Примеры конструктивных решений по ремонту и усилению строительных конструкций

ПРИМЕРЫ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ПО РЕМОНТУ И УСИЛЕНИЮ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 Смотри Общая часть

10.1. Наиболее характерные повреждения конструкций

10.1.1. Увлажнение является причиной коррозии и снижения прочности материала (бетона, арматуры), появления продольных трещин в несущих ребрах плит вследствие коррозии арматуры и т.д.

Основными повреждениями стен из каменных материалов и бетона является выветривание (разрушение материала стен) и трещины осадочного характера.

10.1.2. Важнейшая физическая первопричина, обуславливающая выветривание материала стен, - избыточное увлажнение атмосферными и талыми водами из-за неисправностей стальных свесов рулонных кровель, в том числе их смятия и пробоин вследствие механических воздействий; разрушение коррозией черной кровельной стали из-за несвоевременной ее защиты; от складирования материалов у стен зданий; при отсутствии отмосток и длительной эксплуатации разрушенных отмосток; в случае применения материала стен низкой марки по морозостойкости; невыполнения крепления стен к колоннам и т.д.

10.1.3. Для несущих настилов покрытий из различных материалов характерными повреждениями являются: коррозия материала и загнивание древесины; коррозия стали; коррозия арматуры при недостаточной толщине защитного слоя; продольные трещины в настилах покрытий вследствие коррозии арматуры. Основной причиной возникновения и развития этих повреждений в конструкциях покрытий также являются увлажнения: атмосферными осадками вследствие неисправностей кровель; конденсационное увлажнение, в том числе при недостаточном термическом сопротивлении теплопередачи конструкций покрытий; отсутствии пароизоляции и др.

Поперечные трещины в настилах покрытий, их чрезмерные прогибы являются следствием нарушений правил эксплуатации, перегрузок в результате скопления снега, пыли, строительных материалов. Обрушение балок и плит может произойти вследствие подвески непроектных грузов и дополнительного утепления покрытий. Наблюдаются отколы защитного слоя бетона на приопорных участках железобетонных плит покрытий, недостаточная величина опоры плит; снижение жесткости диска покрытия, а также ухудшение при этом теплотехнических качеств покрытия из-за невыполнения замоноличивания швов между плитами.

В отдельных случаях в местах примыкания настила к наружным стенам имеет место "мостик холода", так как утеплитель или не заведен на карнизную часть стены, или заменен слоем раствора. Над такими участками на кровле в зимнее время образуются наледи, разрушающие свесы кровли, наблюдаются увлажнения и разрушения железобетонных плит, коррозия бетона и стали несущих конструкций.

10.1.4. К характерным дефектам "мягких" кровель относится отсутствие защитной посыпки на водоизоляционном слое или окраски светлых тонов, наличие воздушных и водяных мешков, разрушение цементно-песчаной стяжки, ветхость водоизоляционного ковра, его трещины и разрывы на участках примыкания к вертикальным поверхностям, отслаивание ковра от стяжки, недостаточная величина нахлестки слоев рубероида и пр.

Часто наблюдается увлажнение железобетонных плит покрытий, особенно вокруг вентиляционных шахт, стояков от водоприемных воронок. При этом в ендовах чаще, чем на других участках кровли, имеют место течи, разрушения несущих настилов, коррозия бетона и стали ферм или балок. В ендовах, как правило, отсутствуют уклоны к водосточным воронкам. Иногда в ендовах атмосферные воды застаиваются, образуя своего рода бассейны. Кровли обычно длительное время не очищают от мусора, что нередко способствует их повреждению.

10.1.5. Характерными повреждениями всех типов полов являются выбоины, появляющиеся в основном вследствие механических воздействий падающих грузов, движения транспортных средств, пролива расплавленного металла и других воздействий, зависящих от технологических процессов, или недостаточной прочности материала покрытия пола, основания пола, поражения гнилью полов из торцевой шашки.

