Header Image

Наиболее известные в истории своих стран государственные деятели оставили о себе долгую значимую память, уделяя должное внимание градостроительной политике.

Подробнее ...
Заключение по техническому состоянию стен и перекрытий здания учебного корпуса Печать E-mail
01.09.2014 00:37

Заданием было предусмотрено проведение обследования технического состояния междуэтажных перекрытий и кирпичных стен в местах их размораживания и замачивания здания учебного корпуса.

Описание основных конструкций здания
Здание имело высоту три этажа, и было прямоугольным в плане, с размерами около 75×16 м. Проведенным обследованием было установлено, что конструктивная схема здания с продольными несущими стенами. Жесткость здания обеспечивалась поперечными и продольными стенами и дисками перекрытий.

Результаты обследования стен
Наружные стены были выполнены из кладки из глиняного кирпича с размерами 120х250х65 мм. Снаружи кладка была облицована силикатным кирпичом тех же размеров. Толщина кладки наружного слоя составляла 130 мм, внутреннего из глиняного кирпича - 510 мм на первом и втором этажах. Толщина кладки на третьем этаже и чердаке составляла 540 мм. Соединение наружного и внутреннего слоев было осуществлено перевязкой тычковыми кирпичами из силикатного кирпича через 3-5 рядов кладки. Для кладки был применен цементно-песчаный раствор.
Внутренние стены были выполнены из кладки из глиняного кирпича. Толщина кладки стен составляла 38 см. Наружные стены изнутри, а внутренние с обеих сторон были оштукатурены.
Проведенным обследованием было установлено, что кладка стен находилась в неудовлетворительном состоянии.
Наибольшее число дефектов было обнаружено в наружных стенах. На значительных участках стен произошло разрушение лицевого слоя кладки из силикатного кирпича на глубину до 120 мм. Кладка из глиняного кирпича, расположенная за облицовочным слоем кладки из силикатного кирпича, практически не пострадала. В местах разрушения кладка была насыщена водой. Имелись значительные участки стен, где кладка была увлажнена, но её разрушение не наблюдалось. Причиной разрушения лицевого слоя кладки являлось её размораживание в холодное время года вследствие попеременного замораживания и оттаивания пропитавшей её воды.
Увлажнение стен происходило главным образом вследствие неудовлетворительного состояния водопровода и канализации. Глубина размораживания оценивалась путем механического вскрытия наружного слоя кладки.
Кроме этого, в наружных стенах со стороны улицы были видны отдельные незначительные трещины. Трещины главным образом были несквозными, и были сосредоточены в наружном слое кладки из силикатного кирпича.
Кладка из силикатного кирпича подвержена деформациям усадки. Внутренний слой кладки из глиняного кирпича практически не подвержен усадке и тем самым препятствует свободным деформациям усадки кладки из силикатного кирпича, что и ведет к образованию в наружном слое трещин.
Во внутренних стенах также были отмечены следы увлажнения кладки техногенными водами.
С целью определения прочности кладки на сжатие из неё были отобраны силикатные и глиняные кирпичи. Из них были изготовлены образцы, впоследствии испытанные на сжатие и изгиб. Испытания проводились в лабораторных условиях в соответствии с ГОСТ 530-95 и ГОСТ 8462-85.
Прочность кирпича на сжатие определялась по формуле:
R=P/A;
где:
P - предельная нагрузка;
A - площадь поперечного сечения образца.

Прочность кирпича на изгиб определялась по формуле:
Rи=(3Pl)/(2bh2),
где:
P - предельная нагрузка;
b - ширина образца;
h - высота образца;
l = 20 см – расстояние между опорами, на которые уложен кирпич.

Результаты испытаний были сведены в таблицу, из которой следовало, что Rср(сж)ср для кирпича глиняного обыкновенного пластического прессования составляло 91,4, а для кирпича силикатного - 128,3 кгс/см2. При этом некоторые кирпичи находились в неудовлетворительном состоянии и их данные не принимались при назначении марки кирпича.
Было установлено, что кладка из глиняного кирпича была выполнена из кирпича как минимум пяти видов. Поэтому назначение ее расчетного сопротивления сжатию устанавливалось по нижнему значению марки кирпича М75, что, впрочем, не противоречило принятию прочности кладки по среднему значению, равному 9,1 МПа при средней прочности на изгиб 3,9 МПа.
Кладка из силикатного кирпича была выполнена из кирпича как минимум двух видов. При этом оказалось возможным провести испытания в лабораторных условиях только наиболее прочного кирпича, отобранного из стен чердака. Средняя прочность его на сжатие оказалась равной 12,8 МПа при прочности на изгиб 2,1 МПа. В то же время экспертной оценкой марка другого типа силикатного кирпича была установлена соответствующей М75.
Кроме этого, была произведена оценка прочности раствора, согласно которой раствор соответствовал марке М50.
В соответствии со СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования» прочность кладки из глиняного и силикатного кирпича была принята равной 1,3 МПа.
Известно, что прочность кладки, находящейся в насыщенном водой состоянии, примерно на 15-20% ниже прочности кладки, находящейся в обычных условиях. Вследствие этого, прочность кладки стен в местах её увлажнения принималась равной 1,04 МПа.

