Трещины в плитах перекрытия и сборных панелях перекрытий

Характер трещинообразования в плитах и панелях представлен на рисунке 6.9.

 

Рисунок 6.9 – Характерные «силовые» трещины на потолочной поверхности плит, нагруженных равномерно распределенной (а – е, з) и сосредоточенной (ж) нагрузками:

а – работающих по балочной схеме при l₁/l₂ ≥ 3; б – опертых по контуру при 2 < l₁/l₂ < 3; в, ж – то же при l₁/l₂ ≤ 2; д – то же при l₁/l₂ = 1; г – опертых по трем сторонам при l₃/l₁ << 1,5 (как правило l₃/l₁ = 0,3…0,5); е – то же при l₃/l₁ > 1, 5; з – то же при l₃/l₁ ≤ 1,5

Перекрытия промышленных предприятий работают в сложных условиях, испытывая технологические перегрузки, ударные и вибрационные воздействия, разрушающее влияние технических жидкостей и других агрессивных сред, что приводит к их быстрому износу, а следовательно, и появлению трещин. Для плит перекрытий с различным соотношением сторон характерно развитие трещин силового происхождения на нижней растянутой поверхности плит (см. рисунок 6.9). При этом бетон сжатой зоны может быть не нарушен. Смятие бетона сжатой зоны указывает на опасность полного разрушения плиты. Как видно из рисунка 6.9, характер трещин, обусловленных силовым воздействием, зависит от статической схемы плиты перекрытия: характера действующей нагрузки, способа армирования и соотношения пролетов. При этом трещины располагаются перпендикулярно главным растягивающим напряжениям. Причинами широкого раскрытия «силовых» трещин обычно являются перегрузка плиты, недостаточное количество рабочей арматуры или неправильное ее размещение (смещение к нейтральной оси).

Одним из наиболее часто используемых железобетонных элементов являются плиты пустотного настила типа ПК.

Характерные трещины в многопустотных панелях перекрытий представлены на рисунке 6.10.

Рисунок 6.10 – Силовые и технологические трещины в многопустотной
панели перекрытия:

1 – нормальные; 2 – наклонные; 3 – наклонные, вызванные защемлением продольного участка панели; 4 – продольные, вызванные размораживанием бетона в местах расположения пуансонных отверстий; 5 – продольные, вызванные коррозией арматуры; 6 – технологические в ребрах между пустотами, образующиеся при вытягивании пуансонов и продольные трещины в верхней полке вдоль пуансонных отверстий

 

Силовые трещины 1 в многопустотных панелях свидетельствуют о недостаточной прочности по нормальному сечению.

Сборные ребристые плиты перекрытий (покрытий) типов П, 2Т представляют собой пространственную конструкцию, объединяющую балки (ребра) и плиту. Для плит серий 1.865, 1.465 характерно наличие «вутов» на участках перехода продольных ребер в поперечные. Характер образования трещин в них практически не отличается от ранее рассмотренных балок и плит. Это наглядно видно из картины трещинообразования в ребристых плитах, представленной на рисунках 6.11 и 6.12.

 

 

Рисунок 6.11 – Силовые и эксплуатационные трещины

ребристой плиты перекрытия (покрытия):

1 – различного характера в полке; 2 – коррозионного характера по арматурной сетке;
3 – наклонные по полке, переходящие в продольное ребро, вызванные искривлением плиты в плоскости опирания; 4 – горизонтальные на участке перехода полки в продольное ребро; 5 – нормальные в продольном ребре; 6 – наклонные в продольном ребре

 

Однако следует заметить, что из-за сложности конструктивной формы плит, насыщенности арматуры в них при изготовлении часто встречаются и технологические дефекты в виде щелеобразных раковин и усадочных трещин.

