Сообщение

Техническое обслуживание ДК зданий и сооружений

Содержание материала

Деревянные конструкции должны надежно работать в тече­ние всех сроков их нормальной эксплуатации, установленных СНиПом для капитальных сооружений - 50 лет, сельскохозяйст­венных построек - 20 и для временных зданий - 10 лет. Добро­качественно изготовленные и эксплуатируемые в нормальных условиях деревянные конструкции могут надежно работать зна­чительно дольше этих сроков. Нормальными условиями экс­плуатации являются такие, при которых деревянные конструкции не повреждаются, нагрузки, действующие на них, не превосходят их несущей способности, а температура и влажность не превы­шают допустимых. При нарушении этих условий деревянные конструкции могут преждевременно потерять свою несущую спо­собность и жесткость.

Тщательный осмотр деревянных конструкций должен быть произведен при приемке их в эксплуатацию и в дальнейшем повторяться периодически, не реже двух раз в год, как правило, осенью и весной. Внеочередной осмотр деревянных конструкций специалистом-строителем производится немедленно после обна­ружения в них явных существенных дефектов, а также после стихийных бедствий.

Обследование деревянных конструкций специальной эксперт­ной комиссией производится в случаях появления признаков опасности того, что конструкция в целом может прийти в ава­рийное состояние, например, при появлении больших прогибов или выхода из плоскости.

При обследовании и осмотре деревянной конструкции должны быть установлены и занесены в ведомость дефектов все дефекты, возникшие при изготовлении, транспортировании, хранении и монтаже и при нарушении нормального режима эксплуатации конструкций. В процессе осмотра главное внимание должно быть обращено на основные факторы, влияющие на несущую способ­ность конструкции: отклонение размеров элементов от проектных; наличие серьезных повреждений и недопустимых пороков дре­весины; отклонение размеров и количества соединений от проект­ных; наличие неправильно выполненных и разошедшихся соедине­ний; наличие перегрузки конструкций и недостаточного горизон­тального их закрепления; наличие недопустимых прогибов и вы­хода из плоскости; нарушение нормального температурно-влажно-стного режима; недостаточную влагопаротеплоизоляцию; нали­чие зон увлажнения, перегрева и очагов загнивания древе­сины.

Отклонение размеров элементов от проектных, наличие серь­езных повреждений и недопустимых пороков древесины могут привести к несоответствию несущей способности конструкции действующим на них нагрузкам. При осмотре особое внимание должно быть обращено на размеры и качество основных растя­нутых элементов конструкций, несущая способность которых осо­бенно зависит от наличия повреждений и недопустимых пороков древесины. При обнаружении указанных дефектов производится поверочный расчет конструкции с учетом этих дефектов. Если выявится, что конструкции имеют недопустимую несущую способ­ность, величины действующих на них нагрузок должны быть строго ограничены или конструкции усилены в соответствии с указаниями.

В процессе эксплуатации конструкции из древесины повышен­ной влажности в элементах при высыхании могут возникнуть продольные усушечные трещины. В большинстве случаев они незначительно снижают несущую способность элементов. Если они достигают нежелательной величины, их ликвидируют, вклеи­вая в них клиновидные вкладыши соответствующего размера на водостойком клее.


Отклонение размеров и количества соединений от проектных, а также наличие неправильно выполненных и разошедшихся соединений требуют к себе при осмотрах особого внимания, по­скольку состояние соединений в значительной степени определяет несущую способность конструкции. В первые годы эксплуатации конструкций происходит процесс обмятия нагруженных поверх­ностей соединений, а в конструкциях, изготовленных из древе­сины повышенной влажности, - также усушка, уменьшение раз­меров элементов. В результате этого плотность и монолитность соединений могут быть нарушены, болты и тяжи могут потерять первоначальное натяжение, появляются щели и зазоры между соединяемыми элементами. Ослабевшие болты и тяжи должны быть подтянуты и первоначальная плотность обязательно восста­новлена. При наличии более серьезных и опасных для несущей способности дефектов соединений они усиливаются в соответст­вии с указаниями.

