По своему функциональному назначению здания с железобетонным каркасом в большинстве случаев относятся к объектам производственного или общественного назначения, которые, в свою очередь, могут быть одноэтажными или многоэтажными.
Основные конструктивные схемы зданий с железобетонным каркасом:
- с несущими наружными кирпичными стенами и внутренним неполным каркасом;
- каркасные с самонесущими наружными стенами;
- каркасные с кирпичным заполнением в плоскости каркаса;
- каркасные с навесными стеновыми панелями (из обычного или легкого бетона) или облегченными панелями типа “сандвич”.
Основные причины повреждений и дефектов зданий с железобетонным каркасом:
- изменение гидрогеологических условий в основании фундаментов;
- неравномерные осадки фундаментов;
- коррозия материалов несущих и ограждающих конструкций;
- неудовлетворительная эксплуатация;
- перегрузки;
- воздействие высоких температур;
- воздействие инерционных сил, превышающих расчетные, при землетрясениях и авариях техногенного характера;
- ошибки при проектировании;
- нарушение технологии изготовления и монтажа.
Здания с железобетонным каркасом могут иметь ряд характерных повреждений и дефектов, обусловленных особенностями конструктивных решений этих зданий. К числу этих особенностей следует отнести:
- сопряжение сборных элементов каркаса между собой и со стеновым ограждением или заполнением;
- сопряжение стен-диафрагм и перегородок с элементами каркаса;
- требования к качеству армирования и замоноличивания стыков;
- особенности конструктивных решений лестничных клеток и их сопряжений с основными несущими конструкциями, а также деформационных и антисейсмических швов.
Характерные дефекты железобетонного каркаса приведены ниже.
| № п/п | Вид повреждения и дефекта, место расположения и характерные признаки обнаружения | Вероятные причины возникновения и методы обнаружения | Возможные последствия и меры по предупреждению дальнейшего развития или по устранению |
| Здания с несущими и самонесущими стенами | |||
| 1 | Наклонные, вертикальные и горизонтальные трещины в кирпичных стенах | Неравномерные осадки фундаментов стен и каркаса здания, перегрузки в местах опирания балок; смещение каркаса от динамических и крановых нагрузок. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности стен и пространственной жесткости; снижение эксплуатационных характеристик за счет нарушения тепловлажностного режима, снижение долговечности. Устранение причин возникновения. Усиление по расчету с устройством тяжей или восстановлением анкеровки |
| 2 | Отрыв поперечных (торцевых) и продольных стен от каркаса | Нарушение анкеровки стен от неравномерных осадок фундаментов стен и каркаса; смещение каркаса от перегрузок и крановых нагрузок. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности стен, пространственной жесткости и эксплуатационных характеристик здания. Устранение причин возникновения. Усиление по расчету с устройством тяжей или восстановлением анкеровки. Заделка трещин |
| 3 | Трещины в плитах перекрытий и покрытий, сдвиги плит относительно стен и по швам | Неравномерные осадки фундаментов стен и каркаса; смещение каркаса от перегрузок и крановых нагрузок; перегрузка плит. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, пространственной жесткости и эксплуатационных характеристик здания. Устранение причин возникновения. Усиление по расчету с устройством тяжей или восстановлением анкеровки. Заделка трещин |
| 4 | Трещины и сколы бетона в основаниях колонн с оголением и выпучиванием арматуры | Смещение колонн от неравномерных осадок и перегрузок, от горизонтальных составляющих динамических крановых и сейсмических нагрузок. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, пространственной жесткости и эксплуатационных характеристик здания. Устранение причин возникновения. Усиление по расчету с устройством тяжей или восстановлением анкеровки. Заделка трещин |
| 5 | Трещины, сколы и разрушение бетона в консолях и оголовках колонн с оголением и выпучиванием арматуры. Смещение опорных частей балок и ферм относительно колонн | Смещение колонн от неравномерных осадок и перегрузок, от горизонтальных составляющих динамических крановых и сейсмических нагрузок. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, пространственной жесткости и эксплуатационных характеристик здания. Устранение причин возникновения. Усиление по расчету с устройством тяжей или восстановлением анкеровки. Заделка трещин |
| 6 | Трещины, сколы и разрушение бетона в опорных участках и пролетах балок с оголением и выпучиванием арматуры | Перегрузки, смещение и уменьшение площади опирания опорных участков; ошибки при монтаже; коррозия и разрушение деталей стыковочных узлов. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, пространственной жесткости и эксплуатационных характеристик здания. Устранение причин возникновения. Усиление по расчету с устройством тяжей или восстановлением анкеровки. Заделка трещин |
