Дефекты искусственных сооружений и мероприятия по их устранению

     Оценка  напряжённого состояния балок по результатам натурного обследования является достаточно перспективной  и при условии дальнейшего  накопления экспериментальных данных, включаяющих длительные испытания, многорядное положение рабочих стержней, предварительное напряжение, может использоваться в поверочных расчётах.

     Трещины в колоннах

     Картина трещин в колоннах главным образом зависит от вида внецентренного сжатия и характера действующих нагрузок. Кроме того, заметное влияние оказывают технологические параметры: прочность бетона, качество армирования, условия твердения и пр. При больших эксцентриситетах приложения нагрузки в растянутой зоне могут образовываться широкораскрытые горизонтальные трещины поз.1, свидетельствующие о перегрузке колонны или её недостаточном армировании. При малых эксцентриситетах появляются трещины поз.2, являющиеся следствием перегрузки ствола колонны или низкого класса бетона. Появление вертикальных «силовых» трещин часто провоцируется усадочными, совпадающими с ними по направлению.

     Низкое  качество сварного соединения продольных и поперечных стержней или слишком  большой шаг поперечной арматуры приводят к потере устойчивости сжатых продольных стержней и появлению  трещин поз. 3. Отсутствие косвенного армирования в зоне концентрации сжимающих напряжений у верха колонны вызывает образование вертикальных трещин поз. 4. О недостаточном армировании, или явной перегрузке консоли, свидетельствуют трещины поз. 5 и 6.

     Ствол колонны с «силовыми» трещинами, как правило, усиливается железобетонной или стальной обоймой, а консоль  с помощью затяжек, конструкция  которых приводится ниже.

     Трещины в стропильных  фермах

     Трещинообразование  в стропильных фермах обусловлено  особенностью их статической работы как пространственных конструкций. Соединение элементов фермы в узлах создаёт предпосылки для концентрации в них разнородных по знаку и характеру напряжений: сжимающих, растягивающих, касательных. В результате концентрации напряжений узлы подвержены наиболее интенсивному трещинообразованию и требуют значительного расхода арматуры. Большие растягивающие усилия в нижнем поясе приводят к появлению сквозных вертикальных трещин, а сжимающие усилия в верхнем поясе – к появлению несквозных горизонтальных трещин.

     Картина трещинообразования в раскосной  стропильной ферме сегментного  очертания, характеристика трещин дана в табл. №5 

     Таблица № 5. Трещины в стропильных фермах

     Трещины в сборных панелях  перекрытий

     Сборные ребристые панели перекрытий (покрытий) типа П, 2Т представляют собой пространственную конструкцию, объединяющую балки (рёбра) и плиту, поэтому характер образования трещин от эксплуатационной нагрузки у них практически не отличается от ранее рассмотренных конструкций – балок и плит. Однако следует отметить, что из-за сложности конструктивной формы, плотного армирования при изготовлении панелей часто образуются и технологические дефекты в виде щелеобразных раковин и усадочных трещин. К ним относятся трещины, идущие вдоль арматурных стержней и возникающие от разрыва уплотнённой бетонной смеси при вибрировании; продольные щелеобразные раковины под арматурными стержнями от зависания бетонной смеси; трещины от температурной деформации формы при пропаривании; усадочные трещины при жёстком режиме тепловлажностной обработки, высоком расходе вяжущего, большом водоцементном соотношении.

     Для многопустотных панелей перекрытий характерны технологические трещины  в рёбрах между пустотами, образующиеся при вытягивании пуансонов, а  также продольные трещины в верхней  полке вдоль пустот.

     Панели  перекрытий с технологическими трещинами  шириной раскрытия более 0,2 мм ремонтируются или отбраковываются.

     Трещины в каменных конструкциях

     Кирпичная кладка, как и бетон, хорошо сопротивляются 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:

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

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

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

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

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

     е) отсутствие температурно-усадочных  швов или недопустимо большое  расстояние между ними;

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

     з) неравномерная осадка фундаментов.

     Анализируя  картину трещин в каменной кладке, следует помнить, что появление  отдельных трещин в перевязочных камнях свидетельствует о перенапряжении.

     Развитие  трещин, как правило, указывает на значительное перенапряжение кладки и  необходимость её срочной разгрузки  или усиления.

     Трещины в кирпичных внецентренно сжатых колоннах

     Характер  трещинообразования в кирпичных  колоннах, так же как и в железобетонных, зависит от величины эксцентриситета  приложенной силы.

     При больших эксцентриситетах в растянутой зоне колонн по неперевязанному шву  образуются горизонтальные трещины. С  увеличением эксплуатационной нагрузки трещины раскрываются и удлиняются, в результате может произойти  потеря устойчивости колонны или  разрушение её сжатой зоны.

     При малых эксцентриситетах горизонтальных трещин может не быть. Однако, если имеет место перегрузка колонны, появляются вертикальные продольные трещины.

     Внецентренно  сжатые кирпичные колонны, на поверхности  которых имеются горизонтальные и вертикальные трещины шириной  раскрытия более 0,5 мм, обычно требуют усиления.

     Трещины в кирпичных стенах

     Причинами образования трещин в стенах могут  быть как внешние силовые воздействия, так и внутренние усилия, обусловленные  влиянием окружающей среды и физико-химическими  процессами, протекающими в материалах кладки. В зданиях с железобетонными  перекрытиями, работающими совместно  со стенами, причиной появления трещин может быть разница коэффициентов  температурного расширения железобетона и каменной кладки.

     Следует отметить, что образующиеся в стенах трещины имеют различную направленность и глубину проникновения в  кладку. Так, при центральном сжатии в зоне перегрузки образуются вертикальные, параллельные направлению действующей  силы, трещины, распространяющиеся на всю глубину стены. При внецентренном  сжатии возможно образование неглубоких горизонтальных трещин, сопровождающихся выпучивание стены. Если под концом железобетонной или стальной балки  отсутствует распределительная  консрукция (армированный слой раствора или железобетонная подушка), то в зоне опирания часто образуются вертикальные неглубокие трещины, свидетельствующие о чрезмерных сжимающих напряжениях в кирпичной кладке.

     Из  внешних силовых воздействий, вызывающих интенсивное трещинообразование, особо  опасными следует признать те, которые  возникают при неравномерной  осадке фундаментов под стенами. Так, в зданиях без подвалов причиной неравномерной осадки может стать  рытьё траншеи под водопроводно-канализационные  сети ниже отметки фундаментов или  рытьё котлована под новое  здание в непосредственной близости к существующему. Увеличивает опасность образования трещин и вибрация грунтового основания в результате близкой забивки свай.

     Картина трещин анализируется, одновременно выявляются особо опасные для несущей способности стен повреждения. Возможные причины образования трещин указываются в табл. 6.

     Таблица 6. Причины образования трещин в стенах

     Способы залечивания трещин

     Залечивание трещин в конструкциях производится разными методами, одним из которых является инъецирование, т.е. нагнетание в трещины растворов. В зависимости от вида конструкции, формы и размеров дефектов инъецирование осуществляется различными видами растворов, по названию которых даются определения: силикатизация, битумизация, смолизация и цементация.