Оцінка несучої здатності і ступеню пошкодження кам’яних конструкцій
Несуча здатність пошкоджених армованих і неармованих кам'яних конструкцій визначається методом визначення руйнуючих фактичних значень міцності (марок) цегли, каменів, розчину і межі текучості арматури. При цьому враховують чинники, що знижують їх несучу здатність: тріщини; руйнування поверхневих шарів кладки в результаті розморожування, пожежі або механічних пошкоджень (вибоїни і т. п.); наявність ексцентриситетів, викликаних відхиленням стін і стовпів від вертикалі або при їх випучуванні з площини; порушення конструктивного зв'язку між стінами внаслідок утворення вертикальних тріщин в місцях їх перетину або унаслідок розриву поперечних зв'язків між стінами, колонами і перекриттями каркасу; пошкодження опор балок, перемичок, зсув елементів покриттів і перекриттів на опорах.
Пошкоджені кам'яні і армоармокам’ячні конструкції підлягають тимчасовому посиленню, якщо їх несуча здатність недостатня для сприйняття фактично діючих навантажень на розглядуваний елемент:
Кпб∙F ≥ Ф∙Ктр
де F — фактичне навантаження на дану конструкцію у момент обстеження; Кпб — коефіцієнт безпеки, що приймається для неармованої кладки рівним 1,7, для кладки з сітчастим армуванням — 1,5; Ф — несуча здатність, конструкції без урахування пошкоджень, що визначається по фактичних значеннях площі перерізу, гнучкості і міцності матеріалів кладки; Ктр - коефіцієнт зниження несучої здатності кам'яних конструкцій за наявності пошкоджень {тріщин, сколів, пошкоджень при пожежі і т. п.), що приймається: при пошкодженні кладки стін, стовпів і простінків вертикальними тріщинами (виключаючи тріщини, викликані температурними впливами і нерівномірними осіданнями опор) — по табл. 4.1; при пошкодженні кладки опор балок, ферм і перемичок — по табл. 4.2; при пошкодженні кладки стін і стовпів при пожежі — по табл. 4.3.
Табл.4.1
№ п/п | Характер пошкодження кладки стін | Коефіцієнт Ктр при кладці | |
Неармованої | Армованої | ||
Тріщини в окремій цеглі, не пересікаючі шви розчинів | |||
Волосяні тріщини, перетинаючі не більш двох рядів кладки (завдовжки 15—] 8 см) | 0,9 | ||
Те ж, при перетині не більш чотирьох рядів кладки (завдовжки до 30—35 см) при числі тріщин не більш чотирьох на 1 м ширини (товщина) стіни, стовпа або простінка | 0,75 | 0,9 | |
Тріщини з розкриттям до 2 мм, перетинаючі не більш восьми рядів кладки (завдовжки до 60— 65 см) при числі тріщин не більш чотири на 1 м ширини (товщина) стіни, стовпа, простінка | 0,5 | 0,7 | |
5 Те ж, при перетині більше восьми рядів (завдовжки більше 65 см) |
Табл.4.2
№ п/п | Характер пошкодження кладки опор | Коефіцієнт Ктр при кладці | |
Неармованої | Армованої | ||
Місцеве (краєве) пошкодження кладки на глибину до 2 см (дрібні тріщини, відшаровування у вигляді лещадок) і утворення вертикальних тріщин по кінцях опор (або опорних подушок) балок, ферм і перемичок, що перетинають не більше двох рядів кладки (завдовжки до 15—18 см) | 0,75 | 0,9 | |
Те ж, при перетині тріщинами не більш чотирьох рядів кладки (завдовжки до 30—35 см) | 0,5 | 0,75 | |
Краєве пошкодження кладки на глибину більше 2 см і утворення вертикальних і косих тріщин по кінцях і під опорами (опорними подушками) балок і ферм, що перетинають більше чотирьох рядів кладки (завдовжки більше 30 см) | 0,5 |
Табл. 4.3.
Глибина пошкодження кладки (без штукатурки), см | Коефіцієнт Ктр | ||
стіни завтовшки 38 см і при обігріві | стовпи при найбільшому розмірі перерізу, 38см і більше | ||
односторонньому | двосторонньому | ||
до 0,5 | 0,95 | 0,9 | |
до 2 | 0,95 | 0,9 | 0,85 |
до 5-6 | 0,9 | 0,8 | 0,7 |
Примітка. При розрахунку стін і стовпів площа перетину приймається за вирахуванням пошкодженої кладки. ,
Дефекти виготовлення також ураховуються шляхом домноження несучої здатності на коефіцієнт зниження - коефіцієнт зниження несучої здатності кам'яних конструкцій за наявності пошкоджень Ктр який приймають рівним:
При відсутності перев'язки рядів кладки (тичкових рядів, арматурних сіток):
-у 5...6 рядах (40...45 см) 1,0;
-у 8...9рядах(60...65см) 0,9;
-у 10...11 рядах (75...80 см) 0,75;
При відсутності заповнення розчином вертикальних швів 0,9;
При товщині горизонтальних швів більше ніж 2.см (3...4 шви на 1 м висоти кладки):
- при марці розчину шва 75 і більше - 1,0
-при марці розчину шва 25... 50 - 0,9;
Несучу здатність армованої і неармованної кладки без урахування пошкоджень (Ф) слід визначати відповідно до вказівок глави СНіП 22—81 «Кам'яні і армокам’яні конструкції. Норми проектування» шляхом підстановки в праві частини формул, що характеризують різні види напруженого стану, середньої межі міцності кладки і межі текучості арматури. При відомій, марці цеглини і розчину середня межа міцності кладки приймається рівним подвоєній величині розрахункового опору кладки R.
