Оценка несущей способности строительной конструкции (на примере каменных конструкций)

Оценка технического состояния конструкций по прочности является основным видом оценки.

Поверочные расчеты проводятся: по несущей способности (предельные состояния 1-ой группы) с учетом износа, наличия трещин, агрессивности среды и т. п.; по пригодности к нормальной эксплуатации (предельные состояния 2-ой группы), ограничивая возможность появления или раскрытия трещин и перемещений (прогибов, поворотов, перекосов), промерзания, водо- и воздухопроницаемости, звукопроводности и т. п.

Несущую способность армированных и неармированных каменных и крупноблочных конструкций определяют 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 необходимо учитывать 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.

Фактическую несущую способность обследуемой конструкции Ф с учетом указанных факторов определяют по формуле

где N - расчетная несущая способность конструкций определяется в соответствии с указаниями СНиПа 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.

Расчетную 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 поврежденных слоев.

Коэффициент К_тс принимается:

- при наличии дефектов производства работ (отсутствие перевязки, пустошовка, большая толщина растворных швов) - по табл.3;

- для стен, столбов, простенков при наличии вертикальных трещин, возникающих вследствие перегрузки конструкций постоянными, временными и особыми (случайными) нагрузками (рис. 1), исключая трещины, вызванные действием горизонтальных сил (температурой, усадкой, осадкой фундаментов и т. п.) - по табл.4;

- для кладки опор ферм, балок, перемычек, плит при наличии местных повреждений (трещин, сколов, раздробления, рис. 2), возникших под действием вертикальных и горизонтальных сил, - по табл. 5;

- для стен, столбов, простенков из красного или силикатного кирпича при огневом воздействии при пожаре - по табл. 6;

- для увлажненной 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.

Рис. 1. Вертикальные трещины каменных и армокаменных конструкций

а – длиной 150-180 мм; б – через 250-300 мм;

в – через 200-250 мм длиной 600 – 650 мм;

г – через 150-200 мм длиной более 650 мм

Рис. 2 . Повреждение опорных участков пилястр каменных стен при опирании на них ферм и балок

1 – пилястра; 2 – вертикальные трещины;

3 – краевое раздробление и сколы кладки под опорой