Лекция 4 определение фактических нагрузок

4.1. Установление фактических значений нагрузок и воздействий

Фактические нагрузки могут существенно отличаться от проектных как по величине, так и по характеру воздействий. Проверочные расчеты конструкций следует выполнять на действие уточненных нагрузок, максимально соответствующих фактическим. Поэтому при обследовании важно выполнить уточнение фактических нагрузок и воздействий на основании анализа технической документации, технологического процесса и натурных измерений.

При установлении фактических нагрузок нужно выявить:

соответствие нагрузок действующим нормам;

наличие нагрузок и воздействий, не учтенных проектом.

Рассмотрим более обстоятельно определение различных видов нагрузок в процессе натурного обследования.

4.1.1. Определение постоянных нагрузок.

Это собственный вес конструкций и оборудования. В соответствии с нормами эти нагрузки должны определяться с учетом фактических размеров элементов и фактического объемного веса материала.

Например: обследование широко применяемых для промзданий сборных железобетонных плит ПКЖ или ПНС размерами 1.56 м; 36 м, 312 м показали, что проектный допуск +3 мм для полок толщиной 30 мм, как правило не соблюдается. Толщина полки составляет 3540 мм, а в некоторых случаях доходит до 50 мм. Утолщение полки на 10 мм увеличивает объем бетона на 0.09 м³ при проектном объеме 0.563 м³. Собственный вес плит ІІКЖ и ПНС в действительности часто превышает проектное значение на 10...20%, иногда на 30%.

Другой пример подтверждающий необходимость уточнения фактических нагрузок. В качестве утеплителя для покрытий широкое распространение получил пенобетон, пеносиликат и др. пористые материалы (=300...500 кг/м³), которые обладают необходимыми теплоизоляционными свойствами. Применяют эти материалы в виде плит (плитный утеплитель). Использование плитного утеплитель позволяет соблюсти требуемую толщину по всему покрытию и снижает трудоемкость работ по устройству кровли. Значение же объемного веса этих материалов имеет большой разброс и, кроме того, зависит от условий хранения и монтажа. Попадая в влажную среду при неправильном хранении или устройстве кровли, эти материалы напитываются влагой, ухудшая при этом свои теплозащитные свойства и увеличивая объемный вес до 700…1000 кг/м³. Иначе говоря, вес утеплителя может вырасти почти вдвое. К повышению влажности утеплителя и его утяжелению в процессе эксплуатации здания приводят дефекты гидроизоляционного ковра или пароизоляции Утяжеление утеплителя часто происходит и в результате увеличения толщины укладки материала (например, шлаковая засыпка). При среднем качестве работ такое превышение колеблется в пределах 10…40% (особенно при насыпном утеплителе). Встречаются случаи на производстве, когда из-за отсутствия при строительстве предусмотренного проектом утеплителя для теплоизоляции крыши использовали имеющиеся в наличии материалы с большим объемным весом 800…1000 кг/м³. Например, в ряде объектов вместо пенобетона использовали топливный шлак (800…1000 кг/м³).

К увеличению нагрузки приводит также нарушение правил производства работ при ремонте крыш.

Ремонт крыши часто производят наложением дополнительных слоев рубероида без удаления поврежденных. Как показали обследования, число слоев рубероида доходит до 8-10, а нагрузка от них - 40...50 кг/м² вместо 10…15 кг/м² по проекту.

В связи с тем, что вес крыши выше проектного, необходимо определить расчетные нагрузки от крыши по результатам среза или вскрытия. Предлагается следующая методика определения расчетной нагрузки от крыши при реконструкции (обследовании):

собственный вес несущих элементов покрытия (ж/б плит, асбестоцементных листов, армоцементных плит и др.) определяют по чертежам (или по результатам контрольных измерений, например для ж/б плит), с учетом коэффициента надежности по нагрузке. При отсутствии технической документации и применении нестандартных плит покрытия делают обмеры конструкции и определяется средняя плотность материала. Для этого в элементе покрытия пробивается шлямбуром отверстие >30 мм и замеряется толщина плиты и берется проба для определения плотности материала;

для определения веса утеплителя, выравнивающей стяжки, и гидроизоляционного ковра берут пробу размером не меньше 1010 см, определяется толщина каждого слоя кровли и плотность материалов (вес одного слоя рубероида на битумной мастике может быть принят 5 кг/м²). Общее число мест вскрытия крыши одной очереди строительства здания принимают из условия обеспечения необходимой достоверности среднего значения. По результатам измерений толщины и плотности материалов крыши определяется среднее значение нагрузки на 1 м² от каждого слоя.