Методика оценки технического состояния кирпичных стен
По материалу различают следующие основные типы конструкций стен: деревянные, каменные, бетонные и стены из не бетонных материалов. Кирпичные стены в процессе эксплуатации необходимо систематически осматривать с целью обнаружения трещин в теле стены, расслоения рядов кладки, провисания и выпадения кирпичей из перемычек над проемами, разрушения карнизов и парапетов. Появление трещин в стенах зданий может вызываться следующими причинами: неравномерной осадкой стен, вымыванием грунта из-под подошвы фундамента грунтовыми водами; вследствие аварий трубопроводов, намокания и осадки грунтов под фундаментом из-за повреждения или отсутствия отмостки, а также местных осадок стен, вызванных близостью строящихся объектов. Различат разные виды трещин. Волосяные трещины не заметны на поверхности штукатурки, нет излома кирпича под ними. Такие трещины появляются вследствие усадки штукатурки или небольших осадок и перекосов стен и фундаментов, они могут наблюдаться в швах кладки, на кирпиче. Раскрытые трещины свидетельствуют о значительных смещениях, происходящих в частях здания. Вертикальные трещины одинаковой ширины по высоте появляются из-за резкой осадки частей здания, наклонные трещины — при постоянном увеличении осадки фундамента и стены в стороне от места образования трещины. Вертикальные трещины, расходящиеся к верху, образуются, когда осадка одной или обеих частей стены постепенно увеличивается. Наклонные трещины, сближающиеся к верху, свидетельствуют об осадке участка стены между трещинами. Горизонтальные трещины появляются в результате резкой местной осадки фундаментов. В этом случае необходимо принять меры по усилению основания. В стенах большой протяженности могут возникать температурные трещины, величина раскрытия которых в зависимости от температуры наружного воздуха может изменяться (увеличиваться или уменьшаться)
Причины образования трещин в несущих стенах из-за неудовлетворительного состояния оснований и фундаментов:
а - слабые грунты под средней частью здания; б -то же у торца здания;
в -обширная выемка грунта в непосредственной близости от здания;
г -отсутствие осадочного шва между частями здания разной высоты;
д -близкое расположение нового многоэтажного здания возле малоэтажного
2.Факторы, влияющие на снижающие несущую способность конструкций стен:
Техническое состояние конструкций зданий и сооружений оценивается по несущей способности (предельные состояния первой группы) с учетом износа, трещин, агрессивности среды и т.п. и по пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния второй группы), исключающие возможность появления или недопустимого раскрытия трещин и перемещений (прогибов, поворотов, перекосов), промерзания, водо- и воздухопроницаемости, звукопроводности и т.п. Несущая способность армированных и неармированных каменных и крупноблочных конструкций определяется в соответствии с указаниями главы СНиП по проектированию каменных и армокаменных конструкций с использованием данных обследований: фактической прочности камня, бетона, раствора, предела текучести арматуры и 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 определяется с учетом Ктс .
Ктс - коэффициент технического состояния конструкций, учитывающий снижение несущей способности каменных конструкций при наличии дефектов, трещин, повреждений, при увлажнении материалов и т.п., принимается равным:
| Вид дефекта | Ктс |
| Отсутствие перевязки рядов кладки (тычковых рядов, арматурных сеток, каркасов): | |
| в 5-6 рядах (40-45 см) | 1,0 |
| в 8-9 рядах (60-65 см) | 0,9 |
| в 10-11 рядах (75-80 см) | 0,75 |
| Отсутствие заполнения раствором вертикальных швов (пустошовка) | 0,9 |
| При толщине горизонтальных швов более 2 см (3-4 шва на 1 м высоты кладки): | |
| при марке раствора шва 75 и более | 1,0 |
| то же, 25-50 | 0,9 |
| то же, менее 25 | 0,8 |
| Характер повреждения кладки стен, столбов и простенков | Ктс для кладки | |
| неармированной | армированной | |
| Трещины в отдельных камнях | ||
| Волосные трещины, пересекающие не более двух рядов кладки, длиной 15-18 см | 0,9 | |
| То же, при пересечении не более четырех рядов кладки длиной до 30-35 см при количестве трещин не более трех на 1 п. м ширины (толщины) стены, столба или простенка | 0,75 | 0,9 |
| То же, при пересечении не более восьми рядов кладки, длиной до 60-65 см при количестве трещин не более четырех на 1 п. м ширины (толщины) стены, столба и простенка | 0,5 | 0,7 |
| То же, при пересечении более восьми рядов кладки, длиной более 60-65 см (расслоение кладки) при количестве трещин более четырех на 1 п. м ширины стен, столбов и простенков | 0,5 |
Состояние, степень повреждения и необходимость конструктивного усиления каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций определяются в зависимости от величины снижения (в процентах) несущей способности при наличии дефектов, трещин и повреждений. Основные градации состояний, степень повреждений конструкций и рекомендации по их усилению.
