Архитектурные элементы. Осмотр и оценка технического состояния зданий. Основные дефекты строительных конструкций
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
Строительные конструкции
Издательство:
Южный федеральный университет
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 236
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9275-3785-3
Артикул: 808067.01.99
Учебное пособие является частью общего пособия по визуальному обследованию и оценке технического состояния зданий. В пособии содержатся общие сведения о наиболее часто встречающихся дефектах строительных конструкций зданий и сооружений. Приведены наглядные примеры (рисунки-фиксации) упомянутых дефектов. Предназначено для студентов бакалавриата, обучающихся по направлениям 07.03.01 «Архитектура», 07.03.02 «Реконструкция и реставрация архитектурного наследия», 07.03.03 «Дизайн архитектурной среды», 07.03.04 «Градостроительство».
Тематика:
ББК:
УДК:
- 690: Строительное производство: общие вопросы
- 71: Планировка. Районная и городская планировка. Планировка в масштабе страны. Ландшафтная и садово-парковая архитектура
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 07.03.01: Архитектура
- 07.03.02: Реконструкция и реставрация архитектурного наследия
- 07.03.03: Дизайн архитектурной среды
- 07.03.04: Градостроительство
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Академия архитектуры и искусств А. И. МОСКАЛЕНКО И. А. МОСКАЛЕНКО АРХИТЕКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ОСМОТР И ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗДАНИЙ. ОСНОВНЫЕ ДЕФЕКТЫ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Учебное пособие Ростов-на-Дону – Таганрог Издательство Южного федерального университета 2021
УДК 711.4.025: 69.059.14(075.8) ББК 85.118я73 М 82 Выпускается по решению кафедры строительной механики и конструкций Академии архитектуры и искусств Южного федерального университета (протокол № 4 от 18 декабря 2020 г.) Рецензенты: доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой городского строительства и хозяйства факультета промышленного и гражданского строительства Донского государственного технического университета С. Г. Шеина; кандидат технических наук, заведующий кафедрой строительной механики и конструкций Академии архитектуры и искусств Южного федерального университета О. А. Кудинов Москаленко, А. И. УДК 711.4.025: 69.059.14(075.8) ББК 85.118я73 © Южный федеральный университет, 2021 © Москаленко А. И., Москаленко И. А., 2021 © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2021 М 82 Архитектурные элементы. Осмотр и оценка технического состояния зданий. Основные дефекты строительных конструкций [Электронный ресурс] : учебное пособие / А. И. Москаленко, И. А. Москаленко ; Южный федеральный университет. – Ростов-на-Дону ; Таганрог : Издательство Южного федерального университета, 2021. – Электрон. текстовые дан. (1 файл: 51,6 Мб). – 1 электрон. опт. диск (CD-R). – Системные требования: процессор с тактовой частотой 1,5 ГГц и выше, 1 Гб оперативной памяти, Windows 7 SP1, Windows 8, 8.1, Windows 10 (32- и 64разрядные версии), Acrobat Reader DC, привод DVD-ROM. – Загл. с экрана. ISBN 978-5-9275-3785-3 Учебное пособие является частью общего пособия по визуальному обследованию и оценке технического состояния зданий. В пособии содержатся общие сведения о наиболее часто встречающихся дефектах строительных конструкций зданий и сооружений. Приведены наглядные примеры (рисунки-фиксации) упомянутых дефектов. Предназначено для студентов бакалавриата, обучающихся по направлениям 07.03.01 «Архитектура», 07.03.02 «Реконструкция и реставрация архитектурного наследия», 07.03.03 «Дизайн архитектурной среды», 07.03.04 «Градостроительство». ISBN 978-5-9275-3785-3
Оглавление ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................... 6 Глава. 1. Конструкции XIX–XX веков .......................................................... 8 Глава. 2. Основные конструктивные решения .................................... 13 2.1. Грунты оснований фундаментов г. Ростова-на-Дону ............................ 13 2.2. Конструктивные системы зданий ........................................................... 13 2.3. Основания и фундаменты ....................................................................... 13 2.4. Несущие стены ......................................................................................... 14 2.5. Перекрытия .............................................................................................. 17 2.6. Перегородки ............................................................................................ 19 2.7. Покрытия (крыши) ................................................................................... 20 2.8. Лестницы и лифты ................................................................................... 21 Глава 3. Основные недостатки зданий XIX–ХХ веков ........................ 23 3.1. Недостатки материалов .......................................................................... 23 3.2. Недостатки конструктивных решений ................................................... 