21.06.2017
Гидроизоляция в комнате, где будет устанавливаться ванна или душ, должна быть качественной, ведь именно здесь возможны постоянные...


21.06.2017
Мрамор появляется в результате соединения известняка и доломита под воздействием перекристаллизации различных осадочных пород в...


21.06.2017
Трактор - это техника, без которой сложно представить выполнение дорожно-строительных, землеройных и других работ. Именно поэтому...


20.06.2017
При монтаже пластиковых окон немаловажным пунктом является оформление ее откосов. Для отделки проемов используется материал, из...


20.06.2017
Первые недели жизни малышу требуется на сон не менее 18 часов в сутки. Поэтому очень важно правильно организовать место для сна....


20.06.2017
Утепление или же преобразование лоджии собственными силами, как и при работе профессионалов, всегда начинается с робот по ее...


Основные виды и причины повреждения оснований, зданий, сооружений и их элементов

29.06.2016

Следует иметь в виду, что любые деформации и повреждения ведут к снижению несущей способности и эксплуатационных свойств зданий и сооружений. Дефекты и повреждения возникают вследствие: ошибок проектирования, включая изыскания; дефектов изготовления, т.е. нарушений, полученных при изготовлении на заводах и предприятиях; дефектов транспортирования и складирования; дефектов монтажа и подготовки оснований, т.е. нарушений при выполнении работ непосредственно на строительной площадке; повреждений от непредвиденных эксплуатационных и особых, в том числе сейсмических, воздействий.
Ошибки проектирования возникают из-за несоблюдения требований нормативных документов; несовершенства действовавших в период проектирования документов; принятия расчетных схем, в том числе упрощенных, не учитывающих действительную работу конструкций; неправильного учета нагрузок, действующих на конструкции; принятия несовершенных конструктивных решений; недооценки степени агрессивного воздействия среды и выбора неудовлетворительных защитных покрытий.
Применительно к основаниям и фундаментам к основным ошибкам, допускаемым при изыканиях, относятся: недостаточное определение состава и однородности грунтов; отсутствие сведений о местных ослаблениях грунта; неподтверждение данных об уровне грунтовых вод. Отдельные или несколько из указанных причин часто приводят к потере зданием и сооружением пространственной жесткости или устойчивости, к нарушению связей между несущими конструкциями, а каждая из ошибок - к повреждению или разрушению отдельных несущих элементов.
Основными причинами дефектов изготовления являются:
- применение некачественных или не соответствующих требуемым параметрам составляющих бетона и раствора — цемента, щебня, песка, воды, различных добавок, а также марок стали, арматуры, камня;
- нарушение технологии приготовления бетонной смеси и раствора - неправильное дозирование составляющих, особенно в отношении цемента и воды, плохое перемешивание смеси; расслоение бетонной смеси и утечка цементного молока после транспортировки бетона на большое расстояние неприспособленным для этого транспортом;
- нарушение технологии режима пропарки, увлажнения бетона или его укрытия в жаркое время года и прогрева или укрытия при отрицательных температурах, вымывание цементного молока и т.п.;
- замена стали арматуры в бетоне другими по классу или марке, не снижающими несущей способности, но влияющими на свариваемость, хрупкость, хладоломкость или коррозионную стойкость, а также применение пораженной коррозией стали и арматуры, некондиционного камня и кирпича;
- нарушение в технологии изготовления, особенно предварительно напряженных железобетонных конструкций;
- несоответствие размеров и недостаточная жесткость опалубок и форм при изготовлении панелей, блоков, плит, балок;
- нарушение в нанесении защитных покрытий.
Применительно к материалам несущих конструкций можно выделить следующие характерные дефекты, влияющие на их несущую способность, долговечность и эксплуатационные свойства.
Основные дефекты, характерные для железобетонных конструкций, следующие: трещины в бетоне: нормальные и наклонные к продольной оси элемента по всей высоте сечения или части его, продольные в местах изменения сечений элементов, продольные в зоне анкеровки стержней, в том числе предварительно напрягаемых, различного направления в средней части сечения от температурных воздействий; отслоение защитного слоя бетона, чаще в растянутой зоне, нередко с обнажением стержней и нарушением сцепления арматуры с бетоном; раковины, сколы, каверны как в растянутой, так и в сжатой зонах, в местах анкеровки напрягаемой арматуры, под закладными деталями; нарушение сцепления арматуры с бетоном, часто с поражением арматуры коррозией;нарушение сцепления нового бетона с ранее уложенным, коррозия бетона с изменением его цвета, выкрошиванием, шелушением, замасливанием; повреждение в арматуре и закладных деталях, включая полное разрушение растянутых стержней, в поперечной и конструктивной арматуре; смещение арматуры от проектного положения, включая искривление стержней и перекосы соединительных элементов; несоответствие сечения арматуры с площадью, размещением и классом стали, включая предел текучести, временное сопротивление, относительное удлинение, ударную вязкость и химический состав; несоблюдение конструктивных требований и виде устройства крюков на концах гладких стержней, достаточной глубины анкеровки закладных деталей и нахлестки рабочих стержней, установки поперечной арматуры и других анкерных устройств на концах предварительно напрягаемых элементов; нарушения при выполнении сварных соединений в виде прожогов, наплывов, непроваров, неполномерности шва, а также смещения и перелома свариваемых стержней в стыке; повреждения противокоррозионных покрытий в виде трещин, пузырей, отслоений из-за отклонения толщины от требуемой или замены состава; отклонение размеров и формы элементов от требуемых, в том числе их искривление.
