СЦБИСТ - железнодорожный форум, блоги, фотогалерея, социальная сеть

Войти через ВКонтакте и др.!

Закладки Дневники Сообщество Комментарии к фото Сообщения за день


4.2.   ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

4.2.1.    Стальные каркасы производственных зданий

Стальные каркасы производственных зданий и сооружений, эк­сплуатирующиеся в системе железнодорожного транспорта, являются достаточно повреждаемыми консгрукциями. В процессе надзора за состоянием каркасов зданий и сооружений необходимо производить систематические проверки с помощью геодезических съемок поло­жения колонн и подкрановых балок в плане, по вертикали и харак­терным отметкам. В случае нарастания осадок, отклонений по верти­кали или в плане следует участить геодезические съемки, установить причины, вызывающие эти явления и устранить их. Периодичность геодезических съемок назначают в зависимости от местных условий, но не менее 1 раза в год.

Смещения колонн от вертикали на величину более 1/500 Н (высо­ты колонны) могут быть вызваны деформациями колонн из-за пере­груза постоянной нагрузкой или замачиванием основания. В одно­этажных производственных зданиях смещения колонн могут в значи­тельной степени влиять на условия эксплуатации мостовых кранов из-за изменения колеи подкранового пути, что в свою очередь вызы­вает дополнительные воздействия от мостовых кранов на каркас со­оружения.


При осмотрах элементов металлических конструкций определя­ется степень коррозии металла и оценивается ее допустимость. Для предотвращения местных воздействий на элементы металлических конструкций атмосферной и технологической влаги, водяного пара, агрессивных газов необходимо следить за состоянием кровли, во­достоков, гидроизоляции стенок трубопроводов и т.п. Все неисп­равности должны незамедлительно устраняться. Для предупреждения местных поражений коррозией металлических конструкций, во избе­жание контакта металла с грунтом, необходимо нижние части метал­лических колонн и нижние узлы связей по колоннам обетонировать на 200—300 мм выше уровня грунта. Для предупреждения общего поражения коррозией конструкций, особенно подверженных атмо­сферным и другим агрессивным воздействием, необходимо система­тически выполнять очистку и окраску в соответствии с рекоменда­циями, изложенными в п. 2.3.1.

При местных повреждениях необходим ремонт, а при неудов­летворительном общем состоянии защитных покрытий — полная очистка дефектной окраски и нанесение нового покрытия. Ориен­тировочные сроки возобновления антикоррозионных покрытий зави­сят от степени агрессивности среды:

     в неагрессивной среде через 10—20 лет;

  в слабоагрессивной через 8 лет;

     в среднеагрессивной через 5 лет;

     в сильноагрессивной через 3 года.

При осмотре металлических конструкций зданий и сооружений работниками службы эксплуатации особое внимание необходимо обращать на наиболее уязвимые для повреждений элементы и узлы. В производственных зданиях со стальным каркасом (в основном одноэтажных зданиях локомотивных и вагонных депо, зданиях грузового хозяйства, рельсосварочных, шпалопропиточных и дру­гих заводов путевого хозяйства) наиболее повреждаемыми элемен­тами являются стропильные и подстропильные фермы покрытия, системы связей и подкрановые конструкции. В стальных конструк­циях покрытий первоочередному контролю подлежат общие ис­кривления поясов и элементов решетки, которые фиксируются в двух направлениях (в плоскости и из плоскости системы) по натя­нутым между узлами струнам, специальным измерительным рей­кам или по лазерному лучу прибора. Наряду с общими искривле­ниями часто встречаются местные погибы полок прокатных про-

133

филей, снижающие несущую способность стержней. Причиной по­явления указанных дефектов является нарушение правил транспор­тировки, монтажа и эксплуатации конструкций покрытия.