23 Глава 4. Виды жесткости строений разных типов .............................. 26 Глава 5. Основные формы деформаций зданий и сооружений ... 27 5.1. Основные типы деформаций грунтов оснований ................................. 27 5.1.1. Причины неравномерных осадок ................................................. 27 5.1.2. Учет неравномерных осадок ....................................................... 28 5.2. Общие виды деформаций зданий ......................................................... 28 Глава 6. Дефекты: основные понятия, термины и определения .. 30 Глава 7. Классификация дефектов и повреждений ........................... 34 Глава 8. Повреждения стен и конструкций зданий ........................... 36 8.1. Причины дефектов, проявившихся в процессе эксплуатации ............. 38 8.2. Физико-химические процессы, вызывающие дефекты ........................ 39 8.2.1. Увлажнение .................................................................................... 39
8.2.2. Промерзание стен ........................................................................ 39 8.2.3. Выветривание ............................................................................... 40 8.2.4. Высолы на кладке .......................................................................... 41 8.3. Основные дефекты строительных материалов ..................................... 41 Глава 9. Наиболее часто встречающиеся дефекты стен ................... 43 9.1. Типы стен .................................................................................................. 43 9.2. Дефекты различных конструктивных элементов .................................. 43 9.3. Трещины ................................................................................................... 46 9.3.1. Причины возникновения трещин ................................................ 46 9.3.2. Анализ трещин в каменных стенах ........................................... 47 Глава 10. Обследование стен зданий. Описание основных дефектов, повреждений и трещин стен ................................................ 49 10.1. Общие положения об обследовании ................................................... 49 10.2. Обследование стен зданий ................................................................... 49 10.2.1. Методы обследования стен зданий ........................................ 49 10.2.2. Основные параметры и характеристики обследуемых стен ................................................................................... 49 10.2.3. Наиболее значимые нарушения и дефекты кирпичных стен ....................................................................................... 50 10.2.4. Наиболее значимые нарушения и дефекты панельных стен ....................................................................................... 51 10.2.5. Дефекты кровли ......................................................................... 51 10.2.6. Дефекты лестниц ...................................................................... 51 10.2.7. Дефекты перегородок ................................................................ 51 10.3. Порядок обследования стен ................................................................. 52 Глава 11. Дефекты и повреждения конструкций и стен .................. 53 Глава. 12. Дефекты строительных конструкций.................................. 55 12.1. Классификация трещин в стенах сооружений ..................................... 55 12.2. Классификация деформаций в стенах сооружений .......................... 112 12.3. Дефекты железобетонных конструкций ............................................ 162 12.4. Дефекты металлических конструкций ............................................... 179
12.5. Дефекты деревянных конструкций .................................................... 201 12.6. Общие дефекты зданий ...................................................................... 211 Литература, рекомендуемая к изучению ........................................... 233 Литература ..................................................................................................... 234
ВВЕДЕНИЕ При проектировании зданий, а особенно при их реконструкции, пере оборудовании, техническом перевооружении требуется выяснить их текущее состояние. Также необходимо выяснить, при каких условиях возможна их дальнейшая эксплуатация: проведение текущего ремонта, капитального ремонта, комплексного обследования и усиления отдельных конструкций либо здания в целом или иные решения. Конечно, для этого можно привлечь соответствующие специализирован ные организации, но, во-первых, архитектор должен своими глазами увидеть состояние объекта; во-вторых, значительная часть зданий находится в состоянии, вполне пригодном для дальнейшей эксплуатации, и вопрос о необходимости их детального обследования и усиления архитектор вполне может решить самостоятельно (и оформить «Акт осмотра технического состояния объекта»). Исторически сложившаяся ситуация сводится к тому, что архитекторы сами занимаются такими разделами, как каменные конструкции (в том числе кирпичная