| Состояние и степень повреждения (в скобках) | Снижение несущей способности в % | Усиление конструкций |
| удовлетворительное (0) | 0-5 | не требуется |
| слабое (I) | до 15 | требуется при наличии трещин |
| среднее (II) | до 25 | требуется |
| сильное (III) | до 50 | требуется |
| аварийное (IV) | свыше 50 | возможно при технико-экономическом обосновании или разборке |
При снижении несущей способности конструкций на 15 % и более вследствие повреждения сечения трещинами, сколами, раздроблением и т.п., усиление конструкций во всех случаях является обязательным независимо от величины действующей нагрузки.
При отсутствии указанных повреждений усиление конструкций требуется в случаях, когда величина действующей нагрузки превосходит их фактическую несущую способность (с учетом пониженной прочности (марки материалов и т.п.).
Характерные случаи повреждений конструкций каменных, крупноблочных и крупнопанельных зданий.
| Конструкции | Повреждения и дефекты | Причины повреждений и дефектов | Оценка несущей способности |
| Вертикальные нагрузки (постоянные, временные, особые) | |||
| Стены, простенки, столбы, пилястры, фундаменты каменных зданий | Вертикальные трещины 0,1-0,5 мм, пересекающие два и более рядов кладки, при числе трещин две и более на 1 м ширины или толщины элемента | Перегрузка конструкций вследствие: - недостаточной прочности кирпича, камня и раствора; - снижения прочности кладки при увлажнении, размораживании, эрозии и коррозии; - дефектов при строительстве и проектировании | По нормам с учетом фактическойпрочности материалов, размеров и коэффициентов Ктс |
| Опоры перемычек, балок, ферм на каменные стены, столбы, пилястры | Трещины, раздробления, сколы кладки под опорами балок при внецентренном сжатии или повороте концов балок при прогибе | Местное повреждение кладки: - при значительной перегрузке опор вертикальной нагрузкой; - при большом эксцентриситете опорной реакции (внецентренное сжатие); - при повороте концов балок на опорах (заделанных или свободно опертых); - при прогибе; - при смещении балок и плит на опорах | То же, с учетом коэффициентов Ктс |
| Сопряжение продольных поперечных несущих стен: каменных, крупноблочных, крупнопанельных | Вертикальные и наклонные трещины сдвига (среза) в верхних этажах многоэтажных зданий с раскрытием до 5-10 мм в местах сопряжения разнонагруженных стен из однородных материалов или стен из разных материалов с разными деформативными свойствами | - Разная величина вертикальных перемещений (опрессовки) стен из однородных материалов и из материалов с различными деформативными свойствами при длительном действии нагрузки (влияние ползучести); - то же при колебаниях температуры, влажности и солнечной радиации (для наружных стен); | По нормам с учетом фактических размеров высоты и деформативных свойств материалов стен |
| То же, пилястр со стеной | Вертикальные трещины сдвига и отрыва от продольной стены в верхней части пилястры | - температурные деформации балок, ферм | |
| Слоистые стены, перегородки каменных, крупноблочных, крупнопанельных зданий | Отслоение облицовки: - из кирпича, керамических камней и плит -керамических и стеклянных плиток; - фактуры из цементного раствора и бетона. Продольное расслоение кладки | Различная деформативность слоев кладки, облицовки и многослойных панелей при длительном действии нагрузки вследствие различия их физико-механических свойств и ползучести (недостаточная прочность раствора) | По нормам с учетом фактической прочности материалов и площади сечения неповрежденной части кладки (за вычетом отслоения) |
| Стены, столбы, перегородки каменных зданий | Выпучивание стен и столбов, перегородок из плоскости | -Значительные эксценриситеты вертикальных нагрузок; - большая гибкость стен, столбов и перегородок; - дефекты вследствие плохого качества строительных работ | По нормам с учетом фактической гибкости конструкций и эксцентриситетов вертикальных сил |