Необходимо учитывать, что в большинстве случаев причинами аварийного состояния некоторых деревянных конструкций были неудовлетворительное качество соединений, наличие перегрузки конструкций и их недостаточного горизонтального закрепления, наличие недопустимых прогибов и выхода из плоскости. Пере­грузка конструкций, особенно постоянной нагрузкой, значительно снижает надежность их работы и сроки их нормальной работы, поскольку длительная прочность древесины значительно ниже кратковременной. При осмотрах необходимо строго следить, что­бы фактические действующие на конструкции нагрузки не превы­шали проектных. Недопустимые перегрузки могут возникнуть в случае применения более тяжелого утеплителя, при установке на перекрытии оборудования, укладке материалов, возникнове­нии на покрытиях снеговых или ледяных отложений, масса кото­рых превышает несущую способность конструкций. Показателем перегрузки является возникновение недопустимых прогибов кон­струкций.

При наличии перегрузки необходимо проведение провероч­ного расчета конструкций на действие фактических нагрузок. Если при этом будет установлено, что несущая способность конструкций недостаточна, величины нагрузок должны быть ог­раничены. Одним из эффективных способов ликвидации пере­грузки является замена утеплителя, имеющего значительную объемную массу, более легким, например изготовленным на осно­ве изделий из минеральной ваты и пенопластов, В случаях, когда ликвидация перегрузки невозможна, конструкции должны быть усилены в соответствии с указаниями.

Выход конструкций из вертикальной плоскости свидетельст­вует о недостаточной прочности их связей, которые должны быть усилены по специальному проекту.

Температурно-влажностный режим имеет решающее значение для долговечности деревянных конструкций, поскольку его нару­шение ведет к увлажнению и загниванию или перегреву и ослаб­лению древесины. При осмотрах особое внимание должно уде­ляться сохранности и водонепроницаемости- кровли, особенно в ендовах, протекание которой является одной из главных причин увлажнения древесины. В местах соприкоснования с бетоном и камнем должны быть проверены сохранность гидроизоляции и отсутствие конденсационного увлажнения древесины. Особое внимание должно быть обращено на наиболее подверженные конденсационному увлажнению основные узлы конструкций, опи­рающиеся на наружные стены. В зонах влажности должно быть проверено наличие очагов гниения. Для обнаружения внут­ренних очагов гниения элементы конструкций могут просверли­ваться. Все причины увлажнения древесины должны быть устра­нены. Водо- и теплоизоляционные слои покрытий и пароизоля-ционные участки в местах нарушений должны быть восстанов­лены, загнившие участки древесины удалены и заменены.

Части деревянных конструкций, подвергающиеся повышенно­му нагреву, должны быть изолированы от очагов недопустимого нагрева.

При обследовании, как правило, изучают техническую доку­ментацию, составляют детальные обмерные чертежи и поэлемент­ные дефектные ведомости. Устанавливают величины реально дей­ствующих нагрузок и выполняют поверочные расчеты. Отбирают образцы древесины и проверяют на наличие в них спор гнилост­ных грибков. Из древесины конструкций изготовляют стандарт­ные образцы, и путем лабораторных испытаний определяют ее прочность при необходимых видах напряженного состояния, главным образом при сжатии.

По результатам обследования составляют научно-техническое заключение. Это заключение содержит выводы о несущей способности конструкций, ее соответствии действующим нагрузкам и о мероприятиях, необходимых для обеспечения их дальнейшей на­дежной эксплуатации, в том числе о способах их усиления и антисептирования.


Усиление деревянных конструкций.

Усиление деревянных конструкций необходи­мо при: изменении начального технологического режима эксплу­атации; значительном возрастании нагрузки от оборудования и материалов; превышение несущей способности конструкций; до­пущении серьезных ошибок при проектировании, в результате которых несущая способность конструкций оказалась понижен­ной; недоброкачественных конструкциях, когда была применена древесина пониженной прочности с недопустимыми пороками или соединения выполнены с нарушением технологии и опасными дефектами; эксплуатации конструкций в ненормальных условиях; значительных перегрузках, увлажнении, механических поврежде­ниях, загнивании, приведших к снижению их несущей способ­ности.

Составление проекта усиления является первым этапом работ по усилению конструкций. Его выполняют на основании данных дефектных ведомостей, составленных в процессе осмотра - об­следования конструкций, сопровождаемых их точными обмерами. Прочность древесины усиливаемых конструкций должна быть оп­ределена путем испытаний стандартных образцов, вырезанных из ненагруженных частей конструкций. Обычно достаточно про­вести простейшие испытания образцов на сжатие вдоль волокон. Проект усиления должен учитывать все особенности эксплуата­ции конструкций, содержать рабочие чертежи деталей усиления и указания по производству работ. В проекте должны быть указания по антисептированию древесины конструкций и реко­мендации по их эксплуатации, а также предусмотрены мероприя­тия по технике безопасности.

