Главная страница » Статьи » Балки перекрытия: причины разрушения и принципы обследования технического состояния
Балки перекрытия: причины разрушения и принципы обследования технического состояния
Балки перекрытия – конструктивные элементы здания, выполняющие основную несущую функцию, воспринимающие и распределяющие массу конструкций и объектов, расположенных выше. Располагаются балки горизонтально или диагонально, при их изготовлении используются различные материалы, от армированного железобетона до дерева.
Балки легче, в сравнении с крупными плитами перекрытий, при этом, способны обеспечить зданию необходимую прочность, жесткость, устойчивость к внешним воздействиям. Возможно это, впрочем, только при ответственном отношении к проектированию и строительству, правильном подборе материала балки, ее конфигурации и сечения.
Даже у самого прочного стройматериала, впрочем, есть свой срок службы. Постепенно балки утрачивают базовую несущую способность, нуждаются в замене или укреплении. Для своевременного обнаружения дефектов, чреватых обрушением, необходимо своевременно проводить обследования, руководствуясь определенными правилами и стандартами.
Разрушение балок: основные причины
По статистике, повреждения балок чаще всего спровоцированы следующими причинами:
- Пренебрежение производственными стандартами. Использование низкомарочного цемента, арматурной стали, сорт которой не соответствует эксплуатационным условиям, неправильные расчеты армирующего каркаса. Для деревянных балок актуален выбор неправильного сорта материала, пренебрежение антисептической и другой защитной обработкой. Набор прочности железобетонной балкой, выполненной по опалубочной технологии, должен происходить при определенных условиях по температуре и влажности, даже небольшие отклонения приводят к структурным нарушениям, отклонениям от проектной прочности.
- Нарушение правил хранения. Если во время хранения балка подвержена воздействию осадков, температурным перепадам, ее изначальные характеристики могут серьезно ухудшиться.
- Длительное воздействие влаги. Вода опасна для любых балок, независимо от материала. На металле появится сначала поверхностная, а потом и более глубокая коррозия, на бетоне – выщелачивания и следы ржавчины внутренней арматуры, на дереве – гнилостные поражения, признаки активности микроорганизмов, очаги грибка, плесени.
- Ошибки на стадии проектирования. Если несущая способность балки изначально не соответствует нагрузкам, которым она подвергается, то трещины появятся очень скоро.
- Механические воздействия, не предусмотренные изначальной проектной нагрузкой. Яркий пример – модернизация здания, надстройка дополнительных этажей, размещение тяжелого оборудования на крыше или верхних этажах, замена кровельных конструкций более тяжелыми. Чтобы исключить риск разрушения балки, предварительно ее нужно армировать. Воздействия могут быть и внешними, вызванными, например, проведением в непосредственной близости от объекта строительных работ, из-за чего он постоянно подвергается вибрациям, передающимся через грунт.
- Чрезвычайные происшествия как техногенного, так и природного характера: пожары, землетрясения, ураганы.
Необходимость обследования
Выявить все признаки разрушения балок, будь то трещины, расслоения материала-основы, коррозия, удается при комплексном обследовании. Оно требуется в следующих случаях:
- Наличие на перекрытии дефектов, видимых невооруженным глазом. Балка может растрескаться, покрыться ржавчиной, сильно деформироваться, отклониться от первоначального положения.
- Проверка качества проведенного укрепления несущего элемента.
- Переоборудование объекта, его переоснащение, модернизация, смена специфики эксплуатации, что во всех случаях сопряжено с повышением нагрузки.
- Необходимость проведения работ, сопряженных со снятием определенного сегмента несущего элемента для формирования технологических отверстий, размещения оборудования.
Обследование: нормы и схема
Основные цели обследования – установление фактического состояния несущего элемента, его характеристик, несущей способности, выявление повреждений. При проверке нужно руководствоваться ГОСТ 31937-2011 и СП 13-102-2003. Схема предполагает первоочередное выявление следующих характеристик:
- Материал, на основе которого изготовлена балка, будь то металл, древесина, бетон или железобетон.
- Конфигурация балки, ее длина, площадь сечения.
- Метод фиксации.
Непосредственно в процессе обследования специалисты должны установить следующее:
- Конструктивные особенности перекрытия, схема, в соответствии с которой проведено его армирование.
- Вид сборного железобетонного элемента.
- Структурные особенности и класс покрытия, опирающегося на балку.
- Состояние, в котором находятся опорные сегменты стен, выполняющих несущие функции и другие силовые элементы, воспринимающие массу балок.
- Выраженность поперечного прогиба, продольной деформации балки, при наличии таковых.
- Состояние, в котором находится защитное покрытие, при наличии такового. В основном, речь идет о гидроизоляции и теплоизоляции.
- Состояние, в котором находятся стыковочные узлы.
- Присутствие следов выщелачивания цемента, подтеков воды, ржавчины, органических поражений.
- Направление развития повреждений, его скорость.
В процессе обследования специалисты используют специальное оборудование для проведения неразрушающего контроля, отбирают пробы материала для их передачи в лабораторию. По результатам формируется отчет, в котором должно присутствовать следующее:
- Подробное описание всех обнаруженных повреждений, по возможности, текст сопровождается фотографиями.
- Причины, которые привели к появлению обозначенных выше дефектов.
- Общая оценка состояния, в котором находятся основные строительные и несущие конструкции здания.
Также специалисты разрабатывают план действий, направленных на возвращение изначальной прочности балки, либо достижение характеристик, превышающих проектные. Конкретные мероприятия и технологии определяются типом элемента, могут заключаться в наращивании сечения за счет наваривания дополнительных металлических элементов, формирования железобетонной обоймы, рубашки или торкретирования, наклеивании лент и полос на основе углеволокна. Профессиональное укрепление оправдано не только с технической, но и с экономической точки зрения, позволяет восстановить несущую способность без ущерба для безопасности при минимальных финансовых вложениях, отсутствии сложных работ, связанных с полной заменой балки.