Технический регламент о безопасности зданий и сооружений (Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ) требует обеспечивать безопасность зданий в процессе их эксплуатации, в том числе и посредством мониторинга состояния строительных конструкций.
Маяки на трещины в жилых зданиях являются таким средством мониторинга.
В соответствии с ГОСТ 53778-2010 (носящим обязательный характер по Распоряжению №1047) эксплуатация зданий, имеющих конструкции в аварийном и ограниченно работоспособном состоянии, не допускается без выполнения мониторинга.
В отношении жилых зданий есть конкретные требования, по которым маяки должны устанавливаться при наличии трещин. На это прямо указывает МДК 2-03.2003 "Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда", утвержденный постановлением Госстроя РФ от 27 сентября 2003 г. № 170.
Федеральный закон от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ Статья 36. Требования к обеспечению безопасности зданий и сооружений в процессе эксплуатации
1. Безопасность здания или сооружения в процессе эксплуатации должна обеспечиваться посредством технического обслуживания, периодических осмотров и контрольных проверок и (или) мониторинга состояния основания, строительных конструкций и систем инженерно-технического обеспечения, а также посредством текущих ремонтов здания или сооружения.
2. Параметры и другие характеристики строительных конструкций и систем инженерно-технического обеспечения в процессе эксплуатации здания или сооружения должны соответствовать требованиям проектной документации. Указанное соответствие должно поддерживаться посредством технического обслуживания и подтверждаться в ходе периодических осмотров и контрольных проверок и (или) мониторинга состояния основания, строительных конструкций и систем инженерно-технического обеспечения, проводимых в соответствии с законодательством Российской Федерации.
МДК 2-03.2003 Правила и нормы технической эксплуатации жилищного фонда (Постановление Госстроя РФ от 27 сентября 2003 г. № 170)
4.2.1.14. Организации по обслуживанию жилищного фонда при обнаружении трещин, вызвавших повреждение кирпичных стен, панелей (блоков), отклонения стен от вертикали, их выпучивание и просадку на отдельных участках, а также в местах заделки перекрытий, должны организовывать систематическое наблюдение за ними с помощью маяков или другим способом. Если будет установлено, что деформации увеличиваются, следует принять срочные меры по обеспечению безопасности людей и предупреждению дальнейшего развития деформаций. Стабилизирующиеся трещины следует заделывать.
ГОСТ 24846-2012 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений:
3 Термины и определения 3.34 маяк, щелемер: Приспособление для наблюдения за развитием трещин: гипсовая или алебастровая плитка, прикрепляемая к обоим краям трещины на стене; две стеклянные или плексигласовые пластинки, имеющие риски для измерения величины раскрытия трещины и др.
10 Наблюдение за трещинами
10.1 Систематическое наблюдение за развитием трещин следует проводить при появлении их в несущих конструкциях зданий и сооружений с тем, чтобы выяснить характер деформаций и степень опасности их для дальнейшей эксплуатации объекта.
10.2 При наблюдениях за развитием трещины по длине ее концы следует периодически фиксировать поперечными штрихами, нанесенными краской, рядом с которыми проставляют дату осмотра.
10.3 При наблюдениях за раскрытием трещин по ширине следует использовать измерительные или фиксирующие устройства, прикрепляемые к обеим сторонам трещины: маяки, щелемеры, рядом с которыми проставляют их номера и дату установки.
10.4 При ширине трещины более 1 мм необходимо измерять ее глубину. Требования к программе мониторинга деформаций оснований фундаментов зданий и сооружений
Приложение А
(обязательное)
А.1 В программе мониторинга деформации оснований фундаментов зданий и сооружений должны быть освещены: - для эксплуатируемых зданий (сооружений) - период эксплуатации, результаты осмотра объекта, наличие трещин и места закладки маяков (щелемеров);
Маяки для наблюдения за деформациями строительных конструкций зданий
Для целей наблюдения за строительными конструкциями зданий и сооружений маяк должен использоваться по соответствующим методикам - ГОСТ 24846-2012(81), ВСН 57-88(р) и Пособие к ВСН 57-88(р), ГОСТ 53778-2010, ГОСТ 31937-2011, МГСН 2.07-97, ТСН 50-302-2004, МДК 2-03.2003 (постановление №170), СТО 17330282.27.100.003-2008, МДС 13-14.2000, МДС 13-20.2004 и др.
При выборе методики использования маяков, следует отдавать предпочтение способам осуществления работ, которые в наибольшей степени учитывают преимущества функциональных возможностей маяков серии ЗИ.
Пользователи могут разрабатывать такие методики самостоятельно, либо пользоваться методами работ, предлагаемыми изготовителем. Вновь разрабатываемые методики должны основываться на целях использования маяков с учетом их функциональных возможностей.
