Контрольная работа на тему Определение дефектов в конструкциях

Содержание


19. Определение дефектов в ж/б и каменных конструкциях 3
22. Определение дефектов в металлических конструкциях 20
Список литературы 36

19. Определение дефектов в ж/б и каменных конструкциях

Обследование бетонных и железобетонных конструкций осуществляется в соответствии с требованием СНиП 2.03.01-84*«Бетонные и железобетонные конструкции».
Обнаруженные при обследовании дефекты разделяются на следующие по степени важности группы: дефекты, приводящие к снижению и потере несущей способности; частично снижающие несущую способность с изменением геометрических размеров; отклонения в геометрических размерах при сохранении несущей способности, вызывающие непригодность к технической эксплуатации.
Оценка технического состояния железобетонных конструкций по внешним признакам производится на основе определения следующих факторов: геометрических размеров конструкций и их сечений; наличия трещин, отколов и разрушений; состояния защитных покрытий (лакокрасочных,штукатурок, защитных экранов и др.); прогибов и деформаций конструкций; нарушения сцепления арматуры с бетоном; наличия разрыва арматуры; состояния анкеровки продольной и поперечной арматуры; степени коррозии бетона и арматуры.
При определении геометрических параметров конструкций и их сечений фиксируются все отклонения от их проектного положения.
Ширину раскрытия трещин рекомендуется измерять в первую очередь в местах максимального их раскрытия и на уровне растянутой зоны элемента.
Степень раскрытия трещин сопоставляется с нормативными требованиями по предельным состояниям второй группы в зависимости от вида и условий работы конструкций. Следует различать трещины, появление которых вызвано напряжениями, проявившимися в железобетонных конструкциях в процессе изготовления, транспортировки и монтажа, и трещины, обусловленные эксплуатационными нагрузками и воздействием окружающей среды.
Наиболее характерными дефектами железобетонных и бетонных конструкций являются трещины. Следует различать трещины, появление которых вызвано напряжениями, возникающими в конструктивных элементах в процессе их изготовления, транспортирования и монтажа, а также обусловленные эксплуатационными нагрузками и воздействием окружающей среды.
К трещинам, появившимся в доэксплуатационный период, относятся: усадочные, вызванные нарушением технологического режима твердения бетона; в результате резких температурных перепадов отдельных участков конструкции и напряжений, возникающих при этом; трещины технологического происхождения, возникающие в элементах сборного железобетона при изготовлении; в результате нарушений условий складирования, транспортирования и монтажа. Объем дефектов такого происхождения достаточно велик и составляет около 60 %.
Трещины, появившиеся в эксплуатационный период, имеют следующее происхождение: возникающие в результате температурных деформаций, неправильного устройства или отсутствия температурных и деформационных швов; вызванные неравномерностью осадок грунтового основания, аварийным замачиванием грунтов, проведением земляных работ в непосредственной близости к фундаментам, динамическими нагружениями, связанными с забивкой свай, уплотнением грунта, близким расположением автотранспортных магистралей и т.п.; обусловленные силовыми воздействиями, превышающими расчетные значения. Последнее обстоятельство связано с увеличением нагрузок от надстройки зданий.
Трещины силового характера необходимо анализировать с точки зрения напряженно-деформированного состояния железобетонной конструкции.
В железобетонных конструкциях наиболее часто встречаются трещины в изгибаемых элементах, работающих по балочной схеме (балки, прогоны), возникают трещины, перпендикулярные (нормальные) продольной оси, вследствие появления растягивающих напряжений в зоне действия максимальных изгибающих моментов и трещины, наклонные к продольной оси, вызванные главными растягивающими напряжениями в зоне действия существенных перерезывающих сил и изгибаемых моментов (рис. 1).