Особое внимание следует уделять опорным креплениям стро­пильных и подстропильных ферм к колоннам, монтажным стыкам и фасонкам. В фасонках стропильных ферм возникают трещины, появ­лению которых способствует отсутствие необходимого зазора между сварными швами, прикрепляющими пояса и стержни решетки к фа- сонке. В этом случае возникает сложное напряженное состояние от остаточных сварочных напряжений. Положение усугубляется приме­нением до 1962 г. в конструкциях покрытий из кипящей стали. На­пряженно-деформированное состояние ферм усложняется зачастую внеузловым опиранием прогонов и ребристых плит покрытия.

Система связей стального каркаса является исключительно важ­ным элементом, обеспечивающим совместную работу конструкций и устойчивость отдельных стержней. Отношение к связям, как к второ­степенным элементам, может привести в некоторых случаях к доста­точно серьезным повреждениям. Так, удаление или поломка элемен­тов связей в ряде случаев может радикально изменить схему работы конструкции или даже каркаса в целом. Например, отсутствие даже одной распорки по верхнему поясу фермы на участке фонарной кон­струкции может вызвать потерю устойчивости пояса фермы и при­вести к обрушению покрытия.

Работоспособность сквозных конструкций покрытия в значи­тельной степени определяется качеством сварных швов или закле­пок (в клепаных конструкциях). Основными дефектами сварных швов являются; несовпадение фактических размеров с проектны­ми, трещины (наружные и внутренние, продольные и поперечные), подрезы сварных швов, прожоги (неполномерные швы), непровары, шлаковые и газовые включения. Контроль качества сварных соединений включает внешний осмотр швов, измерение, просвечи­вание (в особо ответственных сооружениях) и, при возможности от­бора проб, — механические испытания. При контроле сварных со­единений, определении их формы и размеров используют лупы, шаблоны, стальные линейки, щупы и другие приспособления. Се­чения угловых швов можно определить путем снятия слепка плас­тилином. Скрытые дефекты обнаруживают простукиванием шва мо­лотком массой 1 кг или с помощью магнитных, рентгенографи­ческих и других физических методов. При простукивании молотком доброкачественный шов издает такой же звук, как и основной металл; глухой звук указывает на наличие дефекта. На участке шва с выяв­ленным дефектом необходимо сделать контрольное высверливание и обработать это место реактивом — 10... 12 %-ным раствором двойной соли хлорной меди и аммония. Диаметр сверла должен быть на 2...3 мм больше ширины шва. После травления наплавленный металл тем­неет, а дефектные места (непровар, шлаки, пузырьки и т.п.) четко вы­ступают на поверхности шлифа. Особое внимание следует уделить опорным креплениям стропильных и подстропильных ферм к колон­нам, монтажным стыкам.

Подкрановые конструкции (подкрановые и тормозные балки, эле­менты крепления балок к колоннам, крепления рельсов) работают в тяжелых условиях, существенно отличающихся от работы обычных балочных конструкций. Вследствие жесткости моста крана и переко­сов подкрановых путей в вертикальном направлении давление колес крана перераспределяется, поэтому действительное сосредоточенное давление может существенно превосходить расчетное. При эксплуа­тации мостовых кранов возникают весьма неопределенные боковые силы. Их структура очень сложна и зависит от грузоподъемности крана, пролета и жесткости конструкций здания, состояния подкра­новых путей, неравномерности износа колес крана и др. Подвижные и многократно повторяющиеся вертикальная и боковая нагрузки от кранов вызывают в подкрановых конструкциях переменное напря­женное состояние, приводящее к усталости металла, расстройству креплений, которые усугубляются динамическим воздействием крана из-за неотрихтованности путей, стыков рельсов.

В сплошных подкрановых балках наиболее опасными являются местные напряжения в верхней части стенки под колесом крана, вы­зывающие появление усталостных трещин в зоне поясного сварного шва, в местах расположения ребер жесткости. Особенности эксплуа­тации подкрановых конструкций приводят к тому, что их долговеч­ность существенно ниже долговечности других элементов каркаса особенно в производствах с тяжелым режимом работы кранов.

