Поверочные расчёты каменных конструкций

Поверочные расчёты проводятся по предельным состояниям обеих групп.

Фактическую несущую способность армированных и неармированных каменных конструкций Ф определяют по формуле

Ф = N К_ТС,

где N – расчётная несущая способность конструкций, определённая по СНиП II-22-81 без учёта понижающих факторов с подстановкой в соответствующие расчётные формулы фактических значений прочности (марок) камня и раствора, площади сечения кладки и арматуры;

К_ТС - коэффициент технического состояния конструкций, учитывающий снижение несущей способности конструкций при наличии дефектов, повреждений, при увлажнении материалов и т.п.

Коэффициент К_ТС  принимается:

при наличии дефектов производства работ (отсутствие перевязки в неармированной кладке, пустошовка, большая толщина растворных швов) – по таблице

 

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

                                    25…50      - 0,9

                                    менее 25   - 0,8

для стен, столбов, простенков при наличии вертикальных трещин, возникающих вследствие перегрузки конструкций постоянными, временными и особыми (случайными) нагрузками, исключая трещины, вызванные действием горизонтальных сил (температурами, усадкой, осадкой фундаментов и т.п.) – по таблице

 

Характер повреждения                                                Неармированная Армированная

                                                                                                    кладка             кладка        

Трещины в отдельных камнях                                                                 1,0                   1,0

Волосные трещины, пересекающие не более двух рядов кладки,          0,9                  1,0

длиной 15…18 см

То же, при пересечении не более четырёх рядов кладки длиной           0,75                 0,9

до 30…35 см при числе трещин не более 3 на 1 м ширины (тол-

щины) стены, столба или простенка

То же, при пересечении не более восьми рядов кладки длиной             0,5                  0,7

до 60…65 см при числе трещин не более 4 на 1 м ширины (тол-

щины) стены, столба или простенка

То же, при пересечении более восьми рядов кладки длиной бо-           0                     0,5

лее 60…65 см (расслоение кладки) при числе трещин более 4

на 1 м ширины (толщины) стены, столба или простенка

 

для кладки опор ферм, балок, перемычек, плит при наличии местных повреждений (трещин, сколов, раздробления), возникающих под действием вертикальных и горизонтальных сил, - по таблице

 

Характер повреждения                                                Неармированная Армированная

                                                                                                    кладка             кладка        

Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см                0,75                  0,9

(трещины, сколы, раздробление) или образование вертикаль-

ных трещин по концам балок, ферм и перемычек или их по-

душек длиной до 15…18 см

То же, при длине трещин до 30…35 см                                                  0,5                    0,75

Краевое повреждение кладки на глубину более 2 см при обра-            0                       0,5

зовании по концам балок, ферм и перемычек вертикальных

и косых трещин длиной более 35 см

 

для стен, столбов, простенков из красного или силикатного кирпича при огневом воздействии при пожаре – по таблице

 

Глубина поврежденной кладки    Толщина кладки 38 см при нагреве     Для столбов при сечении 38 см

(без учёта штукатурки), см     одностороннем двустороннем                и более 

 

            До 0,5                                   1,0                  0,95                            0,9

            До 2                                      0,95                0,9                              0,85

            До 5…6                                 0,9                 0,8                               0,7

 

для увлажнённой и насыщенной водой кладки из красного и силикатного кирпича и камней К_ТС  = 0,85;

для кладки из природных камней правильной формы из известняка и песчаника К_ТС  = 0,8.

 

При определении несущей способности стен и простенков с вертикальными трещинами, возникшими в результате действия горизонтальных растягивающий сил (температурных, осадочных, усадке и т.п.), коэффициент К_ТС  принимается равным 1. При этом следует учитывать ослабление трещинами расчётного сечения простенков и увеличение продольного изгиба отдельных элементов, выделенных вертикальными трещинами.

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

При смещении на опорах прогонов, балок, плит перекрытий и покрытий проверяют несущую способность стен, столбов и пилястр на местное смятие и внецентренное сжатие по фактической величине эксцентриситета и площади опирания на кладку.

