Реферат: Дефекты изготовления и монтажа строительных конструкций и их последствия

 Дефекты изготовления и монтажа строительных конструкций и их последствия


http://www.lenobl.ru/economics/building/dir/estate1/tqm/5_3


Введение

Качество строительных конструкций во многом зависит от качества строительно-монтажных работ, так как более половины дефектов этих конструкций вызывается нарушением правил их изготовления, возведения и монтажа. Под дефектами строительных конструкций обычно понимают их несоответствие стандартам, техническим условиям, нормам проектирования и проекту.

Дефекты строительных конструкций классифицируются по разным признакам. Наибольшее значение имеет классификация дефектов по причинам, их вызывающим: ошибки при проектировании, некачественное изготовление элементов конструкций, ошибки при производстве строительно-монтажных работ, неправильная эксплуатация зданий. Особую группу составляют ошибки при проектировании, вызванные отсутствием учета условий изготовления и монтажа конструкций. В этом случае даже при соблюдении в проекте норм проектирования создать качественную конструкцию не представляется возможным.

Классификация дефектов по причинам, их вызывающим, позволяет выявить причины дефектов и наметить способы их устранения и предупреждения.

Строители должны помнить, что если в проекте есть ошибки, если используются строительные материалы и изделия низкого качества, то нельзя построить конструкцию высокого качества. Поэтому прежде, чем начать строительство, нужно тщательно изучить проект, выявить в нем недостатки и согласовать с проектной организацией соответствующие изменения. При изготовлении и монтаже конструкций следует убедиться в их соответствии стандарту, техническим условиям и проекту. Если этого не сделать, то построенное здание будет иметь дефекты.

Каждый дефект характеризуется не только по причинам, его вызвавшими, но и размерами повреждения конструкции и возможными последствиями. Дефекты могут ухудшить нормальные условия эксплуатации (нарушить температурно-влажностный режим помещений, снизить звукоизоляцию ограждающих конструкций, повысить эксплуатационные расходы по зданию), снизить несущую способность конструкций, сократить их долговечность, привести к частичному разрушению и аварии здания. Дефекты, вызванные внешними воздействиями, обычно называют повреждениями конструкций. Все дефекты строительных конструкций, за исключением вызванных стихийными бедствиями, можно объяснить отсутствием надзора со стороны инженерно-технического персонала проектных, строительных и эксплутационных организаций, невысокой квалификацией исполнителей и, в ряде случаев, отсутствием их заинтересованности в выпуске высококачественной продукции.

^ 1. Дефекты производства земляных работ

Под дефектами производства земляных работ подразумеваются такие нарушения технологии этих работ, которые приводят в последствии к недопустимым деформациям надземной части здания или к значительному удорожанию работ.

При возведении здания наиболее часто встречаются следующие дефекты производства земляных работ:

- нарушение естественной структуры грунтов под подошвами фундаментов;

- отрывка котлована на глубину, большую, чем предусмотрено проектом;

- промораживание грунтов в основании фундаментов.

Многие грунты характеризуются тем, что в природном состоянии они достаточно плотные и молосжимаемые, но очень легко повреждаются при механическом воздействии землеройных и транспортных машин, а также при увлажнении, становясь при этом сильносжимаемыми. К этой категории грунтов относятся ленточные глины, пылеватые суглинки и супеси при высоком состоянии подземных вод.

Глинистые грунты сильно разрушаются застойными водами в котлованах при длительных перерывах в работах по возведению фундаментов. Сам по себе медленный темп постройки таит опасность неблагоприятных последствий для строящегося здания. Ленточные глины легко разрушаются поверхностными водами, поэтому застой дождевых вод в котловане совершенно недопустим. Нельзя в этом случае применять и открытый водоотлив, так как при интенсивной откачке вместе с удалением воды вымываются и частицы грунта основания. Для осушения котлована можно рекомендовать понижение уровня подземных вод с помощью иглофильтров.

Устранить действие напорных вод для сохранения ленточных глин можно путем отрывки специальных канав по периметру дна котлована за пределами фундаментов (рис. 1).