| 7 | Разрушение каменной кладки в местах опирания железобетонных элементов перекрытий и покрытий | Перегрузки, отсутствие опорных подушек, смещение опорных участков железобетонных элементов с подушек, замачивание кладки. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Разгрузка и восстановление кладки и опорных подушек. В необходимых случаях – усиление по расчету |
| 8 | Отрыв стен перегородок от каркаса, трещины и вывалы | Неравномерные осадки фундаментов, смещение каркаса, отсутствие или разрушение анкеровки с каркасом. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и эксплуатационных характеристик. Восстановление анкеровки и кладки. В необходимых случаях – усиление по расчету |
| 9 | Вырыв или разрывы закладных деталей, разрывы сварных швов и болтовых соединений | Неравномерные осадки фундаментов, смещение каркаса, перегрузки, коррозия металла и ошибки при монтаже. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и пространственной жесткости. Разгрузка и восстановление стыковочных узлов. В необходимых случаях – усиление по расчету |
| Здания с навесными панелями и кирпичными заполнением в плоскости каркаса | |||
| 10 | Разрушение и вывалы каменной кладки из плоскости каркаса | Неравномерные осадки фундаментов, смещение каркаса, перегрузки, коррозия и разрушение анкеровки. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение эксплуатационных характеристик. Устранение причин, восстановление кладки и анкеровки с каркасом |
| 11 | Трещины в элементах каркаса и стеновых панелях вблизи закладных деталей | Неравномерные осадки фундаментов, смещение элементов каркаса, перегрузки. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и пространственной жесткости. Устранение причин, усиление по расчету. Заделка трещин |
| 12 | Трещины по швам замоноличивания панелей. Трещины панелей, расхождение горизонтальных и вертикальных швов, выпадение герметика в стыках панелей | Неравномерные осадки фундаментов, смещение элементов каркаса, перегрузки. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение эксплуатационных характеристик. Устранение причин, заделка трещин, герметизация стыков |
| 13 | Трещины и сколы в стенах-диафрагмах жесткости в местах их стыковки с каркасом | Неравномерные осадки фундаментов, смещение элементов каркаса, перегрузки, коррозия металла стыковочных узлов, ошибки при строительстве. Метод выявления – визуально-инструментальный | Нарушение пространственной жесткости. Устранение причин, восстановление стыковочных узлов, заделка трещин. В необходимых случаях – замена или усиление по расчету |
| 14 | Вертикальные и наклонные трещины в зонах узловых сопряжений элементов каркаса, а также со стенами, перегородками и в местах опирания подкрановых балок и конструкций перекрытий и покрытий | Неравномерные осадки фундаментов, смещение элементов каркаса, перегрузки, коррозия металла стыковочных узлов, ошибки при строительстве. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и пространственной жесткости. Устранение причин, заделка трещин, усиление по расчету |
| Отдельные конструктивные элементы. Колонны | |||
| 15 | Продольные трещины по всему сечению | Перегрузки при центральном сжатии. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение прочности бетона и несущей способности. Усиление по расчету |
| 16 | Продольные трещины в сжатой зоне | Перегрузки при малых эксцентриситетах. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности из-за снижения прочности бетона и коррозии арматуры. Усиление по расчету |
| 17 | Нормальные трещины в растянутой зоне и продольные трещины в сжатой зоне | Перегрузки при больших эксцентриситетах. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности из-за снижения прочности бетона и коррозии арматуры. Усиление по расчету |
| 18 | Нормальные трещины по всему сечению | Деформации при складировании, перевозке и монтаже. Воздействие продольных нагрузок при большой гибкости из плоскости. Температурно-влажностные деформации бетона. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, возможно аварийное состояние. Усиление по расчету |
| 19 | Нормальные трещины в консолях | Перегрузки и увеличение эксцентриситета приложения нагрузки. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение прочности бетона и коррозия арматуры. Усиление консоли по расчету |
| 20 | Короткие трещины в местах опирания балок на колонны | Местное смятие бетона при перегрузках или отсутствие косвенного армирования. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение прочности бетона. Усиление по расчету |
| 21 | Обрыв закладных деталей и выпусков арматуры | Перегрузки и динамические воздействия от мостовых кранов. Перегрузки неразрезных ригелей. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, возможно аварийное состояние. Восстановление закладных деталей и выпусков арматуры |