Колонны производственных зданий находятся в более благопри­ятных условиях, чем другие элементы каркаса, потому что их сече­ния относительно велики, так как рассчитываются на суммарное

воздействие большого числа нагрузок. Трещины в основном металле и в сварных швах стержней колонн возникают редко. В отдельных случаях зафиксированы трещины в местах прикрепления подкрано­вых и тормозных балок при особо тяжелых режимах работы кранов. Наибольшее число повреждений колонн связано с нарушением пра­вил технической эксплуатации. При стесненности габарита внутри цеха колонны часто подвергаются ударам транспортируемого груза, что приводит к появлению в их ветвях искривлений, местных поги­бов, вырывов, трещин. Особенно часто повреждаются гибкие элемен­ты решетки колонн.

Основные виды повреждений элементов каркаса и возможные пу­ти их ликвидации представлены в табл. 4.4 [15].

Таблица 4 4

Виды повреждений элементов каркаса и пути их ликвидации


 


Подпись: Фермы Определяет¬ся расчетомПодпись: Увеличением сеченияВыгиб элемента: а) из плоскости фермы


 

 

 

 


ЙИЬ.ЛЦУИУ

Подпись: б) в плоскости фермыПостановкой дополнительных шпренгелей


 



 

Подпись: Сжахая пол¬ка/ < 0,6г. Растянутая полка /< 31Месхная погибь полки уголка

Подпись: JILMU1 1

<' А ч||/


 


Подпись: Срочно ликвидироватьПодпись: Не допуска¬етсяРазрыв (отрыв) растянутого элемента решетки, пояса


 


Накладка



 


1 — трещины в фасонке или __ сварном шве          



 


 


 


 

собствует низкое качество стали (кипящая сталь) и наличие конст­руктивно-технологических форм пониженной хладостойкости. Наи­более типичные конструктивные формы пониженной хладос­тойкости, являющиеся источниками хрупких разрушений реальных сооружений, выявленные исследованиями в Новосибирском инже- нерно-строительном институте под руководством проф, А.В, Силь- вестрова [29], представлены в табл. 4.5.


 


 

Низкие климатические отрицательные температуры характерны для большей части территории России, в связи с чем опасность хруп­кого (квазихрупкого) разрушения сварных стальных конструкций достаточно велика. Опасность хрупкого разрушения заключается в том, что оно происходит при низких номинальных напряжениях в элементах конструкций.

В условиях низких отрицательных температур эксплуатируются стальные каркасы неотапливаемых зданий, транспортерные галереи подачи угля в станционных и поселковых котельных, опоры контакт­ной сети железных дорог и другие сооружения. Хрупкому разруше­нию стальных конструкций способствует одновременное сочетание ряда факторов:

    наличие резких концентраторов напряжений и связанная с этим объемность напряженного состояния;

    охрупчивание металла при отрицательных температурах;

      наличие высоких растягивающих остаточных сварочных на­пряжений и ряд других факторов.

Важным фактором, способствующим возникновению хрупко­го разрушения, является термодеформационное старение, кото­рое происходит при деформировании стали в температурном ин­тервале 200...400 °С. В этом случае охрупчивание наблюдается сразу после охлаждения металла. Термодеформационное старе­ние связано со сварочными процессами, наиболее неблагоприят­ным из которых является ручная сварка. Способствуют хрупкому разрушению и низкое качество стали, в частности малоуглероди­стая кипящая сталь. Анализ хрупких разрушений, произошедших

в последние годы, показывает, что чаще всего такие разрушения свя­заны со сварными монтажными соединениями, выполненными руч­ной сваркой [16].

Существенным в возникновении хрупких трещин является харак­тер нагрузки. При ударных, циклических и знакопеременных нагруз­ках напряжения возрастают до максимума в короткое время, недоста­точное для пластической релаксации напряжений. Это создает усло­вия для постепенного накопления повреждений — зародышей хруп­ких разрушений.

