Профессиональное решение
для инженеров-конструкторов и проектировщиков



ПОСОБИЕ
по практическому выявлению пригодности к восстановлению поврежденных строительных конструкций зданий и сооружений и способам их оперативного усиления

Зам. директора института Гликин С.М.

Нач. отдела инженерных сооружений Туголуков А.М.

Главный специалист Ильин В.Т.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее пособие представляет собой практическое руководство по обследованию, оценке несущей способности и восстановлению конструкций зданий и сооружений, получивших повреждения во время эксплуатации. Рекомендации пособия распространяются также на конструкции, необходимость усиления которых возникает в связи с увеличением нагрузок при реконструкции.

1.2. По результатам обследования устанавливается пригодность конструкции к эксплуатации, необходимость ее ремонта или усиления.

1.3. Повреждения строительных конструкций в зависимости от причин их возникновения могут быть разделены на следующие группы:

- от силовых воздействий;

- от воздействия внешней среды;

- от температурных воздействий (пожара);

- в результате чрезвычайных ситуаций (землетрясения, наводнения, взрыва и др.).

1.4. Характерными повреждениями железобетонных строительных конструкций от силовых воздействий являются нормальные и наклонные трещины в элементах конструкций, чрезмерные прогибы, выпучивание сжатой арматуры, выкрашивание бетона в сжатой зоне и др.

1.5. Основными дефектами конструкций, возникающими от воздействия внешней среды, является коррозия бетона и арматуры, разрушение материалов от попеременного замерзания и оттаивания и других факторов.

1.6. Дефекты, возникающие от воздействия высоких температур, характеризуются, как правило, изменением цвета бетона, образованием на поверхности бетона сетки из мелких трещин с отслаиванием защитного слоя, а также появлением в растянутой зоне бетона вертикальных и наклонных трещин, появлением прогиба сверх нормативного и др.

1.7. В зависимости от характера и величины повреждений, для конструкций установлено пять категорий их технического состояния, которые определяют соответствующие мероприятия по восстановлению их эксплуатационной надежности.

Под эксплуатационной надежностью строительных конструкций понимается сохранение во времени установленной нормами или проектом несущей способности и долговечности конструкции.

1.8. Количественные и качественные параметры дефектов строительных конструкций устанавливаются на основе визуальных обследований с использованием простейших измерительных инструментов (щупов, линейки, лупы и др.).

1.9. В пособие включены наиболее надежные в эксплуатации и простые в исполнении способы усиления конструкций.

1.10. При расчете несущей способности усиливаемой конструкции вводятся коэффициенты условия работы, дифференцированные в соответствии с категориями технического состояния, которые отражают степень поврежденности конструкции.

1.11. При разработке настоящего пособия использована научно-техническая документация по обследованию, ремонту и усилению железобетонных и стальных конструкций зданий и сооружений, список которой приведен в приложении.

1.12. Пособие предназначено для инженерно-технических работников проектных, производственных и ремонтно-строительных организаций, а также для работников служб, занимающихся эксплуатацией зданий и сооружений.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕФЕКТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ВНЕШНИМ ПРИЗНАКАМ

2.1. Работы, связанные с усилением и ремонтом строительных конструкций в значительной мере зависят от того, насколько объективно и квалифицированно проведены натурные обследования с точки зрения достоверности имеющихся дефектов.

2.2. В зависимости от имеющихся повреждений техническое состояние конструкций может быть классифицировано на пять категорий (состояний):

Категория 1 - Нормальное состояние.

Категория 2 - Удовлетворительное состояние.

Категория 3 - Неудовлетворительное состояние.

Категория 4 - Предаварийное состояние.

Категория 5 - Аварийное состояние.

2.3. К категории 1 относятся конструкции, усилия в элементах которых не превышают допустимые по расчету, т.е. отсутствуют видимые повреждения, свидетельствующие о снижении несущей способности. При этом могут быть отдельные раковины, выбоины в пределах защитного слоя.

2.4. К категории 2 относятся конструкции, потеря несущей способности которых не превышает 5%, но имеющиеся в них дефекты способны со временем снизить долговечность конструкции. К дефектам конструкций этой категории относятся такие, как повреждение защитного слоя, частичная коррозия арматуры и др.

2.5. К категории 3 относятся конструкции, не пригодные к дальнейшей нормальной эксплуатации. При этом конструкция перегружена или имеются дефекты и повреждения, свидетельствующие о снижении ее несущей способности. В этом случае необходим поверочный расчет несущей способности конструкции и выполнение работ по ремонту и усилению.

2.6. К категории 4 относятся конструкции, дефекты и повреждения которых не могут гарантировать сохранность конструкции и безопасность ее эксплуатации. Для конструкций этой категории необходим капитальный ремонт с усилением. До проведения усиления необходимо ограничение нагрузок и принятие необходимых мер по безопасности.

2.7. Категория 5 включает конструкции, находящиеся в аварийном состоянии, установленном на основании поверочных расчетов и анализа дефектов и повреждений, В этом случае нет гарантии сохранности конструкций на период усиления. Конструкции подлежат замене или требуют капитальных ремонтно-восстановительных работ с немедленной разгрузкой конструкций и устройством временных креплений.

2.8. Предельные значения дефектов железобетонных балок и плит, соответствующие различным категориям технического состояния конструкций, приведены в таблице 1, а их характерные повреждения показаны на рис.1.

Предельно допустимые значения параметров дефектов для различных категорий технического состояния железобетонных балок и плит

Таблица 1

NN п.п.