Рисунок 6.12 – Силовые и эксплуатационные трещины ребристой плиты перекрытия (покрытия):
1 – продольные по поперечным ребрам; 2 – различного характера по «вуту»; 3 – нормальные по поперечным ребрам; 4 – продольные в продольном ребре; 5 – горизонтальные на участке перехода полки в продольное ребро; 6 – наклонные по полке, переходящие в продольное ребро; 7 – наклонные по продольному ребру; 8 – наклонные по полке; 9 – наклонные по полке, переходящие в поперечное ребро

К ним относятся трещины, идущие вдоль арматурных стержней и возникающие от разрыва бетонной смеси при вибрировании; продольные щелеобразные раковины под арматурными стержнями от зависания бетонной смеси; трещины от температурной деформации формы при пропаривании; усадочные трещины при жестком режиме тепловлажностной обработки, высоком расходе вяжущего, большом водоцементном отношении.

6.1.9 Трещины в железобетонных элементах,
вызванные огневым воздействием

Нагрев железобетонных конструкций при пожаре приводит к различным повреждениям. Характерные трещины в железобетонных элементах от огневого воздействия представлены на рисунке 6.13.

Трещины 1 в стыке ребер плиты с полкой возникают от разности температурных напряжений в сечениях элементов. Широко раскрытые трещины 2, расположенные в пролете изгибаемых элементов, свидетельствуют о снижении прочности рабочей арматуры или потере предварительных напряжений в ней. Беспорядочные температурно-усадочные трещины 3 и 4 возникают на поверхности бетона, поврежденного огнем.

Влияние неглубоких трещин 3 на прочность элементов менее значительно, чем на их долговечность.

Рисунок 6.13 – Характер образования трещин в элементах железобетонных

конструкций от огневого воздействия:

а – в ребристых плитах покрытий и перекрытий (прогрев снизу со стороны ребер);

б – прогонах, балках, ригелях; в – колоннах, стойках, элементах ферм

 

Глубокие трещины 4 в сжатой зоне указывают на снижение прочности железобетонных элементов. Продольные сквозные трещины 5 вблизи углов элементов являются признаком отслоения защитного слоя бетона, наиболее поврежденного двухмерным потоком тепла. При простукивании защитный слой бетона не имеет хорошего сцепления с ядром сечения, глухо звучит и отслаивается. Продольные несквозные трещины 6 в середине стороны сечения пронизывают защитный слой и являются следствием поперечного температурного расширения арматурного стержня. Глубокие, иногда сквозные трещины 7 на стыке двух частей колонн свидетельствуют о значительных температурных перемещениях элементов покрытия и об аварийном состоянии надкрановых частей колонн после пожара.

Наиболее чувствительны к силовому и огневому воздействию консоли колонн. Характер трещинообразования колонн, поврежденных огнем, и разрушения сильно нагруженной консоли представлены на рисунке 6.14.

 

Рисунок 6.14 – Характер образования трещин в коротких консолях железобетонных колонн от огневого воздействия:

а – трещины среза при одновременном исчерпании несущей способности колонны и консоли; б – пример неправильно запроектированной консоли; в – трещины среза от совместного действия нагрузки и огневого воздействия; г, д – повреждения консолей в зависимости от интенсивности и длительности огневого воздействия; 1 – трещины в бетоне за отогнутой арматурой; 2 – контур правильно запроектированной консоли; 3 – сквозные трещины в углах вылета консоли; 4 – температурно-усадочные поверхностные трещины

В коротких консолях железобетонных колонн причиной образования трещин является срез бетона. В некоторых случаях трещины образуются вследствие неправильного конструирования или непроектного прило-жения нагрузки. В процессе огневого воздействия рабочее сечение колонны уменьшается, из-за чего вылет консоли (плечо приложения нагрузки) увеличивается.

return false">ссылка скрыта

Короткие консоли жестких узлов каркаса после огневого воздействия крупного пожара характеризуются образованием сквозных трещин, отколом защитного слоя бетона, оголением рабочей арматуры и (реже) образованием трещин, вызванных срезом бетона (см. рисунок 6.14, г, д).