5.8. Эксплуатация перекрытий и покрытий в составе которых отмечены плиты в аварийном состоянии, не допускается. Устанавливается обязательный режим мониторинга, выполняются мероприятия по восстановлению несущей способности или усилению.
5.9. Оценку технического состояния плит перекрытий и покрытий по внешним признакам проводят с применением схем таблицы 5.1 и Приложения Б на основе:
- определения геометрических размеров плит и их сечений;
- сопоставления фактических размеров с данными серий;
- соответствия фактической статической схемы работы плит принятой при расчете;
- наличия трещин, отколов и разрушений;
- месторасположения, характера и ширины раскрытия трещин;
- состояния защитных покрытий и защитного слоя бетона;
- прогибов и деформаций конструкций;
- признаков нарушения сцепления арматуры с бетоном;
- наличия разрыва арматуры;
- состояния анкеровки продольной и поперечной арматуры;
- степени коррозии бетона и арматуры измеряемой по толщине слоя коррозии или остаточного диаметра арматуры.
Наиболее распространенные повреждения плит покрытий и перекрытий приведены в таблице 5.1.
5.10. Конструктивные решения по восстановлению или повышению несущей способности плит, имеющих повреждения указанные в табл.5.1, приведены в Приложении А.
Таблица 5.1 - Примеры распространенных дефектов плит массового
применения
| п/п | Вид дефекта | Схема дефекта / Возможные причины возникновения | Мероприятия по устранению дефектов |
2 | 3 | 4 | |
| Недопусти- мый прогиб |   | Усиление по расчету нормальных сечений, защита от коррозии, заделка трещин, замена конструкцииРекомендуемые методы усиления по рисункам Приложения А: 1,2, 3,4, 6,7,8,9.При аварийном состоянии: 4,6,8 | |
| -превышение величины расчетной нагрузки на перекрытие,несоответствие фактической работы конструкции перекрытий принятой расчетной схеме или качества строительных материалов проекту,нарушение технологии производства работ при монтаже перекрытия,отклонение расположения рабочей арматуры от проектного положения. | |||
| 2 | Нормальные трещины в растянутой зоне |    действие изгибающего момента при перегрузке,снижение прочности бетона,уменьшение диаметра рабочей арматуры в результате коррозии | Усиление по расчету нормальных сечений, защита от коррозии, заделка трещинРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 1,2,3,5,6,7,8,9,10,12,13,14,15,16,17,18,20При аварийном состоянии: 4,6,8,11,19 |
| 3 | Наклонные трещины у опор |   действие поперечной силы и изгибающего момента при перегрузке,снижение прочности бетона,уменьшение площади поперечной арматуры | Усиление по расчету наклонных сечений, защита от коррозии, заделка трещинРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 6,7,8,11,18,19При аварийном состоянии: 6,7,8,11,18,19 |
| 4 | Приопорные трещины |   нарушение анкеровки,проскальзывание арматуры | Усиление опорных участков плитыРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 2,3,5,6,9,12,18При аварийном состоянии: 4,6,8,11,19 |
| 5 | Трещины вдоль арматуры, ржавые подтеки, обрушение защитного слоя бетона |     коррозия арматуры в результате нарушения защитного слоя бетона,воздействие влаги и агрессивных сред | Восстановление защитного слоя бетона, защита арматуры от коррозии, усиление плиты по расчетуРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 6,8,9,12,14,17,18,20,19При аварийном состоянии: 4,6,8,11,19 |
  6 | Трещины в полках плит, продавливани е полки |   -действие изгибающего момента при перегрузке,-снижение прочности бетона,- уменьшение диаметра рабочей арматуры в результате коррозии,-крепеж технологического оборудования. | Усиление по расчету полок и плиты, защита арматуры от коррозии, заделка трещинРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 1,2,15,16При аварийном состоянии: 1,2,15,21 |
| 7 | Трещины по контуру полок плит |   - недостаточная анкеровка арматуры полки в продольных ребрах | Усиление полки плитыРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 1,2,15,16При аварийном состоянии: 1,2,15,21 |
| 8 | Усадочные трещины |   -усадочные и температурно-влажностные деформации бетона | Шпатлевка поверхностных трещин, инъектирование глубоких трещин |