При обследовании зданий с деформированными стенами ведутся наблюдения за развитием трещин.
О скорости развития трещин получается информация по результатам наблюдения за состоянием маяков.
Маяки изготавливаются из гипса, цемента и стекла или имеют иные конструкции.
Маяки устанавливаются на каменной стене, очищенной от облицовочного слоя, не менее двух на каждой трещине: один в месте наибольшего раскрытия трещины, другой - в конце ее.
Места расположения трещин и маяков указываются на обмерных чертежах стены; на маяках и чертежах ставятся номера маяков и даты их установки. Результаты осмотра маяков записываются в журнале по форме таблицы.
Маяки периодически осматриваются и по результатам осмотра составляются акты, содержащие следующую информацию:
дату осмотра;
перечень номеров маяков с датами установки каждого, а также сведения о состоянии маяков во время осмотра, а для маяков, поставленных в конце трещины, кроме того, сведения об удлинении трещины;
сведения о проведенной замене разрушившихся маяков новыми.
сведения о наличии новых трещин и установки на них маяков.
Наблюдения за маяками ведутся в течение длительного периода. Осматриваются маяки через неделю после установки, а затем ежемесячно. При интенсивном развитии трещин маяки осматриваются ежедневно.
Маяки устанавливаются поперек трещин в местах их наибольшего развития и надежно закрепляются на несущей части стен по обеим сторонам трещин. Маяки ставят в очищенных от штукатурки местах, позволяющих вести ежедневные наблюдения. Каждому маяку присваивают номер и указывают дату его установки.
Если в течение срока наблюдения на маяке не появится трещина, значит, неравномерная осадка стен и образование в них трещин прекратились и трещину после расчистки можно заделать раствором.
Если маяки разрушаются, значит деформация стен продолжается. В этом случае журнал с результатами наблюдений направить на изучение для принятия решения.
В сырых местах не допускается ставить гипсовые маяки – в этом случае устанавливать маяки из цементного раствора.
Для контроля развития деформаций в конструкциях недостаточно просто установить маяки. Нужно снимать с них показания (ширина раскрытия трещины и др.) и фиксировать их в документах:
Журнал наблюдения за трещинами. В нем ведется сплошная фиксация результатов установки и наблюдения за трещинами.
Графический шаблон. Он представляет собой наглядную диаграмму, где отражены все происходящие изменения. Графический шаблон удобно использовать как дополнение журнала.
Акт наблюдения за трещинами в строительных конструкциях
Помимо ведения журнала требуется также составление актов наблюдения за трещинами в строительных конструкциях. Утвержденной формы такого акта нет, но есть определенные требования к его содержанию:
дата осмотра маяков;
фамилии и должности лиц, производящих осмотр и составивших акт;
перечень номеров маяков с датами установки каждого, сведения о состоянии маяков во время осмотра;
для маяков, установленных в конце трещины – сведения о ее удлинении;
данные о проведенной замене разрушившихся маяков новыми;
данные о наличии новых трещин и установке на них маяков.
Журнал наблюдения за маяками
График хода раскрытия трещины заполняется не реже одного раза в месяц индивидуально для каждой трещины на основании наблюдений за маяками, установленными на трещину. Он позволяет установить зависимость, либо исключить влияние сезонных изменений на величину раскрытия трещины, а также судить о стабилизации деформаций в конструкциях.
Причины появления трещин с точки зрения оценки их влияния на эксплуатационные качества стен, и с точки зрения правильного выбора метода устранения отрицательных последствий
Причина появления трещины |
Характерный вид трещины |
Трещины, вызванные перегрузкой участка стен |
Как правило, вертикальные, имеют малое раскрытие, расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Эти трещины часто сопровождаются выпучиванием версты и вертикальным расслоением кладки. |
Трещины, образовавшиеся от неравномерной осадки, фундамента |
Чаще имеют наклонное направление, значительное раскрытие, расположены на большом расстоянии друг от друга. Вертикальное расслоение кладки при этом обычно не встречается. |
При деформации здания в виде прогиба или перегиба (выгиба) |
Осадочные трещины, как правило, не проходят по всей высоте здания. Трещин не бывает в сжатой зоне кладки (вверху при прогибе и внизу при перегибе). В случае перекоса трещины проходят по всей высоте стены. |
При различной осадке фундаментов под противоположными стенами здания |
Возникает деформация кручения. При этом трещины на противоположных стенах получают наклон в разных направлениях. При неравномерной осадке фундаментов могут возникать и трещины от перегрузки стен в результате перераспределения усилий между участками стен. |
Трещины, температурного происхождения |
Обычно бывают у торцов здания и у торцов перемычек и заходят по наклонным направлениям в простенок и в перемычечный пояс кладки. В результате многократного повторения температурного воздействия температурные трещины, расположенные у торцевых стен, могут получить значительное (до нескольких сантиметров) раскрытие. |
В некоторых случаях при наблюдении за трещинами пластинчатые и электронные маяки не могут быть использованы. Например, в случаях, когда высок риск повреждения маяков, либо установка маяков нежелательна по эстетическим соображениям.