Разгрузка конструкций является первым необходимым этапом производства работ по усилению. Разгрузку производят в большинстве случаев путем подпирания или вывешивания конструкций временными стойками из бревен или брусьев, при помощи клиньев (рис. 1) или домкратов, на которые передается вся нагрузка, действующая на конструкцию, включая их собственную массу. При подпирании конструкции поднимаются до такого положения, когда их прогиб исчезает.

Рис. 1. Вывешивание деревянных конструкций:

а-вывешмвание; б-узлы крепления; 1-конструкция; 2-стойки; 3-поперечина; 4-бобышка; 5-гвозди; 6-клинья.

clip_image002

При усилении опорных частей цельных балок можно ограни­читься одиночными стойками, подведенными под балки близ их опор. При усилении составных балок, ферм, арок и рам они должны быть подперты рядом стоек. Количество и размеры се­чений стоек зависят от пролета и нагрузки на конструкции и определяются по расчету.


Фермы, арки и рамы рекомендуется подпирать стойками двой­ного сечения с ветвями, располагаемыми по обе стороны конст­рукций, в фермах близ узлов верхнего пояса. Стойки чаще уста­навливают на парные, горизонтально положенные, острые широ­кие клинья из твердой древесины, встречная забивка которых позволяет поднимать стойки вместе с конструкциями. При необ­ходимости подъема конструкций на значительную высоту приме­няют винтовые домкраты.

В тех случаях, когда покрытие имеет слой тяжелого утепли­теля, например шлака, который по проекту усиления должен быть заменен на более легкий, следует произвести снятие утеп­лителя до начала усиления конструкций. После окончания работ по усилению стойки убирают, причем снятие с них нагрузок должно производиться постепенно, без рывков.

Усиление балочных покрытий и перекрытий в случае их пере­грузки, когда они не имеют никаких дефектов, наиболее целе­сообразно произвести путем уменьшения действующих на них нагрузок. Для этого можно поставить дополнительные балки рядом или в промежутке между существующими. Такой же эф­фект дает замена утеплителя или засыпки на более легкие.

 

Рис. 2. Усиление деревянных балок:

а-усиление концов брусчатых балок; б-усиление клеедеревянных балок; 1-балки; 2-болты; 3-нижний протез; 4-верхний протез; 5-гвозди; 6-строительная фанера; 7-перекрестные доски.

clip_image004


Усиление опорных частей прогонов и балок, опертых на на­ружные стены и пораженных гниением, производят следующим образом (рис. 2, а). После подпирания балки близ опоры пораженный гниением конец отрезают и сжигают. Удаленный конец балки заменяют новым металлическим или деревянным, называемым иногда протезом. Металлический протез состоит из отрезков стального швеллера или двух уголков, которые прикре­пляются к концу балки двумя болтами, а между металлом и дре­весиной прокладывается слой гидроизоляции.

Усиление составных балок (рис. 2,6). Наиболее часто встречается такой дефект составных балок, как недостаточное количество или неудовлетворительное качество соединений, не обеспечивающее совместную работу элементов балок. В балках на податливых соединениях может быть поставлено недостаточ­ное количество гвоздей, дубовых пластинок или может произойти скалывание древесины шпонок или колодок. В клееных балках может иметь место недостаточная прочность клееных соединений или имеются недопустимые непроклейки.

Усиление дощато-гвоздевых балок после их вывешивания производят путем дополнительной забивки гвоздей.

Усиление брусчатых и дощатоклееных балок после их подпи­рания производят с помощью накладок. С обеих сторон к балке по всей длине прибивают гвоздями полосы водостойкой фанеры толщиной не менее 10 мм. Такие гвозди не должны попадать в щели между брусьями или досками, поэтому забивать их следует по шаблону.