В процессе плановых осмотров монтажным сварным узлам, со­держащим элементы конструктивных форм пониженной хла- достойкости, должно уделяться повышенное внимание.

4.2.2.  Железобетонные конструкции

В промышленных зданиях с железобетонным или смешанным каркасом в процессе осмотров следует зафиксировать дефекты, по­вреждения и отказы, которые могут быть вызваны использованием низкокачественных материалов, неправильным ведением тех­нологического процесса и ошибочно принятыми конструктивными решениями. В железобетонных конструкциях могут быть скрытые дефекты, вызванные смещением положения арматуры, низким каче­ством сварки стыков арматуры, коррозией арматуры и другими при­чинами.

В железобетонных конструкциях встречаются следующие изъяны:

      поверхностные неровности глубиной 2—3 см: поверхностные, глубинные и сквозные раковины, которые характерны для густо- армированных участков;

      пустоты, возникающие в результате непрохождения бетона на каком-либо участке бетонирования,

-— швы и прослойки, являющиеся результатом попадания в массу бетона случайных тел (строительный мусор, щепки и т.п.).

Основным видом дефектов, повреждений железобетонных конструкций являются трещины, встречающиеся как в монолит­ных, так и в сборных конструкциях. Трещины могут быть выз­ваны усадкой бетона, неравномерным нагревом или охлаждени­ем, неравномерностью осадки опор и перенапряжением конст­рукций. Трещины могут быть стабилизированными или неста- билизированными (прогрессирующими). Причиной появления трещин в сборном железобетоне могут быть нарушения технических правил транспортировки, хранения и монтажа. На рис. 4.5 приведены трещины, характерные для подкрановых балок. Основным критерием оценки трещин в эксплуатируемых сооружениях является степень их опасности для несущих конструкций. Трещины в растянутой зоне шириной до 0,4 мм в обычном железобетоне и до 0,2 мм в предна- пряженном можно считать неопасными. При обнаружении необхо­димо только осуществить их затирку раствором. Раскрытие трещин свыше 0,4 мм свидетельствует о перегрузке конструкции (достиже­нии арматурой состояния пластической деформации, нарушении ее сцепления с бетоном). При наличии трещин с раскрытием свыше 0,4 мм в преднапряженных растянутых и изгибаемых элементах и сквоз­ных трещин с раскрытием от 0,4 до 1 мм в ненапряженных конструк­циях, сопровождающихся прогибами, превышающими 1/50 длины пролета, следует усилить элементы конструкции увеличением сече­ния, инъецированием трещин и другими методами. Раскрытие тре­щин до размера, измеряемого сантиметрами, свидетельствует о зна­чительных разрушениях конструкции, возможных разрывах арматуры или нарушениях ее анкеровки. В этом случае возникает опасность обрушения.

Образование трещин в сжатых элементах в направлении, парал­лельном усилию, при одновременном появлении лещадок и отко­лов бетона приводит к необходимости усиления. Исключение со­ставляют случаи, когда трещины появляются из-за коррозии арма­туры. В этом случае требуется защита конструкции от проникно­вения влаги и действия агрессивной среды. Поперечные трещины в

Рис. 4.5. Характерные повреждения подкрановых балок


 

сжатых элементах свидетельствуют о возможном временном появ­ление растяжения и снижают несущую способность конструкции примерно на 15 %.

Продольные трещины в растянутых элементах свидетельствуют о появлении растяжения в поперечном направлении от усадки, обжатия предварительно напряженной арматурой, недостаточности попереч­ного армирования, коррозии продольной арматуры или ее выдергива­нии. Последние две причины связаны со снижением несущей способ­ности и требуют мероприятий по усилению.