Вид разрушения

Категории

1

2

3

4

5

1.

Ширина раскрытия нормальных трещин (рис.1а), мм

0,1

0,3

0,5

1,0

более 1,0

2.

Ширина раскрытия наклонных трещин (рис.1б), мм

-

0,2

0,3

0,4

более 0,4

3.

Прогиб балок (рис.1в)

-

1/150

1/100

1/75

более 1/50

То же, подкрановых балок

-

1/400

1/300

1/200

более 1/200

4.

Снижение прочности бетона (рис.1г), %

-

-

20

30

более 30

5.

Уменьшение поперечного сечения арматуры в результате коррозии (рис.1г), %

-

5

10

20

более 20

     

    


Рис.1. Дефекты железобетонных балок

а) вертикальные нормальные трещины в пролете;

б) наклонные трещины у опор;

в) прогиб;

г) разрушение бетона, коррозия арматуры и бетона


Предельные значения дефектов железобетонных колонн и их характерные повреждения приведены в таблице 2 и на рис.2.

Предельно допустимые значения параметров дефектов для различных категорий технического состояния железобетонных колонн

Таблица 2

NN п.п.

Вид разрушения

Категории

1

2

3

4

5

1.

Ширина раскрытия продольных (вертикальных) трещин (рис.2а), мм

0,1

0,2

0,3

0,4

более 0,4

2.

Ширина раскрытия поперечных (горизонтальных) трещин (рис.2б), мм

0,1

0,3

0,4

0,5

более 0,5

3.

Уменьшение поперечного сечения колонны в результате коррозии бетона (рис.2в), %

5

10

15

25

более 25

4.

Уменьшение поперечного сечения продольной арматуры в результате коррозии (рис.2в), %

-

5

10

20

более 20

5.

Выпучивание сжатой арматуры (рис.2г)

-

-

-

+

+

     

    



Рис.2. Дефекты железобетонных колонн

а) продольные трещины;

б) поперечные трещины;

в) коррозия бетона и арматуры;

г) выпучивание сжатых стержней арматуры

2.9. Для железобетонных конструкций, подвергнутых температурному воздействию при пожаре, категория технического состояния, в зависимости от возникших дефектов, определяется по таблице 3.

Таблица 3

Оценка состояния железобетонных конструкций при температурных воздействиях (пожарах)

NN п.п.

Контролируемый показатель

Категории

1

2

3

4

5

1.

Прогиб

В пределах допустимого нормами

Более, чем допускается нормами

2.

Изменение цвета бетона

Нет

До розового

От розового до красного

До темно-желтого

3.

Оголение рабочей арматуры

Нет

Оголена часть периметра рабочей арматуры на длину не более 20 см, кроме зоны анкеровки

Оголена часть периметра рабочей арматуры на длину не более 40 см, кроме зоны анкеровки

Оголена рабочая арматура по всему периметру на длину не более 30 см, кроме стержней в зоне анкеровки

Оголена рабочая арматура по всему периметру, включая стержни в зоне анкеровки

4.

Отслаивание поверхностного слоя бетона от основной массы конструкции

Нет

Местами (до 3-х мест) в пределах защитного слоя бетона на площади не более 30 см каждое

Местами в пределах защитного слоя бетона на площади не более 50 см, кроме зоны анкеровки

На глубину более толщины защитного слоя бетона, но не более 5 см, кроме зоны анкеровки

На глубину более 5 см

5.

Трещины в бетоне, не более, мм

0,1

0,3

0,5

1,0

Более 1,0

6.

Снижение прочности бетона, %

Нет

5

20

30

Более 30



2.10. Для установления категории технического состояния конструкции достаточно наличия одного из наиболее опасных дефектов, указанных в таблицах, характеризующего эту категорию.

2.11. Ширина раскрытия трещин в железобетонных конструкциях определяется при помощи щупов или других инструментов, обеспечивающих точность измерений не ниже 0,01 мм, например, лупы с масштабными делениями.

2.12. Для оценки прочности бетона строительных конструкций могут быть применены следующие методы:

- упрощенный, с использованием простейших инструментов (зубила, молотка);

- с применением специальных инструментов (молотка Кашкарова, молотка Физделя);

2.13. Определение прочности бетона упрощенным способом производится путем оценки результатов удара молотком или зубилом по поверхности бетона. При этом делают 10 ударов средней силы молотком весом 0,3-0,4 кн непосредственно по бетону или зубилу, установленному жалом на поверхности бетона. Для оценки прочности бетона используются данные табл.4.

Таблица 4

Определение прочности бетона при помощи молотка и зубила

Прочность бетона на сжатие, кПа

Способ оценки прочности бетона

ребром молотка

зубилом

7,5.10 (В12,5)

Звук бетона глухой, остается неглубокий след, края вмятины не осыпаются

Зубило относительно легко вбивается в бетон на глубину 10-15 мм

8,5.10 (В15)

Бетон крошится и осыпается, остаются вмятины

Зубило погружается в бетон на глубину около 5 мм

11,5.10 (В20)

Остается заметный след на поверхности бетона, вокруг которого откалываются тонкие лещадки

На поверхности бетона отделяются тонкие лещадки

17.10 (В30)

Звук бетона звонкий, остается слабо заметный след на поверхности бетона

Остается неглубокий след, лещадки не отделяются, при царапании остаются мало заметные штрихи

Доступ к полной версии документа ограничен
Этот документ или информация о нем доступны в системах «Техэксперт» и «Кодекс».