Основные конструктивные схемы здания

Признаками разрушения деревянных элементов являются:

· при сжатии вдоль волокон, сжатии с изгибом - образование складки разрушения волокон древесины в сжатой зоне;

· при изгибе - разрушение растянутой зоны по древесине сучкового слоя (для цельной древесины), по древесине зубчатого стыка (для клееной древесины) в области действия максимального изгибающего момента; раскрытие сквозных трещин в древесине близ нейтральной оси в опорной зоне элемента;

· при растяжении - разрушение древесины с образованием защепистой поверхности, проходящей через сечения, ослабленные зубчатыми стыками, сучками, пазами, врезками, отверстиями и т.п.;

· при смятии под углом к волокнам всех видов - значительные деформации площадки смятия;

· при скалывании вдоль волокон - раскрытие сквозной трещины или разрушение деревянного элемента по площадке скалывания.

Признаками разрушения соединений деревянных конструкций являются:

· разрушение соединяемых или соединительных элементов, например, по площадкам скалывания;

Признаки аварийного состояния деревянных конструкций

Обрушение деревянных конструкций чаще всего происходит из-за низкого качества стыков этих элементов. Бесспорным признаком аварийного состояния растянутых стыков является наличие продольных трещин у нагелей и гвоздей (рис. 1). При этом происходит исключение из работы нагелей или гвоздей, рядом с которыми возникли трещины.

Рис. 1. Схема трещин у нагелей в растянутом стыке деревянных элементов,

свидетельствующих об опасности разрушения стыка; 1 - трещины

Опасным для конструкции является скалывание площадки в лобовой врубке (рис. 2). В этом случае все усилие в примыкающем элементе будет передаваться на стяжной болт, это усилие вызовет изгиб болта и смятие древесины в обоих сопряженных элементах.

Рис. 2. Скалывание площадки в лобовой врубке, могущее привести к обрушению всей конструкции:

1 - линия скола; 2 - стяжной болт

При отсутствии стяжного болта в лобовой врубке состояние деревянной конструкции следует считать предаварийным, так как в случае скалывания по какой-либо причине площадки врубки произойдет обрушение конструкции.

Так же, как и для конструкций из других материалов, о напряженном состоянии деревянных элементов можно судить по их прогибам. Относительные прогибы деревянных балок при достижении в нормальных сечениях предельного состояния первой группы выражаются уравнением

. (11)

На рис. 3 представлена зависимость относительного прогиба изгибаемого деревянного элемента при достижении предельного состояния по прочности нормального сечения от отношения пролета к высоте сечения для условий =14 МПа и =10•10 МПа.

Рис. 3. Зависимость относительного прогиба деревянной балки от отклонения пролета l к высоте сечения h при достижении нормальным сечением предельного состояния по прочности:

1 - для однопролетной свободно опертой балки; 2 - для консольной балки.

Если относительный прогиб обследуемой конструкции превышает относительный прогиб, подсчитанный по формуле (11), то конструкция испытывает перенапряжение. В этом случае можно говорить об аварийном состоянии деревянного изгибаемого элемента.

Древесина на сжатие работает упругопластически, а на растяжение упруго /24/. Перед разрушением изгибаемого деревянного элемента в его сжатой зоне древесина работает пластически, а в растянутой зоне деформации в основном упругие. Разрушение нормального сечения изгибаемого элемента происходит при разрыве его растянутых волокон. Признаком приближающегося разрушения может служить начало потери устойчивости сжатых волокон, сопровождающиеся выпучиванием древесины в сжатой зоне (на сжатой грани образуются складки).

Если несущая способность подвергшегося гниению деревянного элемента, подсчитанного за вычетом пораженной древесины, оказалась недостаточной, то такой элемент следует считать аварийным.

Вывод

В документах предоставленных заказчиком (Технический паспорт дома) сказано, что основное здание построено в 1950 году из деревянного бруса с угловым соединением (ГОСТ 30974-2002), по конструктивному решению использовано угловое соединение встык. А пристроенные к дому здания, являются вспомогательными и основную несущую способность несут на себе стены здания воздвигнутого ранее.

Проведенное обследование доказывает, что здание, которое было построено позже основной конструкции непосредственно привязано к несущим конструкциям, и снос основных деревянных конструкций, в нашем случае трех несущих стен здания невозможен, так как это приведет к потери прочности пристроенного строения, что впоследствии может повлечь за собой разрушение пристроенного жилого здания.

Заключение и рекомендации.

Допускается снос основных деревянных конструкций после предварительного усиления несущей стены, которая привязана к пристроенному зданию. Требуется произвести следующие операции по усилению стен:

- Усиление деревянных конструкций производят в зависимости от вида повреждения. Однако первоначальным для всех является разгрузка конструкции. Если какую-то часть помяло надо, используя гвозди или болты, прикрепить выравнивающие накладки. А чтоб конструкция была более надежной, по бокам поврежденной части прибивают доски буквой Х, в несколько слоев. Если в креплении элементов образовался зазор, в отверстия ставят шайбы которые уменьшают диаметр до необходимого. При повреждении в больших количествах принудительно стягивают участки по верху. При провисании деревянных балок ставят дополнительный элемент рядом и соединяют их, или крепят к потолку тросами, делая подвесы. Опорные узлы усиливают только удалением поврежденного элемента и установкой новых деталей, соединяя их хомутами с соседними частями. Если все строение требует укрепления можно построить рядом полную копию или непохожую по виду, но выполняющее тоже назначение конструкцию.