При освидетельствовании сборных железобетонных конструкций особое внимание следует уделить дефектам монтажа, которые можно объединить в три группы: дефекты стыков; дефекты положения эле­ментов (отклонения от вертикали, перекосы и т.п.); дефекты опира- ния конструкций Наиболее опасны дефекты стыков несущих элемен­тов конструкций, так как они могут привести к разрушению, а также дефекты опирания. Неправильное опирание или малая его площадь приводят к нерасчетной работе конструкции, что, в свою очередь, может привести к аварии.

В покрытиях производственных зданий локомотивных, вагон­ных депо и других железнодорожных зданиях имело место приме­нение железобетонных стропильных балок серии ПК-01-07 (рис. 4.6) и ферм серий ПК-01-27, ПК-01-28. Применялись балки пролетом 12, 15, 18 и 24 м, составленные из блоков, собираемых путем натя­жения пучковой арматуры, пропускаемой через каналы в блоках с пе­редачей натяжения на бетон. В стропильных фермах указанного типа использована для нижнего пояса напрягаемая арматура в виде пучков из высокопрочной проволоки диаметром 5 мм7 располагае­мых в каналах. Долговечность таких балок и ферм зависит от каче-

Рис. 4.6. Преднапряженные балки из блоков с натяжением арматуры на

бетон (ПК-01-07)


 

ства изготовления, сборки, защиты арматуры в каналах, а также от условий эксплуатации. Обследование этих конструкций показало, что проволочная арматура в стыках блоков и каналах подвержена силь­ной коррозии в случае проникновения влаги через торцы балок и ферм, через некачественно выполненные стыки. Следовательно, ука­занные конструкции требуют особого внимания и постоянного на­блюдения [15].

В железобетонных плитах перекрытий промышленных зданий, ко­торые, как правило, работают в сложных условиях, испытывая техно­логические перегрузки, ударные и вибрационные воздействия, раз­рушающее влияние технических масел и других агрессивных сред, наблюдается быстрый износ, сопровождаемый появлением трещин. Характер трещин, обусловленных силовым воздействием, зависит от статической схемы плиты перекрытия, вида и характера действую­щей нагрузки, способов армирования и соотношения пролетов. При этом трещины располагаются перпендикулярно главным растяги­вающим напряжениям (рис. 4.7) [13]. В местах приложения больших сосредоточенных сил появляется местная система трещин, свидетель­ствующая о перегрузке плиты в локальном объеме (рис. 4.7, д).

В сборных ребристых панелях перекрытий и покрытий опасны­ми являются трещины в ребрах вдоль арматурных стержней. При­чиной появления таких трещин зачастую служит коррозия армату­ры и распирающее действие продуктов коррозии на бетон. Наклон-

Рис. 4.7. «Силовые трещины» на потолочной поверхности плит, нагруженных равномерно распределенной {а, б, в, г) и сосредоточенной (d) нагрузками


 

ные трещины в местах заанкеривания рабочей продольной арматуры в предварительно напряженных балках и с обычным армированием считаются наиболее опасными, так как могут привести к внезапному обрушению.

Картина трещин в колоннах зависит от соотношения продольной силы и момента. При малых эксцентриситетах в случае перегруза по­являются вертикальные трещины, при больших эксцентриситетах — горизонтальные. Большой шаг поперечной арматуры приводит к по­тере устойчивости продольных сжатых стержней и соответственно к выколу бетона. Появление трещин в консольной части свидетельст­вует о недостаточности армирования или перегрузе колонны.

При технических осмотрах несущих железобетонных конструкций наиболее опасные силовые трещины от статических и динамических силовых воздействий фиксируют и затем наблюдают По их развитию во времени принимается решение о необходимости проведения ре- монтно-восстановительных работ или о необходимости усиления конструкции.

