трехслойном поясе коробчатой металлической подкрановой балки пролетом 14 м, расположенной в зоне пресса. Остальные балки, эксплуатируемые более семидесяти лет, находятся в удовлетворительном состоянии, так как они не подвергались таким большим ударным воздействиям, передающимся через кран от мощного 600-тонного пресса.
Наиболее повреждаемая часть балок торцевая. Это вызвано, в том числе, и низким качеством сварных швов в этих зонах и неудачными конструктивными решениями узлов сопряжения балок с колоннами.
Интенсивность крановых воздействий на несущие конструкции определяется грузоподъемностью и режимом работы крана. Принята классификация режимов работы кранов Госгортехнадзором в «Правилах устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», а также группах режимов по ГОСТ 25546-82 (табл. 7.7.1).
Таблица 7.7.1 Характеристики режимов работы кранов
Режим
Группа
Коэффициент нагружения, Кр
Легкий (Л)
2К-ЗК
0,0001
Средний (С)
4K-6K
0,0001-0,01
Тяжелый (Т)
0,01-0,1
Весьма тяжелый (ВТ)
• 8К
0,1-1,0
Коэффициент нагружения Кр характеризует степень полной загрузки несущей конструкции в период ее эксплуатации.
Интенсивность температурных воздействий зависит от типа здания, его габаритов, системы вентиляции и мощности источников тепловыделения. По интенсивности нагрева конструкций технологические температурные воздействия делятся на три типа:
слабые
нагрев до 100 °С;
средние
нагрев до 200 С;
сильные
нагрев свыше 200 "С.
Для промышленных зданий и сооружений, испытывающих большие динамические воздействия, необходимо определить амплитуды, частоты и формы вынужденных колебаний, частоты собственных колебаний, а также повреждения, вызываемые вибрацией. Результатами воздействия вибраций могут быть повышенные и неравномерные осадки фундаментов и трещины в надземных
7.8. Диагностика оснований и фундаментов, перекрытий, стен здания
Основания и фундаменты
При обследовании оснований - грунтов, залегающих под фундаментами и воспринимающих от них нагрузку, необходимо обратить внимание на характеристики грунтов. Нужно изучить проектно-из-ыскательские материалы, акты на скрытые работы при проведении фундаментов, выявить характер грунтов, степень их пучинистости или просадочности, глубину промерзания, уровень грунтовых вод. Для этого отрывают шурфы и берут пробы грунта для лабораторных исследований.
Различают грунты: нормальные, пучинистые и просадочные. При нормальных фунтах равномерная и небольшая осадка не вызывает деформации зданий. Опасными для здания являются пучинистые грунты (глинистые и пылеватые грунты), которые при увлажнении и промерзании увеличиваются в объеме на 10 % . Под воздействием сил кристаллизации льда, находящейся в грунте воды, они передают нормальные силы снизу вверх на подошву фундамента и касательные силы при смерзании пучинистых грунтов с поверхностями фундаментов и стен подвала.
Нормальные силы пучения Nm, действующие на подошву фундаментов, можно определить по следующей приближенной формуле:
где п - коэффициент перегрузки, равный 1,1;
R - эмпирический коэффициент, принимаемый 0,06 кг/см; - площадь подошвы фундамента; ~ высота мерзлого слоя грунта, см. Если есть защита грунтов от избыточного увлажнения и промерзания (отмостки, теплозащитные подушки) и масса вышележащих конструкций превышает силы пучения, то разрушения фундаментов и стен здания не происходит. Промерзание грунта также опасно при последующем оттаивании грунтов и неравномерной осадке фундаментов (рис. 7.8.1, 7.8.2, 7.8.3).
конструкциях, большие смещения конструкций и оборудования, выпадение стекол, отслоение штукатурки, нарушение связей и соединений, отрыв закладных деталей и т. д.
Причиной деформаций зданий могут быть повреждения инженерных коммуникаций, из которых агрессивные воды попадают в грунты. Плохое качество гидроизоляции также вызывает коррозию стен фундаментов.
При высоком уровне грунтовых вод и отсутствии дренажа конструкции фундаментов и стены подвала находятся в воде, зачастую агрессивной, что вызывает их разрушение. В водном бассейне находится и грунт основания, возможна фильтрация и перемещение грунта из-под фундаментов. Разработка вблизи зданий котлованов изменяет влажностный режим грунтов и уровень грунтовых вод. Это вызывает деформацию грунтов и, как следствие, трещины в фундаментах и стенах здания (рис. 7.8.1, 7.8.2, 7.8.3).
Фундаменты разрушаются при действии агрессивных грунтовых вод, насыщенных щелочными, сульфатными и другими химическими веществами. При этом отслаивается защитный слой бетона и корродирует арматура.
Рис. 7.8.1. Суффозионное разрушение грунта под существующими фундаментами при открытом водоотливе: а - без ограждающего шпунта: б - при шпунте, не забитом до водоупора или недостаточно заглубленном ниже дна котлована; 1 - существующий фундамент; 2 - котлован
возводимого здания; 3 - области возможного образования пустот;
4 - грифоны; 5 - насос; 6 - шпунт; h ~ глубина погружения шпунта ниже отметки дна котлована
Динамические нагрузки от технологического и подъемно-транспортного оборудования также вызывают колебания и разрушения фундаментов.
Под воздействием блуждающих токов происходит электрохимическая коррозия арматуры в бетоне. В одном из электролитных цехов предприятия цветной металлургии через 5 лет эксплуатации оказались в аварийном состоянии: подземные конструкции, стены