Рис.1 Схема устройства канав для устранения действия напорных вод на грунтовое основание:

^ 1 - уровень подземных вод; 2 - канава по периметру дна котлована;

3 - уровень воды в канавах; 4- граница фундаментов.

Можно использовать старинное средство по сохранению ленточных глин в период котлованных работ. На дне котлована оставляют слой грунта толщиной 20...50 см, который удаляют не ранее, чем накануне дня работ по возведению фундамента, и на такой площади. На которой эти работы могут быть выполнены в течении следующего дня, а еще лучше - непосредственно перед возведением фундамента.

В качестве примера неправильного производства котлованных работ можно привести начало строительства жилого кирпичного дома в Ленинграде. Проектом строительства этого дома было предусмотрено устройство сборных фундаментов из бетонных блоков и железобетонных подушек, уложенных на щебеночной подушке. Подошва фундаментов располагалась ниже уровня подземных вод. Грунты выше и ниже подошвы фундамента были представлены ленточными глинами. В проекте указывалось, что до устройства щебеночной подушки дно котлована должно быть предъявлено представителю проектной организации. Приток подземных вод был очень интенсивный. Строители несколько суток непрерывно вели открытый водоотлив, но осушить дно котлована не смогли, а лишь существенно увеличили его площадь, поскольку вместе с водой откачивались и частицы грунта. Произошло также разжижение грунта на дне котлована. В конце концов щебеночную подушку пришлось отсыпать не только под фундаментами, но и по всему котловану непосредственно в воду, прекратив водоотлив. За счет значительного увеличения площади и глубины котлована и объема щебеночной подушки намного возросла стоимость строительства. В этих условиях нужно было, не производя водоотлива, откапывать котлован частями на проектируемую глубину и сразу же засыпать щебнем.

Если в процессе котлованных работ дно котлована оказалось ниже проектной отметки, то необходимо выполнить подсыпку до проектной отметки с уплотнением грунта желательно для подсыпки применять песчаный грунт или щебень. Лучшим решением будет понижение отметки подошвы фундаментов до дна отрытого котлована. Это приведет к удорожанию фундамента, но исключит его большие неравномерные осадки.

Значительный ущерб зданию наносит промораживание пучинистых грунтов. Причем такое промораживание может происходить не только в процессе котлованных работ, но и позднее, если не было произведено утепление подвала.

В качестве иллюстрации последнего можно привести случай, когда двухэтажное кирпичное здание с подвалом из-за промерзания пучинистого грунта под фундаментами средних продольных стен раскололось вдоль на две части. Ширина трещин на верху торцевых стен достигла 10 см. Этого бы не произошло, если бы строители своевременно закрыли окна подвала и утеплили фундаменты под средними стенами, глубина заложения подошвы которых от пола подвала составляла всего 50 см.

На состояние грунтового основания отрицательно сказываются длительные перерывы в строительных работах. Годами стоят открытыми котлованы, а возведенные фундаменты не имеют обратной засыпки и защиты грунта от промерзания под подошвами фундаментов и к тому же находятся в условиях сильного увлажнения.

Если строительные работы возобновляются без выполнения специальных мер, разработанных с учетом реального состояния грунтов, то неизбежны большие неравномерные осадки фундаментов и деформации надземных конструкций.

^ 2. Дефекты железобетонных и бетонных фундаментов мелкого заложения

Деформации фундаментов и подземных частей зданий и сооружений происходит не только от неудовлетворительной работы грунтового основания, но и от недостаточной прочности фундаментов и смещения их из проектного положения.

При изготовлении сборных и монолитных бетонных и железобетонных фундаментов чаще всего встречаются следующие дефекты:

- снижение прочности бетона по сравнению с проектной;

- несоответствие арматуры по диаметру, количеству и классам стали проектному решению;

- несоблюдение требований к толщине защитного слоя, смещение арматуры из проектного положения;

- уменьшение проектных размеров фундаментов;

- смещение фундаментов как в плане, так и по высоте;

- некачественное выполнение монолитных железобетонных поясов в фундаментах;

- отсутствие или некачественное выполнение горизонтальной гидроизоляции фундаментов.