- Это ряд работ, связанных с нейтрализацией разрушительных действий, которое причинило время дереву. Со временем, под воздействием температуры, влажности, развития грибков и других внешних факторов, древесина начинает гнить и деформироваться. Наиболее подвержены гниению балки, начинающие прогибаться, трескаться и гнить в местах их опоры. Для усиления используют внешние накладки из различных материалов, которые защитят древесину от внешних губительных факторов. Если состояние древесины таково, что накладки уже неэффективны, деформированные балки демонтируют и заменяют новыми. Третий вид - обработка ядохимикатами деревянной поверхности, которая защитит строение от вредных насекомых. Подобный вид работ советуют осуществлять каждый год, так как зимой снег смывает защитную пленку из ядохимикатов.

- Так же возможно усиление стены с помощью металлических вставок, что позволит увеличить несущую способность стен.

- Способ усиления реализуется, например, на стене бревенчатого сруба. На определенной высоте стены бревенчатого сруба изнутри здания фрезеруют выступающую поверхность бревна существующей стены для образования плоской поверхности. Фрезеруют по всей длине стены, от угла до угла сруба. Ширина фрезерованной дорожки составляет 3/4 диаметра бревна стены, что равно наибольшей стороне примыкающего элемента дополнительной конструкции усиления, т.е. стороне примыкания брусчатого элемента усиления к фрезерованной поверхности бревна, (здесь в примере диаметр бревен стены принят условно 20 см, ширина бруса равна 2/4 диаметра и составляет 10 см).

При этом брус усиления может быть составным по длине, однако иметь плотный без зазора торцевой стык. В данном брусе заранее с шагом 700 мм просверливают отверстия диаметром 18 мм. Отверстия располагают по центру горизонтальной оси бруса, размеченной по его наибольшей стороне. Этот брус с дросверленными отверстиями используют как шаблон для разметки отверстий на бревенчатом элементе стены и по его фрезерованной поверхности.

Горизонтальные канавки по горизонтальной оси, от отверстия до отверстия, с одной стороны бруса пропиливают глубиной, равной диаметру каната, применяемого для обвязки, аналогично пропиливают такие же канавки по примыкаемому бревну стены, с нефрезерованной стороны. После чего полученные сквозные отверстия и пропилы обеспыливают, продувают воздухом и просушивают в струе горячего воздуха, затем промазывают жидким составом из эпоксидного связующего.

Дополнительный брусчатый элемент усиления располагают по фрезерованной поверхности бревенчатого элемента стены таким образом, чтобы их горизонтальные оси оказались совмещенными, а брусчатый элемент усиления примыкали к фрезерованной стороне бревенчатого элемента стены. Применяемая древесина должна иметь влажность не более 17% Обвязка состоит из горизонтального элемента каната диаметром 14 мм непрерывного на всей протяженности стены сруба до опорных узловых элементов, в данном случае до внутренних углов сруба. Перед началом обвязки первый ее конец фиксируют в стене сруба металлической скобой. По завершении процесса обвязки, до натяжения и заанкеривания второго конца обвязки, производят пропитку элементов обвязки (при помощи инъектора) заливочным компаундом на основе эпоксидного связующего К=153.

Затем элементы обвязки натягивают на поверхность бревенчатого элемента стены и дополнительного бруса, а второй конец обвязки фиксируют металлической скобой в стене сруба, пропитывают эпоксидным связующим и заклеивают накладкой из стеклоткани. Полученная обвязка расположена заподлицо с поверхностью существующего элемента стены бревенчатой стены и элемента усиления, (бруса). По завершении работ обвязку просушивают в течение 24 ч.

Эффективность указанного способа увеличения жесткости ограждающей строительной конструкции бревенчатой стены путем присоединения обвязкой дополнительных конструктивных элементов к существующим и увеличения площади их сечения заключается в том, что применение данного способа позволяет получить одновременно конструктивное усиление и упрочнение материала усиливаемой конструкции, обеспечивающее их совместную работу под нагрузкой.

- Укрепить стену можно способом привязки деревянной стены к новой возводимой конструкции.

Рекомендуется ежегодный (обычно он происходит весной) осмотр деревянного строения, после которого принимаются меры по защите строения от разрушения.

Снос основных деревянных конструкций и демонтаж крыши не допускается без предварительного усиления стены.

Требуется разработка проекта усиления стены с составлением чертежей и способом усиления, так же сметного расчета на виды работ.

Сметный расчет выполнен смотреть приложение №2

.