Нередко перечисленные дефекты и повреждения вызываются не одной, а несколькими причинами. Так, причинами образования трещин в конструкции вследствие недостаточной несущей способности или трещиностойкости являются применение загрязненного щебня и песка, недостаточно активного цемента, малого его количества, большого водоцементного отношения, плохого перемешивания и уплотнения смеси, замораживание бетона в раннем возрасте и вымывание цементного молока, а также отклонение от требуемых в характеристиках бетона по прочности на сжатие и растяжение, морозостойкость, водонепроницаемость, несоответствие вяжущего и заполнителей. Преждевременное раскрытие трещин наступает и в результате несоответствия характеристик арматурной стали и недостаточного натяжения предварительно напрягаемой арматуры.
Перечисленные, а также отклонения в размерах и форме элементов приводят к повышенным прогибам и перемещениям.
Причиной возникновения трещин в арматуре и сварных швах, вплоть до разрушения, особенно в элементах, работающих на динамические воздействия и при отрицательных температурах, является применение арматуры, которая имеет более низкие механические свойства и обладает повышенной хрупкостью и плохой свариваемостью. Образование наклонных трещин происходит в результате нарушения сцепления арматуры с бетоном в зоне анкеровки, установки в опорной зоне поперечной арматуры большого сечения с соответствующим увеличением ее шага, возрастания шага стержней поперечной арматуры, расположения отгибов продольной арматуры в непроектных местах, уменьшения длины анкеровки растянутой арматуры; чрезмерной податливости анкерных устройств предварительно напряженных конструкций.
Раздавливание бетона наблюдается вследствие применения бетона пониженной прочности, чрезмерного натяжения арматуры, в том числе на бетон, не набравший необходимой прочности. Концентрация арматуры и дефекты анкеровки приводят к снижению трещиностойкости конструкций. Применение бетонной смеси, обладающей повышенной усадкой, вызывает усадочные трещины, что усугубляется отсутствием укрытия или увлажнения бетона в жаркое время года.
При отсутствии надлежащего уплотнения жесткой, неудо-боукладываемой бетонной смеси происходит зависание бетона на арматуре и в местах изменения сечения, что способствует возникновению трещин. Коррозия арматуры приводит к тому, что продукты ее, увеличиваясь в объеме, распирают бетон с образованием трещин вдоль стержней арматуры.
Основные дефекты, характерные для металлических конструкций, следующие: местные вмятины, искривления, пробоины, разрывы; трещины в сварных швах составных конструкций; повреждения отдельных элементов сквозных конструкций; повреждения значительного количества элементов сквозных конструкций; искривления элементов сквозных конструкций.
К наиболее характерным основным дефектам каменных (кирпичных) конструкций относятся: появление трещин и разрушение междуокснных простенков; возникновение трещин и разрушение перемычек над оконными, дверными и другими проемами; образование трещин и разрушение значительных участков стен; появление трещин в местах примыкания одна к другой капитальных стен; отклонение стен от вертикали, вследствие наклона всей стены или выпучивания ее отдельных участков; появление трещин в местах опор балок перекрытия и самих перекрытий.
Дефекты при транспортировании и складировании в основном возникают в результате: динамических воздействий; случайных механических воздействий от ударов подвижным транспортом, о землю и о другие конструкции; транспортирования и складирования конструкций в нерабочем положении, включая непроектное расположение прокладок и фиксирующих устройств.
Дефекты при монтаже возникают при: строповке конструкций в не предусмотренных проектом местах или применении не предусмотренных проектом строповочных приспособлений; перегрузке конструкций строительными материалами и оборудованием при монтаже; механических повреждениях монтажными механизмами и грузами; пробивке в конструкциях непроектных отверстий, гнезд или борозд; нарушении технологии производства сварочных работ, режима сварки, способа сварки, несоответствии марки применяемых электродов; нарушении технологии устройства стыковых соединений, а при производстве бетонных и каменных работ — отсутствии увлажнения или укрытия в летнее время и прогреве в зимнее; нарушении последовательности постановки связей и временных креплений; недостаточном контроле при производстве геодезических работ.
Как и в случае дефектов, полученных конструкциями в процессе изготовления, при монтаже отдельные или совокупность причин могут привести к соответствующим повреждениям. Так, применение не предусмотренных проектом монтажных траверс вызывает появление неучтенных сжимающих усилий, которые, особенно при малом угле наклона строп к продольной оси конструкции в свою очередь приводят к образованию трещин. К таким последствиям приводит и перегрузка покрытий строительными материалами и оборудованием, что влечет за собой образование трещин в растянутых элементах.
