ДЕФЕКТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЯ/ПОКРЫТИЯ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

То же двустороннее, %

10

15

Литература

1. СТО 70238424.27.010.011-2008 «Здания 11 . сооружения объектов энергетики. Методика оценки технического состояния» 2008 г.

2. СП 454.1325800.2019 «Здания жилые многоквартирные. Правила оценки аварийного 12 . ограниченно-работоспособного технического состояния» 2019 г. 3. СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» 2014 г.

4. Евтушенко С.И. Информационные? . технологии при обследовании промышленных зданий [Текст] / С.И. Евтушенко, Т.А. Крахмальный, М.П. Крахмальная, И.А. Чутченко // Строительство и архитектура. — 2017. — Т. 5. — № 1. — С. 65-71.

5. Волосухин В.А. Дефекты и повреждения строительных конструкций мостов на мелиоративных каналах Ростовской области [Текст]: монография / В.А. Волосухин, С.И. Евтушенко, Т.А. Крахмальный, М.П. Крахмальная // Юж.Рос. гос. политехн. ун-т (НПИ) им. М.И. Платова. — Новочеркасск: Изд-во ЮРГПУ (НПИ), 2013. — 126 с.

References

STO 70238424.27.010.011-2008 «Zdaniia i sooruzheniia obieektov energetiki.

metodika otsenki tekhnicheskogo sostoianiia» 2008 g..

SP 454.1325800.2019 «Zdaniia zhilye mnogokvartirnye. Pravila otsenki avariinogo i ogranichenno-rabotosposobnogo tekhnicheskogo sostoianilA» 2019 g.

SP 20.13330.2016 "Loads and impacts" 2014.

4. Evtushenko S.I. Informatsionnye tekhnologii pri obsledovanii promyshlennykh zdanii [Tekst] / S.I. Evtushenko, T.A. Krakhmalnyi, M.P. Krakhmalnaia, I.A.

5. Chutchenko // Stroitelstvo i arkhitektura. — 2017. — T. 5. — №° 1. — S. 65-71. 5. Volosukhin V.A. Defekty i povrezhdeniia stroitelnykh konstruktsii mostov na meliorativnykh kanalakh Rostovskoi oblasti [Tekst] : monografiia / V.A.

6. Volosukhin, S.I. Evtushenko, T.A. Krakhmalnyi, M.P. Krakhmalnaia // Iuzh.-Ros. gos. politekhn. un-t (NPI) im. M.I. Platova. — Novocherkassk: Izd-vo IURGPU (NPI), 2013. — 126 s.

УДК 69.059.4

ДЕФЕКТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЯ/ПОКРЫТИЯ

Соломинов Денис Александрович

Российский Университет Транспорта «РУТ (МИИТ)»

DEFECTS OF REINFORCED CONCRETE FLOOR SLABS / COATINGS

Solominov Denis Alexandrovich

Russian University of Transport "RUT (MIIT)" DOI: 10.31618/nas.2413-5291.2022.1.78.589 Статья посвящена описанию основных дефектов железобетонных плит перекрытия/покрытия с описанием возможных причин их возникновения. Приведены количественные показатели оценки каждого дефекта плит в соответсвие с действующей нормативной строительной документацией.

The article is devoted to the description of the main defects of reinforced concrete floor slabs / coatings with a description of the possible causes of their occurrence. Quantitative indicators of the evaluation of each defect of the plates are given in accordance with the current regulatory construction documentation.

Ключевые слова: железобетонные плиты перекрытия/покрытия, прогибы плит железобетонных плит перекрытия/покрытия, трещины в железобетонных плитах перекрытия/покрытия; уменьшение площади арматуры, разрушение защитного слоя.

Keywords: reinforced concrete slabs/coatings, deflections of slabs of reinforced concrete slabs/coatings, cracks in reinforced concrete slabs/coatings; reduction of the reinforcement area, destruction of the protective layer.

Еще с начала XX века для строительства огромную популярность получил железобетон, как строительный материал. Его считали «неограниченно долговечным», так как прочность бетона со временем только нарастает, а, следовательно, вместе с этим должна была и расти долговечность конструкций. Но полученный опыт длительной эксплуатации зданий и сооружений из железобетона показал, что данный материал имеет

конечный срок службы. Насчитывается большое количество случаев преждевременного выхода из строя железобетонных конструкций. Это связано с постепенным накоплением дефектов и повреждений материалов конструкций из-за внешних силовых и средовых факторов. На сегодняшний день насчитывается огромное количество зданий и сооружений, срок службы которых приближается к нормативному или

вообще превышает его. Поэтому для рационального использования и предотвращения разрушения зданий и сооружений актуальным является прогнозирование остаточного ресурса.

На основе накопленного опыта по обследованию несущих железобетонных

конструкций зданий было выявлено, что одними из

наиболее часто конструкции распространенными являются:

поврежденными перекрытия. дефектами для

являются Самыми таких плит

Дефекты железобетонных плит перекрытия

Замачиван

Разоушение защитного слоя/заделки шва/полки Тоеш

Повоеждение облицовочного слоя Скол

Оголение

Прогиб.

