Трещины в кирпичных внецентренно сжатых колоннах

Характер трещинообразования зависит от величины эксцентриситета приложенной силы.

При больших эксцентриситетах в растянутой зоне колонн по неперевязанному шву образуются горизонтальные трещины. С увеличением эксплуатационной нагрузки трещины раскрываются и удлиняются, в результате может произойти потеря устойчивости колонны или разрушение ее сжатой зоны.

При малых эксцентриситетах горизонтальных трещин может не быть. Однако, если имеется перегрузка колонны, появляются вертикальные продольные трещины. Картина трещинообразовании во внецентренно сжатых кирпичной колонне показано на рис.10.1

Внецентренно сжатые кирпичные колонны, на поверхностях которых имеются горизонтальные и вертикальные трещины шириной раскрытия более 0,5 мм, обычно требуют усиления.

 

рис.10.1 Трещины в кирпичной колонне:

а- трещины в кирпичной кладке; б- трещины в отштукатуренной поверхности;

1- горизонтальные трещины на отштукатуренной поверхности при невыполнении условия

N≤ AE_eu/ (A(h-y)l₀/f-1);

2- горизонтальные трещины в теле кладки при невыполнении условия N≤ γ₂ R_tb A/(A(h-y)l₀/J-1);

3- трещины от перегрузки сжатой части сечения;

4- трещины от смятия кладки под сосредоточенной силой.

A- площадь сечения колонны; e_u- предельная относительная деформация кладки;

J- момент инерции сечения; γ₂- коэффициент условия работ кладки;

R_tb- расчетное сопротивление кладки растяжению по неперевязанному шву.

Трещины в кирпичных стенах

Причинами образования трещин в стенах могут быть как внешние силовые воздействия, так и внутренние усиления, обусловленные влиянием окружающей среды и физико-химическими процессами, протекающие в материалах кладки. В зданиях с железобетонными перекрытиями, работающие совместно со стенами, причиной появления трещин может быть разница коэффициентов температурного расширения железобетона и каменной кладки.

Следует отметить, что образующиеся в стенах трещины имеют различную направленность и глубину проникновения в кладку. Так, при центральном сжатии в зоне перегрузки образуются вертикальные, параллельные направлению действующей силы, трещины, распространяющиеся на всю глубину стены. При внецентренном сжатии возможно образование неглубоких горизонтальных трещин, сопровождающихся выпучиванием стены. Если под концом железобетонной или стальной балки отсутствует распределительная конструкция (армированный слой раствора или железобетонная подушка), то в зоне опирания часто образуются вертикальные неглубокие трещины, свидетельствующие о чрезмерно сжимающих напряжениях в кирпичной кладке.

Из внешних силовых воздействий, вызывающих интенсивное трещинообразование, особо опасными следует признать те, которые возникают при неравномерной осадке фундаментов под стенами. Так в зданиях без подвалов причиной неравномерной осадки может стать рытье траншеи под воднопроводно-канализационные сети ниже отметки фундаментов или рытье котлована под новое здание в непосредственной близости к существующему. Увеличивает опасность образования трещин и вибрация грунтового основания в результате близкой забивки сваи.

Возможные причины образования трещин указываются в табл.10.2

 

 

Трещины в железобетонных конструкциях эксплуатируемых зданий встречаются достаточно часто, являясь следствием ряда причин. Они могут возникать как от сильного воздействия на конструкции, так и в результате температурных и усадочных напряжений в бетоне.

Ввиду большого разнообразии, трещины обычно разделяются по следующим признакам:

причине возникновения

а) трещины от внешних силовых воздействий при эксплуатации конструкций T;

б) трещины от силового воздействия при неправильном складировании, перевозке и монтаже конструкций T_м;

в) трещины от силового воздействия при обжатии бетона предворительно-напряженной арматурой Т_о;

г) трещины технологические (от усадки бетона, плохого уплотнения бетонной смеси, неравномерного паропрогрева, жесткого режима тепловлажностной обработки бетона) Т_у;

д) трещины. образовавшиеся в результате коррозии арматуры Т_к;

значению

а) трещины. Указывающие на аварийное состояние конструкции;

б) трещины, увеличивающие водопроницаемость бетона (в резервуара, трубах, стенах подвала);

в) трещины, снижающие долговечность конструкции из-за интенсивной коррозии арматуры (бетона);

г) трещины «обычные», не вызывающие опасений в надежности конструкций.

Исследуя характер распространения и раскрытия видимых трещин, в большинстве случаев можно определить причину их образования. а также оценить степень опасного состояния конструкции.

Трещины от силового воздействия обычно располагаются перпендикулярно действию главных растягивающих напряжений. Усадочные трещины в плоских конструкциях сложной конфигурации концентрируются в местах сопряжения элементов (узлы ферм; сопряжение полки и ребер в плитах, двутавровых балках и т.д.).трещины от коррозии проходят вдоль корродируемых арматурных стержней.

Трещины в плитах перекрытий

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся случаи обнаружения трещин в железобетонных перекрытиях промышленных зданий, которые, как правило, работают в сложных условиях, испытывая технологические перегрузки, ударные и вибрационные воздействия, разрушающее влияние технических масел и других агрессивных сред, что приводит к их быстрому износу, а следовательно, и появлению трещин. Как видно из рис. 7.1, характер трещин, обусловленных силовым воздействием, зависит от статической схемы плиты перекрытия: вида и характера действующей нагрузки, способов армирования и соотношения пролетов. При этом трещины располагаются перпендикулярно главным растягивающим напряжениям.

рис. 7.1 «Силовые» трещины на потолочной поверхности плит,

нагруженных равномерно распределенной (а, б, в, г) и сосредоточенной (д) нагрузками:

а- опирание плиты по двум сторонам; б- опирание плит по трем сторонам;

в- опирание плит по четырем сторонам при l₁/l ₂>2;

г,д- опирание плит по четырем сторонам при l₁/l ₂<2.

 

Причинами широкого раскрытия «силовых» трещин обычно являются перегрузка плиты, недостаточное количество рабочей арматуры или неправильное ее размещение (сетка смещена к нейтральной оси). Если ширина раскрытия трещин превышает 0.3 мм, плиты усиливаются методом наращивания с дополнительным армированием. В местах приложения больших сосредоточенных сил усиливается зона, воспринимающая нагрузку, для чего используются различные распределительные устройства (стальные листы, балки, густоармированная набетонка и пр.).