Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

sofos.ru противопожарные окна 1 типа


Основные причины возникновения дефектов и повреждений

Многолетний опыт инженерных обследований зданий и сооружений, накопленный автором на кафедре строительных конструкций ПГТУ, свидетельствует о том, что аварийные ситуации возникают при одновременном воздействии нескольких факторов. По данным Госархстройнадзора РФ, основные причины аварий зданий и сооружений в стране примерно следующие (в процентном соотношении):

- нарушение правил эксплуатации - 30
- низкая прочность конструкций (дефекты изготовления) — 20
- дефекты узловых монтажных соединений — 16
- недостаточная несущая способность оснований — 10
- недостаточное опирание несущих конструкций на каменную кладку - 8
- нарушение правил производства строительно-монтажных работ — 8
- ошибки в проектных решениях - 4
- внешние воздействия, превысившие расчетные величины — 4

Нарушение правил эксплуатации. Большинство серьезных повреждений и аварий деревянных конструкций, как и других видов строительных конструкций, связано с нарушением правил эксплуатации зданий и сооружений. Чаще всего эти нарушения приводят к загниванию деревянных конструкций. Основные причины загнивания деревянных конструкций: прямое или конденсационное увлажнение, дефекты гидроизоляции, не соблюдение температурно-влажностного режима эксплуатации (эти вопросы, а также способы защиты древесины от загнивания подробно изложены в главе 12).

Наиболее часто стропильные конструкции повреждаются у торцов зданий, из-за протечек в кровле ввиду небрежно выполненного примыкания рубероидного ковра к парапетным стенам. Возведение различных пристроек и надстроек к существующему зданию приводит к изменению схемы приложения снеговой нагрузки на покрытие и схемы водоотвода с крыши. Если эти вопросы решены неграмотно, то конструкции оказываются перегруженными в зоне снегового мешка, а нарушение водостока приводит к загниванию опорных частей конструкций. Примеры повреждений деревянных конструкций покрытий по этим причинам показаны на рис. 14.1...14.4.

Случаев загнивания КДК очень мало, в частности, отмечены случая загнивания верхней зоны сечения арок под прогонами, а также зафиксировано загнивание арок, расположенных в противопожарных зонах складов минеральных удобрений. Для повышения огнестойкости арок, по требованию пожарников, поперечное сечение конструкций в этих зонах обшили оцинкованной жестью с прокладкой из асбеста. Сечение деревянного элемента оказывалось в замкнутом пространстве без вентиляции, что привело к конденсации влаги на поверхности арок и загниванию древесины. После случаев обрушения таких арок было принято решение снять эту обшивку.

Характерная ошибка при эксплуатации чердачных помещений - глухая заделка слуховых окон (листами фанеры или остекление). Это не только нарушает режим проветривания деревянных конструкций, но и приводит в летний период к повышению температуры внутри чердачного помещения (t >50°С, особенно при использовании в покрытии кровельного железа). По этой причине наблюдается разрыв нижних растянутых поясов деревянных ферм из-за «текучести» древесины при высоких температурах.

Балки чердачных перекрытий в старых зданиях часто полностью засыпаются шлаком, что ведет к поверхностному загниванию деревянных балок на глубину 2...3 см, однако при сверлении в глубину сечения древесина, судя по белому цвету стружки, зачастую имеет здоровый вид. Другой ошибкой является обертывание толем опорных концов балок (рис. 14.4,а) или даже полное обертывание толем балок по всей длине, что способствует конденсации влаги на поверхности древесины и препятствует проветриванию конструкций. Достаточно проложить слой гидроизоляции под опорную подушку или опорную часть балки, соприкасающуюся с кирпичной стеной.

Механические повреждения деревянных конструкций случаются, как правило, при погрузочно-разгрузочных работах внутри зданий и сооружений (рис. 14.5, 14.6).

Низкая прочность конструкций (дефекты изготовления). Другой, часто встречающейся причиной повреждений и аварий деревянных конструкций являются дефекты изготовления, которые возникают при нарушении технологического процесса производства конструкций. В частности, применение для изготовления конструкций сырой древесины (с влажностью более 20 %) приводит в процессе эксплуатации к появлению в деревянных элементах продольных усушечных трещин, которые мало влияют на несущую способность сжатых и изгибаемых элементов, но опасны в растянутых элементах и в коротких балках.

Для КДК наиболее характерны следующие нарушения технологического процесса. Сушка пиломатериалов при жестких режимах, что приводит к короблению досок, появлению значительных внутренних напряжений в клееных элементах и расслоению по клеевым швам. Превышение нормативных сроков хранения синтетических смол, несоблюдение правил приготовления клеев, ошибки в дозировке отвердителя ведут к снижению прочности клеевых швов и их расслоению в процессе эксплуатации. Низкое качество соединений заготовок по длине на зубчатый шип и возможное расположение в одном сечении элемента более 25 % стыков заготовок.

