2.7. Что может послужить причинами обрушения стропильных
конструкций, опирающихся на пилястры стен?
Как показывает опыт обследования, причин может быть несколько — каждая по отдельности или в совокупности друг с другом. Одна — недостаточная глубина (площадь) опирания (подробнее см. главу 4). Другая — морозное разрушение верхней части кладки стен при систематическом замачивании крышной водой. Третья — депланация сечений, которую рассмотрим подробнее.
В нормативно-справочной литературе рекомендуется распределительные плиты (подушки) под опорами стропильных конструкций (балок, ферм), а также подкрановых балок заводить в основную стену не менее чем на 120 мм, а кладку под подушками на высоту 1 м армировать сетками (С1 на рис. 14). Однако при таком решении опорное давление не распределяется на участки стены, примыкающие к пилястре с боков. На этих участках напряжения близки нулю, в то время как напряжения в кладке пилястр под подушками имеют максимальное значение. В результате горизонтальное сечение кладки искривляется (происходит депланация), и по границе пилястры со стеной образуются вертикальные трещины, начинающиеся сверху. Они отделяют пилястру от стены и превращают ее на значительном протяжении в отдельно стоящий столб (рис. 14, а). Такой столб испытывает более высокие (чем по расчету) напряжения и обладает существенно большей гибкостью. Поэтому целесообразно предусматривать в проектах такое армирование верхней части пилястр, которое захватывало бы и примыкающие с боков участки стен (сетки С2 на рис. 14, б), а при больших значениях опорных давлений использовать наряду с подушками и железобетонные пояса.
2.8. В каких случаях возникают вертикальные трещины в середине длины подоконной части кладки?
Чаще всего возникают на первом этаже бесподвальных зданий на ленточных фундаментах с широкими оконными проемами и узкими несущими простенками. В таких зданиях подоконная часть стены работает подобно многопролетной неразрезной балке, нагрузкой на которую является реактивное давление грунта р под подошвой фундамента, а опорами — простенки (рис. 15). В середине пролетов этой балки (т. е. посередине оконных проемов) возникают значительные изгибающие моменты. Растягивая верхнюю часть кладки, они вызывают трещины, о которых забывают проектировщики и которые легко сдержать с помощью горизонтальной арматуры.
При наличии современных вычислительных комплексов, в основе которых лежит метод конечных элементов, проверить напряженное состояние подобных стен труда не составляет. Следует лишь вовремя использовать эти комплексы. Если такой возможности нет, то можно ограничиться простейшим расчетом неразрезной многопролетной балки, включив в ее сечение подоконную часть стены и ленточный фундамент. Подобный расчет дает некоторую погрешность, которая пойдет, однако, в запас прочности.
2.9. В каких случаях возникают температурные трещины в стенах?
В общем случае трещины возникают тогда, когда существует препятствие свободным деформациям укорочения при падении температуры воздуха. Таким препятствием обычно являются подземные конструкции (фундаменты и стены подвала), сезонный перепад температуры которых намного меньше, чем перепад температуры надземных стен. В этом случае в надземных стенах возникают большие растягивающие напряжения, которые и приводят к образованию трещин в ослабленных сечениях — в местах расположения проемов, слабой перевязки швов, плохого заполнения вертикальных швов и т. п. Причем, чем ближе к подземным конструкциям, тем выше напряжения, поэтому трещины начинаются обычно с нижних этажей.
В отапливаемых зданиях температурные трещины, как правило, являются поверхностными и опасности для несущей способности не представляют. Если же они становятся сквозными, то главную причину нужно искать не в температурных деформациях, а в депланации сечений (см. вопрос 2.5). Куда чаще температурные трещины образуются в "долгостроях" — в домах, простоявших одну или несколько зим без отопления.
Более опасные трещины, с шириной раскрытия до нескольких сантиметров, образуются в протяженных зданиях при отсутствии в них деформационных швов. Трещины рассекают продольные стены по наиболее слабым сечениям — в местах расположения внутренних проездов и оконных проемов (рис. 16). Они ослабляют кладку под опорами балок, плит и перемычек и способны привести к обрушению этих конструкций. Лечение подобных трещин обычными методами — зачеканкой или инъецированием — практически бесполезно (трещины "дышат" при изменении температуры наружного воздуха), а меры по защите помещений от проникающего холода весьма дорогостоящи, не говоря уже о мерах по усилению стен. Как ни редок подобный брак, но в практике строительства он, увы, встречается.
Некоторым особняком стоят полномонолитные бескаркасные дома, в стенах которых температурные трещины возникают в результате внутренних напряжений (особенно больших в зимнее время), вызванных термообработкой монолитного бетона. Такие трещины практически не влияют на прочность конструкций и жесткость здания, однако они нарушают герметичность наружных стен. С этой точки зрения более целесообразно наружные стены в монолитных зданиях выполнять навесными или самонесущими на гибких связях.