| Нависание и уступы каменной кладки и облицовки из камней правильной формы над цоколем и в местах устройства горизонтальных штраб | Вертикальные продольные трещины (среза) наружного слоя в местах нависания (уступа) кладки или облицовки - отслоение, выпучивание и обрушение наружных слоев кладки и облицовки; - местное раздробление отдельных камней в местах нависания | Местное смятие кладки в местах уступов или ослабления кладки горизонтальными штрабами; появление скалывающих напряжений на границе между обжатым и необжатым (нависающим) сечением кладки | По нормам с учетом разной деформативности обжатой и необжатой кладки |
| Перемычки каменные рядовые, клинчатые, арочные | V-образное раскрытие трещин в пролете арочных и клинчатых перемычек с выпадением отдельных камней: - отслоение нижних рядов перемычек | Перегрузка вертикальной нагрузкой; - горизонтальные и вертикальные перемещения опор сводов, арок | По нормам с учетом фактической прочности материалов, сечения и геометрии перемычек, горизонтальных и вертикальных перемещениях опор |
| Своды, арки каменные | V-образное раскрытие трещин в середине и четвертях пролета с раскрытием понизу до 5-10 мм; - раздробление отдельных камней в замке, четвертях пролета и на опорах; - выпадение отдельных камней продольные, поперечные и наклонные трещины по отношению к образующей свода с раскрытием до 1-2 мм | То же | По нормам с учетом фактической прочности материалов, сечения и геометрии сводов, арок, горизонтальных и вертикальных перемещений опор |
| Горизонтальные нагрузки (постоянные, временные, особые) | |||
| Стены, перегородки из камней и блоков, подпорные стены, стены подвалов | V-образные горизонтальные трещины в растянутой и раздробление кладки в сжатой зоне сечения при внецентренном сжатии; - наклоны, выпучивание и опрокидывание стен и перегородок по направлению действия горизонтальных сил - сдвиги кладки по горизонтальным швам или косой штрабе; - смещение балок, плит, ферм на опорах; - местное повреждение кладки в местах заделки затяжек, анкеров, распорок | Перегрузка стен и перегородок при совместном действии вертикальных и горизонтальных нагрузок (распор, давление грунта и т.п.); - недостаточная гибкость и устойчивость стен при опрокидывании; - недостаточное закрепление перегородок по контуру; - недостаточное сцепление камней (блоков) с раствором; - отсутствие или разрыв анкерных связей балок и перекрытий; - недостаточная заделка в кладку концов затяжек или анкеров | По нормам и формуле (4) с учетом фактической прочности материалов, сечения элементов и коэффициентов Ктс |
| Температурно-влажностные воздействия и усадка | |||
| Стены, перекрытия каменных, крупнопанельных и крупноблочных зданий | Вертикальные трещины 0,1-3 мм в кладке, блоках и перемычках панелей нижних этажей продольных стен: - по концам армированных перемычек, балок, плит, поясов - разрыв стен в середине здания с образованием сквозных трещин с раскрытием до 10 мм и более; - сколы опорных поверхностей платформенных стыков несущих панельных стен - разрыв или большие деформации продольных связей панелей | Продольные температурно-влажностные деформации и усилия в стенах и перекрытиях зданий, возникающие при годовых колебаниях средних температур сечения | В соответствии с рекомендациями |
| Косые трещины в углах проемов крайних стеновых панелей нижних этажей | Перекос панелей в плоскости стены вследствие разных по высоте температурных деформаций перекрытий этажей | То же | |
| Раскрытие вертикальных и горизонтальных стыков и трещин наружных крупнопанельных и крупноблочных стен в отапливаемый период | Температурные деформации стеновых панелей и блоков из плоскости стены при наличии перепада температуры по толщине | » | |
| Стеновые панели, блоки, облицовка и штукатурка стен | Сетчатые (мозаичные) трещины 0,1-0,2 мм, глубиной до 5-6 см на поверхностях панелей и блоков | Неравномерное по толщине остывание и высыхание панелей и блоков при изготовлении, эксплуатации и при периодическом высокотемпературном технологическом или радиационном нагреве поверхностей | |