Снижение прочности монолитных фундаментов чаще всего происходит при их промораживании в зимних условиях и отсутствии ухода за бетоном в летнее время. Малая прочность бетона сборных фундаментов обычно связана с недостаточной тепловой обработкой при их изготовлении.

Понижение прочности бетона сказывается в основном на прочности фундаментов на продавливание. При низкой прочности бетона фундаментов под колоннами ухудшаются условия заделки колонны в фундаменте.

Уменьшение количества и прочности арматуры снижает прочность плитной части на изгиб, а подколонной части - на сжатие и раскалывание. Уменьшение толщины защитного слоя бетона приводит к коррозии арматуры и укорачивает срок службы фундаментов.

Сокращение размеров подошвы фундаментов увеличивает давление на грунт и осадку фундаментов. Уменьшение толщины дна стакана может вызвать продавливание его колонной.

Смещение фундаментов в плане делает невозможным нормальный монтаж надземной части здания. Колонны в этом случае получают наклон, а горизонтальные элементы перекрытий - недостаточное опирание. Смещение в плане ленточных фундаментов приводит к эксцентриситету приложения нагрузки от стен и ухудшает условия работы как фундаментов, так и стен.

Смещение фундаментов по высоте вызывает необходимость углубление дна стакана или уменьшения глубины заделки колонны в фундаменте. В первом случае может произойти продавливание фундамента колонной, а во втором - не обеспечивается достаточная заделка колонны в фундаменте. В ленточных фундаментах из-за их смещения по высоте появляется потребность в срубке верха фундамента или его наращивании.

Отсутствие или некачественное выполнение горизонтальной гидроизоляции фундаментов при эксплуатации повышает влажность стен.

Из-за низкой квалификации инженерно-технического персонала на строительстве могут образоваться непредсказуемые дефекты строительных конструкций. Примером может быть совершенно необычный случай разрушения фундаментов.

Под четырехэтажную кирпичную пристройку к каркасному зданию проектом было предусмотрено устройство монолитного бетонного ленточного фундамента. В основании фундамента залегали глинистые грунты. Работы по возведению фундамента велись в зимнее время, и по просьбе строителей проектная организация выдала проект сборного варианта фундамента из бетонных блоков и железобетонных подушек. Грунты при выполнении работ были заморожены, и производитель работ решил увеличить ширину подошвы фундамента. С этой целью он повернул на 90 вокруг вертикальной оси железобетонные подушки. Что увеличило ширину подошвы от 1,6 до 2,4 м. При этом рабочая арматура подушек стала перпендикулярной к плоскости действия изгибающего момента (рис.2). Слабая распределительная арматура в плоскости действия изгибающего момента оказалась явно недостаточной и оборвалась после оттаивания грунтов основания. Подушки переломились вдоль плоскостей боковых поверхностей фундаментных блоков, и фундамент дал большую неравномерную осадку. Четырехэтажная часть здания оторвалась от основного блока на 12 см.

Когда проектом предусматривается устройство песчаной подушки, или такую подушку делают при отрывании котлована на глубину, большую, чем указано в проекте, то не всегда ее достаточно уплотняют. Рыхлая, неравномерно уплотненная песчаная подушка вызывает неравномерную осадку фундаментов. Особенно неблагоприятные условия для устройства песчаной подушки создаются при работе в зимних условиях.

Часто встречаются случаи раннего замораживания бетона монолитных свайных ростверков. Последние имеют малое поперечное сечение, и их бетон быстро промерзает на всю толщину. Без прогрева бетона устройство таких ростверков в зимних условиях недопустимо. Монолитный свайный ростверк, возводимый в летних условиях, требует соответствующего ухода (сохранение влажности в период твердения и набора прочности). В противном случае бетон пересыхает и теряет прочность.

Рис.2 Схемы разрушения фундаментов из-за неправильной укладки железобетонных подушек (а)

и конструкции усиления (б):

1- железобетонная подушка; 2 - трещина в подушке; 3 - рабочая арматура подушки;

^ 4 - бетонные фундаментные блоки; 5 - поперечные железобетонные балки усиления;

6 - продольные балки усиления.