При відхиленні від вертикалі або при випучуванні стін в межах поверху на величину до 1/3 товщини стіни їх несуча здатність визначається з урахуванням фактичних ексцентриситетів від вищерозміщеного навантаження; при більшому відхиленні або випучуванні стіни, стовпи і перегородки підлягають розбиранню або обов'язковому посиленню.
При утворенні вертикальних тріщин в місцях перетину стін або при розриві поперечних зв'язків між стінами, колонами і перекриттями каркасу несуча здатність і стійкість стін при дії вертикальних і горизонтальних (вітрових) навантажень визначається з врахуванням фактичної вільної висоти стіни між точками закріплень (зв’язків), що збереглись.
При зміщенні прогонів плит перекриттів і покриттів на опорах перевіряється несуча здатність стін на той, що місцеве зминання і позацентровий стиск по фактичній величині ексцентриситетів і площі обпирання прогонів і плит перекриттів на стіни.
За наявності в стінах великих обвалів або при обваленні одного або декількох простінків нижче лежачих поверхів частина стіни, що залишилася, може працювати за схемою склепіння. В цьому випадку несуча здатність крайніх простінків або ділянок стін визначається з урахуванням перевантаження Р від маси стін і перекриттів, що знаходяться вище за обвали, а також з урахуванням розпору Н, який визначається статичним розрахунком.
Ступінь пошкодження кам'яних конструкцій оцінюється по втраті їх несучої здатності, %. при:
слабких пошкодженнях ......... до 15
середніх » до 25
сильних » до 50
руйнуваннях понад 50
Характерні види пошкоджень кам'яних конструкцій, виникаючі при вказаних пошкодженнях і руйнуванні, а також рекомендовані заходи щодо тимчасового посилення (зміцненню) конструкцій приводяться в табл. 4.4.
Табл.4.4
Пошко- дження | Зниження несучої здатності конструк- цій при пошкод- женні, % | Вид пошкодження | Міроприємства з тимчасового підсилення | |
Слабке | до 15 | Розморожування і вивітрювання кладки, відшаровування облицьовування на глибину до 15% товщини Вогняне пошкодження кладки стін і стовпів при пожежі на глибину не більш 0,5 см {без урахування штукатурки). Вертикальні і косі тріщини (незалежно від довжини і величини розкриття), що перетинають не більш два ряди кладки. | Перевірочний розра-хунок несучої здатності конструк-цій; тимчасових посилень не проводити, якщо розрахунком під-тверджена достатня їх несуча здатність | |
Розморожування і вивітрювання кладки, відшаровування облицьовування на глибину до 25% товщини Вертикальні і косі тріщини в несучих стінах і стовпах на висоту не більш чотири ряди кладки Нахили і випучування стін і фундаментів в межах поверху не більше ніж на 1/6 їх товщини. Утворення вертикальних тріщин між подовжніми і поперечними стінами: розриви або висмикування окремих сталевих зв'язків і анкерів кріплення стін до колон і перекриттів Місцеве (краєве) пошкодження кладки на глибину до 2 см під опорами ферм, балок, прогонів і перемичок у вигляді тріщин і лещадок; вертикальні тріщини на кінцях опор, перетинаючі не більш два ряди кладки Зсув плит перекриттів на опорах не більш 1/5 глибини закладення, але не більш 2 см Вогняне пошкодження при пожежі кладки армованих і неармованих стін і стовпів на глибину до 2 см (без штукатурки) | Перевірочний розра-хунок несучої здатності конструк-цій; при тимчасо-вому посиленні — установка додатко-вих стійок, упорів, стяжок, розчалок | |||
Сильне | до 50 | Великі обвали в стінах Розморожування і вивітрювання кладки, на глибину до 40% товщини. Вертикальні і косі тріщини (виключаючи температурні і зсув) в несучих стінах і стовпах на висоту не більш восьми рядів кладки). Нахили і випучуння стін в межах поверху на 1/3 їх товщини і більше. Зсув (зміщення) стін, стовпів і фундаментів по горизонтальних швах або косій штрабі. Відрив подовжніх стін від поперечних в місцях їх перетину, розриви або висмикування сталевих зв'язків і анкерів, що кріплять стіни до колон і перекриттів. Пошкодження кладки під опорами ферм, балок і перемичок у вигляді тріщин, роздроблення каменів або зміщення рядів кладки по горизонтальних швах на глибину більше 2 см; утворення вертикальних або косих тріщин, що перетинають до чотирьох рядів кладки Зміщення плит перекриттів на опорах більше 1/5 глибини защемлення в стіні. Вогняне пошкодження кладки стін і стовпів при пожежі досягає 5—6 см . | Капітальне віднов-лення проводиться по проекту ; при тимчасовому підси-ленні - установка додаткових стійок, упорів, розчалок, стяжок. | |
Повне | Більше 50, або при повній втраті несучої здатнос-ті кон-струкції | Руйнування окремих конструкцій і частин будівлі Розморожування і вивітрювання кладки па глибину 50% товщини стіни і більше. | Конструкції підлягають розбиранню | |