| - Отслоение облицовки, штукатурки; - шелушение и растрескивание поверхности | Периодический высокотемпературный нагрев (горячие цеха) в сочетании с увлажнением | ||
| Неравномерные осадки и местные просадки фундаментов | |||
| Продольные стены, фундаменты, перегородки, перекрытия каменных, крупнопанельных и крупноблочных зданий | V-образные вертикальные сквозные трещины по высоте здания по сплошным и ослабленным проемами участкам (сечениям) стен и стыкам панелей и блоков с раскрытием вверху до 10 мм и более в цоколе и фундаментах трещины отсутствуют; - отрыв и смещение на опорах сборных перемычек, балок, плит перекрытий; - трещины по контуру перегородок | Изгиб стен здания как балок на упругом основании (растяжение вверху, сжатие внизу при неравномерных осадках фундаментов по кривой выпуклостью вверх | По нормам с учетом фактической прочности материалов, сечений |
| То же | Вертикальные и наклонные трещины при сдвиге по высоте здания столбов и простенков или сплошных участков, выделенных трещинами - трещины по телу и контуру стеновых панелей и перегородок; - косые трещины в перемычках между проемами; - трещины и сколы в железобетонных перемычках и кладки в местах опирания на стены | Вертикальное смещение (сдвиг) несущих простенков и столбов или сплошных участков стен, выделенных вертикальными или наклонными трещинами, перекосы стеновых панелей и перегородок при неравномерных осадках фундаментов по кривой выпуклостью вниз | То же |
| Сквозные трещины параболического очертания с раскрытием до 10 мм и более: - отрыв и смешение простенков и столбов нижних этажей; - трещины в перемычках; - трещины по телу и контуру стеновых панелей, блоков и перегородок; | Местный отрыв и осадка нижней части продольных стен при местной просадке фундаментов с образованием в стенах разгружающих арок и сводов параболического очертания; | То же | |
| - вертикальные трещины 0,1-0,5 мм в простенках, расположенных вблизи места просадки фундаментов | - Значительная перегрузка простенков вблизи просадки вследствие перераспределения вертикальных нагрузок от веса стен и перекрытий, лежащих над разгружающими сводами и арками | То же, с учетом Кст | |
| - вертикальные и косые трещины в стенах и межоконных перемычках торцовой части зданий - наклоны и выпучивание стен из плоскости; - V-образные горизонтальные трещины | Осадки фундаментов торцов вследствие смещения грунта при близком расположении глубоких траншей и котлованов; дренажной сети; - дополнительная опрессовка грунтов торцовой части от веса пристраиваемого здания | - | |
| То же, поперечные стены, фундаменты, перегородки, перекрытия | Наклонные трещины в каменных стенах, по телу и контуру стеновых панелей и перегородок с раскрытием до 10 мм ( - разрыв горизонтальных связей стеновых панелей; - наклоны перекрытий | Неравномерные осадки фундаментов продольных стен и местные просадки фундаментов поперечных стен | - |
| Динамические воздействия | |||
| Стены, фундаменты, перегородки, перекрытия каменных зданий | Вертикальные и наклонные трещины в сплошных стенах, в углах и перемычечных поясах проемов | Неравномерные осадки фундаментов вследствие дополнительного уплотнения грунтов при динамических воздействиях (вибрации, ударах) | |
| Местное повреждение кладки в углах и под концами балок, сборных перемычек, плит перекрытий | Повышенный уровень колебаний в углах зданий и проемов | ||
| Образование в кладке над проемами наклонных сходящихся трещин | Разрушение при вибрации кладки опор и оседание концов балок и перемычек | ||
| Расслоение по швам кладки над перемычками и в местах опирания и заделки в стены подкрановых балок | Нарушение сцепления кирпича с раствором при вибрации и ударах | ||
| Прогрессирующее развитие трещин по длине и высоте в стенах | Колебания стен в местах ослабления кладки трещинами | ||