| 9 | Нормальные трещины в сжатой зоне |   -большие усилия обжатия напрягаемой арматурой при изготовлении плиты, неправильная перевозка и складирование | Усиление по расчетуРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 1,2,15,16При аварийном состоянии: 1,2,15,21 |
| 10 | Раздробление бетона между наклонными трещинами |   раздавливание бетона главными сжимающими напряжениями при перегрузке,снижение прочности бетона | Усиление плитыРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 11,18,24При аварийном состоянии: 19,22,24 |
| 11 | Сколы бетона, продавливание полки |   -механические повреждения при перевозке и эксплуатации,- оголение арматуры с целью подвески технологического оборудования | Восстановление разрушенных участков, снятие подвесок и крепленийРекомендуемые схемы усиления по рисункам Приложения А: 14,17,18,22,24,25При аварийном состоянии: 19,22,24 |
| 12 | Отслоение лещадок бетона |   -огневое воздействие,- коррозия арматуры, давление новообразований (солей, льда) | Восстановление поврежденных участков, усиление по расчету, защита от агрессивного воздействия среды |
| 13 | Шелушение поверхности бетона |   -воздействие агрессивных сред,- попеременное замораживание-оттаивание или увлажнение-высыхание | Защита от агрессивного воздействия среды, восстановление поврежденных поверхностей бетона |
| 14 | Продольные трещины вдоль пустот между ребрами в верхней, нижней или обеих полках. |   усадочные деформации,недостаточная толщина полки,гибкость металлоформы,неравномерная плотность бетона,смещение и эксцентриситет напрягаемой арматуры,наполнение водой с последующем замерзанием в зимний период. | Поврежденные полки плит и ближайший канал необходимо заделать бетоном с инъецированием в трещины. Допускается применять и без исправления только в плитах, работающих по балочной схеме. Не допускается их применение при возможности появления сосредоточенных нагрузок. |
| 15 | Трещина, идущая обычно по верхней полке, иногда пересекающая всю плиту.Трещина идет перпендикуля рно к боковым граням или под углом 15...50°. |   усадка,дефекты при формовании,большие растягивающие напряжения в сжатой зоне бетона от усилия предварительного обжатия,дефекты строповки (неравномерное распределение усилий) или крепления при транспортировке. | Если трещина в верхней зоне не превышает 0,1 мм, то пустоты, расположенные в зоне трещины, заделывают инъецированием бетона с целью уменьшить влияние поперечной силы в зоне трещины. Эти же трещины сверху или снизу в области положительных моментов могут не требовать заделки.Если трещина превышает 0,1 мм, плита выбраковывается или может быть по ней перепилена и части плиты используют для перекрытия уменьшенных пролетов.Плиты, применяемые после заделки пустот, должны быть проверены расчетом на поперечную силу, если трещина расположена у края плиты или следует учесть увеличение прогиба, если трещина в середине. |
5.11. К признакам, характеризующим аварийность железобетонных плит покрытий и перекрытий относятся:
- отслоение защитного слоя и продольные трещины вдоль рабочей арматуры в зоне ее анкеровки с явными признаками коррозии арматуры; - пропитка нефтепродуктами в зоне анкеровки рабочей арматуры, снижающая ее сцепление с бетоном;
- уменьшение в результате коррозии поперечного сечения рабочей арматуры в растянутой зоне на 50%;
- разрывы отдельных стержней рабочей продольной и поперечной арматуры;
- наличие в зоне среза наклонных трещин, пересекающих растянутую и сжатую зоны;
- наличиевпролетнойзонеплитынормальныхтрещинс разветвленными концами;
- наличие с признаков разрушения бетона сжатой зоны;
- деформации закладных деталей с расстройством стыков;
- уменьшенная против требований норм площадь опирания плит перекрытий и покрытий;
- значительные (более 1/50 пролета) прогибы изгибаемых элементов при наличии трещин в растянутой зоне с раскрытием более 0,5 мм.
5.12. Величины предельно допустимых прогибов приведены в СП 20.13330. Прогиб железобетонных элементов при действии постоянных и временных нагрузок во всех случаях не должен превышать 1/150 пролета и 1/75 вылета консоли.
5.13. Ширину раскрытия трещин в плитах измеряют в местах максимального их раскрытия и на уровне центра тяжести арматуры растянутой зоны элемента. Допустимая ширина раскрытия трещин для различных классов арматуры приведена в табл.5.2.
