
- •1Дефекты зданий и сооружений
- •2.1 Земляные работы
- •2.2 Фундаменты
- •2.3 Каменные работы
- •2.4 Железобетонные конструкции
- •2.4.1 Стеновые панели крупнопанельных зданий
- •2.4.2 Стыки и швы
- •2.4.3 Колонны
- •2.4.4 Балки (ригели)
- •2.4.5 Фермы
- •2.4.6 Плиты перекрытий и покрытий
- •2.4.7 Монолитные железобетонные конструкции
- •2.4.8 Лестничные марши и площадки
- •2.4.9 Стальные конструкции
- •2.4.10 Деревянные конструкции
- •2.4.11 Полы
- •2.4.12 Перегородки
- •2.4.13 Кровли из рулонных материалов
- •– Волнообразное отслоение краев полотнищ рубероида;
- •– Трещины в защитном слое битумной мастики, нанесенном на поверхность кровельного ковра;
- •Разрывы ковра и пробоины возникают при наличии:
- •– Зыбкости основания.
- •Образование в слоях рулонного ковра отдельных вздутий – "мешков", наполненных воздухом или водой, может быть вызвано:
- •Отслаивание кровельного покрытия от бетонного свеса карниза появляется по причинам:
- •2.4.14 Сварные конструкции
- •2.4.15 Соединения на болтах без контролируемого натяжения
- •2.4.16 Заклепочные соединения
- •3.1 Крупнопанельные жилые здания серий 464, 90
- •3.1.1 Сборные железобетонные конструкции
- •3.1.2 Наружные и внутренние стеновые панели
- •3.1.12 Водо-, воздухо- и теплоизоляция стыков наружных стен
- •3.2 Жилые и общественные здания из каменных конструкций различных проектов
- •3.2.1 Каменная кладка стен, столбов и перегородок
- •3.3 Здания жилищно-гражданского назначения
- •3.3.1 Установка оконных, балконных и дверных блоков
- •3.3.2 Устройство кровель из рулонных материалов
- •3.3.3 Устройство оклеечной гидроизоляции под полы
- •3.4 Объекты производственного назначения
- •3.4.1 Одноэтажные здания со стальным каркасом
- •3.4.2 Многоэтажные здания со стальным каркасом
- •3.4.3 Одноэтажные здания с каркасом из железобетонных конструкций
- •3.4.7 Наружные стеновые ограждения
- •4Повреждения зданий и сооружений
- •4.1 Анализ повреждений
- •5Повреждения элементов и конструкций по видам материалов
- •5.1 Воздействие на конструкции повышенных температур и огня
- •5.2 Воздействие пожара на отдельные виды конструкций
- •5.2.1 Бетонные и железобетонные конструкции
- •5.2.2 Каменные и кирпичные конструкции
- •5.2.3 Стальные конструкции
- •5.2.4 Деревянные конструкции
- •5.3 Воздействие отрицательных температур на основания и конструкции зданий
- •5.4 Увлажнение конструкций
- •5.6 Коррозия материалов конструкций
- •5.6.1 Каменные конструкции
- •5.6.2 Металлические конструкции
- •5.6.3 Железобетонные конструкции
- •5.6.4 Деревянные конструкции
- •5.6.5 Полимерные конструкции
- •5.7 Повреждения бетона при воздействии нефтепродуктов
- •6Трещины в конструкциях
- •6.1 Железобетонные элементы
- •6.1.1 Механизмы разрушения структуры бетона
- •6.1.2 Основные причины появления трещин
- •6.1.3 Основные характерные трещины в железобетонных элементах
- •6.1.4 Трещины в балках с обычным армированием
- •6.1.5 Трещины в предварительно напряженных балках
- •6.1.6 Трещины в сжатых элементах
- •6.1.7 Трещины в стропильных фермах
- •6.1.8 Трещины в плитах перекрытия и сборных панелях перекрытий
- •6.1.9 Трещины в железобетонных элементах, вызванные огневым воздействием
- •6.2 Каменные (кирпичные) конструкции
- •6.2.1 Основные причины появления трещин
- •6.2.2 Стадии трещинообразования каменных кладок при сжатии
- •6.2.3 Трещины в кирпичных внецентренно сжатых колоннах
- •6.2.4 Трещины в кирпичных стенах
- •7.1 Металлы и металлоконструкции
- •7.1.1 Биокоррозия под действием бактерий
- •7.1.2 Биокоррозия под действием микроскопических грибов
- •7.2 Минеральные материалы
- •7.3 Природные каменные материалы
- •7.4 Полимерные материалы
- •7.5 Лакокрасочные материалы
- •7.6 Ковровые материалы
- •7.7 Древесина
- •7.7.1 Дереворазрушающие грибы
- •7.7.2 Дереворазрушающие насекомые
- •7.8 Биокоррозия и человек
- •7.8.1 Виды влияния биоповреждений зданий на человека
- •7.8.2 Микроскопические грибы – возбудители микозов и микогенной аллергии
- •7.8.3 Группы микотических болезней
- •7.8.4 Признаки влияния на человека биоповреждений зданий
- •8Характерные повреждения строительных конструкций
- •8.2 Ограждающие конструкции и стены
- •8.3 Перегородки
- •8.4 Колонны
- •8.5 Перекрытия (покрытия)
- •8.6 Подкрановые конструкции
- •8.7 Стропильные конструкции покрытий
- •8.8 Лестницы
- •8.9 Окна, двери, ворота, фонари
- •8.10 Полы
- •8.11 Кровли
- •9Дефекты и повреждения – причины возникновения аварийных ситуаций
- •9.1 Обрушение плит покрытия формовочного цеха
- •– Полное обрушение двух плит покрытия и частичное обрушение еще двух плит произошли вследствие деформации металлической стойки и полной потери ее устойчивости;
- •9.2 Обрушение участка покрытия крытого рынка
- •9.3 Обрушение части здания гостиницы
- •9.4 Обрушение участка покрытия жилого дома
- •9.5 Обрушение балконной плиты
- •Дефекты и повреждения строительных конструкций
- •2 46653, Г. Гомель, ул. Кирова, 34.