| То же, крупноблочных, панельных зданий | Трещины по контуру стеновых панелей, блоков и перегородок; - повреждение и разрушение раствора (бетона) замоноличивания вертикальных и горизонтальных стыков (швов) панелей, блоков и перегородок | Повышенный уровень колебаний по ослабленному сечению (в стыках и швах) | |
| Огневое действие при пожаре | |||
| Стены, столбы, перегородки, своды каменных, крупноблочных и панельных зданий | Отслоение штукатурки; - шелушение поверхности и бетона; - отслоение лещадок камней и бетона; - сколы углов проемов бетонных панелей; - разрушение и выпучивание перегородок; - уменьшение прочности раствора кладки при нагреве свыше 200-250 °С | - Термическое разрушение или повреждение защитных и отделочных слоев, поверхностных слоев кладки и бетона при действии огня во время пожара и воды при пожаротушении; - значительное различие температурных деформаций разнонагретых слоев кладки и бетона (значительные перепады температуры по толщине) | По нормам с учетом фактической прочности и сечения материалов и коэффициента Кст по |
| Уменьшение расчетного сопротивления арматуры и стали при нагреве свыше 150 °С; - прогибы железобетонных и стальных балок, перемычек, ферм | Изменение механических и упругих свойств стали при нагреве | ||
| Эрозия (выветривание) кладки и бетона (физическое действие среды) | |||
| Стены, столбы, своды, перекрытия и фундаменты каменных, крупнопанельных зданий | Структурное разрушение материала конструкций (распучивание с увеличением объема, расслоение, образование лещадок и т.п.) | - Морозное повреждение увлажненной кладки и бетона зимой при переменном замораживании и оттаивании вследствие: - затекания воды внутрь или на поверхности конструкций; - диффузионного увлажнения ограждающих конструкций зданий с влажным и мокрым режимами эксплуатации | |
| Продольное расслоение кладки стен и простенков; - отслоение облицовки и штукатурки | Периодическое затекание воды в кладку с последующим высыханием в теплый период года или замерзанием зимой с образованием линз льда в слоях и подштукатуркой; - накопление и кристаллизация под облицовкой (штукатуркой) солей | ||
| Ослабление (разрыхление) структуры и сечения конструкций текущей и фильтрующей водой | Вымывание растворимых солей (извести, гипса и др.) при фильтрации воды; - размыв неводостойких материалов; - расклинивающее действие воды при периодическом увлажнении и сушке | ||
| Истирание поверхности, выдувание растворных швов (пустошовка) | Абразивное действие песка и пыли при ветре | ||
| Коррозия (химическое и физико-химическое действие среды) | |||
| Стены, столбы, своды, перекрытия, фундаменты | Структурное разрушение материала конструкций (разрыхление с увеличением объема, расслоение, нарушение сплошности) | - Образование в порах и капиллярах конструкций кристаллогидратов хлористых и сернокислых солей с увеличением в объеме до 2-2,5 раз (солевая коррозия) | |
| Химическое разрушение кладки из глиняного и силикатного кирпича и камней | Образование водорастворимых соединений при действии на кирпич и камни растворов едких щелочей. | ||
| Химическое разрушение и вымывание (выщелачивание) раствора, бетона и природных камней (известняк, песчаник) фундаментов, стен подвалов и т.п. | Образование водорастворимых соединений при действии растворов кислот, щелочей и агрессивных вод | ||
| Стеновые панели, блоки, перемычки, балки, плиты перекрытий | Продольные трещины и отслоения кладки и бетона по направлению арматурных стержней или стальных включений; | Местное повреждение трещинами кладки (бетона) в местах расположения стальных включений вследствие увеличения в 4-5 раз объема продуктов коррозии (окислов железа) при повышенной влажности или химической агрессивности среды | |
| - радиальные трещины в местах заделки в кладку или бетон отдельных стержней, затяжек и т.п. | То же |
Дата добавления: 2017-09-19; просмотров: 4281;