Ответы экспертиза. 26. Задача обследования. 100
 Скачать 3.5 Mb.
|
|
Трещины в железобетонных конструкциях В железобетонных конструкциях трещины по характеру многообразны. При этом трещины во многих случаях не только допустимы, но и свидетельствуют о нормальной работе конструкций. В целом же ряде случаев трещины являются признаком неблагополучного состояния конструкций в результате изменения условий работы их элементов и сечений. Необходимо различать трещины технологического происхождения, трещины, возникающие при транспортировании, складировании, монтаже, а также трещины, появившиеся в процессе эксплуатации. К трещинам, появившимся в доэксплуатационный период, относятся: технологические, усадочные трещины, вызванные быстрым высыханием поверхностного слоя бетона и сокращением объема, а также трещины от набухания бетона; трещины, вызванные неравномерным охлаждением бетона; трещины, возникшие в сборных железобетонных элементах в процессе складирования, транспортировки и монтажа, при которых конструкции подвергались силовым воздействиям от собственного веса по схемам, не предусмотренным проектом. К трещинам, появившимся в эксплуатационной период, относятся: трещины, возникшие в результате температурных деформаций из-за нарушений требований устройства температурных швов; трещины, вызванные неравномерностью осадок грунтового основания, что может быть связано с нарушением требований устройства осадочных деформационных швов, проведением земляных работ в непосредственной близости от фундаментов без обеспечения специальных мер; трещины, обусловленные силовыми воздействиями, превышающими несущую способность железобетонных элементов. Трещины силового характера необходимо анализировать с точки зрения напряженно-деформированного состояния железобетонной конструкции. В железобетонных конструкциях наиболее часто встречаются следующие виды трещин: а) в изгибаемых элементах, работающих по балочной схеме (балки, прогоны), возникают трещины, перпендикулярные (нормальные) продольной оси, вследствие появления растягивающих напряжений в зоне действия максимальных изгибающих моментов и трещины, наклонные к продольной оси, вызванные главными растягивающими напряжениями в зоне действия существенных перерезывающих сил и изгибаемых моментов (рис. 6.1).  Рис. 6.1. Характерные трещины в изгибаемых железобетонных элементах, работающих по балочной схеме 1 - нормальные трещины в зоне максимального изгибающего момента; 2 - наклонные трещины в зоне максимальной поперечной силы; 3 - трещины и раздробление бетона, в сжатой зоне элемента Нормальные трещины имеют максимальную ширину раскрытия в крайних растянутых волокнах сечения элемента. Наклонные трещины начинают раскрываться в средней части боковых граней элемента - в зоне действия максимальных касательных напряжений, а затем развиваются в сторону растянутой грани. Образование наклонных трещин на опорных концах балок и прогонов свидетельствует о недостаточной их несущей способности по наклонным сечениям. Вертикальные и наклонные трещины в пролетных участках балок и прогонов свидетельствуют о недостаточной их несущей способности по изгибающему моменту. Раздробление бетона сжатой зоны сечений изгибаемых элементов указывает на исчерпание несущей способности конструкции; б) в плитах возникают следующие трещины: в средней части плиты, имеющие направление поперек рабочего пролета с максимальным раскрытием на нижней поверхности плиты; на опорных участках, имеющие направление поперек рабочего пролета с максимальным раскрытием на верхней поверхности плиты; радиальные и концевые, с возможным отпаданием защитного слоя и разрушением бетона плиты; вдоль арматуры по нижней плоскости стены. Трещины на опорных участках плит поперек рабочего пролета свидетельствуют о недостаточной несущей способности по изгибающему опорному моменту. Характерно развитие трещин силового происхождения на нижней поверхности плит с различным соотношением сторон (рис. 6.2). При этом бетон сжатой зоны может быть не нарушен. Смятие бетона сжатой зоны указывает на опасность полного разрушения плиты;  Рис. 6.2. Характерные трещины на нижней поверхности плит а - работающих по балочной схеме; б, в - опертых по контуру; г, д - опертых по трем сторонам в) в колоннах образуются вертикальные трещины на гранях колонн и горизонтальные. Вертикальные трещины на гранях колонн могут появляться в результате чрезмерного изгиба стержней арматуры. Такое явление может возникнуть в тех колоннах и их зонах, где редко поставлены хомуты (рис. 6.3). Горизонтальные трещины в железобетонных колоннах не представляют непосредственной опасности, если ширина их невелика, однако через такие трещины могут в арматуру попасть увлажненный воздух и агрессивные реагенты, вызывая коррозию металла. Появление продольных трещин вдоль арматуры в сжатых элементах свидетельствует о разрушениях, связанных с потерей устойчивости (выпучиванием) продольной сжатой арматуры из-за недостаточного количества поперечной арматуры;  Рис. 6.3. Трещины вдоль продольной арматуры в сжатых элементах г) появление в изгибаемых элементах