Свайные ростверки при низкой прочности бетона не могут быть надежными основаниями для надземных конструкций. При устройстве монолитных железобетонных ростверков необходимо исключить возможность вытекания из бетонной смеси цементного раствора. Для этого, если ростверк располагается на грунте, поверхность грунта должна быть уплотнена и покрыта слоем рубероида или толя.

Если грунты под ростверком пучинистые, то следует оставлять зазор между нижней поверхностью ростверка и грунтом, размером около 5 см. В этом случае потребуется опалубка для нижней поверхности ростверка.

Не уделяют должного внимания и устройству монолитных железобетонных поясов в фундаментах. Бетон этих поясов испытывает зимой раннее замораживание, а летом - пересушивание. Железобетонный пояс со слабым бетоном не обеспечивает связи арматуры с телом фундамента и может быть раздавлен вышерасположенными конструкциями. Поэтому, при возможности, железобетонные пояса лучше заменять армированными швами, не требующими ухода за ними как в зимних, так и в летних условиях.

^ 3. Дефекты возведения каменных конструкций

К наиболее характерным дефектам каменных конструкций, допускаемых при их возведении, могут быть отнесены:

- неоднородность растворной постели;

- применение вида и марок камня и раствора, не соответствующих проекту;

- некачественную перевязку камня в кладке, особенно опасную в сильно нагруженных столбах, простенках и пилястрах;

- отсутствие перевязки продольных стен с поперечными;

- пропуск или занижение сечений связей стен с колоннами или перекрытиями;

- утолщение горизонтальных швов кладки против предусмотренных нормами;

- плохое заполнение раствором вертикальных швов кладки;

- нарушение вертикальности стен и столбов;

- укладку прогонов и балок на стены и столбы без опорных плит;

- недостаточную длину опирания перемычек на стены;

- пропуск или уменьшение количества арматуры в армокаменных конструкциях;

- некачественное выполнение металлических покрытий парапетов, карнизов и поясков, а также примыканий кровли к стенам;

- неправильное выполнение температурных, осадочных и антисейсмических швов;

- дефекты кладки из-за нарушения правил производства работ в зимних условиях.

Все перечисленные дефекты, кроме первого, более или менее видимы и могут быть оценены количественно. Однако неоднородность растворной постели, оказывающая наибольшее влияние на прочность кладки, является скрытым, труднооцениваемым дефектом. Следует иметь в виду, что однородную растворную постель из малоподвижного раствора при толщине горизонтальных швов 10...12 мм может создать только каменщик высокой квалификации. Так как во многих случаях квалификация каменщика оказывается недостаточной, то рекомендуется выполнять ряд мероприятий, способствующих повышению однородности растворной постели:

- не применять жестких цементных растворов;

- внедрять подвижные растворы с пластифицирующими добавками;

- не допускать заужения горизонтальных швов (менее 12 мм);

- по согласованию с проектной организацией в сильно нагружаемых конструкциях предусматривать конструктивное сетчатое армирование;

- обожженный кирпич в летнее время применять в кладку только в увлажненном состоянии.

Однако для сильно нагруженных каменных конструкций (нижних этажей многоэтажных зданий) и этих мероприятий может оказаться недостаточно. Поэтому в таких случаях для кладки нужно использовать труд только высококвалифицированных каменщиков.

Занижение марки камня и раствора приводит к снижению прочности кладки. При этом прочность камня влияет на прочность кладки больше, чем прочность раствора. Снижение прочности раствора сказывается на прочности кладки тем сильнее, чем ниже высота камня. От прочности раствора больше зависит прочность кладки из камней неправильной формы, чем из камней, с формой правильного параллелепипеда. Наименьшее значение прочность раствора имеет в крупноблочной кладке, наибольшее - в бутовой. Все это следует принимать во внимание при оценке влияния допущенных отступлений в марках камня и раствора на прочность кладки.

Применение видов камней и раствора, не предусмотренных проектом, может вызвать серьезные последствия. Недопустимо использование камня, имеющего морозостойкость меньше проектной, силикатного кирпича вместо глиняного обыкновенного во влажных условиях и при низких расчетных температурах без изменения толщины наружных стен, полнотелого кирпича вместо пустотелого, тяжелого раствора в наружных ограждающих конструкциях вместо легкого и т. п. Такие замены могут привести к разрушению каменных конструкций и промерзанию наружных ограждений зданий.

