Освидетельствование стен эксплуатируемых зданий (лекция № 8)

1.

Освидетельствование
стен эксплуатируемых
зданий
ЛЕКЦИЯ №8

2.

Лекция №8
Освидетельствование стен зданий проводится в тех
случаях, когда в процессе эксплуатации
обнаруживают дефекты, вызывающие нарушения
нормального функционирования конструкции, либо
при планируемом изменении нагрузок на несущие
элементы.
В зависимости от цели обследования стен
эксплуатируемых зданий выполняют мероприятия,
приведенные в табл.1

3.

Лекция №8
Таблица 1
Мероприятия, выполняемые при детальном обследовании стен
эксплуатируемых зданий
Цель обследования
Выполняемые работы
Капитальный ремонт без изменения нагрузок и
пробивки проемов
Осмотр стен. Определение прочности материала
конструкции
Надстройка, реконструкция или капитальный ремонт
со сменой всех перекрытий
Осмотр стен. Определение прочности материала
конструкции. Лабораторная проверка прочности
материала конструкции. Поверочный расчет
Выявление причин деформаций Пробивка проемов
Осмотр стен. Определение прочности материала
конструкции. Поверочный расчет. Установка маяков.
Зондирование
Выявление причин сырости
Местное зондирование. Теплотехнический ремонт.
Проверка гидроизоляции стен

4.

Лекция №8
Осмотр стен здания проводится для установления конструкции
и материала, а также для определения видимых дефектов
(деформация, увлажнение и т.п.). При осмотре сравнивают
проектное решение и фактическое состояние конструкции. В
случае отсутствия проектных данных составляют конструктивную
схему здания, определяют несущие стены, взаимосвязь в
работе конструкций (продольных и поперечных стен и т.п.).
Конструкцию и материал стен устанавливают визуально либо
при наличии отделочных слоев (штукатурки, облицовки и т.п.)
путем выборочного вскрытия отделки. При определении
конструкции стен, особенно в зданиях старой застройки,
необходимо выполнить контрольное зондирование, то есть
изучить структуру толщи стены.

5.

Лекция №8
При контрольном зондировании определяют вкрапление в
конструкцию низкопрочных материалов, использование в
конструкции разнородных по прочности и жесткости
элементов, наличие связей металлических изделий и т.п.
Контрольное зондирование проводят на очищенной
поверхности стены (площадь участка зондирования 40x40 мм)
посредством прохождения толщи стены с помощью шлямбура
или электродрели со сверлом диаметром 16 - 20 мм. В
зависимости от особенностей зданий число точек
зондирования определяется по табл.2.

6.

Лекция №8
Таблица 2
Определение числа точек контрольного зондирования стен здания
Стены здания
несущие каменные
Количество
секций в
здании
1-2
3-4
Более 4
железобетонные
с числом этажей
До 3
4-5
5 и более
До 3
4-5
5 и более
3
5
7
4
7
9
4
8
10
2
3
4
3
4
5
4
5
6

7.

Лекция №8
Наличие связей, воспринимающих силы горизонтального распора в
перемычках и от арок в кирпичных зданиях, определяют путем пробивки
отверстия с фасада на глубину одного кирпича или с помощью
металлоискателя. С помощью металлоискателя устанавливают и наличие
металлических конструкций (арматурных сеток, анкеров и т.п.).
Для выявления пустот в толще стены (вентиляционных каналов, включений
утеплителя, дефектов кладки и т.п.) проводят ультразвуковую дефектоскопию
конструкции.
Если есть подозрения, что правила перевязки швов кирпичных стен
соблюдены только в облицовочном ряду, а забутовка выполнена хаотически,
то рекомендуется установить истинную конструкцию путем разборки
штукатурки в оконных откосах после снятия оконной коробки. Для
определения системы перевязки кирпичной кладки следует удалить
отделочный слой и провести осмотр кладки с угла здания.

8.

Лекция №8
При осмотре стен здания определяют конструктивные решения выступающих
частей фасадов (балконов, эркеров, лоджий, навесов), водоотводящих устройств,
пожарных лестниц и архитектурных деталей, а также их состояние - прочность
заделки, плотность примыкания к стенам здания, правильность установки,
целостность и т.п.
Во время осмотра фасада следует проводить освидетельствование наиболее
уязвимых элементов - обвязочных рам, кронштейнов и перекрытий эркеров,
консолей балконных плит, анкеров для крепления архитектурных деталей.
Освидетельствование несущих конструкций элементов фасада проводят после
удаления декоративных покрытий (кронштейнов и т.п.).
После установления конструкции и материала стен выявляют видимые дефекты
(наличие трещин, расслоений, деформаций, отклонений от вертикали и т.п.),
регистрируют основные параметры обнаруженных дефектов и делают
предварительный вывод о причинах возникновения и возможных последствиях
нарушений.

9.

