Оценки по несущей способности

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Определение толщины защитного слоя, наличия, расположения и диаметра арматуры и металлических элементов в железобетонных и каменных конструкциях

Плотность, влажность, температура, влагопоглощение и морозостойкость материалов

3.16. Плотность бетонов, каменных кладок, облицовок и теплоизоляционных материалов определяется взвешиванием образцов (кубов, цилиндров, пластин), отобранных непосредственно из тела конструкций и высушенных до постоянного веса. Плотность определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 6427-75 и ГОСТ 12730.1-78 (бетоны); ГОСТ 6427-27 (стеновые материалы и облицовки) и ГОСТ 17177.3-81 (теплоизоляция). Определение плотности бетонов неразрушающим радиоизотопным методом (плотномер РПП-1) производится по ГОСТ 17623-78.

3.17. Влажность материалов определяется в соответствии с ГОСТ 12730.2-78 и ГОСТ 17177.4-81 взвешиванием проб материалов, отобранных из тела конструкций с помощью шлямбуров, высверливания кернов или вырезанием образцов из тела конструкции. Влажность материалов определяется как разность весов образцов (навесок) в момент отбора и после сушки до постоянного веса в сушильном шкафу. Распределение влажности по толщине однослойных и многослойных конструкций (стен, перекрытий и т.п.) определяется путем отбора проб через 5-12 см, но не менее, чем в 5 точках и обязательно на контактах слоев из различных материалов.

3.18. Распределение температуры по толщине конструкций определяется с помощью термопар, термощупов самопишущих потенциометров типа ЭПП, ПСР и др. или глубинных ртутных термометров с удлиненной ножкой.

3.19. Влагопоглощение и морозостойкость материалов стен и облицовок определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 7025-78.

3.20. При неразрушающем способе определения количества стержней, положения, диаметра арматуры, толщины защитного слоя бетона определяются с помощью электромагнитных (ИСМ, ИМП, ИПА, ИЗС-2, ИЗС-10Н), индукционных (МИ-1, МИП-10, МТ-20Н) и радиометрических приборов в соответствии с указаниями ГОСТ 22904-78 и ГОСТ 17625-83.

3.21. При разрушающем способе толщина защитного слоя бетона, количество стержней, положение, диаметр и состояние арматуры определяются путем обнажения арматуры в виде поперечных штраб (борозд), вырубаемых в бетоне шириной 5-10 см. Для изгибаемых элементов обнажение арматуры выполняется у опор и в середине пролета. Диаметр арматуры измеряется штангенциркулем после очистки ее от наслоений бетона и ржавчины.

3.22. Степень коррозии арматуры устанавливается измерением штангенциркулем диаметра неповрежденного сечения после удаления продуктов коррозии. При необходимости производится отбор (вырезание) образцов арматуры для проведения прочностных и металлографических испытаний стали.

4.1. 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.

4.2. Оценка технического состояния каменных, крупноблочных и крупнопанельных конструкций по прочности является основным видом оценки. 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.

4.3. Фактическая несущая способность обследуемой конструкции Ф с учетом указанных факторов вычисляется по формуле

Ф = N × К_тс, (4)

где N - расчетная несущая способность конструкций определяется в соответствии с указаниями СНиП без учета понижающих факторов подстановкой в соответствующие расчетные формулы фактических значений прочности (марок) материалов, площади сечения кладки бетона, арматуры и т.п.;

К_тс - коэффициент технического состояния конструкций, учитывающий снижение несущей способности каменных конструкций при наличии дефектов, трещин, повреждений, при увлажнении материалов и т.п., принимается равным:

- при наличии дефектов производства работ (отсутствие перевязки, пустошовка, большая толщина растворных швов) по табл. 4;

Таблица 4

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

- для стен, столбов, простенков при наличии вертикальных трещин, возникающих вследствии перегрузки конструкций постоянными, временными и особыми (случайными) нагрузками (рис. 9), исключая трещины, вызванные действием горизонтальных сил (температурой, усадкой, осадкой фундаментов и т.п.) принимается по табл. 5;

Рис. 9. Степень повреждения вертикальными трещинами каменных и армокаменных конструкций