Применение неправильной перевязки кирпича, (например, кладка столбов "в корзинку"), нарушающей связь верстовых рядов с забутовкой, заполнение забутовки стен кирпичным боем, могут вызвать обрушение сильно нагруженных столбов и простенков. Отсутствие перевязки наружной версты с забутовкой при кладке в зимних условиях методом замораживания приводит к обрушению наружного слоя стены при оттаивании кладки.

Часто встречающийся дефект - отсутствие перевязки продольных стен с поперечными - снижает устойчивость участков стен и пространственную жесткость здания. В случае неравномерной осадки основания при этом появляется возможность обрушения стен.

Пропуск или занижение сечений связей стен с колоннами и перекрытиями также уменьшает пространственную жесткость здания, что при появлении горизонтальных усилий может закончится обрушением участков стен.

Некачественное выполнение стен и анкеровки стен с колоннами и перекрытиями в случае аварийного локального разрушения стены, значительно увеличивает объем разрушения зданий.

Утолщение горизонтальных швов кладки по сравнению с требуемыми нормами по-разному может влиять на прочность кладки. С одной стороны, такое утолщение позволяет улучшить растворную постель под камнем, что приводит к повышению прочности кладки. С другой стороны, чем толще горизонтальный шов, тем больше растягивающие усилия в камне из-за разных деформативных свойств камня и раствора. В зависимости от того, какой из двух факторов оказывает большее влияние при утолщении горизонтального шва, происходит повышение или понижение прочности кладки. Утолщение горизонтальных швов до 30...40 мм снижает прочность кирпичной кладки на 10...15%. Эти данные приводятся для кладки, выполняемой каменщиком средней квалификации на пластичных растворах. Если кладка ведется каменщиком низкой квалификации, то ее прочность будет выше при толщине горизонтальных швов 15...20 мм, чем при толщине 10...12 мм.

При оценке допустимости применения утолщенных швов следует также учитывать и то, что раствор обычно имеет большую плотность, чем кирпич, и, следовательно, повышение доли раствора в кладке вызовет повышение ее теплопроводности.

Нужно иметь также в виду, что утолщение швов приводит к значительному перерасходу цемента.

Плохое заполнение вертикальных швов уменьшает прочность кладки, поскольку раствор в вертикальных швах препятствует свободной деформации камня в горизонтальном направлении в случае приложения вертикальной нагрузки. Пустые вертикальные швы, кроме того, являются концентраторами напряжений. Кладка с плохо заполненными швами становится легко продуваемой, ее теплопроводность существенно возрастает.

Нарушение вертикальности участков кладки, увеличивает эксцентриситет прилагаемой нагрузки и повышает внутренние усилия в кладке. Если продольные стены надежно перевязаны с поперечными, имеется надежная анкеровка всех стен в перекрытиях и перекрытия хорошо омоноличены, то дополнительные усилия в наклонных участках стен незначительны. При отсутствии перевязки стен и недостаточной анкеровке их к перекрытиям дополнительные усилия в наклонных участках стен и столбах могут достигать больших значений, особенно в простенках и столбах малого сечения.

Укладка балок и прогонов непосредственно на каменные стены или столбы без опорных плит так же, как и недостаточное опирание плит перекрытий и перемычек, может вызвать местное разрушение каменной кладки. К примеру, при опирании балки шириной 12 см и заделки ее в стену на 25 см, кирпиче М100 и растворе М50 расчетное сопротивление кладки на местное сжатие составляет 45 кН, а расчетная реакция конца балки может быть больше 100 кН.

Значительное влияние на несущую способность каменной кладки оказывает поперечное сетчатое армирование. В зависимости от количества поперечного армирования прочность армированной кладки может до двух раз превышать прочность неармированной.

Пропуск только одной сетки уменьшает эффект армирования в два раза.

Размеры сеток всегда должны быть больше размеров сечения армируемого элемента, чтобы можно было после выполнения кладки визуально проверить все параметры армирования: диаметр стержней, размер ячеек и шаг сеток.