Была выполнена выборочная оценка несущей способности стен - расчеты приведены ниже.
Так как наружные стены были выполнены из двухслойной кладки, составленной из глиняного и силикатного кирпича, их прочность должна была определяться в соответствии с пунктами 4.21-4.29 СНиП II-22-81. В местах, где произошло разрушение лицевого слоя кладки, несущая способность стены должна была определяться, как для однослойной кладки из глиняного кирпича толщиной 510 мм.
Были выполнены сборы нагрузок на 1 м2 кровли (264 кгс/м2), чердачного перекрытия по двум пролетам (551,8 и 500 кгс/м2), и перекрытия над 1 и 2 этажами по двум пролетам (813,5 и 764,1 кгс/м2).
Также был произведен сбор расчетных нагрузок на простенки наружной стены в уровне пола 1-го этажа, для которых были выполнены проверки прочности.

Пример проверки прочности простенка в уровне первого этажа
Расчет производился согласно СНиП II-22-81 и пособию по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81). Коэффициенты использования прочности слоев в стене из кирпича глиняного пластического прессования принимались по табл. 23 СНиП II-22-81, и указаниям пп. 4.22-4.24;4.27: b=88 см, h=64 см, Н=300 см; N=29650 кгс; N1эт=5860 кгс; e1эт=64/2-4=28 см; e0=N1эт×e1эт/N=5,5 см.
Для кладки m=1, для облицовки mi=0,6.
Расчетная несущая способность простенка определялась по формуле 13 СНиП II-22-81:
Nсс=mgφ1mRAc,redω.
bred=b(miRi/mR)=880(0,6×13/1x13)=530 мм.
Площадь приведенного сечения:
Ared=530x130+880×510=5,1x105 мм2.
По приложению 5 Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций к СНиП II-22-81 было найдено положение центра тяжести приведенного сечения:
α=с/h=130/640=0,2; β=bred/b=530/880=0,6;
χ=0,455;
z0=χh=0,455×640=291 мм.
При эксцентриситете в сторону полки для таврового сечения расстояние от точки приложения силы до границы расчетной сжатой зоны х определялось по формуле:
e1=z0-e0=291-55=236 мм.
х=√[bredc(2e1-c)/b+(e1-c)2]= √[530×120×(2×236-130)+(236-130)]= √38692=197 мм.
hc,red=х+e1=197+236=433 мм.
Aс,red=bredc+b(hc,red-c)=530×130+880(433-130)=3,4×105 мм2.
При внецентренном сжатии коэффициенты продольного изгиба φ определялись согласно пп. 4.2-4.7 и табл. 18 СНиП II-22-81.
λ=l0/i при l0=Н=3000 мм по формуле:
φ1=(φredc,red)/2;
Радиус инерции сечения определяется по формулам:
для приведенного сечения ic,red=√[Ired/Ared];
для сжатой зоны ic,red=√[Ic,red/Ac,red];
Момент инерции сечения определялся по графику приложения 5 Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций к СНиП II-22-81:
α=с/h=130/640=0,2; β=bred/b=530/880=0,6;
η=0,061;
Ired= η×bred×h3=0,061×530×6403=84,6×108 мм4.
Ic,red=η×bred×hc,red3=0,061×530×4333=26,2×108 мм4.
i,red=√[84,6×108/5,1×105]=126 мм.
ic,red=√[26,2×108/3,4×105]=85,5 мм.
λred=3000/126=23,8;
φc,red=3000/85,5=35.
φred=0,95;
φc,red=0,88;
φ1=(0,95+0,88)/2=0,92;
ω=1,05.
Расчетная несущая способность простенка определялась по формуле 13 СНиП II-22-81.
Так как i,red и ic,red>8,7, то коэффициент mg принимался равным 1 исходя из указаний п. 4.7 СНиП II-22-81.
Nсс=1×0,92×1×13×3200×1,05=40200 кгс.
Nсс=40200 > N=29650 кгс.
Несущая способность простенка была больше действующих усилий. Запас по прочности составлял:
[(40200-29650)/40200]×100%=26%.
Таким же образом были получены значения запасов прочности для остальных трех простенков, которые составили 72, 3 и 22%. Из расчетов было видно, что прочность кладки стен на восприятие действующих нагрузок была обеспечена.