В этих случаях наблюдение за трещинами в строительных конструкциях может выполняться при помощи закрепленных точек наблюдения. По каждой стороне трещины закрепляется по две точки при помощи дюбелей, либо других приспособлений. Устанавливаемые приспособления обычно малозаметны и в то же время надежно зафиксированы.
При таком способе наблюдения за трещинами измерения производятся при помощи высокоточных измерительных инструментов - цифровых штангенциркулей. Измерению подлежат расстояния между закрепленными точками, а результаты измерений заносятся в электронные таблицы.
После обработки данных мы получаем величину перемещения частей конструкции, разделенной трещиной, друг относительно друга по двум осям - вертикальной и горизонтальной.
Этот метод мониторинга деформаций зданий и сооружений не имеет возможностей для визуального наблюдения, а для получения результатов требуется проведение расчетов.
Выявление трещин производится методом проведения осмотра поверхностей, а также путем выборочного снятия с конструкций защитных или отделочных покрытий. Следует произвести исследования по определению следующих обстоятельств:
определение положения;
определение формы;
определение направления;
определение распространения по длине;
определение ширины раскрытия;
определение глубины.
Предельно допустимые значения параметров дефектов для железобетонных балок, перемычек и плит
Вид разрушения |
|||||
---|---|---|---|---|---|
Ширина раскрытия нормальных трещин, мм |
более 1,0 |
||||
Ширина раскрытия наклонных трещин, мм |
более 0,4 |
||||
Прогиб балок |
1/150 |
1/100 |
1/75 |
более 1/50 |
|
Снижение прочности бетона |
более 30 |
||||
Уменьшение поперечного сечения арматуры в результате коррозии, % |
более 20 |
Вид разрушения |
|||||
---|---|---|---|---|---|
Ширина раскрытия продольных (вертикальных) трещин, мм |
более 0,4 |
||||
Ширина раскрытия поперечных (горизонтальных) трещин, мм |
более 0,5 |
||||
Уменьшение поперечного сечения колонны в результате коррозии бетона, % |
более 25 |
||||
Уменьшение поперечного сечения продольной арматуры в результате коррозии, % |
более 20 |
||||
Выпучивание сжатой арматуры |
Больше о ширине трещин
Оценка состояния железобетонных конструкций при температурных воздействиях (после пожара)
Контролируемый показатель |
|||||
Прогиб |
в пределах допустимого нормами |
более, чем допускается нормами |
|||
Изменение цвета бетона |
нет |
до розового |
от розового до красного |
до темно-желтого |
|
Оголение рабочей арматуры |
нет |
оголена часть периметра рабочей арматуры на длину не более 20см, кроме стержней в зоне анкеровки |
оголена часть периметра рабочей арматуры на длину не более 30см, кроме стержней в зоне анкеровки |
оголена часть периметра рабочей арматуры на длину не более 40см, кроме стержней в зоне анкеровки |
оголена рабочая арматура по всему периметру, включая стержни в зоне анкеровки |
Отслаивание поверхностного слоя бетона от основной массы конструкции |
нет |
Местами (до 3-х мест) в пределах защитного слоя бетона на площади не более 30см² каждое |
местами в пределах защитного слоя бетона на площади не более 50см², кроме зоны анкеровки |
на глубину более толщины защитного слоя бетона, но не более 5см, кроме зоны анкеровки |
на глубину более 5см |
Трещины в бетоне не более, мм |
более 1,0 |
||||
Снижение прочности бетона, % |
нет |
более 20 |
Состояние каменной и кирпичной кладки может быть классифицировано на четыре степени повреждения: слабая; средняя; сильная и полная.