Характерные трещины в изгибаемых железобетонных элементах, работающих по балочной схеме
1 -нормальные трещины в зоне максимального изгибающего момента; 2 -наклонные трещины в зоне максимальной поперечной силы; 3 – трещины и раздробление бетона, в сжатой зоне элемента


Одни и те же дефекты могут создавать условия непригодности как по несущей способности, так и по потере эксплуатационных качеств. Например, прогибы, превышающие допустимые значения, исключают нормальную эксплуатацию конструкций. В то же время снижение несущей способности приводит к аварийному состоянию. Ширина раскрытия трещин, нормальных к продольной оси изгибаемого элемента в растянутой зоне, более 0,4 мм свидетельствует о превышении требований по второй группе предельного состояния и одновременно указывает на возможность достижения предела текучести арматурной стали, что сопряжено с потерей несущей способности конструкции.
Нормальные трещины имеют максимальную ширину раскрытия в крайних растянутых волокнах сечения элемента. Наклонные трещины начинают раскрываться в средней части боковых граней элемента – в зоне действия максимальных касательных напряжений, а затем развиваются в сторону растянутой грани.
Образование наклонных трещин на опорных концах балок и прогонов свидетельствует о недостаточной их несущей способности по наклонным сечениям. Вертикальные и наклонные трещины в пролетных участках балок и прогонов свидетельствуют о недостаточной их несущей способности по изгибающему моменту. Раздробление бетона сжатой зоны сечений изгибаемых элементов указывает на исчерпание несущей способности конструкции;
В плитах возникают следующие трещины:
в средней части плиты, имеющие направление поперек рабочего пролета с максимальным раскрытием на нижней поверхности плиты;
на опорных участках, имеющие направление поперек рабочего пролета с максимальным раскрытием на верхней поверхности плиты;
радиальные и концевые, с возможным отпаданием защитного слоя и разрушением бетона плиты;
вдоль арматуры по нижней плоскости стены.
Трещины на опорных участках плит поперек рабочего пролета свидетельствуют о недостаточной несущей способности по изгибающему опорному моменту.
Характерно развитие трещин силового происхождения на нижней поверхности плит с различным соотношением сторон (рис. 2). При этом бетон сжатой зоны может быть не нарушен. Смятие бетона сжатой зоны указывает на опасность полного разрушения плиты.




 Характерные трещины на нижней поверхности плит
а -работающих по балочной схеме при l2/l1 ? 3; б – опертых по контуру при l2/l1 < 3; в – тоже при l2/l1 = 1; г – опертых по трем сторонам при l3/l1 ? 1,5; д – то же, при l2/l1 > 1,5


В колоннах образуются вертикальные трещины на гранях колонн и горизонтальные. Вертикальные трещины на гранях колонн могут появляться в результате чрезмерного изгиба стержней арматуры. Такое явление может возникнуть в тех колоннах и их зонах, где редко поставлены хомуты.
Горизонтальные трещины в железобетонных колоннах не представляют непосредственной опасности, если ширина их невелика, однако через такие трещины могут в арматуру попасть увлажненный воздух и агрессивные реагенты, вызывая коррозию металла.
Появление продольных трещин вдоль арматуры в сжатых элементах свидетельствует о разрушениях, связанных с потерей устойчивости (выпучиванием) продольной сжатой арматуры из-за недостаточного количества поперечной арматуры.
Появление в изгибаемых элементах поперечных трещин, практически перпендикулярной продольной оси элемента, проходящей через все сечение (рис. 3), может быть связано с воздействием дополнительного изгибающего момента в горизонтальной плоскости, перпендикулярной плоскости действия основного изгибающего момента(например, от горизонтальных сил, возникающих в подкрановых балках). Такой же характер имеют трещины в растянутых железобетонных элементах, но при этом трещины просматриваются на всех гранях элемента, опоясывая его.
Трещины на опорных участках и торцах железобетонных конструкций, ориентированные вдоль арматуры, указывают на нарушение анкеровки арматуры. Об этом же свидетельствуют и наклонные трещины в приопорных участках, пересекающие зону расположения предварительно напряженной арматуры и распространяющиеся на нижнюю грань края опоры (рис. 4).





 Трещины вдоль продольной