Некачественное выполнение металлических покрытий парапетов, карнизов, поясков, а также примыкание кровли к стенам приводит к переувлажнению каменной кладки и разрушению ее при воздействии отрицательных температур.

При устройстве температурных, осадочных и антисейсмических швов встречаются следующие дефекты: отклонение швов от вертикали, выполнение шва не по всей высоте конструкции, устройство шва без четверти или шпунта. Если отклонение от вертикали или пропуск по высоте имеет осадочный шов, то он перестает отвечать своему назначению. При неравномерной осадке фундаментов стена в области дефектного шва получает разрушения. При отсутствии четверти или шпунта шов становится продуваемым, участок стены приобретает возможность перемещаться перпендикулярно к плоскости стены.

Отсутствие антисейсмического шва или части его приводит к увеличению объема разрушения здания при землетрясениях.

При производстве работ в зимних условиях встречаются случаи применения не очищенного от снега и льда камня, занижения требуемых марок раствора, неправильной дозировки противоморозных добавок. Все это в той или иной степени снижает конечную прочность кладки после ее оттаивания. Обрушение кладок, выполненных в зимних условиях, чаще всего происходит из-за того, что на период оттаивания кладки не принимаются необходимые меры по временному усиления каменных конструкций, обеспечению равномерного их оттаивания.

Если строители получили проект кирпичного здания, в котором в пределах одного этажа предусмотрено несколько марок кирпича и раствора, то следует добиться от проектной организации изменение этого проекта. В пределах одного этажа должны применятся как кирпич, так раствор только одной марки. В противном случае в конструкциях, в которых предусмотрены более высокие марки кирпича и раствора, может быть уложен кирпич и раствор более низких марок.

4. Дефекты изготовления и монтажа стеновых панелей крупнопанельных зданий

 ^ 4.1 Дефекты изготовления стеновых панелей крупнопанельных зданий

Основными дефектами изготовления стеновых панелей являются:

- снижение прочности бетона панелей;

- отступление от проектных размеров, превышающие допуски;

- пропуск или выполнение закладных деталей, не в соответствии с проектом;

- трещины и сколы бетона в панелях; непроектное армирование панелей;

- отклонение в плотности бетона панелей от проектных значений.

Снижение прочности бетона панелей приводит к уменьшению прочности стен. Чаще всего прочность бетона панелей оказывается ниже проектной из-за нарушения режима тепловой обработки панелей. Особенно опасен монтаж зданий из панелей, не набравших нужной прочности в зимних условиях, когда этот процесс происходит медленно, а нагрузки растут быстро.

Ускоренный монтаж здания в зимних условиях из панелей, набравших только половину проектной прочности, был одной из главных причин обрушения в феврале 1983 года в Ленинграде 15-этажного крупнопанельного здания перекрестно-стеновой конструктивной системы серии ЛГ-600.

Отступление от проектных размеров стеновых панелей, превышающие допуски, затрудняют выполнение стыков панелей друг с другом и с перекрытиями. При колебании высоты панелей горизонтальный растворный шов получается разной толщины и неоднородным. Это снижает прочность стен. При колебании длины панелей невозможно выполнить вертикальные швы между ними одинаковой толщины по всей высоте здания, к тому же затрудняется герметизация этих швов. При монтаже стен из панелей разных толщин нельзя расположить их в одной плоскости либо снаружи, либо внутри здания. Выход из вертикальной плоскости наружных поверхностей отдельных стеновых панелей недопустим по архитектурным соображениям. Отступление от одной вертикальной плоскости внутренней поверхности некоторых стеновых панелей наружных стен затрудняет качественное выполнение стыка этих панелей с панелями внутренних стен.

Прочность и устойчивость крупнопанельных зданий во многом зависит от стальных связей. Поэтому всякое отступление от проекта в конструкции и расположении стальных связей приводит к снижению прочности и пространственной жесткости здания. При этом даже увеличение сечения связи не всегда повышает несущую способность панельных стен.