При выявлении участков конструкций с повышенным коррози­онным износом рекомендуется в первую очередь обращать внимание на следующие элементы и узлы конструкций:

      опорные узлы стропильных и подстропильных ферм, вблизи которых расположены водоприемные воронки внутреннего водо­стока;

     верхние пояса ферм в узлах присоединения к ним аэрационных фонарей, стоек ветроотбойных щитов,

       верхние пояса подстропильных ферм, вдоль которых распо­ложены ендовы кровель;

      опорные узлы ферм, участки или ветви колонн, находящиеся внутри кирпичных стен;

        верхние части колонн, находящиеся вблизи внутренних во­достоков и вдоль ендов;

    участки колонн, расположенные на уровне пола, в особенности при мокрой уборке помещений (гидросмыв);

      участки колонн многоэтажных зданий, проходящие через пе­рекрытие, в особенности при мокрой уборке помещений;

    участки плит покрытия, расположенные вдоль ендов, у воронок внутреннего водостока, у наружного остекления и торцов фонарей, у торцов здания.

4.2.3.   Каменные конструкции

Техническое состояние каменных конструкций оценивается в ос­новном по дефектам на поверхности наружных стен. Известно, что кирпичная кладка, как и бетон, хорошо сопротивляется сжатию и зна­чительно хуже растяжению. В результате этого на растянутой поверх­ности кладки задолго до разрушения появляются трещины. Имеются также и другие факторы, способствующие образованию трещин:

      низкое качество кладки (несоблюдение перевязки, толстые ра­створные швы, забутовка кирпичным боем);

-— недостаточная прочность кирпича и раствора (трещиноватость и криволинейность кирпича, высокая подвижность раствора и т.п.);

      совместное применение в кладке разнородных по прочности и деформативности каменных материалов (например, глиняного кирпича совместно с силикатным или шлакоблоками);

        использование каменных материалов не по назначению (на­пример, силикатного кирпича в условиях повышенной влажности);

низкое качество работ, выполняемых в зимнее время (исполь­зование не очищенного от наледи кирпича, применение смерзшегося раствора);

         отсутствие температурно-осадочных швов или недопустимо большое расстояние между ними;

     агрессивные воздействия внешней среды (кислотное, щелочное и солевое воздействия, попеременное замораживание и оттаивание, ув­лажнение и высушивание);

    неравномерная осадка фундаментов

Последний фактор усугубляется ослаблением грунтов основания из- за появления техногенных вод, замачивания грунтов протечками в мес­тах подводки к зданию сетей водоснабжения и канализации. К сожале­нию эти факторы носят достаточно массовый характер и могут в неко­торых случаях приводить к потере устойчивости зданий. Деформации каменных зданий и вызывающие их причины устанавливают путем на­ружного осмотра.

Устойчивость здания определяется несущей способностью основа­ний. При неравномерной осадке грунта в материале стен зданий разви­ваются нормальные и касательные напряжения, вызывающие образова­ние трещин. Если трещины, вызванные деформацией основания здания из-за его неравномерной осадки, имеют форму параболы, можно сде­лать заключение об осадке основания средней части здания (рис. 4.8, а) или одновременно крайних частей (рис. 4.8, б).

Рис. 4.8. Деформации зданий, вызванные неравномерной осадкой основания:

а — прогиб; б — выгиб


 

Однако чем больше оконных и дверных проемов на фасаде стены, тем сильнее трещины отличаются от формы параболы. В панельных зданиях такие деформации могут и не проявиться в виде трещин, так как часто они воспринимаются металлическими связями, а также не­которым дополнительным раскрытием стыка панелей.

Если в грунте основания имеются включения, обладающие резко отличными физико-механическими свойствами, которые образуют подпор фундаментов здания в одном сосредоточенном месте, на фа­саде может появиться сквозная вертикальная трещина, рас­ширяющаяся кверху (рис. 4.9, а). Грунты с различными прочност-

Рис. 4.9. Деформации излома и скалывания: а — излом; б — скалывание


 

ными характеристиками, если граница таких грунтов четко обо­значена, могут вызвать оседание одной части здания по отношению к другой (рис. 4.9, б).