Техническое состояние каменной кладки
Степень повреждения |
Снижение несущей способности, % |
Характерные признаки повреждения |
|
I - незначительная |
0 - 5 |
Видимые повреждения и дефекты, влияющие на несущуюспособность и эксплуатационную пригодность отсутствуют |
Исправное конструкции отвечают предъявленным к ним эксплуатационным требованиям. Ремонтных работ не требуется. Состояние конструкции удовлетворительное |
II - слабая |
5 - 15 |
Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовкина глубину до 15%толщины. Огневое повреждение кладки стен и столбов при пожарена глубину не более 0,5 см (без учета штукатурки). Вертикальные и косые трещины (независимо от длины и величиныраскрытия), пересекающие не более двухрядов кладки |
Работоспособное имеющиеся дефекты и повреждения не препятствуют нормальной эксплуатации зданий и сооружений. Требуется текущий ремонт по восстановлению эксплуатационных характеристикконструкций |
III средняя |
15 - 25 |
Размораживание и выветривание кладки, отслоение облицовкина глубину до 25% толщины. Вертикальные и косые трещины в несущих стенах и столбахна высоту не более четырех рядовкладки. Наклоны и выпучивания стен и фундаментов в пределах этажа не более чем на 1/6 их толщины. Образование вертикальных трещин между продольными и поперечными стенами: разрывы или выдергивания отдельных стальных связей и анкеров крепления стен к колоннам и перекрытиям. Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см под опорами ферм, балок, прогонов и перемычек в виде трещин и площадок; вертикальные трещины по краям опор, пересекающие не более двух рядов кладки. Смещение плит перекрытий на опорах не более 1/5 глубины заделки, но не более 2 см. Огневое повреждение при пожаре кладки армированных и неармированных стен и столбов на глубину до 2 см (без штукатурки) |
Ограниченно работоспособное в конструкции наблюдаются деформации и дефекты, свидетельствующие о снижении ее несущей способности, но не влекущие за собой обрушения. Состояние конструкции технически неисправно. Конструкции подлежат ремонту и усилению с проведением, при необходимости, страховочных мероприятий по их разгрузке и недопущению дальнейшего развития повреждений |
IV сильная |
25 - 50 |
Большие обвалы в стенах. Размораживание и выветривание кладки на глубину до 40% толщины. Вертикальные и косые трещины (исключая температурные и осадочные) в несущих стенах и столбах на высоту не более восьми рядов кладки. Наклоны и выпучивания стен в пределах этажа на 1/3 их толщины и более. Смещение (сдвиг) стен, столбов и фундаментов по горизонтальным швам или косой штрабе. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивания стальных связей и анкеров, крепящих стены к колоннам и перекрытиям. Повреждение кладки под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин, раздробления камня или смещение рядов кладки по горизонтальным швам на глубину более 2 см, образование вертикальных или косых трещин, пересекающих до четырех рядов кладки. Смещение плит перекрытий на опорах более 1/5 глубины заделки в стене. Огневое повреждение кладки стен и столбов при пожаре достигает 5 - 6 см |
Недопустимое в конструкциях наблюдаются деформации и дефекты, свидетельствующие о потере ими несущей способности. Состояние конструкций аварийное. Возникает угроза обрушения. Необходимо запрещение эксплуатации аварийных конструкций, прекращение технологического процесса и немедленное удаление людей из опасных зон. Необходимо усиление конструкций и проведение ремонтных работ. При невозможности или нецелесообразности усиления следует произвести разборку конструкций |
V - полное разрушение |
Свыше 50 или при полной потере несущей способности конструкции |
Разрушение отдельных конструкций и частей здания. Размораживание и выветривание кладки на глубину 50% толщины стены и более |
Аварийное конструкции подлежат разборке. Необходимо ограждение опасных зон. |
Пособие «Пособие по обследованию строительных конструкций зданий»
АО«ЦНИИПРОМЗДАНИЙ»
ПОСОБИЕ ПО ОБСЛЕДОВАНИЮ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ
Москва – 2004
I - нормальное
Конструкция не имеет видимых деформаций, повреждений и дефектов. Наиболее напряженные элементы кладки не имеют вертикальных трещин и выгибов, свидетельствующих о перенапряжении и потере устойчивости конструкций. Снижение прочности камня и раствора не наблюдается. Кладка не увлажнена. Горизонтальная гидроизоляция не имеет повреждений. Конструкция отвечает предъявляемым эксплуатационным требованиям.
II - удовлетворительное
Имеются слабые повреждения. Волосяные трещины, пересекающие не более двух рядов кладки (длиной не более 15 см). Размораживание и выветривание кладки, отделение облицовки на глубину до 15 % толщины. Несущая способность достаточна
III - неудовлетворительное
Средние повреждения. Размораживание и выветривание кладки, отслоение от облицовки на глубину до 25 % толщины. Вертикальные и косые трещины (независимо от величины раскрытия) в нескольких стенах и столбах, пересекающие не более двух рядов кладки. Волосяные трещины при пересечении не более четырех рядов кладки при числе трещин не более четырех на 1 м ширины (толщины) стены, столба или простенка. Образование вертикальных трещин между продольными и поперечными стенами: разрывы или выдергивание отдельных стальных связей и анкеров крепления стен к колоннам и перекрытиям. Местное (краевое) повреждение кладки на глубину до 2 см под опорами ферм, балок, прогонов и перемычек в виде трещин и лещадок, вертикальные трещины по концам опор, пересекающие не более двух рядов. Смещение плит перекрытий на опорах не более 1/5 глубины заделки, но не более 2 см. В отдельных местах наблюдается увлажнение каменной кладки вследствие нарушения горизонтальной гидроизоляции, карнизных свесов, водосточных труб. Снижение несущей способности кладки до 25 %. Требуется временное усиление несущих конструкций, установка дополнительных стоек, упоров, стяжек.
