталь, черепица из различных материалов (для скатных кро­вель). Для плоских и малоуклонных кровель, наиболее распростра­ненных в производственных и общественных зданиях железнодорож­ного транспорта, применяются в основном рулонные (мягкие) кро­вельные и гидроизоляционные материалы. Опыт эксплуатации мяг­ких кровель показал, что они достаточно быстро приобретают дефек­ты и повреждения, снижающие их эксплуатационные свойства. В табл. 4.17 представлены основные причины и возможные формы де­формаций и разрушений кровельных покрытий, типичных для мягких кровель.

 

 

 

 

Многолетний производственный опыт убеждает в том, что тради­ционные битуминозные рулонные материалы типа рубероида, поло­женные на горячих мастиках неэффективны, особенно при устройст­ве и ремонте кровель в регионах России с континентальным клима­том. Более целесообразно применение новых рулонных материалов с битумно-полимерным вяжущим на основе армирующих материалов (полиэстер, стеклоткань или металлическая фольга): изоэласт, изо­пласт, технопласт, филизол, икопал и др. Широко применяются и безосновные материалы (например, разработанная О.А. Лукинским битумно-синтетическая кровельная мастика БСКМ). Новые материа­лы обладают повышенной деформативностью (эластичностью), хо­рошей адгезией к различным материалам и долговечностью.

Следует отметить, что для некоторых зданий с совмещенной кров­лей при небольшой этажности и возможности наружного (организо­ванного или неорганизованного) водоотвода, целесообразно осущест­вить переустройство кровли, которое заключается в устройстве скат­ной кровли с холодным или эксплуатируемым чердаком.

Анализ технических решений ремонта кровельных покрытий по­зволяет классифицировать их в зависимости от вида ремонта по сле­дующим основным группам:

1   — замена отдельных элементов покрытия и кровли;

2    — наращивание кровельного ковра;

3   — уменьшение влияния температурных деформаций;

4   — полная замена кровли.

Перечень работ при проведении текущего и капитального ремонта кровель приведен в табл 4.18 Технология ремонта кровель приведе­на в справочниках [47, 56].