Таблица 5.2. Предельно допустимая ширина раскрытия трещин
Арматура классов | |||
A240, A300, A400, A500, B500, A600 | Aн600С | A800, A1000, Bр1200-Bp1400, K1400,1500(K- 19, К-7), К1600(12мм) | Bр1500, К1500(К-7), К1600( 6 и 9мм) |
| αcrc1=0,4 мм, αcrc2=0,3 мм | αcrc1=0,4 мм, αcrc2=0,4 мм | αcrc1=0,3 мм, αcrc2=0,2 мм | αcrc1=0,2 мм, αcrc2=0,1 мм |
| Примечание:αcrc1 – непродолжительное раскрытие трещин; αcrc2 – продолжительное раскрытие трещин | |||
5.14. При выявлении участков конструкций с повышенным коррозионным износом, связанным с местным (сосредоточенным) воздействием агрессивных факторов, особое внимание необходимо обращать на следующие элементы и узлы конструкций:
- плиты примыкающие к наружным стенам помещений;
- плиты перекрытий над проездами;
- участки плит покрытия, расположенные вдоль ендов, у воронок внутреннего водостока, наружного остекления и торцов фонарей, торцов здания;
- зоны перекрытий, находящиеся в помещениях с повышенной влажностью или в которых возможны протечки;
5.15. Зафиксированная картина дефектов и повреждений плит покрытий и перекрытий, в большинстве случаев, позволяет выявить причины их происхождения и может быть достаточной для оценки технического состояния. Если результатов визуального обследования для решения поставленных задач недостаточно, проводят детальное (инструментальное) обследование.
5.16. При обследовании конструкций для определения прочности бетона применяют методы неразрушающего контроля и руководствуются ГОСТ 22690, ГОСТ 17624 и ГОСТ Р 53778
5.17. Проверку и определение системы армирования железобетонных конструкций (расположение арматурных стержней, их диаметр и класс, толщина защитного слоя бетона) проводят в соответствии с ГОСТ Р 53778
5.18. При наличии увлажненных участков и поверхностных высолов на бетоне конструкций определяют размеры этих участков и причину их появления.
5.19. Для определения степени коррозионного разрушения бетона (степени карбонизации, состава новообразований, структурных нарушений бетона) используют соответствующие физико-химические методы.
5.20. При оценке технического состояния арматуры и закладных деталей, пораженных коррозией, определяют вид коррозии, участки поражения и источник воздействия.
5.21. Выявление состояния арматуры элементов железобетонных конструкций проводят удалением на контрольных участках защитного слоя бетона с обнажением рабочей арматуры.
5.22. Прогибы перекрытий определяют методами геометрического и гидростатического нивелирования.
5.23. При обследовании конструктивных элементов железобетонных перекрытий необходимо определить геометрические размеры этих элементов, способы их сопряжения, расчетные сечения, прочность бетона, толщину защитного слоя бетона, расположение и диаметр рабочих арматурных стержней.
5.24. Для обследования элементов перекрытий и определения степени их повреждения выполняют вскрытия перекрытий. Общее число мест вскрытий определяют в соответствии с ГОСТ Р 53778, в зависимости от общей площади перекрытий в здании или количества плит. Вскрытия выполняют в наиболее неблагоприятных зонах (у наружных стен, в санитарных узлах и т. п.). При отсутствии признаков повреждений и деформаций число вскрытий допускается уменьшить, заменив часть вскрытий определением диаметра и положения рабочей арматуры магнитометрическим методом по ГОСТ 22904.
5.25. Заключение по итогам обследования технического состояния плит покрытий и перекрытий включает в себя:
- оценку технического состояния (категорию технического состояния);
- материалы, обосновывающие принятую категорию технического состояния плит в составе перекрытий и покрытий, включая результаты поверочных расчетов;
- обоснование причин появления дефектов и повреждений в плитах перекрытий и покрытий (при наличии);
- задание на проектирование мероприятий по восстановлению или повышению несущей способности (при необходимости).
5.26. Поверочные расчеты обследуемых конструкций производятся при изменении действующих нагрузок, объемно-планировочных решений и условий эксплуатации, с целью проверки их несущей способности и пригодности к нормальной эксплуатации в изменившихся условиях, а в случае обнаружения дефектов и повреждений - с целью установления фактического технического состояния конструкций, отличающегося от проектного.
5.27. В первом случае поверочные расчеты допускается выполнять, исходя из проектных данных о геометрических размерах конструкций, классе (марке) бетона, классе арматуры, армировании и расчетной схеме конструкции.