Рисунок 1 Прогиб плит перекрытия

Для железобетонных плит допустимые значения прогиба по строительным нормам могу доходить до 6см. Это может произойти в результате производственных процессов, эксплуатации или на стадии монтажа конструкции

Если же прогиб образовался не в следствие вышеперечисленных факторов, то причинами его возникновения могут оказаться:

• Низкий показатель жесткости конструкции;

• смещение арматуры в плане;

• перегрузы плит;

• уменьшение прочности плит в сжатой зоне;

• не соблюдение пропорций при приготовлении бетонной смеси.

При возникновении прогиба плиты в процессе эксплуатации следует принимать решения по-возможному усилению конструкции.

Предельная величина прогиба для плит перекрытия/покрытия по [1] приведены в таблице 1:

14 Национальная ассоциация ученых (НАУ) # 78, 2022

Таблица 1

Наименование критерия Значение критерия

Ограниченно работоспособное Аварийное

Прогиб 1/120-1/80 длины конструкции Более 1/80 длины конструкции

Предельная величина прогиба для плит перекрытия/покрытия по [3] приведены в таблице 2:

_Таблица 2

Элементы конструкций Предельные прогибы

Плиты перекрытий/покрытий, при пролете 1, м:

1 < 1 1/120*1

1 = 3 1/150*1

1 = 6 1/200*1

1 = 24 (12) 1/250*1

1 > 36 (24) 1/300*1

покрытий и перекрытий при наличии тельферов (талей), подвесных кранов, управляемых:

с пола 1/300* 1 или 1/150*а (меньшее из двух)

из кабины 1/400* 1 или 1/200*а (меньшее из двух)

перекрытий, подверженных действию: 1/350*1

перемещаемых грузов, материалов, узлов и элементов оборудования и других подвижных нагрузок (в том числе при безрельсовом напольном транспорте)

нагрузок от рельсового транспорта:

узкоколейного 1/400*1

ширококолейного 1/500*1

д) покрытий и перекрытий автостоянок в зданиях, при пролете 1, м:

1 = 6 1/200*1

1 = 12 1/250*1

1 > 24 1/300*1

Рисунок 2 Трещины в плитах перекрытия

Окончание срока службы железобетонных. плит может наступить из-за раскрытия трещин. Они могут появиться по разным причинам:

усадка здания;

перегрузка конструкции;

нарушение атгезии арматуры с бетоном;

коррозия арматуры;

нарушения при производстве арматурных работ;

многократные циклы «замораживания -оттаивания»;

динамические воздействия; - агрессивность среды.

Трещины, в железобетонных плитах, можно разделить на возникающие:

в процессе изготовления; при неправильной транспортировке и от эксплуатационных нагрузок и воздействия окружающей среды.

Силовые трещины, как правило, располагаются перпендикулярно действию главных растягивающих напряжений. Основные виды силовых трещин представлены в таблице 3.

Усадочные трещины в плитах распределяются хаотично по всему объему.

_Таблица 3

Вид трещин Форма трещин

Сквозная клиновидная -Ч—I-

Сквозная внахлестку

Несквозная клиновидная

Замкнутая наклонная ^-г

Несквозная продольная

Возникающие от к°рр°зии трещины проходя - нормальные к продольной оси; вдоль арматурных стержней.

Для изгибаемых конструкций, к которым - от появления растягактощ^ ва^яжний

относятся плиты перекрытия и покрытия, в зоне действия максимальных изгибающих

относятся трещины: моментов; - накладные к провдлга^ оси.

1

' - ч

Рисунок 3 - Характерные трещины в изгибаемых железобетонных элементах: 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

Для нормальных трещин максимальная ширина раскрытия достигается в крайних растянутых волокнах сечения элемента.

Для наклонных трещин раскрытие начинается в средней части боковых граней элемента, т.е. в зоне действия максимальных касательных

напряжений. Развиваются они в сторону растянутой грани.

Разрушение бетона сжатой зоны указывает на истощение несущей способности плит.

Предельная величина раскрытия трещин для плит перекрытия/покрытия по [1] приведены в таблице 4:

Таблица 4

Наименование критерия Значение критерия

Ограниченно-работоспособное Аварийное

Нормальные, наклонные трещины в бетоне растянутой зоны по всей длине конструкции 1,4-2,0 мм ширины раскрытия Более 2,0 мм ширины раскрытия

Трещины в бетоне опорной части конструкции 1,0-1,5 мм ширины раскрытия Более 1,5 мм ширины раскрытия

Предельная величина раскрытия трещин по [2] представлены в таблице 5 Таблица 5

Из условия обеспечения сохранности арматуры классов При продолжительном раскрытии трещин (из условия ограничения проницаемости конструкций) При непродолжительном раскрытии трещин (из условия ограничения проницаемости конструкций)

А240....А600, В500 0,3 0,4

А800, А1000, Вр1200 -1400, К1400...К1650 d>12 0,2 0,3

Вр1500, Вр1600, К1500...К1900 d<12 0,1 (0,2) 0,2 (0,3)

Разрушение защитного слоя бетона.