Усиление нижних поясов ферм. Нижние деревянные пояса ферм чаще других стержней нуждаются в усилении. Они явля­ются самыми ответственными растянутыми элементами конструк­ций. Однако в практике строительства их иногда изготовляют из древесины несоответствующей категории качества с недопус­тимыми пороками. В этом случае они требуют обязательного усиления - местного или общего. Местное усиление применяют в тех случаях, когда недопустимые дефекты концентрируются в отдельных точках пояса. Усиление в этом случае производят путем установки в этих точках дощатых накладок на болтах (рис. 3, а). Площадь сечения накладок принимают не меньше чем площадь сечения усиливаемого элемента. В некоторых слу­чаях для уменьшения податливости соединения применяются на­тяжные стыки из отдельных дощатых накладок на болтах, стя­нутых стальными тяжами с гайкой и уголковыми траверсами (рис. 3,6).

clip_image006

Рис. 3. Усиление растянутого элемента:

а-дощатыми накладками; б-стальными тяжами; 1-элементы; 2-накладки; 3-болты; 4-тяжи; 5-уголки.

clip_image008

Рис. 4. Усиление деревянных ферм:

а-усиление опорных узлов; б-усиление нижних поясов стальными тяжами; 1-пояса фермы; 2-стальной протез; 3-сварка; 4-болты; 5-ферма; 6-стальные тяжи; 7-стальные траверсы.

Общее усиление нижнего пояса (рис. 4, б) применяют в тех случаях, когда он имеет по длине многочисленные дефекты, и выполнение местных усилений нецелесообразно. В этом случае вдоль всего нижнего пояса ставят с боков два тяжа из арматур­ной стали, которые при помощи гаек крепят к поперечным тра­версам из прокатного металла, опирающимся на опорные узлы фермы.


Усиление опорных узлов ферм (рис. 4, а). Опорные узлы ферм, опирающиеся на наружные стены, нередко систематически увлажняются и подвергаются серьезным гнилостным пораже­ниям. Это ставит под угрозу несущую способность всей конструк­ции. Усиление дефектных опорных узлов производят путем заме­ны их стальными, называемыми протезами. После того как ферма полностью разгружена и стоит на подпорках, дефектный опорный узел отрезается.

Новый опорный узел - протез - в большинстве случаев изго­товляют из прокатной стали сварной конструкции. Он может состоять из двух горизонтальных и двух наклонных швеллеров, расставленных на ширину сечений поясов фермы. К горизонталь­ным швеллерам приваривают опорный лист. Между наклонными швеллерами приваривают стальную диафрагму. Верхний пояс фермы вводится между наклонными швеллерами протеза, упи­рается торцом в диафрагму и закрепляется монтажными бол­тами. Нижний пояс фермы вводится между горизонтальными швеллерами и соединяется с ними двумя рядами расчетных болтов.

Усиление верхних поясов ферм. Сжатые и сжато-изгибаемые стержни верхних поясов ферм, имеющие составное сечение, в ряде случаев при недостаточном количестве или качестве соеди­нений теряют проектную форму и выходят из своей плоскости. Их усиление заключается в установке рядом с ними, со стороны, противоположной выпучиванию, дополнительного бруса на бол­тах, препятствующего росту прогибов. Можно также путем натя­жения этих болтов или при помощи домкрата предварительно выпрямить элемент.

Сжато-изогнутые элементы конструкций, прогибающиеся в направлении изгиба, усиливают двусторонними фанерными или дощатыми обшивками на гвоздях аналогично составным балкам.

Усиление конструкции в целом производят при многочислен­ных дефектах и недостаточной общей несущей способности. Кон­струкции таких усилений всегда строго индивидуальны. Во мно­гих случаях достаточно эффективным является усиление конст­рукции стальными тяжами с нарезками и гайками на концах. Такие тяжи могут вводиться в состав решетки ферм в виде дополнительных растянутых раскосов или стоек. Они могут обра­зовывать непрерывные дополнительные растянутые пояса, так называемые подпружные цепи, тянущиеся от одной опоры до другой. В пролете подпружные цепи могут быть опущены при помощи дополнительных стоек значительно ниже нижней кромки конструкции. При этом общая высота конструкции увеличива­ется и соответственно усилия сжатия в ее верхнем поясе суще­ственно уменьшатся.

Усиление дефектных гибких арок может быть произведено путем установки ниже их дополнительной решетки, благодаря чему арка превращается в значительно более жесткую сегмент­ную ферму. В случаях, когда дефекты конструкции настолько серьезны, что ее усиление нецелесообразно, конструкцию удаля­ют и заменяют новой.