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

Расчётную площадь сечения конструкций, наружные поверхности которых повреждены или разрушены в результате размораживания, коррозии или механического или огневого воздействия, определяют после расчистки и удаления ручным инструментом повреждённых слоёв.

Для целых, неповреждённых трещинами сечений, конструкции здания подлежат обязательному усилению, если Ф, вычисленная по формуле с коэффициентом допустимой перегрузки n_ПГ, недостаточна для восприятия фактической или предполагаемой проектом реконструкции нагрузки F, т.е. при условии

F ≥ Ф n_ПГ,

где n_ПГ  - коэффициент допустимой перегрузки, равный 1,5.

Для конструкций, повреждённых трещинами, применять коэффициент n_ПГ  не допускается.

 

 

1.26. Оценка технического состояния конструкций (необходимые определения).

Составление заключения (отчёта)

Оценка технического состояния конструкций – это оценка конструкций с точки зрения соответствия их состояния требованиям норм и условий эксплуатации.

Нормы предъявляют к конструкциям требования по известным двум группам предельных состояний.

Требования условий эксплуатации – требования, которым должна отвечать строительная конструкция, чтобы обеспечить беспрепятственное проведение технологического процесса в здании или сооружении.

Техническое состояние конструкций может быть:

· удовлетворительным – если оно полностью отвечает требованиям норм и условий эксплуатации здания или сооружения без ремонта, усиления или реконструкции;

· требующим усиления, ремонта или реконструкции для приведения его в соответствие с требованиями норм и условий эксплуатации;

· неремонтопригодным  - если восстановление эксплуатационных характеристик конструкций либо невозможно технически, либо экономически нецелесообразно, и требуется замена отдельных элементов, участков или всех конструкций здания или сооружения.

 

Заключение о техническом состоянии конструкций – это краткий отчёт, в котором должны быть отражены результаты по всем видам работ обследования.

В заключении указываются причины появления и степень опасности дефектов, повреждений и деформаций конструкций и здания или сооружения (ведомости всех дефектов прилагаются).

Итоговым документом обследования является акт, в котором даётся окончательная оценка проектного решения, качества заводского изготовления строительных конструкций и деталей, строительно-монтажных работ, соответствия условий эксплуатации конструкций техническим требованиям. На основании поверочных расчётов в акте даётся заключение о возможности дальнейшей эксплуатации сооружения, необходимости усиления или восстановления конструкций или о невозможности дальнейшей эксплуатации здания или сооружения и необходимости его демонтажа.

Составление детального проекта усиления конструкций не является задачей испытательной группы. Однако рекомендации по техническому решению усиления в акте обследования должны быть приведены.

 

И ещё несколько замечаний по поводу оценки технического состояния конструкций.

Железобетонные конструкции.

Если в результате поверочных расчётов установлено, что требования по первой группе предельных состояний не удовлетворяются, конструкция должна быть усилена.

Допускается не усиливать конструкции, если их прогибы превышают предельные, но не препятствуют нормальной эксплуатации конструкций.

Если поверочные расчёты показали неудовлетворительную трещиностойкость, в проекте реконструкции следует предусмотреть нанесение защитных покрытий, инъектирование трещин и другие мероприятия, обеспечивающие защиту арматуры от коррозии.

 

Каменные конструкции.

Состояние и степень повреждения, необходимость усиления каменных конструкций определяют в зависимости от снижения (в процентах) несущей способности при наличии дефектов, трещин и повреждений.

Основные градации состояний, степень повреждений конструкций и рекомендации по их усилению приведены в таблице

         

  Повреждения            Снижение несущей             Усиление конструкций

                                  способности, %

 

Слабое                             До 15                   Требуется при наличии трещин

Среднее                           До 25                Требуется

Сильное                          До 50                 Требуется

Аварийное               Свыше 50                 Возможно при технико-экономическом

                                                                         обосновании

При снижении несущей способности каменных конструкций на 15 % и более при повреждении сечения трещинами, раздроблением и т.п. усиление конструкций во всех случаях обязательно независимо от величины действующей нагрузки.