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования «Белорусский государственный университет транспорта»
Кафедра «Промышленные и гражданские сооружения»
Научно-исследовательская лаборатория
«Строительные конструкции, основания и фундаменты»
им. д-ра техн. наук, профессора И. А. Кудрявцева
А. А. ВАСИЛЬЕВ
ДЕФЕКТЫ И ПОВРЕЖДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
С приложениями на оптическом диске
Допущено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебного пособия для студентов учреждений высшего образования по строительным специальностям
Гомель 2012
УДК 624.012.45/.46
ББК 38.53
В19
Рецензенты: |
заслуженный деятель науки Республики Беларусь, доктор технических наук, профессор кафедры «Железобетонные и каменные конструкции» Белорусского на-ционального технического университета Т. М. Пецольд; кандидат технических наук, доцент этой же кафедры – И. В. Смех; |
|
кафедра «Строительные конструкции» Брестского государственного технического университета (зав. кафедрой кандидат технических наук, доцент Н.Н. Шалобыта; кандидат технических наук, профессор А.А. Кондратчик) |
Васильев, А. А.
В19 |
Дефекты и повреждения строительных конструкций : с прилож. на опт. диске : учеб. пособие / А. А. Васильев ; М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. – Гомель : БелГУТ, 2012. – 361 с. – 1 электрон. опт. диск (CD-R). – 20 Мб. – Систем. требования: ПК с процессором Celeron 800 и выше ; дисковод CD-ROM ; Windows XP. |
|
ISBN 978-985-468-998-2 (отд. изд.)
ISBN 978-985-468-696-7
Приведены характерные дефекты и повреждения элементов и конструкций зданий и сооружений, а также причины их возникновения. Показаны возможные влияния дефектов и повреждений и последствия их развития на техническое состояние конструкций зданий и сооружений.
Предназначено для студентов строительных специальностей и слушателей Института повышения квалификации, может быть использовано смотрителями зданий различной квалификации, инженерно-техническими работниками жилищно-коммунальных служб, проектных и строительных организаций, занимающихся эксплуатацией и обследованием зданий и сооружений, для практического применения при оценке технического состояния элементов и конструкций зданий и сооружений, расчета их физического износа.
К книге прилагается компакт-диск с графическими приложениями примеров характерных дефектов и повреждений конструкций.
УДК 624.012.45/.46
ББК 38.53
ISBN 978-985-468-998-2 (отд. изд.) I |
© Васильев А. А., 2012 © Оформление. УО “БелГУТ”, 2012 |
ПРЕДИСЛОВИЕ
Обеспечение эксплуатационной надежности и долговечности строящихся зданий и сооружений – основная задача проектных, строительных и эксплуатирующих организаций. Однако с учетом кризисных явлений в мировой экономике, из-за которых происходит сокращение инвестиций в новое строительство, важное значение приобретает необходимость продления сроков службы существующих объектов строительства.
В нашей стране, как и в других странах бывшего СССР, данная проблема осложнена низкой начальной надежностью зданий (невысоким качеством материалов, конструкций и строительных работ) и неудовлетворительной эксплуатацией без соблюдения всех необходимых мероприятий по регулярному надзору, обслуживанию, санитарному содержанию и ремонту конструкций и инженерных систем.