| 22 | Трещины и разрушения бетона в стыках | Перегрузки, несоосность колонн, некачественная сварка выпусков, нарушение технологии обетонирования стыков. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и устойчивости, возможно аварийное состояние. Вскрытие стыков, усиление по расчету |
| 23 | Трещины и разрушения бетона в стыках с диафрагмами жесткости. Вырыв закладных деталей, разрыв накладок или сварных швов | Перегрузки от продольных усилий, дефекты при устройстве стыков. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и устойчивости. Вскрытие и усиление по расчету. Заделка трещин, защита от коррозии |
| Балки и ригели | |||
| 24 | Нормальные трещины в растянутой зоне балок и неразрезных ригелей | Действие изгибающих моментов при перегрузках. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и устойчивости. Усиление по расчету нормальных сечений. Заделка трещин, защита от коррозии |
| 25 | Наклонные трещины у опор | Действие моментов и поперечных сил при перегрузках. Недостаточная площадь поперечной арматуры. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и устойчивости. Усиление по расчету наклонных сечений. Заделка трещин, защита от коррозии |
| 26 | Приопорные трещины | Нарушение анкеровки рабочей арматуры и ее сцепления с бетоном. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и устойчивости. Усиление по расчету |
| 27 | Раскалывание опорных частей преднапряженных балок | Низкая прочность бетона, нарушение анкеровки арматуры. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности и устойчивости. Усиление по расчету |
| 28 | Продольные трещины в сжатой зоне | Перегрузки, низкая прочность бетона. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление сжатой зоны |
| 29 | Раздробление бетона между наклонными трещинами | Перегрузки, низкая прочность бетона. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, возможно аварийное состояние. Усиление балок |
| Плиты | |||
| 30 | Нормальные трещины в растянутой зоне и наклонные трещины у опор | Перегрузки, низкая прочность бетона, коррозия арматуры. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету, защита от коррозии, заделка трещин |
| 31 | Приопорные трещины преднапряженных плит | Нарушение анкеровки и проскальзывание арматуры. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление опорных участков |
| 32 | Трещины в полках плит | Перегрузки, низкая прочность бетона, коррозия арматуры. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету, защита от коррозии, заделка трещин |
| 33 | Трещины по контуру плит | Недостаточная анкеровка арматуры полок в ребрах плит. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление полок плит |
| 34 | Нормальные трезины в сжатой зоне | Неправильные перевозка и складирование. Большие усилия в преднапряженной арматуре. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету |
| 35 | Раздробление бетона между наклонными трещинами | Перегрузки, низкая прочность бетона. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, возможно аварийное состояние. Усиление по расчету |
| Фермы | |||
| 36 | Нормальные трещины в нижнем поясе | Перегрузки, недостаточное усилие преднапряжения арматуры. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, возможно аварийное состояние. Усиление по расчету, защита от коррозии, затирка трещин |
| 37 | Продольные трещины в нижнем поясе | Раскалывание от дополнительного обжатия при отпуске преднапряженной арматуры. Нарушение правил перевозки и складкирования. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету, защита от коррозии, затирка трещин |
| 38 | Наклонные трещины в опорных узлах | Перегрузки, низкая прочность бетона, нарушение анкеровки арматуры, недостаточное поперечное армирование. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности, возможно аварийное состояние. Защита от коррозии, затирка трещин |
| 39 | Продольные трещины в верхнем поясе | Перегрузки, низкая прочность бетона. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету. Защита от коррозии, затирка трещин |
| 40 | Нормальные трещины в верхнем поясе | Изломы из плоскости при нарушениях правил перевозки и складирования. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету. Защита от коррозии, затирка трещин |
| 41 | Трещины в местах примыкания растянутых раскосов к узлам | Нарушение анкеровки арматуры растянутых раскосов. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету. Защита от коррозии, затирка трещин |
| 42 | Трещины в узлах | Перегрузки, недостаточное армирование в узлах. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету. Защита от коррозии, затирка трещин |
| 43 | Нормальные трещины в нижней части верхнего и нижнего поясов | Внеузловое приложение нагрузки, смещение прогонов. Метод выявления – визуально-инструментальный | Снижение несущей способности. Усиление по расчету. Снятие внеузловых нагрузок. Заделка трещин и защита от коррозии |