5.28. Если требования расчетов по проектным материалам не удовлетворяются, либо отсутствуют проектные данные, а также в случае обнаружения дефектов и повреждений, поверочные расчеты производятся по результатам детального обследования конструкций.
5.29. При выполнении поверочных расчетов обследуемых конструкций при обосновании могут учитываться разгружающее влияние примыкающих конструкций, распора, совместная работа перекрытия с конструкцией пола и т.д.
5.30. В результате поверочных расчетов устанавливается вероятная схема разрушения конструкции, исходя из которой производится выбор способа усиления(при необходимости).
5.31. Поверочные расчеты полит покрытий и перекрытий производятся в соответствии с требованиями СП 63.13330. Конструкция считается пригодной к дальнейшей эксплуатации без усиления, если выполняются все требования СП 63.13330 по первой и второй группам предельных состояний.
5.32. Расчет обследуемых конструкций по предельным состояниям второй группы не производится, если прогибы и ширина раскрытия трещин меньше предельно допустимых, а новые нагрузки не превышают действующие на момент обследования.
5.33. При расчете должны быть проверены сечения конструкций, имеющие дефекты и повреждения, а также снижение прочности бетона на 20% и более.
5.34. При выполнении поверочных расчетов учитываются коэффициенты условий работы бетона и арматуры (СП 63.13330 ), а также степень влияния дефектов и повреждений.
5.35. Расчетные характеристики бетона для поверочных расчетов по первой и второй группам предельных состояний определяются по СП 63.13330 в зависимости от класса бетона В (если поверочные расчеты выполняются по проектным данным обследуемых конструкций, запроектированных по ныне действующим нормам с нормируемой характеристикой бетона на сжатие - классом бетона В) или по результатам определения фактической прочности бетона при обследовании). Для промежуточных значений условного класса бетона по прочности на сжатие расчетные характеристики определяются линейной интерполяцией.
5.36. Расчетные характеристики арматуры для поверочных расчетов определяются по СП 63.13330, исходя из класса, установленного по проектным данным, по результатам испытаний вырезанных образцов ( ГОСТ 12004), по результатам химического анализа (ГОСТ 28473) или при отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов для испытания - по ее профилю.
5.37. При местном разрушении бетона сжатой зоны конструкции поверочный расчет производится при фактических геометрических размерах поперечного сечения за вычетом разрушенного участка.
5.38. При наличии силовых продольных трещин в месте сопряжения полки и ребра плит покрытий и перекрытий площадь сечения свесов полки в расчете не учитывается.
5.39. При наличии продольных трещин в зоне анкеровки рабочей арматуры к расчетному сопротивлению арматуры вводится понижающий коэффициент, равный: для средних стержней рядов арматуры – 0,5; для угловых – 0,25.
5.40. При повреждении арматуры коррозией, обрыве части стержней арматуры поверочный расчет производится с учетом фактического уменьшения сечения или отсутствия части арматуры железобетонного элемента.
5.41. Арматура из высокопрочной проволоки в расчетах не учитывается при наличии язвенной или питтинговой коррозии, а также, если коррозия вызвана хлоридами.
5.42. В случае нарушения сцепления с бетоном отдельных стержней рабочей арматуры в ребристых плитах покрытий и перекрытий в растянутой зоне на участке по длине элемента (откол защитного слоя, коррозия арматуры) при обеспеченной анкеровке по концам, несущая способность плит снижается, а деформативность увеличивается. Методика предварительной оценки влияния нарушенного сцепления на прочность нормальных сечений и деформативность плит пролетом до 6 м приведена в приложении Е.
5.43. В результате поверочных расчетов железобетонных конструкций в соответствии с алгоритмом представленным на рисунке 5.1, категория технического состояния конструкции, приведенная в приложении Б, уточняется. Исходя из категории состояния выбираются методы восстановления и усиления.
Mu и Qu – несущая способность по изгибающему моменту и поперечной силе соответственно; fu и acrc,u – нормируемые значения прогиба и ширины раскрытия трещин
Рисунок 5.1 Алгоритм оценки технического состояния железобетонных плит перекрытий и покрытия
5.44. Выбор способа достижения требуемых эксплуатационных качеств железобетонных плит перекрытий и покрытий производится на основе данных обследования с учетом выявленных дефектов и поверочных расчетов в соответствии с табл.5.3.