Невысокое качество эксплуатации обусловлено сочетанием множества различных факторов: неудовлетворительным качеством материалов, нарушением технологии изготовления и монтажа элементов и конструкций, невыполнением правил и норм эксплуатации, а зачастую и грубейшим их нарушением. И если для качественного изготовления и возведения конструкций готовят квалифицированных специалистов в различных областях, то для эксплуатации зданий и сооружений вузы выпускают еще недостаточно специалистов. Эксплуатацией зданий и сооружений, особенно в сельских районах, занимаются люди не просто без специального образования, смотрителями зданий в массовом порядке назначаются лица, не имеющие даже элементарных познаний в строительной области.
Огромное количество находящихся в эксплуатации зданий и сооружений, недостаток специалистов и знаний обусловливают необходимость разработки специальной технической литературы, позволяющей повысить качество эксплуатации объектов строительства и доступной для изучения и применения на практике даже неспециалистам.
Предлагаемое пособие является первым в нашей стране, где максимально подобраны и классифицированы по видам работ, материалов и конструкций и описаны возможные дефекты и повреждения, возникающие в процессе изготовления, монтажа и эксплуатации конструкций зданий и сооружений. Показаны причины их возникновения и приведены примеры последствий развития во времени дефектов и повреждений конструкций.
В целях улучшения усвоения предлагаемого материала в пособии приведены графические фотопримеры дефектов и повреждений элементов и конструкций зданий. Для сохранения качества изображений и удобства восприятия они представлены в приложениях на оптическом диске в виде дополнительных разделов пособия. В приложении А приведены примеры характерных дефектов конструкций, в приложении Б – характерных повреждений, в приложении В – характерные примеры развития дефектов.
При подготовке пособия использовано значительное количество литературных источников, как отдельных авторов, так и нормативных документов. Выполнение на них ссылок непосредственно в текстовой части привело бы к существенному усложнению восприятия материала, поэтому они не приводятся в конкретных местах текста, а даны в «Списке литературы», приведенном в конце пособия.
Автор выражает благодарность научному сотруднику НИЛ «СКОиФ» им. д-ра техн. наук, профессора И.А. Кудрявцева Белорусского государственного университета транспорта С. В. Дзирко за помощь в подборе и классификации фотоматериалов.
Особую благодарность автор выражает заслуженному деятелю науки Республики Беларусь, д-ру техн. наук, профессору кафедры «Железобетонные и каменные конструкции» Белорусского национального технического университета Т. М. Пецольду и канд. техн. наук, доценту этой же кафедры И. В. Смеху, канд. техн. наук, доценту, заведующему кафедрой «Строительные конструкции» Брестского государственного технического университета Н. Н. Шалобыта и канд. техн. наук, профессору этой же кафедры А. А. Кондратчику за ценные замечания и дополнения, высказанные при рецензировании данного пособия.
Для дальнейшего совершенствования пособия и возможного его переиздания автор просит свои замечания и предложения присылать по адресу: e-mail: nil_skof_vasilyev@belsut.gomel.by.
В ВЕДЕНИЕ
Влюбых зданиях и сооружениях не должно быть дефектов и повреждений, нарушающих возможность их нормальной эксплуатации или снижающих их долговечность.
В нормальных условиях дефекты являются следствием либо недостаточной квалификации изыскателей, проектировщиков, строителей и работников, осуществляющих технический надзор и принимающих здания в эксплуатацию, либо небрежности этих лиц. Они могут возникнуть также в процессе проектирования и строительства зданий, при осуществлении в них производства работ по новой технологии, возведении в малоизученных в строительном отношении районах и в других сложных условиях. Скрытые и явные дефекты встречаются во всех типах конструкций. Повреждения конструкций являются следствием развития дефектов под воздействием среды либо некачественной эксплуатации конструкций. Дефекты и повреждения могут быть различной степени значимости: одни бывают опасными и могут привести к разрушению отдельного элемента или всего сооружения, другие устраняются при проведении ремонта. Встречаются и такие, которые весь срок службы здания приходится компенсировать эксплуатационными затратами [например, усиленное отопление здания при завышенной плотности материала наружных стен].
Техническое состояние зданий и сооружений определяется количественными и качественными показателями дефектов и повреждений их конструкций. Степень поврежденности элементов и конструкций оценивается путем сравнения полученных в результате обследования показателей поврежденности с граничными (предельными) значениями, приведенными в соответствующих нормативных документах. Таких показателей на сегодняшний день существует значительное количество, как и нормативных документов. Причем и те, и другие постоянно изменяются, увеличивается их количество. Поэтому автор счел нецелесообразным приводить в пособии граничные значения количественных и качественных характеристик дефектов (повреждений).