Крупнопанельные здания должны быть устойчивы к прогрессирующему (цепному) разрушению в случае локального воздействия (взрыв газа или других взрывчатых веществ, пожар и т.п.). Эти требования означают, что локальные разрушения отдельных несущих конструкций не должны приводить к обрушению или разрушению соседних несущих элементов, на которые передается нагрузка, ранее воспринимавшаяся элементами, поврежденными аварийным воздействием. Устойчивость здания против прогрессирующего обрушения обеспечивается в основном за счет рационального конструирования связей между сборными элементами.

Такие связи должны иметь высокую пластичность, т.е. допускать большие абсолютные деформации. Нельзя в связях допускать выкалывание бетона или разрушение сварных швов. Слабейшим звеном должна быть собственно стальная связь, большие пластические деформации которой обеспечивают необходимые пластические деформации всего соединения. Поэтому если поставить связь сечением, большим проектного или меньшей длины, то может произойти выкалывание бетона у анкеров связи или разрушение ее сварных швов, что приведет к прогрессирующему разрушению здания.

Отсутствие антикоррозийного покрытия закладных деталей сокращает срок эксплуатации здания из-за преждевременного разрушения связей.

Трещины и сколы в бетоне панелей появляются обычно при небрежной распалубке и неправильном складировании стеновых панелей. При этом часто происходит разрушение защитно-декоративного покрытия. Отколы кромок и углов панелей портят внешний вид фасада здания, усиливают проницаемость швов между панелями. Нарушение защитно-декоративного покрытия приводит к увлажнению от действия косых дождей ячеистого и легкого бетонов панелей, что может вызвать быструю коррозию арматуры панелей и увеличивает теплопроводность стен.

Сквозные вертикальные трещины не снижают несущей способности панели на действие вертикальных усилий, но увеличивают проницаемость панели. Через сквозные трещины возможно проникание влаги и воздуха. Сквозные горизонтальные трещины зажимаются действием вертикальной нагрузки, однако и зажатые они снижают жесткость панели из плоскости стены.

Наиболее опасны наклонные трещины в стеновых панелях, сильно снижающие прочность стен. Без усиления такие панели не могут быть использованы при монтаже здания.

Уменьшение расчетного проектного армирования в железобетонных панелях снижает их прочность. Уменьшение или отсутствие конструктивного армирования в бетонных панелях может привести к их разрушению при транспортировании и монтаже.

Увеличение плотности бетона по сравнению с проектным снижает теплоизоляционные свойства панели. Уменьшение плотности бетона, как правило, уменьшает и его прочность.

^ 4.2 Дефекты монтажа стеновых панелей крупнопанельных зданий

Основными дефектами монтажа стен крупнопанельных зданий являются:

- некачественное выполнение горизонтальных и вертикальных стыков панелей;

- некачественное устройство стальных связей между панелями и между панелями и перекрытиями;

- смещение стеновых панелей из проектного положения;

- применение для монтажа непригодных панелей.

Наибольшее влияние на несущую способность горизонтальных швов при сжатии, трудно оцениваемое количественно, оказывает неоднородность растворной постели, приводящая к появлению в панелях концентрации напряжений, дополнительных изгибающих моментов и эксцентриситетов в приложении сжимающих усилий.

Если растворная постель выполнена с пропусками, то происходит снижение несущей способности горизонтального шва. Иногда допускаемая при монтаже установка жестких прокладок в горизонтальном шве может уменьшить его прочность при сжатии на 90%.

Добиться однородности растворной постели можно только в случае применения пластифицированных растворов. Использование чисто цементных растворов должно быть исключено.

С увеличением толщины растворных швов происходит некоторое снижение их прочности. Так, при толщине горизонтального шва 30 мм его прочность на сжатие оказывается меньше несущей способности шва толщиной 20 мм (обычно принимаемой в проектах) в зависимости от типа панели и прочности раствора всего на 4...13%. Однако однородную растворную постель легче создать при утолщенном шве. Поэтому вряд ли целесообразно делать горизонтальные швы тоньше 30 мм. При толщине горизонтальных швов более 40 мм для обеспечения прочности стыка необходимо их армировать стальными сетками из проволоки класса Вр-1 диаметром 4-5 мм с размером ячеек 50 мм.

