Вопрос 6. Дефекты и повреждения стальных конструкций. Хрупкое разрушение.

Характерными дефектами, влияющими на эксплуатационную пригодность конструкций, являются:

— отклонения геометрических размеров от принятых в проекте;

— трещины;

— механические повреждения (вмятины, забоины, вырывы, рваные отверстия)

— расцентрирование и неточная подгонка элементов в узлах сопряжений,;

— общее искривление элементов больше допустимого нормами на изготовление конструкций;

— отклонения от проектного положения конструкций;

— отсутствие необходимых по проектной документации элементов или соединений (связей, болтов крепления элементов каркаса, сварных швов и т. п.);

— дефекты сварных швов (горячие и холодные трещины, непровары, подрезы, шлаковые включения, кратеры, непроектные длины и катеты швов, заварка сварных швов при недопустимо больших зазорах и т. п), чрезмерное сближение сварных швов;

— дефекты антикоррозионных покрытий;

— узлы с резкими концентраторами напряжений (особенно в сочетании с местными напряжениями, ориентированными поперек растягивающих напряжений).

Хрупкое разрушение является одним из наиболее опасных видов разрушения. Происходит оно внезапно, часто без предварительных признаков разрушения, при низких уровнях средних напряжений от действующих нагрузок. Причинами таких разрушений являются хрупкие трещины, которые распространяются с большой скоростью, что приводит, как правило, к полному разрушению конструкции.

Основными факторами, способствующими появлению хрупких трещин в основном металле, сварных швах и околошовной зоне, являются:

- низкая температура;

- ударные нагрузки (особенно циклические);

- резкие концентраторы напряжений, особенно в сочетании с отрицательными температурами и начальными растягивающими напряжениями, ориентированными поперек действующих растягивающих напряжений;

- качество (наименее стойкие кипящие) и состав (наличие фосфора, серы и азота) стали;

- большая толщина элементов ( с 10-12 мм);

- сварные соединения ( особенно с дефектами)/сварка;

- плавка, резка на гильотине, гибка, продавливание отверстий;

- чрезмерное сближение в узлах сварных швов, приводящее к высоким сварочным напряжениям поперек растягивающих усилий.

7.Учет дефектов при расчете жбк

При местном разрушении бетона сжатой зоны конструкции поверочный расчет производится при фактических геометрических размерах поперечного сечения за вычетом разрушенного участка.

При наличии силовых продольных трещин в месте сопряжения полки и ребра изгибаемых элементов таврового поперечного сечения площадь сечения свесов полки в расчете не учитывается.

При наличии продольных трещин в зоне анкеровки рабочей арматуры к расчетному сопротивлению арматуры вводится понижающий коэффициент, равный: 0,5 – для средних стержней рядов арматуры; 0,25 – для угловых.

При местном снижении прочности бетона сжатой зоны, когда в ней расположен бетон разного класса, поверочный расчет (по альтернативной модели) железобетонного элемента производится по приведенному расчетному сопротивлению бетона

При повреждении арматуры коррозией, обрыве части стержней арматуры поверочный расчет производится с учетом фактического уменьшения сечения или отсутствия части арматуры железобетонного элемента.

В случае повреждения поперечной арматуры (или мест ее сварки), закрепляющей продольные сжатые стержни от их бокового выпучивания в любом направлении, и увеличении расстояния между хомутами более допустимого по продольные сжатые стержни в расчете не учитываются.

При нарушении анкеровки (сварки, охвата продольной арматуры) поперечной арматуры, предусмотренной для восприятия поперечных сил, по концам к расчетному сопротивлению поперечной арматуры вводится понижающий коэффициент.