IV - предаварийное или аварийное
Сильные повреждения. В конструкциях наблюдаются деформации, повреждения и дефекты, свидетельствующие о снижении их несущей способности до 50 %, но не влекущие за собой обрушения. Большие обвалы в стенах. Размораживание и выветривание кладки на глубину до 40 % толщины. Вертикальные и косые трещины (исключая температурные и осадочные) в несущих стенах и столбах на высоте 4 рядов кладки. Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 и более их толщины. Ширина раскрытия трещин в кладке от неравномерной осадки здания достигает 50 мм и более, отклонение от вертикали на величину более 1/50 высоты конструкции. Смещение (сдвиг) стен, столбов, фундаментов по горизонтальным швам или косой штрабе. В конструкции имеет место снижение прочности камней и раствора на 30-50 % или применение низкопрочных материалов. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивание стальных связей и анкеров, крепящих стены к колоннам и перекрытиям. В кирпичных сводах и арках образуются хорошо видимые характерные трещины, свидетельствующие об их перенапряжении и аварийном состоянии. Повреждение кладки под опорами ферм, балок и перемычек в виде трещин, раздробление камня или смещения рядов кладки по горизонтальным швам на глубину более 20 мм. Смещение плит перекрытий на опорах более 1/5 глубины заделки в стене.
В кладке наблюдаются зоны длительного замачивания, промораживания и выветривания кладки и ее разрушение на глубину 1/5 толщины стены и более. Происходит расслоение кладки по вертикали на отдельные самостоятельно работающие столбики. Наклоны и выпучивание стен в пределах этажа на 1/3 их толщины и более. Смещение (сдвиг) стен, столбов и фундаментов по горизонтальным швам. Наблюдается полное корродирование металлических затяжек и нарушение их анкеровки. Отрыв продольных стен от поперечных в местах их пересечения, разрывы или выдергивание стальных связей и анкеров, крепящих стены к колоннам и перекрытиям.
Горизонтальная гидроизоляция полностью разрушена. Кладка в этой зоне легко разбирается с помощью ломика. Камень крошится, расслаивается. При уларе молотком по камню звук глухой.
Наблюдается разрушение кладки от смятия в опорных зонах ферм, балок, перемычек. Происходит разрушение отдельных конструкций и частей здания. В конструкциях наблюдаются деформации и дефекты, свидетельствующие о потере ими несущей способности свыше 50 %. Возникает угроза обрушения. Необходимо закрепить эксплуатацию аварийных конструкций, прекратить технологический процесс и немедленно удалить людей из опасных зон.
Требуются срочные мероприятия по исключению аварии и обрушения конструкций - установка стоек, упоров и т.п.
Примечания
1. Для отнесения конструкции к перечисленным в таблице категориям состояния достаточно наличия хотя бы одного признака, характеризующего эту категорию .
2. Отнесение обследуемой конструкции к той или иной категории состояния при наличии признаков, не отмеченных в таблице, в сложных и ответственных случаях, особенно с остановкой производства, должно производиться на основе детальных инструментальных обследований, выполняемых специализированными организациями.
Ответственным этапом является изучение трещин, выявление причин их возникновения и динамики развития.
По степени опасности для несущих и ограждающих конструкций трещины делят на три группы:
- трещины неопасные, ухудшающие только качество лицевой поверхности;
- опасные трещины, вызывающие значительное ослабление сечений, развитие которых продолжается с неослабевающей интенсивностью;
- трещины промежуточной группы, которые ухудшают эксплуатационные свойства, снижают надежность и долговечность конструкций, но не способствуют полному их разрушению.
При наличии трещин на несущих конструкциях зданий и сооружений необходимо организовать систематическое наблюдение за их состоянием и возможным развитием с тем, чтобы выяснить характер деформаций в конструкции и степень их опасности для дальнейшей эксплуатации.
Трещины выявляют путем осмотра поверхностей, а также выборочного снятия с конструкций защитных или отделочных покрытий. Следует определить положение, форму, направление, распространение по длине, ширину раскрытия, глубину, а также установить, продолжается или прекратилось их развитие.