Действующими инструкциями не регламентируется месторасположение зубчатых стыков отдельных заготовок по высоте клееного элемента, так как при массовом производстве конструкций длина заготовок (от 2 до 6,5 м) - величина случайная и вероятность совмещения в одном поперечном сечении более 25% стыков заготовок мала. Однако в небольших цехах, при незначительных объемах выпуска КДК, необходим жесткий контроль над этим параметром. Иначе, например, при использовании досок длиной 4,5 м для заготовочного блока конструкции длиной 9 м большинство стыков слоев может оказаться в одном, как правило, самом опасном сечении, что приводит к авариям конструкций (рис. 14.7, 14.8).

Дефекты узловых соединений. Основные причины дефектов узловых соединении деревянных конструкций - отсутствие обжатия деревянных элементов в соединениях болтами (болты отсутствуют или не затянуты); нарушение правил расстановки нагелей вдоль и поперек волокон соединяемых элементов; коррозия металлических соединительных деталей; применение нетиповых узлов. Например, для арок типа ДСА, вместо стандартных металлических башмаков по серии 1.863-3, иногда используются опорные башмаки рам типа ДГР, что приводит к авариям конструкций (рис. 14.9).

При длительной эксплуатации конструкций в агрессивных средах без должной и своевременно возобновляемой антикоррозионной защиты, коррозионные повреждения металлических соединительных деталей и крепежных болтов в узлах конструкций достигают 50% и более. Вместе с тем "вскрытие" конькового узла демонтированной арки склада сильвинитовой руды после 20-летней эксплуатации показало, что коррозия соединительных болтов внутри деревянного элемента не превышает 10% (рис 14.10).

Такие причины, как недостаточная несущая способность оснований и недостаточное опирание несущих конструкций на каменную кладку в деревянных конструкциях, практически не зафиксированы. Нарушение правил производства строительно-монтажных работ. Наиболее часто встречаются следующие нарушения внецентренное опирание стропильных конструкций на колонны; неправильное складирование и хранение конструкций на стройплощадке; монтаж конструкций без использования мягких строп, специальных траверс и других вспомогательных приспособлений. Опорные части арок и рам должны располагаться выше уровня чистого пола на 300...500 мм (см. рис. 12.1), однако на практике это правило не соблюдается и опорные узлы конструкции зачастую находятся даже ниже планировочной отметки земли (рис. 14 11).

Ошибки в проектных решениях. К чести проектировщиков ошибки в проектах случаются редко и не приводят к авариям зданий и сооружений.

Внешние воздействия, превысившие расчетные величины. Из внешних воздействий, превысивших расчетные значения, основной в Пермской области является снеговая нагрузка. Строители нередко возводят в Пермской области, где нормативная снеговая нагрузка составляет 2 кН/м2, объекты по проектам, разработанным для европейской части страны, где снеговая нагрузка не превышает 1 кН/м2, что ведет к перегрузке несущих конструкций и возникновению аварийных ситуаций. Схемы отложения снега на покрытиях из стрельчатых арок и высоких гнутоклееных рам (угол наклона ригеля более 14°) значительно отличаются от соответствующих схем СНиП [1] и зависят от ориентации продольной оси объекта. При расположении продольной оси сооружения на местности в направлении восток-запад, то есть практически перпендикулярно направлению господствующих зимой ветров в Пермской области, снег с одной половины кровли сдувается, а на другой стороне образуется снеговой мешок высотой до 3 м.

Кроме того, фактическая величина снеговой нагрузки в момент аварий значительно (в 1,6...3 раза) превышает расчетные значения и из-за высокой плотности снега в феврале - марте, которая достигает 400...600 кг/м3. На рис. 14.12 показан подобный случай отложения снега на покрытии склада минеральных удобрений из стрельчатых арок. Негативную роль в образовании снегового мешка сыграл и пешеходный трап по коньку кровли, выполненный по требованию пожарных. На рис. 14.13 показана схема снеговой нагрузки на покрытие из высоких гнутоклееных рам в момент аварии. Перегрузка конструкций односторонней снеговой нагрузкой приводит к расслоению по клеевым швам, сверхнормативным прогибам конструкций, а при сочетании нескольких негативных факторов - и к авариям зданий и сооружений с клееными деревянными конструкциями (рис. 14.14... 14.16). Другим характерным примером нерасчетных воздействий (например, в складах минеральных удобрений) являются сверхнормативные отложения производственной пыли на горизонтальных и наклонных элементах строительных конструкций.

А.В. Калугин, Деревянные конструкции. Издательство Ассоциации строительных Вузов, Москва, 2003

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????