Несущая способность платформенных и контактных стыков мало зависит от прочности раствора в швах. Если взять за исходную прочность раствора R=10 МПа, обычно принимаемую для крупнопанельных зданий, то при уменьшении прочности раствора до 2,5 МПа прочность опорного сечения панели снизится в зависимости от типа стыка только на 12...18%.

Прочность плоских горизонтальных платформенных и контактных стыков при сдвиге, зависит от прочности раствора и сил трения от действия вертикальных усилий. Эта прочность может оказаться недостаточной при малой прочности раствора в верхних этажах здания, где вертикальные усилия незначительны.

При монолитных стыках прочность горизонтальных швов пропорциональна прочности бетона омоноличивания.

Сопротивление сдвигу горизонтальных стыков с бетонными шпонками в большей степени зависит от прочности раствора, чем сопротивление плоских стыков от прочности раствора.

Некачественное выполнение вертикальных стыков панелей снижает жесткость стен, увеличивает их продуваемость, а также вызывает коррозию стальных связей между панелями.

Сохранность связей обеспечивается не столько их антикоррозионным покрытием (оцинкованием), сколько плотностью бетона омоноличивания. В плотном бетоне стальные неоцинкованные связи сохраняются так же долго, как арматура в железобетонных конструкциях. В то же время, стальные оцинкованные связи быстро коррозируют в рыхлом бетоне, особенно при попадании на него воды через вертикальные швы при косом дожде.

Получить плотный бетон в колодцах вертикальных швов можно только при укладке бетона послойно с применением глубинных вибраторов.

Приходилось наблюдать как бетон омоноличивания укладывался вручную без вибратора и после монтажа панелей двух этажей. Получить плотный бетон при такой укладке, конечно, совершенно невозможно.

Стальные связи между панелями и между панелями и перекрытиями должны быть выполнены в точном соответствии с проектом. Как занижение, так и завышение площади поперечного сечения связей будет уменьшать устойчивость к прогрессирующему (цепному) разрушению здания в случае локального воздействия.

Если стеновая панель смонтирована с наклоном из плоскости стены, то в ней возникают дополнительные усилия. Вертикальную силу, приложенную к верху наклонной панели, можно разложить на две силы, одну горизонтальную, равную произведению вертикальной силы на тангенс угла наклона панели к вертикальной плоскости, и, другую, направленную параллельно оси наклонной панели, равную частному от деления вертикальной силы на косинус этого угла. Из-за малости угла наклона можно принять, что, сила, параллельная оси наклонной панели, равна вертикальной. При надежной связи наклонной панели с перекрытиями горизонтальная сила, значение которой невелико, будет воспринята конструкциями, расположенными перпендикулярно к плоскости наклонной плиты (панелями внутренних стен). Таким образом, наклонная панель будет дефектной в основном с эстетической точки зрения.

При смещении панелей с проектных осей в пределах соседних этажей, появляется дополнительный эксцентриситет в приложении вертикальных усилий. Платформенные и монолитные стыки при этом несколько смягчают влияния смещения панелей, уменьшая эксцентриситет приложения нагрузки за счет включения в работу плит перекрытия.

Контактные и контактно-платформенные стыки стеновых панелей этим свойством не обладают, и при возведении стен и панелей с такими стыками требуется повышенное внимание к точности монтажа.

^ 5. Дефекты изготовления и монтажа железобетонных колонн

 5.1 Дефекты железобетонных колонн, вызванные ошибками при их  изготовлении

При изготовлении железобетонных колонн возможно появление различных дефектов. Основными из них являются следующие:

- несоответствие диаметра, количества, марок и классов стали арматурных стержней, а также их положения в сечении элемента проектным условиям;

- снижение прочности бетона;

- пропуск или смещение закладных деталей;

- несоответствие выпусков арматуры в стыковых узлах элемента проектному положению;

- несоблюдение толщины защитного слоя бетона, предусмотренного нормами;

- отклонение геометрических размеров от проектных значений сверх предусмотренных нормами;

- наличие трещин, сколов и каверн в бетоне.

Уменьшение количества стержней и их диаметра или применение менее прочной стали без соответствующего увеличения арматуры, приводит к снижению прочности колонн, и тем сильнее, чем с большим эксцентриситетом приложено продольное усилие. В связи с этим в колоннах крайних ря