На трещине устанавливают маяк, который при развитии трещины разрывается. Маяк устанавливают в месте наибольшего развития трещины. При наблюдении за развитием трещины по длине концы трещины во время каждого осмотра фиксируют поперечными штрихами. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра. Расположение трещин схематично наносят на чертеж развертки стен здания или конструкции, отмечая номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития и раскрытия.
По результатам систематических осмотров составляют акт, в котором указывают дату осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин.
Маяк представляет собой пластину длиной 200-250 мм, шириной 40-50 мм, высотой 6-10 мм, наложенную поперек трещины. Изготавливают маяк из гипса или цементно-песчаного раствора. В качестве маяка используют также две стеклянные или металлические пластинки, закрепленные одним концом каждая с разных сторон трещины, или рычажную систему. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствует о развитии деформаций.
Маяк устанавливают на основной материал стены, удалив предварительно с ее поверхности штукатурку. Рекомендуется размещать маяки также в предварительно вырубленных штрабах. В этом случае штрабы заполняют гипсом или цементно-песчаным раствором.
Осмотр маяков производят через неделю после их установки, затем не реже одного раза в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль.
Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдений измеряется при помощи щелемеров или трещиномеров. В журнале наблюдений фиксируют номер и дату установки маяка, место и схему расположения, первоначальную ширину трещины, изменение со временем длины и глубины трещины. В случае деформации маяка рядом с ним устанавливают новый, которому присваивают тот же номер, но с индексом. Маяки, на которых появились трещины, не удаляют до конца наблюдений.
Если в течение 30 суток изменение размеров трещин не будет зафиксировано, их развитие можно считать законченным, маяки можно снять и трещины заделать.
При наличии трещин на несущих конструкциях зданий и сооружений необходимо организовать систематическое наблюдение за их состоянием и возможным развитием с тем, чтобы выяснить характер деформаций конструкций и степень их опасности для дальнейшей эксплуатации.
Наблюдение за развитием трещин проводится по графику, который в каждом отдельном случае составляется в зависимости от конкретных условий.
Трещины выявляются путем осмотра поверхностей конструкций, а также выборочного снятия с конструкций защитных или отделочных покрытий.
Следует определить положение, форму, направление, распространение по длине, ширину раскрытия, глубину, а также установить, продолжается или прекратилось их развитие.
На каждой трещине устанавливают маяк, который при развитии трещины разрывается. Маяк устанавливают в месте наибольшего развития трещины.
При наблюдениях за развитием трещин по длине концы трещин во время каждого осмотра фиксируются поперечными штрихами, нанесенными краской или острым инструментом на поверхности конструкции. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра.
Расположение трещин схематично наносят на чертежи общего вида развертки стен здания, отмечая номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития и раскрытия.
Трещины и маяки в соответствии с графиком наблюдения периодически осматриваются, и по результатам осмотра составляется акт, в котором указываются: дата осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения о состоянии трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин и установка на них маяков.
Ширину раскрытия трещин обычно определяют с помощью микроскопа МПБ-2 с ценой деления 0,02 мм, пределом измерения 6,5 мм и микроскопа МИР-2 с пределами измерений от 0,015 до 0,6 мм, а также лупы с масштабным делением (лупы Бринеля) (рис.1) или других приборов и инструментов, обеспечивающих точность измерений не ниже 0,1 мм.
Рис. 1. Приборы для измерения раскрытия трещин а - отсчетный микроскоп МПБ-2, б - измерение ширины раскрытия трещины лупой: 1 - трещина; 2 - деление шкалы лупы; в – щуп
Глубину трещин устанавливают, применяя иглы и проволочные щупы, а также при помощи ультразвуковых приборов типа УКБ-1М, бетон-3М, УК-10П и др. Схема определения глубины трещин ультразвуковыми методами указана на рис.2 .
Рис. 2. Определение глубины трещин в конструкции 1 - излучатель; 2 – приемник
При применении ультразвукового метода глубина трещины устанавливается по изменению времени прохождения импульсов как при сквозном прозвучивании, так и методом продольного профилирования при условии, что плоскость трещинообразования перпендикулярна линии прозвучивания. Глубина трещины определяется из соотношений:
где h - глубина трещины (см. рис. 2); V - скорость распространения ультразвука на участке без трещин, мк/с; ta, te - время прохождения ультразвука на участке без трещины и с трещиной, с; а - база измерения для обоих участков, см.
Важным средством в оценке деформации и развития трещин являются маяки: они позволяют установить качественную картину деформации и их величину.