Лекция №8
Наиболее опасным дефектом стен являют вертикальные трещины и
расслоение кладки простенков на отдельные столбики (как правило, в
нижних, наиболее нагруженных этажах). Опасность заключается в том, что
даже если нагрузка не превышает расчетную, отдельные части
расслоившейся кладки могут быть перегруженными. Различают три стадии
разрушения кладки. На первой - появляются трещины в кирпичах,
преимущественно над вертикальными швами (в местах концентрации
напряжений растяжения и изгиба). Трещины возникают на высоте второготретьего ряда кладки и сопровождаются повреждением раствора в одномдвух горизонтальных швах. Появление трещин в перевязочных кирпичах - это
первый признак перенапряжения кладки. Обычно первая стадия
разрушения кладки возникает при нагрузках 40 - 60 % от нормативной для
кладки на слабых растворах (прочность меньше 1 МПа); 50 - 70 - для кладки
на растворах средней прочности 1-2,5 МПа) и 70 - 90 - для кладки на
прочных растворах (более 5 МПа). При обнаружении признаков первой
стадии разрушения кладки необходимо выполнить поверочный расчет и
установить наблюдение за конструкцией с помощью маяков.

10.

Лекция №8
Вторая стадия разрушения характеризуется расчленением кладки на
отдельные столбики. Трещины проходят по нескольким рядам кладки по
швам и перевязочным кирпичам. Как правило, напряжения, возникающие в
конструкции, составляют 70 - 95 % от разрушающих. Обнаружение
признаков второй стадии трещинообразования свидетельствует о
значительном перенапряжении кладки и необходимости немедленного
ремонта (усиления) конструкции.
Третья стадия разрушения характеризуется расслаиванием и выпучиванием
кладки. При этом возникает угроза внезапного разрушения конструкции.
Следует иметь в виду, что в оштукатуренных или облицованных стенах на
первой стадии разрушения кладки трещины в отделке могут не совпадать с
трещинами в конструкции. Поэтому при освидетельствовании конструкции
необходимо удалить отделочный слой не только в месте расположения
трещины, но и в близлежащих зонах. Обнаружив наличие трещин в
конструкции, необходимо определить их основные параметры - глубину и
ширину раскрытия.

11.

Лекция №8
При определении параметров раскрытия трещин в конструкции выбирают
наибольшие трещины и с помощью набора измерительных щупов в трех
местах по длине определяют ширину их раскрытия. Если трещина не сквозная
или нет возможности обследовать конструкцию с двух поверхностей, глубину
трещины определяют ультразвуковыми приборами.
В крупнопанельных зданиях такие дефекты, как трещины с шириной
раскрытия свыше 0,3, сверхнормативные смещения граней сопрягаемых
панелей и отклонение панелей от вертикали, приводят к снижению несущей
способности конструкции, способствуют разрушению бетона и коррозии
арматуры.
Основные параметры трещин в крупнопанельных стенах определяют так же,
как в кирпичных.

12.

Лекция №8
Относительные смещения вертикальных и горизонтальных граней торцов
панелей определяют с помощью штангенциркуля или специального шаблона
в трех точках конструкции. В нормативах установлено, что максимально
допустимое значение относительного смещения граней торцов панелей не
должно превышать 10 мм. Отклонение верхних углов стен по вертикали
определяется с помощью теодолита, расположенного на расстоянии 1 - 1,5м
от стены. Величины максимального отклонения не должны превышать 10мм.
При обследовании самонесущих стен в качестве измерительного прибора
можно использовать отвес.
Прочность материала обследуемой конструкции определяют
склерометрическими или ультразвуковыми методами. При полном
обследовании стен измерения проводят в простенках и сплошных участках
наиболее нагруженных мест. Количество мест вскрытий отделки для
проведения испытаний, в зависимости от типа здания, приведено в табл.3.

13.

Лекция №8
Таблица 3.
Определение объема испытаний стен здания на прочность
Число этажей
Размер здания в
секциях
1-2
3-4
5-6
7 и более
1-2
3
4
5
6
7
8
4-6
6-8
8-10
10-12
12-14
14-16
16-20
8
10
12
14
16
20
22
10
12
14
16
20
22
25
12-14
14-16
16-18
20-22
22-25
25-27
27-30

14.

Лекция №8
В кирпичных зданиях при сложных кладках прочность конструкции на сжатие
определяется по табл.4 с учетом коэффициента условий работы,
принимаемого равным:
- при работе кладки на сжатие - 1,1;
- при площади сечения менее 0,3 м2 - 0,8.
Определяя прочность кладки, необходимо учитывать, что несущая
способность конструкции, облицованной силикатными плитами, снижается
за счет совместной работы слоев различной жесткости. При использовании
прочных растворов (М 50 - 75) несущая способность кладки снижается на
10%, а слабых - на 35 %.

15.

Лекция №8
Таблица 4.
Определение прочности кирпичной кладки на сжатие
Марка кирпича Расчетное сопротивление Р, МПа, сжатию кладки на растворах марки
150
100
75
50
100
75
50
25
2,2
1,8
1,5
-
2,0
1,7
1,4
1,1
1,8
1,5
1,3
1,0
1,5
1,3
1,1
0,9

16.

Лекция №8
Когда прочность является решающей (например, при планируемом
увеличении нагрузок), проводят лабораторные испытания материала
конструкции и вяжущего (цементного камня). Число образцов материала
конструкции в зависимости от типа здания принимают по табл.5.
Поверочный расчет конструкции включает в себя:
- расчет на внецентренное (центральное) сжатие;
- расчет узлов опирания железобетонных и металлических элементов на
кладку;
- проверку на сжатие