поперечной, практически перпендикулярной продольной оси элемента, трещины, проходящей через все сечение (рис. 6.4), может быть связано с воздействием дополнительного изгибающего момента в горизонтальной плоскости, перпендикулярной плоскости действия основного изгибающего момента (например, от горизонтальных сил, возникающих в подкрановых балках). Такой же характер имеют трещины в растянутых железобетонных элементах, но при этом трещины просматриваются на всех гранях элемента, опоясывают его;  Рис. 6.4. Трещины по всей высоте сечений элементов, изгибаемых в двух плоскостях д) трещины на опорных участках и торцах железобетонных конструкций. Обнаруженные трещины у торцов предварительно напряженных элементов, ориентированные вдоль арматуры, указывают на нарушение анкеровки арматуры. Об этом же свидетельствуют и наклонные трещины в приопорных участках, пересекающие зону расположения предварительно напряженной арматуры и распространяющиеся на нижнюю грань края опоры (рис. 6.5);  Рис. 6.5. Трещины в опорной части предварительно напряженного элемента 1 - при нарушении анкеровки напряженной арматуры; 2 - при недостаточности косвенного армирования сечения на действие усилия обжатия е) элементы решетки раскосных железобетонных ферм могут испытывать сжатие, растяжение, а в опорных узлах - действие перерезывающих сил. Характерные повреждения при разрушении отдельных участков таких ферм приведены на рис. 6.6. В опорном узле могут возникнуть помимо тещин 1,2 (рис. 6.5) повреждения типа 1, 2, 4 (рис. 6.6). Появление горизонтальных трещин в нижнем преднапряженном поясе типа 4 (см. рис. 6.6) свидетельствует об отсутствие или недостаточности поперечного армирования в обжатом бетоне. Нормальные (перпендикулярные к продольной оси) трещины типа 5 (см. рис. 6.5) появляются в растянутых стержнях при необеспеченности трещиностойкости элементов. Появление повреждений в виде лещадок типа 2 свидетельствует об исчерпании прочности бетона на отдельных участках сжатого пояса или на опоре.  Рис. 6.6. Характерные повреждения силового происхождения в железобетонных фермах с нижним предварительно напряженным поясом 1 - наклонная трещина опорного узла; 2 - откол лещадок; 3 - лучеобразные и вертикальные трещины, 4 - горизонтальная трещина; 5 - вертикальные (нормальные) трещины в растянутых элементах; 6 - наклонные трещины в сжатом поясе фермы; 7 - трещины в узле нижнего пояса в месте примыкания растянутого раскоса Дефекты при производстве железобетонных конструкций К наиболее характерным дефектам сборных железобетонных конструкций, выпускаемых заводами, следует отнести: несоответствие арматурных стержней проекту по диаметрам, количеству или классам стали; снижение классов бетона против проектных; пропуски закладных деталей; несоответствие проектному положению или отсутствие выпусков арматуры в стыковых узлах сопряжения элементов. Дефекты при монтаже железобетонных конструкций Наиболее часто встречающимися случаями отступлений от технических условий монтажа конструкций являются: – отклонение установленных колонн от вертикальности; – несовпадение оголовков колонн в стыках; – смещение колонн, ригелей, балок и ферм и т.п. с оси; – несоблюдение высотных отметок колонн и их консольных выступов; – недостаточные длины опирания элементов; – непроектное расположение плит по маркам в различных зонах покрытий и перекрытий, их зазоров в стыках, отсутствие связывающих деталей; – нарушение последовательности монтажа сборных элементов и в результате этого образование в них недопустимых по раскрытию трещин и прогибов их смещения и подвижки; – низкое качество монтажных соединений и последующей их заделки, некачественное выполнение сварных соединений; – механические повреждения в виде трещин и сколов бетона и др. Дефекты при эксплуатации железобетонных конструкций К наиболее серьезным дефектам, возникающим при неправильной эксплуатации конструкций и при агрессивном воздействии производственной среды, относятся: – потеря поверхностными слоями бетона конструкций защитных свойств по отношению к арматуре; – коррозия арматуры и отслаивание в связи с этим бетонных защитных слоев; – образование в элементах конструкций различных трещин; – растрескивание или шелушение растворной части, нарушение ее связи с крупным заполнителем бетона, снижение прочности бетона; появление на поверхности бетона высолов; – потеря бетоном прочности в результате его пересушивания, длительного воздействия машинного масла и т.п.; – расстройство стыков подкрановых балок и частичное разрушение их полок и ребер; – нарушение температурных швов и элементов их конструкций; – вибрация конструкций; – биоповреждения конструкций; – разрушение защитных покрытий; – механические повреждения, пробивка отверстий, проемов с обнажением и вырезкой арматуры и механическим повреждением бетона, обнажение арматуры для крепления оборудования, образование трещин и сколов бетона от ударов при перемещениях грузов и при работе оборудования. В табл. 5.1 приведены наиболее характерные дефекты железобетонных конструкций. Таблица 5.1 Характерные дефекты железобетонных конструкций
|