Маяк представляет собой пластинку длиной 200-250 мм, шириной 40-50 мм, высотой 6-10 м, из гипса или цементно-песчаного раствора, наложенную поперек трещины, или две стеклянные или металлические пластинки, с закрепленным одним концом каждая по разные стороны трещины, или рычажную систему. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствуют о развитии деформаций.
Маяк устанавливают на основной материал стены, удалив предварительно с ее поверхности штукатурку. Рекомендуется размещать маяки также в предварительно вырубленных штрабах (особенно при их установке на горизонтальную или наклонную поверхность). В этом случае штрабы заполняются гипсовым или цементно-песчаным раствором.
Осмотр маяков производится через неделю после их установления, а затем один раз в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль.
Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдения измеряется при помощи щелемеров или трещиномеров. Конструкция щелемера или трещиномера может быть различной в зависимости от ширины трещины или шва между элементами, вида и условий эксплуатации конструкций.
Наиболее простое решение имеет пластинчатый маяк (см. рис. 3). Он состоит из двух металлических, стеклянных или плексигласовых пластинок, имеющих риски и укрепленных на растворе так, чтобы при раскрытии трещины пластинки скользили одна по другой. Края пластинок должны быть параллельны друг другу. После прикрепления пластинок к конструкции отмечают на них номер и дату установки маяка. По замерам расстояния между рисками определяют величину раскрытия трещины.
Рис. 3. Пластинчатый маяк из двух окрашенных пластинок 1 - пластинка, окрашенная в белый цвет; 2 - пластинка, окрашенная в красный цвет; 3 - гипсовые плитки; 4 – трещина
И.о. начальника отдела инженерных изысканий и обследования строительных конструкций Бельская Ю.С.
Способы наблюдения за трещинами в каменных и бетонных конструкциях
Трещины в зданиях и сооружениях могут образовываться по разным причинам. Они могут просто портить внешний вид, а могут свидетельствовать о серьезной угрозе безопасности для людей.
Незначительные на первый взгляд изъяны, своевременно не устраненные, могут прогрессировать и, в конечном счете, служить причиной полного разрушения конструкций. К таким изъянам относятся трещины в каменных и бетонных конструкциях.
По роду развития трещины могут быть стабилизировавшимися и нестабилизировавшимися по времени. Для того, чтобы установить продолжается или прекратилось развитие трещины, на нее устанавливают маяк в месте наибольшего развития трещины. При наблюдении за развитием трещины по длине концы трещины во время каждого осмотра фиксируют поперечными штрихами. Рядом с каждым штрихом проставляют дату осмотра. Расположение трещин схематично наносят на чертеж развертки стен здания или конструкции, отмечая номера и дату установки маяков. На каждую трещину составляют график ее развития и раскрытия. По результатам систематических осмотров составляют акт, в котором указывают дату осмотра, чертеж с расположением трещин и маяков, сведения об отсутствии или появлении новых трещин. Разрыв маяка или смещение пластинок по отношению друг к другу свидетельствует о развитии деформаций. Осмотр маяков производят через неделю после их установки, затем не реже одного раза в месяц. При интенсивном трещинообразовании обязателен ежедневный контроль. Ширина раскрытия трещин в процессе наблюдений измеряется при помощи трещиномеров. В журнале наблюдений фиксируют номер и дату установки маяка, место и схему расположения, первоначальную ширину трещины, изменение со временем длины и глубины трещины. В случае деформации маяка рядом с ним устанавливают новый, которому присваивают тот же номер, но с индексом. Маяки, на которых появились трещины, не удаляют до конца наблюдений. Если в течение 30 суток изменение размеров трещин не будет зафиксировано, их развитие можно считать законченным, маяки можно снять и трещины заделать.
Гипсовые (цементные) маяки
Из всех способов наименьшей стоимостью обладает традиционная конструкция гипсового или цементного маяка для наблюдения за трещинами. Размеры маяков: длина 250-300 мм, ширина 70-100 мм, толщина 20-30 мм. Маяки устанавливаются поперек трещин в местах их наибольшего развития и надежно закрепляются на несущей части стен по обеим сторонам трещины (см. рис.1).
Маяки ставят в очищенных от штукатурки местах, позволяющих вести ежедневные наблюдения. Каждому маяку присваивают номер и указывают дату его установки. В сырых местах не допускается ставить гипсовые маяки – в этом случае требуется устанавливать маяки из цементного раствора.
Пластинчатые маяки
Конструкция маяков позволяет их использование в широком диапазоне погодных и температурно-влажностных условий. Снятие показаний возможно как визуально, так и при помощи измерительных приборов.