Анализируя картину трещин в каменной кладке, следует помнить, что появление отдельных трещин в перевязочных камнях свидетель­ствует о ее перенапряжении. Развитие трещин, как правило, указыва­ет на значительное перенапряжение кладки и необходимость ее сроч­ной разгрузки или усиления. Основной вид оценки технического со­стояния каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций — оценка по прочности [32]. Несущая способность армированных и неармированных каменных и крупноблочных конструкций определя­ется в соответствии со СНиП П-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции» [43] с учетом фактической прочности камня, бетона, раствора, предела текучести арматуры и других стальных элементов (балок, затяжек, анкерных устройств, закладных деталей) и т.п. При этом должны учитываться факторы, снижающие несущую способ­ность конструкций:

     наличие трещин и дефектов;

     уменьшение расчетного сечения конструкций в результате ме­ханических повреждений, агрессивных и динамических воздействий, размораживания, пожара, эрозии и коррозии, устройства штраб и от­верстий;

      эксцентриситеты, связанные с отклонением стен, столбов, ко­лонн и перегородок от вертикали и выпучиванием из плоскости;

     нарушение конструктивной связи между стенами, колоннами и перекрытиями при образовании трещин, разрывах связей;

    смещение балок, перемычек, плит на опорах.

Фактическая несущая способность обследуемой конструкции с учетом указанных факторов согласно рекомендациям [32] вычис­ляется по формуле:


 


 

       для кладки опор ферм, балок, перемычек, плит при наличии местных повреждений: трещин, сколов, раздробления (рис. 4.10),

Рис. 4.10. Повреждения опорных участков пилястр каменных стен:

1 — краевое раздробление и сколы кладки под опорой, 2 — вертикальные

трещины, 3 — пилястра


 

возникающих при действии вертикальных и горизонтальных сил (табл. 4.8);


      для стен, столбов, простенков из кирпича при огневом воз­действии при пожаре (табл. 4.9);


 

Таблица 4.9

Значение Ктс при огневом воздействии во время пожара_____________

Глубина повреж­денной кладки (оез учета штука­турки), см

Ктс для

стен и простенков толщиной 38 см и более

столбов при раз­мере сечения 8 см и более

при одиосторон- нем нагреве

при двустороннем нагреве

до 0,5

1

0,95

0,9

до 2

0,95

0,9

0,85

до 5—6

0,9

0,85

0,7

 


 

4.2.4. Деревянные конструкции

С целью увеличения срока службы и безаварийной эксплуатации зданий и сооружений, в том числе с применением деревянных конст­рукций, создана система технического обслуживания, ремонта и ре­конструкции зданий и объектов, утвержденная Государственным ко­митетом по архитектуре и градостроительству при Госстрое СССР в 1988 г. (ВСН 58-88 (р)). Эта система представляет собой комплекс ор­ганизационных и технических мероприятий.

Техническое обслуживание заключается в контроле технического состояния частей зданий путем проведения плановых и внеплановых осмотров. Плановые осмотры должны проводиться ежегодно. Приме­нительно к зданиям и конструкциям из древесины в первую очередь необходимо оценивать температурно-влажностный режим отапли­ваемых помещений и теплоизоляцию стен чердачных и цокольных перекрытий и покрытий. В неотапливаемых помещениях, например на чердаках, необходимо контролировать теплоизоляцию трубопро­водов и других источников тепла. Нарушение этого режима приводит к увлажнению деревянных элементов конденсационной влагой и за­гниванию. В середине лета ежегодно необходимо контролировать со­стояние кровли и при необходимости выполнять ремонт. Одновре­менно производят осмотр несущих конструкций, открытых для дос­тупа. Выполнение этих условий обеспечивает эксплуатацию пра­вильно запроектированных, качественно изготовленных и точно смонтированных деревянных конструкций на срок значительно более 50 лет, т.е. на срок действия неизменной постоянной нагрузки, на ко­тором базируется нормирование расчетных сопротивлений (с учетом длительности действия нагрузки) и оценка результатов испытаний конструкций кратковременной нагрузкой до разрушения.

