6.1.9 Трещины в железобетонных элементах, вызванные огневым воздействием

Нагрев железобетонных конструкций при пожаре приводит к различным повреждениям. Характерные трещины в железобетонных элементах от огневого воздействия представлены на рисунке 6.13.

Трещины 1 в стыке ребер плиты с полкой возникают от разности температурных напряжений в сечениях элементов. Широко раскрытые трещины 2, расположенные в пролете изгибаемых элементов, свидетельствуют о снижении прочности рабочей арматуры или потере предварительных напряжений в ней. Беспорядочные температурно-усадочные трещины 3 и 4 возникают на поверхности бетона, поврежденного огнем.

Влияние неглубоких трещин 3 на прочность элементов менее значительно, чем на их долговечность.

Рисунок 6.13 – Характер образования трещин в элементах железобетонных

конструкций от огневого воздействия:

а – в ребристых плитах покрытий и перекрытий (прогрев снизу со стороны ребер);

б – прогонах, балках, ригелях; в – колоннах, стойках, элементах ферм

Глубокие трещины 4 в сжатой зоне указывают на снижение прочности железобетонных элементов. Продольные сквозные трещины 5 вблизи углов элементов являются признаком отслоения защитного слоя бетона, наиболее поврежденного двухмерным потоком тепла. При простукивании защитный слой бетона не имеет хорошего сцепления с ядром сечения, глухо звучит и отслаивается. Продольные несквозные трещины 6 в середине стороны сечения пронизывают защитный слой и являются следствием поперечного температурного расширения арматурного стержня. Глубокие, иногда сквозные трещины 7 на стыке двух частей колонн свидетельствуют о значительных температурных перемещениях элементов покрытия и об аварийном состоянии надкрановых частей колонн после пожара.

Наиболее чувствительны к силовому и огневому воздействию консоли колонн. Характер трещинообразования колонн, поврежденных огнем, и разрушения сильно нагруженной консоли представлены на рисунке 6.14.

Рисунок 6.14 – Характер образования трещин в коротких консолях железобетонных колонн от огневого воздействия:

а – трещины среза при одновременном исчерпании несущей способности колонны и консоли; б – пример неправильно запроектированной консоли; в – трещины среза от совместного действия нагрузки и огневого воздействия; г, д – повреждения консолей в зависимости от интенсивности и длительности огневого воздействия; 1 – трещины в бетоне за отогнутой арматурой; 2 – контур правильно запроектированной консоли; 3 – сквозные трещины в углах вылета консоли; 4 – температурно-усадочные поверхностные трещины

В коротких консолях железобетонных колонн причиной образования трещин является срез бетона. В некоторых случаях трещины образуются вследствие неправильного конструирования или непроектного прило-жения нагрузки. В процессе огневого воздействия рабочее сечение колонны уменьшается, из-за чего вылет консоли (плечо приложения нагрузки) увеличивается.

Короткие консоли жестких узлов каркаса после огневого воздействия крупного пожара характеризуются образованием сквозных трещин, отколом защитного слоя бетона, оголением рабочей арматуры и (реже) образованием трещин, вызванных срезом бетона (см. рисунок 6.14, г, д).