Деформационная шкала представляет собой 2 пластиковые пластины, на одну из которых нанесена миллиметровая сетка и шкала отсчётов, а на вторую контрольное перекрестие.
Метод использования деформационной шкалы является самым простым решением для наблюдения за трещинами, которые могут образоваться в результате следующих явлений:
Неравномерная осадка фундамента;
- температурные деформации стен большой протяженности;
- перегрузка отдельных участков стен в результате демонтажа сооружения без соблюдения технических требований.
Деформационная шкала состоит из двух пластиковых пластинок. Они крепятся с обеих сторон трещины так, чтобы при раскрытии трещины пластинки скользили одна по другой, а красное перекрестие одной пластины перемещалось относительной миллиметровой шкалы другой пластины, позволяя взять отчёт по шкале и занести его в журнал наблюдений. Пластинки должны быть закреплены параллельно друг другу. После крепления деформационной шкалы к зданию, ей присваивают номер и отмечают на шкале номер и дату установки. По замерам расстояния между рисками шкалы определяют величину раскрытия трещины.
Визуальный мониторинг возможен как по вертикальной, так и о горизонтальной осям.
Наблюдение за трещинами по 3-м – 4-м точкам
В некоторых случаях при наблюдении за трещинами пластинчатые и электронные маяки не могут быть использованы. Например, в случаях, когда высок риск повреждения маяков, либо установка маяков нежелательна по эстетическим соображениям. В этих случаях наблюдение за трещинами в строительных конструкциях может выполняться при помощи закрепленных точек наблюдения. По каждой стороне трещины закрепляется по две точки при помощи дюбелей, либо других приспособлений. Устанавливаемые приспособления обычно малозаметны и в то же время надежно зафиксированы. При таком способе наблюдения за трещинами измерения производятся при помощи высокоточных измерительных инструментов - цифровых штангенциркулей. Измерению подлежат расстояния между закрепленными точками, а результаты измерений заносятся в электронные таблицы. После обработки данных мы получаем величину перемещения частей конструкции, разделенной трещиной, друг относительно друга по двум осям - вертикальной и горизонтальной. Этот метод мониторинга деформаций зданий и сооружений не имеет возможностей для визуального наблюдения, а для получения результатов требуется проведение расчетов.
Тем не менее, наблюдение по трем или четырем точкам - это единственный надежный и в тоже время высокоточный способ наблюдения в местах, где высока вероятность потери других видов маяков из-за действий вандалов.
В процессе наблюдения за трещинами в несущих конструкциях зданий встает вопрос о том, каким образом лучше производить фиксацию результатов наблюдения. Ведь для контроля развития деформаций в конструкциях недостаточно просто установить маяки для наблюдения за трещинами. Необходимо еще и периодически снимать показания с этих маяков, т.е. измерять ширину раскрытия трещины и другие ее характеристики. Эти показания должны быть зафиксированы в документах, для того, чтобы всегда можно было посмотреть историю изменений и проанализировать результаты мониторинга.
Обязательных форм документов в настоящее время не существует, но есть рекомендуемые, которые разработаны в развитие норм и правил эксплуатации зданий , а также приведены в рекомендациях по обследованию зданий. Остановимся на двух основных формах документов, заполняемых при ведении мониторинга за несущими конструкциям при помощи маяков.
Журнал наблюдения за трещинами
Форма журнала наблюдения за трещинами в строительных конструкциях предложена в Пособии по оценке физического износа жилых зданий , разработанном в развитие ВСН 57-88 (Положение по техническому обследованию жилых зданий) . В данной форме журнала ведется сплошная фиксация результатов установки и наблюдения за трещинами при помощи маяков . Форму журнала можно скачать у нас на сайте .
Графический шаблон наблюдения за трещиной
Графический шаблон наблюдения за трещинами в несущих стенах зданий при помощи маяков предназначен для фиксации результатов наблюдений в виде наглядной диаграммы, показывающей характер происходящих измерений. Этот шаблон разработан на основе рекомендаций по обследованию зданий и дает удобное визуальное отображение процессов деформации здания. Данную форму наблюдения можно использовать дополнительно к журналу для анализа результатов мониторинга. После скачивания необходимо распечатать по одному шаблону для каждого места наблюдения (установки маяка). Скачать форму графического шаблона можно у нас на сайте .
Предложенные формы для документирования результатов наблюдения за развитием трещин в зданиях можно использовать как в процессе технической эксплуатации, так и при обследовании зданий. Обычно, специалисты по эксплуатации зданий устанавливают маяки в ходе весенних и осенних осмотров здания , при выявлении новых трещин. Дальнейший контроль установленных маяков и заполнение документов выполняется в зависимости от принятой периодичности, характера деформаций и особенностей объекта.