Дефекты и повреждения железобетонных стропильных и подстропильных ферм

Дефекты и повреждения железобетонных стропильных и подстропильных ферм рационально представить применительно к конкретным видам ферм, с учетом особенностей их конструктивного решения.

Общим характером повреждений (дефектом) для всех видов ферм является повышенный прогиб, в частности, для предварительно напряженных ферм он не должен превышать 1/800 пролета. Степень опасности при повышенном прогибе определяется с учетом наличия других повреждений (дефектов). Например, повышенный прогиб в сочетании с увеличенной шириной раскрытия трещин (по сравнению с расчетной) в растянутом нижнем поясе (порядка 0,3 ÷ 0,5 мм в зависимости от класса стали) свидетельствует о недопустимом (аварийном) состоянии конструкции.

а) раскосные стропильные фермы с арочным верхним поясом

Характерными дефектами и повреждениями железобетонных стропильных ферм с арочным верхним поясом (рис. 3.5, 3.6, 3.7) могут быть:

трещины 1 в раскосах, с шириной их раскрытия, превышающей расчетную, и возникающие от перегрузок, смещения арматуры и т.п.;

трещины 2 в нижнем растянутом поясе, с шириной раскрытия более 0,1 мм и возникающие от недостаточного натяжения арматуры при изготовлении, от перегрузки и т.п.;

силовые трещины 3 в опорной части фермы, возникающие из-за нарушения анкеровки арматуры и перегрузки;

усадочные и температурные, а также силовые трещины 4, причиной появления которых, помимо усадки и температуры, может служить заклинивание в форме при отпуске натяжения, смещении арматуры и т.п.

продольные сквозные вертикальные трещины 5 по нижнему поясу между узлами, возникающие от поперечных растягивающих напряжений при передаче предварительного напряжения на бетон и при отсутствии замкнутых хомутов или недостаточном перепуске поперечных стержней (см. сеч. 1-1 на рис. 3.6);

продольные трещины 6 на нижних гранях поясов, возникающие от расслоения бетона при изготовлении ферм;

продольные трещины 7 вдоль арматурных стержней, возникающие от коррозии арматуры (могут иметь ширину раскрытия до 2 - 3 мм);

поперечные трещины 8 в стыках и узлах, возникающие вследствие усадки бетона в местах изменения сечения, отпуска натяжения, при захвате за узел над стойками в процессе подъема и т.п.;

поперечные односторонние трещины 9, в верхнем поясе, возникающие от усадки бетона, при неправильной транспортировке и хранении;

продольные трещины 10 в стыках полуферм составных ферм (например, составные фермы на основе серии ПК-01-27 ФСС-6-30-4А, l = 30 м), возникающие при отпуске натяжения арматуры, отгибе выпусков, при транспортировке и т.п. (см. рис. 3.7).

Рис. 5. Характерные дефекты и повреждения раскосных стропильных ферм с арочным верхним поясом

Рис. 3.6. Характерные дефекты и повреждения железобетонных стропильных ферм с арочным верхним поясом

Рис. 3.7. Характерные дефекты и повреждения железобетонных стропильных ферм (составных) с арочным верхним поясом

б) раскосные фермы, с параллельными поясами и фермы шпренгельного типа с закладными преднапряженными распорками

Для ферм данного типа характерны многие из дефектов и повреждений, приведенные для раскосных стропильных ферм с арочным верхним поясом. Поэтому приводятся дополнительные виды дефектов и повреждений, характерных для ферм с параллельными поясами (рис. 3.8) и ферм шпренгельного типа (рис. 3.9):

трещины 1 в узле с шириной их раскрытия > 0,1 мм, возникающие от недостаточной заделки арматуры раскоса в пояс, отступления от проекта в армировании узла (рис. 3.8);

трещины 2 в узле с шириной их раскрытия  0,4 мм, возникающие при отступлении от проекта в армировании узла (рис. 3.8);

трещины 3 на верхней поверхности верхнего пояса с шириной раскрытия до 0,1 мм, возникающие от усадки бетона (рис. 3.8);

поперечные трещины 4 в верхнем поясе с шириной раскрытия 0,3 мм, возникающие от строповки в пролете между узлами при подъеме, от ударов и т.п. (рис. 3.8);

поперечные трещины 5 в раскосах, возникающие от ударов при транспортировании, при неправильном складировании и т.п. (рис. 3.8);

продольные трещины 6 и скол площадки в зоне анкеровки, возникающие при неправильной установке опорных гребенок косвенной арматуры с одной стороны, вместо расположения их с двух сторон, навстречу друг другу (рис. 3.8);

поперечные трещины 7 в стыке закладного преднапряженного раскоса ферм шпренгельного типа, возникающие от усадки бетона, замоноличивания, от растягивающих усилий, а при ширине раскрытия более расчетной (0,3 - 0,4 мм) - от нарушения анкеровки выпусков арматуры (рис. 3.9);

продольные трещины 8 в торцевой части пояса, в стыке полуферм шпренгельного типа, возникающие при ударах из-за отсутствия в нём хомута, неправильном складировании и т.п. (рис. 3.9);

продольные трещины 9 в стыке полуферм шпренгельного типа, возникающие из-за разрыва одного из стержней, у конца накладок, при сварке на морозе (рис. 3.9).

Рис. 3.8. Характерные дефекты и повреждения раскосных ферм с параллельными поясами

Рис. 3.9. Характерные дефекты и повреждения раскосных ферм шпренгельного типа с закладными преднапряженными распорками

в) безраскосные фермы

Характерными дефектами и повреждениями железобетонных стропильных безраскосных ферм (рис. 3.10) могут быть:

малочисленные трещины 1 в стенках с шириной раскрытия более расчетной (0,3 мм), возникающие при отступлении от проекта в армировании узла и стоек, при перегрузке и т.п.;

малочисленные трещины 2 в стойке, с шириной их раскрытия более 0,3 мм, возникающие от смещения арматуры, перегрузки при наличии подвесных грузов, указанные трещины могут быть сквозными;

силовые трещины 3 в нижнем поясе, возникающие из-за недостаточного натяжения арматуры, перегрузки и т.п.;

трещины 4, аналогичные трещинам 4 на рис. 3.5;

силовые трещины 5 в нижней части стоек, возникающие из-за нарушения анкеровки арматуры стоек;

трещины 6, аналогичные трещинам 3 на рис. 3.5;

трещины 7 в нижней части стоек, с шириной раскрытия более расчетной (0,3 мм), возникающие при смещении арматуры.

г) подстропильные фермы

Характерными дефектами и повреждениями для подстропильных ферм являются в значительной части те же дефекты и повреждения, что и для арочных стропильных ферм (см. рис. 3.5, 3.6, 3.7), а также дефект 7 для безраскосных стропильных ферм (см. рис. 3.10). Перенесенные на подстропильную ферму, эти дефекты показаны также на рис. 3.11.

Данные о влиянии характерных дефектов и повреждений железобетонных стропильных и подстропильных ферм на их несущую способность и эксплуатационные свойства приведены в таблицах 9.1.1, 9.1.2 и 9.1.3.

Рис. 3.10. Характерные дефекты и повреждения железобетонных стропильных безраскосных ферм

Рис. 3.11. Характерные дефекты и повреждения железобетонных подстропильных ферм с параллельными поясами

Таблица 9.1.1

Данные о влиянии характерных дефектов и повреждений железобетонных стропильных и подстропильных ферм на их несущую способность и эксплуатационные свойства

Таблица 9.1.2

Таблица 9.1.3