Рекомендации по восстановлению и усилению кладки стен
С целью восстановления и усиления кладки стен было рекомендовано выполнить двухсторонние растворные обоймы в простенках наружных стен в местах размораживания кладки.
Перед устройством обоймы кладка должна была быть расчищена от размороженных кирпичей и раствора. С обеих сторон стены необходимо было установить сетки из арматуры диаметром 8 мм А-I с ячейкой 100x100 мм. Сетки соединялись бы между собой арматурными стержнями из арматуры диаметром 16 А-I, пропущенными сквозь просверленные в кладке с шагом 600х600 мм отверстия диаметром 18 мм. Концы стержней необходимо было загнуть после их установки с целью фиксации сеток.
По сетке было рекомендовано выполнить слой штукатурки из цементно-песчаного раствора марки М150.
В междуоконных поясах в местах размораживания кладки лицевого слоя было рекомендовано выполнить одностороннюю набетонку аналогично описанному выше способу.
При этом крепление сетки необходимо было выполнить к анкерам, установленным в просверленные в неразмороженной кладке отверстия на глубину 150 мм. Анкера должны были быть выполнены из арматуры периодического профиля и установлены на растворе из расширяющегося цемента НЦ-20.
Усиление лицевого слоя кладки в местах образования трещин не требовалось при условии устройства поверху стен утепляющего слоя.
Данное усиление являлось бы конструктивным и было рассчитано на восприятие существующей нагрузки. При надстройке одного этажа в случае применения легких материалов вновь возводимых перекрытий дополнительного усиления не требовалось. В противном случае потребовалось бы усиление наружных и внутренних стен. Усиление было рекомендовано выполнить стальными или железобетонными обоймами согласно п. 5 ”Пособия по проектированию каменных и армокаменных конструкций”(к СНиП II-22-81).

Результаты обследования перекрытий
Было выполнено обследование технического состояния плит перекрытия, и установлено, что плиты перекрытия в уровне 1-2 этажей подвержены систематическому замачиванию в результате неудовлетворительного состояния внутреннего водопровода и канализации. Было выполнено вскрытие плиты перекрытия, которая подверглась наибольшему замачиванию. Было установлено, что арматура практически не подвержена коррозии, видимые дефекты отсутствовали. При помощи молотка Кашкарова был установлен класс бетона – В20. Геометрические размеры плиты: ширина - 900 мм, длина – 6360 мм, высота – 220 мм, 4 круглых пустоты диаметром 159 мм. Армирование было выполнено следующим образом: крайние рёбра - арматура A-III диаметром 20 мм, в середине плиты - 3 стержня арматуры A-III диаметром 8 мм.
Расчёт проверки сечения плиты показал, что несущая способность плиты достаточна для восприятия следующих нагрузок: масса плиты – 300кг/м2, нагрузка от полов – 50 кг/м2, временная нагрузка – 400 кг/м2, нагрузка от перегородок – 200 кг/м2.

Расчёт плиты перекрытия на существующую нагрузку

Наименование нагрузки

кг/м2

Коэффициент надежности по нагрузке

кг/м2

Масса плиты

300

1,1

330

Нагрузка от перегородок

200

1,1

220

Нагрузка от конструкции пола

50

1,3

65

Временная нагрузка

400

1,2

480

ИТОГО 1100

Нагрузка на плиту составляла g=1,1 т/м2×0,9 м2=0,99 т/м2=9,9 кН/м2.
Бетон тяжелый класса В-20, Rb = 10,5 МПа при γb2=0,9;
Арматура класса А-III, Rs=365 МПа, Sсеч=2×314.2+3×50.3×3=779,3 мм2;
М=(gl2)/8=9,9×6,362/8=50,1 кН×м;
h0=220-20=200 мм;
RsAs=365×779,3=287444,5;
Rfbfhf=10,5×900×30,5=2882254.
Так как RsAs<Rfbfhf (287444,5<288225), то сжатая зона находилась в полке.
Сечение рассчитывалось как прямоугольное с шириной b=bf=900 мм.
Высота сжатой зоны – Х=(RsAs)/(Rbb)=284444,5/(10,5×900)=30,1 mm.
Для бетона класса В-20 с арматурой А-III при γb2=0,9–ξr=0,627.
Так как ξ=Х/h0=30,1/200=0,1505 < ξr=0,627, то прочность проверялась по следующему условию:
RsAs(h0-0,5Х)=365×779,3×(200-0,5×30,1)=365×779,3×184,95=52608010,3 Нмм = 52,6 кНм
52,6 кНм > 50,1 кНм, т. е. прочность была обеспечена.

Выводы
1. Стены находились в неудовлетворительном состоянии вследствие замачивания и размораживания кладки.
2. Было рекомендовано выполнить восстановление кладки простенков в местах размораживания двусторонней растворной обоймой. Размороженную кладку межоконных поясов необходимо было восстановить штукатуркой по сетке.
3. Плиты перекрытий находились в удовлетворительном состоянии.

 
Free template "Frozen New Year" by [ Anch ] Gorsk.net Studio. Please, don't remove this hidden copyleft! You have got this template gratis, so don't become a freak.