Внеплановые осмотры производят после землетрясений, ураган­ных ветров и ливней, сильных снегопадов и других явлений сти­хийного характера. В этих случаях необходимо в первую очередь оценить состояние ограждающих конструкций и кровли. Кроме этого требуется осмотр несущих конструкций для выявления возможных вертикальных и горизонтальных деформаций, а также обследования узловых соединений.

Текущий ремонт деревянных конструкций должен проводиться с периодичностью, обеспечивающей эффективную эксплуатацию зданий с момента завершения строительства (капитального ремонта) до момента очередного ремонта (реконструкции).

Капитальный ремонт (или реконструкция) должен включать ус­транение неисправностей всех изношенных элементов и конструк­ций. На капитальный ремонт или реконструкцию должны ставиться, как правило, здание в целом или его часть. При этом по возможности необходимо эксплуатационный режим и назначение здания оставить без изменения. Переориентация назначения здания с изменением тех­нологии может негативно сказаться на надежности деревянных кон­струкций, особенно тогда, когда изменяется температурно­влажностный режим или к несущим конструкциям подвешивается дополнительное оборудование. Возведение пристроек или надстроек изменяет профиль здания, что вызывает увеличение снеговой нагруз­ки, затрудняет обеспечение непосредственного отвода с кровли атмо­сферных осадков, нарушает режим вентиляции ограждающих конст­рукций.

Решение о целесообразности проведения капитального ремонта или реконструкции принимает комиссия из заинтересованных лиц, основываясь на данных, представленных специалистами по со­ответствующему профилю, обследующих несущие конструкции и фундаменты.

Обследование деревянных конструкций. При необходимости ре­конструкции здания, при наличии заметных прогибов конструкций перекрытия, появлении уклонов в полах по перекрытиям, появлении протечек, а также для зданий, эксплуатируемых свыше пятидесяти лет, необходимо проводить обследование состояния несущих дере­вянных конструкций. С этой целью должна быть создана комиссия в составе не менее двух человек, один из которых должен быть инже- нером-конструктором с большим опытом проектирования деревян­ных конструкций, а второй — специалистом по защите древесины.

На первом этапе необходимо изучить сохранившуюся техничес­кую документацию и сравнить проектные и фактические парамет­ры основных несущих конструкций. При отсутствии документации путем обмера определяется расчетная схема конструкций и их уз­лов, размеры сечений элементов, фактическая постоянная нагруз­ка. На основании действующих нормативных документов произ­водится расчет по прочности и деформативности на нормативные временные и фактические постоянные нагрузки. В случае, если рас­четы показывают, что по несущей способности основные конст­рукции не проходят, работы по обследованию приостанавливаются для кардинального решения вопроса.

В случае, если расчеты подтверждают требуемую несущую спо­собность основных конструкций, обследование далее выполняется по следующей программе:

-— осмотр всех несущих конструкций и элементов с необходи­мыми вскрытиями полов, потолков и других элементов ограждения в местах, определяемых специалистами;

      составление исполнительной схемы с записью обнаруженных дефектов, их размеров, наиболее существенные дефекты зари­совывают или фотографируют;

    определение фактических размеров сечений, пролеты, шаг кон­струкций;

         анализ пространственного раскрепления конструкций, вер­тикальности высоких либо тонкостенных конструкций;

     замер фактических прогибов изгибаемых элементов, смещений узлов;

    определение электровлагомером влажности древесины;

       выборка (в случае необходимости и возможности) образцов древесины для лабораторного исследования прочности, определения возможного вида гриба или древоточцев.

Результаты обследования анализируются, выдается заключение о возможности или невозможности эксплуатации конструкции. Во вто­ром случае специалистами разрабатываются технические решения на усиление несущих конструкций и, в случае согласования их с заказ­чиком, техническая документация.