а - отдельные трещины длиной 15-18 см; б - трещины через 25-30 см длиной 30-35 см;

в - трещины через 20-25 см длиной 60-65 см; г - трещины через 15-20 см длиной более 65 см

- для кладки опор ферм, балок, перемычек, плит при наличии местных повреждений (трещин, сколов, раздробления, рис. 10), возникающих при действии вертикальных и горизонтальных сил, принимается по табл. 6;

- для стен, столбов, простенков из красного или силикатного кирпича при огневом воздействии при пожаре принимается по табл. 7;

- для увлажненной и насыщенной водой кладки из красного и силикатного кирпича и камней - К_тс = 0,85, из природных камней правильной формы из известняка и песчаника - К_тс = 0,8.

Таблица 5

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

4.4. При определении несущей способности стен и простенков, имеющих вертикальные трещины, возникшие в результате действия горизонтальных растягивающих сил (температурных, осадочных, усадке и т.п.), коэффициент К_тс в формуле (4) принимается равным единице. При этом следует учитывать ослабление трещинами расчетного сечения простенков и увеличения продольного изгиба отдельных элементов, выделенных вертикальными трещинами.

Рис. 10. Характерные случаи повреждения опорных участков пилястр каменных стен при опирании на них ферм и балок

1 - пилястра; 2 - краевое раздробление и сколы кладки под опорой; 3 - вертикальные трещины

Таблица 6

Характер повреждения кладки опор	Ктс для кладки опор
не армированной	армированной
Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см (трещины, сколы, раздробление) или образование вертикальных трещин по концам балок, ферм и перемычек или их опорных подушек длиной до 15-18 см	0,75	0,9
То же, при длине трещин до 30-35 см	0,5	0,75
Краевое повреждение кладки на глубину более 2 см при образовании по концам балок, ферм и перемычек вертикальных и косых трещин длиной более 35 см		0,5

Таблица 7

Глубина поврежденной кладки (без учета штукатурки), см	Ктс для
стен и простенков толщиной 38 см и более	столбов при размере сечения 38 см и более
при одностороннем нагреве	при двустороннем нагреве
до 0,5		0,95	0,9
до 2	0,95	0,9	0,85
до 5-5	0,9	0,8	0,7

4.5. При наличии трещин в местах пересечения стен или при разрыве поперечных связей между стенами, колоннами и перекрытиями несущая способность и устойчивость стен, столбов, колонн и пилонов при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок определяется с учетом фактической свободной высоты стен и столбов между сохранившимися точками закрепления (связями) стен или столбов по вертикали.

4.6. При смещении на опорах прогонов, балок, плит перекрытий и покрытий производится проверка несущей способности стен, столбов и пилястр на местное смятие и внецентренное сжатие по фактической величине нагрузки, эксцентриситета и площади опирания на кладку.

4.7. При местных просадках фундаментов или разрушении одного или нескольких несущих простенков нижнего этажа оставшаяся часть стены может работать по схеме свода. В этом случае несущая способность сохранившихся простенков или участков стены должна определяться с учетом их перегрузки от веса вышележащих над сводом стен и перекрытий, а также с учетом горизонтального распора, который при этом возникает.

4.8. Расчетная площадь сечения конструкций, наружные поверхности которых оказались поврежденными или разрушенными в результате размораживания, коррозии или механического, или огневого воздействия определяется после расчистки и удаления ручным инструментом поврежденных слоев.

4.9. Для целых, неповрежденных трещинами сечений, конструкции здания подлежат обязательному усилению, если фактическая несущая способность Ф, вычисленная по формуле (4) с коэффициентом допустимой перегрузки n_пг, недостаточна для восприятия фактической или предполагаемой проектом реконструкции нагрузки F, т.е. при условии, если

F ³ Ф n_пг, (5)

где n_пг - коэффициент допустимой перегрузки принимается равным:

- для каменных и бетонных конструкций - 1,15;

- для железобетонных конструкций - 1,1.

Для конструкций, поврежденных трещинами, применение коэффициента n_пг не допускается.

4.10. 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 приводятся в табл. 8.

Таблица 8

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

Примечание. 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.).