Пробивка отверстий, борозд, гнезд уменьшает сжатую часть сечения изгибаемых и внецентренно сжатых элементов, снижая тем самым несущую способность и трещиностойкость конструкции. Нарушение технологии сварки нередко приводит к разрушению сварных швов и последующему образованию трещин. Нарушение последовательности монтажа элементов, несвоевременная постановка связей могут привести к возникновению в конструкциях усилий, превышающих расчетные, и образованию трещин, например, при строповке решетчатых конструкций не в узлах, а в панелях, или когда элементы, работающие на стадии эксплуатации на сжатие или изгиб, вынуждены на стадии монтажа работать на растяжение.
Перенапряжение в отдельных элементах может возникнуть из-за нарушения технологии монтажа, например в колоннах при монтаже поперечных рам каркаса многоэтажного здания без постановки продольных связей (распорок) между рамами.
Вследствие недостаточного геодезического контроля может сместиться центровка и тем самым уменьшится глубина опирания одной конструкции на другую, в результате образуются скалывающие трещины. Отсутствие ухода за кладкой и бетоном в жаркое время года приводит к потере монолитности в кладке, а также к усадке бетона, включая стыки.
Дефекты в основаниях и фундаментах, вызывающие деформации в зданиях. Можно выделить следующие наиболее характерные виды деформаций: прогиб здания; выгиб здания вверх; неравномерный или равномерный перекос части здания; наклон или крен всего здания или его части. Эти деформации сопровождаются повреждениями стен.
Причинами этих деформаций, как правило, являются в случае прогиба здания одной высоты и единой конструктивной схемы — неравномерная сжимаемость грунта, если модуль деформации его в средней части меньше, чем у торцов, или резкое снижение прочности под влиянием влаги при практически однородном, маловлажном лессовом грунте в основании. При прогибе здания трещины сосредоточиваются в области фундамента с расширением к его подошве и затуханием к уровню подоконников и перемычек.
Более опасным по сравнению с прогибом является выгиб здания вверх, при котором трещины раскрываются интенсивнее. Причиной выгиба может быть замачивание лессовых грунтов или оттаивание мерзлых грунтов под торцами здания. Трещины сосредотачиваются в верхней части стен (карнизной), и возможны потеря пространственных связей и разлом здания. Это может происходить в результате перегрузки глухих торцовых стен, которые оказываются как бы подвешенными к ослабленным продольным стенам.
Неравномерный перекос в результате ослабления или потери устойчивости основания, например одной из продольных стен, вызывает как бы скручивание здания. Как неравномерные, так и равномерные перекосы части здания возникают вследствие неравномерного давления на грунт по длине здания или его естественной неоднородности, а также чрезмерного давления на грунт, приводящего к осадке части здания, в том числе из-за неправильной эксплуатации. Для перекоса характерны наклонные в сторону оседания трещины с одинаковым раскрытием по всей высоте здания, включая фундамент. Трещины эти являются результатом действия перезывающих сил.
Наклон или крен всего здания характерны для высоких зданий, увеличивая влияние опрокидывающего момента и тем самым способствуя нарастанию крена. Одна из причин крена — влияние горных выработок. Обстоятельством, усугубляющим возникновение указанных дефектов, является влияние динамических воздействий от оборудования и особенно сейсмических сил.
К основным деформациям в теле фундамента относятся: просадки и поперечные трещины; расслоение в продольном направлении; выпадение отдельных камней или участка; разрушение материалов, особенно поверхностного слоя, подверженного воздействию агрессивной среды; повреждения в местах сопряжения свай с ростверком, в результате неправильной забивки свай или соединения их с ростверком; повреждения деревянных свай в связи с изменением уровня грунтовых вод и свай других типов в результате проходки вблизи здания тоннелей, устройства подземных сооружений, коррозии или механических повреждений.
Повреждения от эксплуатационных воздействий, полученные конструкцией в результате нарушения условий нормальной эксплуатации сооружения или технологического оборудования, вызваны чаще всего влиянием агрессивной среды, изменением температурно-влажностного режима, действием повышенных температур, деформациями основания под фундаментом и другими непредвиденными силовыми воздействиями в виде: перегрузки конструкции, складирования материалов, нарушения режима работы технологического оборудования, повышенных динамических нагрузок; влияния агрессивной среды и температурно-влажностного режима вследствие повышенного выделения газов, паров, пыли, попадания кислот, щелочей, масел и нарушений в эксплуатации зданий из-за неисправности кровли, инженерных коммуникаций и др.; деформаций основания, вызванных изменением их физико-механических характеристик в результате замачивания просадочных оснований технологическими, атмосферными и грунтовыми водами, пучения оснований, перегрузки фундамента.