Рисунок 4 Разрушение защитного слоя

Железобетонные плиты перекрытий и покрытий постоянно подвержены различным нагрузкам. Из-за этого, со временем, возникает необходимость в производстве ремонта бетонна и арматуры. Разрушение бетона плит перекрытия и покрытия, как правило, происходит со временем. В зависимости от глубины разрушения бетона можно выделить следующие степени разрушения:

• поверхностные - до 20 мм;

• средней степени - 20-40 мм;

• высокой степени - 40-100 мм;

очень высокой степени - более 100 мм.

Поверхностные разрушения, как правило, не затрагивают арматуру. Они проявляются сразу или в течение короткого времени. Это связано с нарушением технологии заливки бетона или плохим качеством исходных материалов. Дефекты бетона средней степени разрушения и выше диагностируют участки оголения металлической арматуры.

Предельная величина отслоение бетона для плит перекрытия/покрытия по [1] приведены в таблице 6:

Таблица 6

Наименование критерия Значение критерия

Ограниченно-работоспособное Аварийное

Отслоение защитного слоя бетона и механические повреждения в растянутой зоне, с оголением арматуры До 30% длины растянутой зоны Более 30% длины растянутой зоны

Уменьшение площади арматуры из-за коррозии.

В процессе изготовления железобетонных конструкций часто применяются добавки (химические, минеральные, органоминеральные и т.д.). Их применение осуществляют не учитывая влияние на возможность коррозии арматуры, которая является неотъемлемой частью при изготовлении железобетонных конструкций. Помимо этого железобетонные конструкции нередко используются и эксплуатируются в условиях агрессивных сред:паров, газов,

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СП 454.1325800.2019 Здания жилые многоквартирные. Правила оценки аварийного и ограниченно-работоспособного технического состояния. (Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-комунального хозяйства Российской Федерации от 24 декабря 2019г. №853/пр)

2. СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. (Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-комунального хозяйства Российской Федерации от 19 декабря 2018г. №832/пр)

3. СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия (Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-комунального хозяйства Российской Федерации от 3 декабря 2016г. №891/пр)

4. А.А.Леденев «Влияние процессов коррозии арматурной стали на долговечность и огнестойкость железобетонных конструкций»/ А.А.Леденев, В.Т.Перцев// Вестник Воронежского института ГПС МЧС России. Выпуск 2(15), 2015

5. Г.А.Слояго Современные подходы к расчету остаточного ресурса изгибаемых железобетонных лементов с коррозионными повреждениями/ Г.А.Смоляго, Н.В,Фролов// Вестник Томского государственного архитектурно -строительного университета. 2019.

Т. 21 №6.С.88-100. -Б01: 10.31675/1607-18592019-21-6-88-100

повышенной влажности и т.д., в которых процессы коррозии арматуры значительно усиливаются.

Как известно при расчетах железобетонных конструкций на огнестойкость учитываются как толщина защитного слоя бетона, так и площадь поперечного сечения рабочей арматуры. Эти параметры могут изменяться в связи с процессами коррозии арматуры, что по итогу отрицательно скажется на огнестойкости этих конструкций, а так же на устойчивости при пожаре.

Предельная величина уменьшения площади сечения арматуры для плит перекрытия/покрытия

REFERENCE

1. 8Р 454.1325800.2019 гаатуа .¡Ше mnogokvartirnie. РгауИа осеиИ avariinogo 1 ogranichenno_rabotosposobnogo tehnicheskogo sostoyaniya. (Utveljden prikazom Ministerstva stroitelstva i jilischno_komunalnogo hozyaistva Rossiiskoi Federacii ot 24 dekabrya 2019g. №853/рг)

2. 2. 8Р 63.13330.2018 Betonnie i jelezobetonnie konstrukcii. 0snovnie polojeniya. (Utveriden prikazom Ministerstva stroitelstva ! jilischno - komunalnogo hozyaistva Rossiiskoi Federacii ot 19 dekabrya 2018g.

№832/рг)

3. 8Р 20.13330.2016 ^г^Ы i vozdeistviya (Utveriden prikazom Ministerstva stroitelstva i jilischno_komunalnogo hozyaistva Rossiiskoi

Federacii ot 3 dekabrya 20^. №891/рг)

4. A.A.Ledenev «\Ъуате processov korrozii armatumoi stali na dolgovechnost i ognestoikost jelezobetonnih кошйиксп»/ A.A.Ledenev

V.T.Percev// Vestnik Voronejskogo instituta вР8 MChS Rossii. Vipusk 2(15).2015

5. в.Л. Sloyago Sovremennie podhodi k raschetu ostatochnogo resursa izgibaemih jelezobetonnih lementov s korrozionnimi povrejdeniyami/ G.A.Smolyago N.V.Frolov// Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arhitektumo-stroitelnogo universiteta.2019.T.21 №»6^.88-100. -Б01:10.31675/1607-1859-2019-21-6-88-100

по [1] приведены в таблице 7: _Таблица 7

Наименование критерия Значение критерия

Ограниченно-работоспособное Аварийное

Уменьшение площади сечения арматуры из-за коррозиипри разрушении защитного бетонного слоя До 15% площади сечения Более 15% площади сечения