10.1.6. Деревянные заполнения оконных и дверных проемов в большинстве случаев поражаются гнилью вследствие увлажнения атмосферной и производственной влагой из-за отсутствия защитной окраски, или ее не возобновления периодически в процессе эксплуатации, а также из-за отсутствия подоконных отливов, конопачения коробок и антисептирования. Разрушения оконных переплетов, дверей и ворот наблюдаются как следствие нарушений правил эксплуатации, отсутствия надежного закрепления коробок.

Коробление переплетов и дверных полотен отмечается как следствие использование древесины высокой влажности без укрепления их угольниками, без достаточного закрепления в коробках и коробок к стенам. Стальные переплеты окон и фонарей в основном поражаются коррозией вследствие несвоевременной защитной окраски в процессе эксплуатации. Во многих случаях в переплетах наблюдаются разбитые окна.

10.2. Защита строительных металлических конструкций от коррозии

10.2.1. Общие соображения.

Результаты обследований зданий различных отраслей промышленности свидетельствуют о неудовлетворительном состоянии антикоррозийной защиты строительных конструкций. Практически около 70% металлоконструкций эксплуатируются либо вообще без защиты, либо с защитой, требующей замены. Это относится не только к цехам, построенным несколько десятков лет назад, но и к объектам, возведенным сравнительно недавно.

Нарушение технологии нанесения лакокрасочных покрытий при изготовлении и монтаже приводит к необходимости заменить их уже через 1,5-2 года, что качественно выполнить в условиях действующего производства фактически невозможно.

Долговечность металлоконструкций в значительной степени зависит от коррозионной стойкости применяемой строительной стали. Коррозионная стойкость таких марок стали, как 18Гпс, 09Г2С, 10Г2С1, 15г2СФ и 18Г2АФ в большинстве коррозийных сред близка к стойкости стали марки Ст3. Наряду с этим сталь марок 09Г2 и 14Г2, например, имеет пониженную коррозионную стойкость, склонность к избирательной коррозии и не может быть рекомендована к применению в средне- и сильноагрессивных средах. И наоборот т.н. медистую сталь, в особенности 10ХНДП, можно применять без антикоррозийной защиты для открытых конструкций предприятий, расположенных в сухой климатической зоне.

Увеличение срока долговечности зависит от условий эксплуатации конструкций, которые в значительной степени связаны с технологическим процессом и объёмно-планировочным решением зданий и сооружений. Наиболее эффективным средством снижения агрессивности среды является улавливание вредных компонентов у источников их образования, что обеспечивается герметизацией оборудования, необходимым обменом воздуха с помощью принудительной или естественной вентиляции и другими методами, например в сернокислых цехах несущие конструкции часто изолируют посредством подвесного потолка. Благодаря этому фермы оказываются в хорошо проветриваемом чердачном помещении, где коррозионный процесс практически прекращается.

10.2.3. Меры повышения долговечности стальных колонн при коррозионных повреждениях.

Общие коррозионные повреждения стальных колонн, как правило, значительно меньше, чем несущих конструкций покрытий. Это можно объяснить вертикальным расположением элементов, где меньше откладывается пыль и быстрее удаляется влага, более низкой относительной влажностью воздуха в зоне колонн и более мощными их сечениями.

Коррозионные повреждения колонн носят чаще всего локальный характер. Такие повреждения наблюдаются вдоль ендов, вблизи расположения внутренних водостоков и стоков вод; в узких зазорах между элементами колонн, где происходит интенсивный процесс щелевой коррозии; в местах крепления горизонтальных диафрагм, на которых скапливается в большом количестве пыль; в месте соединения колонн с кирпичной кладкой стен.

Большие коррозионные повреждения колонн (по всей длине) обычно наблюдаются в случае их полной заделки в кирпичные стены, в толще которых в зимнее время выпадает конденсат. Осуществлять контроль за состоянием колонн и возобновлять антикоррозийное покрытие при таком конструктивном решении невозможно.

Особенно сильные повреждения происходят в местах с относительной влажностью воздуха более 65%. Скорость коррозии колонн, замурованных в кирпичные стены, превышает 0,3 мм/год.

Максимальные повреждения наблюдаются в местах сопряжения колонн с полом и с поверхностью земли.