Знание типов дефектов, умение их распознать и оценить значимость, определить причины возникновения необходимо для проектировщиков и строителей, для работников, осуществляющих технический надзор за строительством, для тщательной отработки новых проектов и технологии возведения и изготовления конструкций, а также эксплуатирующему персоналу при выполнении плановых и внеочередных осмотров для объективной оценки технического состояния конструкций и разработки эффективного решения по их восстановлению.
1Дефекты зданий и сооружений
Дефектами называют отклонения формы, качества, размеров от установленных техническими правилами, условиями и нормами, возникшие в процессе изготовления, перевозки или монтажа элементов и конструкций.
Дефекты зданий можно классифицировать по следующим признакам: причине и времени, характеру и значимости (рисунок 1.1).
|
Рисунок 1.1 – Классификация дефектов зданий |
Дефекты по причине и времени – это дефекты изысканий и проектирования, а также строительства.
К дефектам изысканий и проектирования относятся дефекты выбора участка строительства, оценки грунтов, конструкций, определения нагрузок, сечений и т. п., к дефектам строительства – нарушения технических условий производства работ, небрежность в отборе материалов, неоправданная замена их в ходе строительства; дефекты конструкций заводского изготовления, допущенные в процессе производства элементов и конструкций.
По характеру дефекты подразделяются на скрытые, не видимые при внешнем осмотре, и явные.
По значимости (опасности) различают три группы дефектов:
1-я – критические, которые могут привести к аварии. При обнаружении таких дефектов их надо немедленно устранять;
2-я – значительные, не угрожающие целостности зданий, но ослабляющие конструкции или снижающие эксплуатационные качества зданий; поэтому они также должны быть устранены. К этой группе относятся дефекты стыков деревянных щитовых и крупнопанельных зданий, промерзание стен и т. п.;
3-я – малозначительные, которые не приводят к разрушению зданий, но снижают их эксплуатационные качества и требуют дополнительных затрат на эксплуатацию.
Явные дефекты, как правило, относятся к числу сравнительно легко поддающихся исправлению, тогда как скрытые могут потребовать выполнения специальных работ для их устранения. Каждый дефект характеризуется причинами, его вызвавшими, размерами, объемом повреждений и признаками возможного развития.
В соответствии с СНБ 1.04.01-04 «Здания и сооружения. Основные требования к техническому состоянию и обслуживанию строительных конструкций и инженерных систем, оценке их пригодности к эксплуатации» оценку технического состояния строительных конструкций или инженерных систем, эксплуатационных качеств здания выполняют по отдельным группам показателей эксплуатационных качеств.
При оценке несущих свойств конструкций дефекты, для отнесения их к определенному классу, разделяют на две группы:
А – дефекты, которые характеризуют показатели качества, имеющие нормируемые численные значения;
Б – дефекты, связанные с нарушением технологии производства работ.
Для дефектов группы А класс дефекта определяется по величине (Δ, %) превышения или занижения (в небезопасную сторону) фактического значения контролируемого параметра Xi по сравнению с его предельным (максимальным или минимальным) значением:
Δ
=
Предельные значения Xмин(мaкс) определяются в соответствии с проектной и нормативно-технической документацией или по ГОСТ 21778. При этом различным группам дефектов соответствуют следующие значения Δ, %:
– критический – > 40; |
– значительный – ≤ 40; |
– малозначительный – ≤ 10. |
Для дефектов группы Б отнесение того или иного дефекта к определенному классу производится на основе анализа его последствий, степени влияния на основные показатели эксплуатационных качеств рассматриваемого элемента.
По количеству (степени распространения) в элементе или на его рассматриваемом участке различают дефекты:
– единичные, занимающие до 10 % площади, линейного размера или количества; |
– многочисленные – до 40 %; |
– массовые – св. 40 %. |
В зависимости от класса дефектов, степени их распространения, а также от назначенной степени ответственности участка или элемента конструкции, в котором обнаружены данные дефекты, категория его технического состояния определяется в соответствии с таблицей 1.1.
Для отнесения конструкции к конкретной категории состояния достаточно появления указанного в таблице 1.1 сочетания параметров дефектов в любом из элементов (участков) конструкции определенной степени ответственности.
Таблица 1.1 – Определение категории технического состояния
Степень распространения дефектов |
Класс дефектов |
||
критические |
значительные |
малозначительные |
|
Массовые |
V |
IV,V |
II |
IV,V |
III |
II,III |
|
Многочисленные |
V |
IV |
II,III |
IV |
II,III |
II |
|
Единичные |
IV,V |
III |
II |
III,IV |
II |
I |
|
Примечания 1 Римскими цифрами обозначена категория технического состояния конструкций. 2 В числителе приведены категории для элементов 1-й степени ответственности, а в знаме-нателе – 2-й степени ответственности. |
2ХАРАКТЕРНЫЕ ДЕФЕКТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, МОНТАЖА И ВОЗВЕДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ И КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