кладка, ее армирование, раскладка перемычек, устройство поясов жесткости), раскладка сборных плит перекрытия, стропильные системы и кровли зданий, а также гидроизоляция и некоторые другие. Поэтому в данном пособии большая часть материалов касается возможных дефектов стен. Материалы, относящиеся к железобетонным, металлическим, деревянным конструкциям, приведены в значительно меньшем объеме. При этом важно определить значимость выявленных дефектов и трещин для дальнейшей эксплуатации здания. При сохранении в дальнейшей эксплуатации существующих нагрузок и температурно-влажностного режима наличие в стенах трещин средней ширины раскрытия не является опасным фактором. При значительных стабилизированных трещинах можно ограничиться капитальным ремонтом стен (с расшивкой и зачеканкой трещин). А при критических трещинах, увеличении нагрузок или ухудшении температурно-влажностного режима требуется усиление стен, для чего необходимо привлекать соответствующих специалистов. Для железобетонных конструкций критическими являются трещины раскрытием более 0,3 мм и прогибы более 1/200 пролета (для конструкций обычной протяженности). Поэтому при выявлении более значительных дефектов (а это практически все видимые дефекты) необходимо привлекать соответствующих специалистов для детального обследования и усиления стен. Для металлических конструкций критическими являются появление ям ной коррозии, деформации фасонок, кручение и любые деформации поясов или выход из плоскости (потеря устойчивости). Трещины в металлических конструкциях не допускаются. Также не допускаются наплывы и непровар
B швов. Поэтому привлечение специалистов требуется при выявлении дефектов более серьезных, чем поверхностная коррозия. Для деревянных конструкций дальнейшая эксплуатация допустима при выявлении следов замачивания и незначительных деформациях, но только после восстановительного ремонта. Во всех остальных случаях (особенно при выявлении грибка или древоточцев) конструкции нуждаются в полной замене. Все упомянутые (и многие другие) дефекты могут быть выявлены при ви зуальном обследовании, и при сравнении с данными мониторинга зданий (см. ГОСТ 31937-2011 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния» [2]) может быть сделан аргументированный вывод о возможности дальнейшей эксплуатации и необходимых мероприятиях по обеспечению эксплуатационной надежности.
Глава. 1. Конструкции XIX–XX веков Ростов-на-Дону относится к так называемым новым городам (основан в середине XVIII в.), поэтому в его застройке не встречается объектов, построенных в более ранних стилях, чем классицизм. Наиболее старыми (из сохранившихся) объектами являются здания первой половины XIX в., относящиеся к образцовым проектам: жилые дома М. И. Шалаева (пер. Островского, 27/41, 1819 г.), градоначальника (ул. Станиславского, 57, первая четверть XIX в.), чуть более поздний – жилой дом П. Д. Мухина (ул. Большая Садовая, 80, 1860-е гг.). Для объектов первой половины XIX в. характерен определенный набор конструктивных решений. Здания того времени строились высотой не более двух этажей, но обязательно имели подвалы. Фундаменты и цоколи зданий выполнялись из каменной кладки. Перекрытия над подвалами в дешевых зданиях были деревянными по деревянным балкам; в более дорогих – сводчатыми, из кирпичной кладки и местного камня (известняка-ракушечника). Стены надземной части более дорогих зданий были кирпичными (главные фасады), кладка стен дворовых фасадов выполнялась из кирпича с включениями местного камня (обычно известняка-ракушечника) или из камня. В дешевых зданиях стены выполнялись из деревянного пиленого бруса с обкладкой кирпичом. Перекрытия деревянные по деревянным балкам, несущие перегородки деревянные (из толстых шипованных досок враспор), ненесущие перегородки из тонких досок (обшивка по деревянному каркасу). Крыши скатные, с неэксплуатируемым чердачным пространством: стропила и обрешетка деревянные, кровельное покрытие чаще металлическое, из кровельной стали – фальцованное и окрашенное; встречались черепичные (очень дорогие) и гонтовые (дощатые – дешевые) покрытия. Фасады обычно были оштукатурены и окрашены (доходный дом П. Р. Максимова, ул. Станиславского, 60/21, первая половина XIX в.). Внутренняя отделка – штукатурка известковым раствором (по кирпичу и камню или по дранке) и побелка. Отопление было печным, системы инженерного обеспечения (водопровод, канализация, электроснабжение) отсутствовали (город не имел этих сетей). После 1861 г. в России началось серьезное расслоение общества. В 60-х – начале 70-х гг. XIX в. экономика России претерпевала застой. Развитие экономики началось в 70-х гг. XIX в. и перешло в настоящий экономический бум в начале ХХ в. (до 1914 г. – начала Первой мировой войны). Соответственно, начало развиваться строительство. В последней трети XIX в. в провинциальный Ростов-на-Дону приходит эклектика, в начале ХХ в. – модерн. Появляются новые архитектурные и планировочные решения зданий, новые строительные технологии. Повышается качество выпускаемых материалов и изделий для возведения строительных объектов (например, стандартизируются размеры
1 кирпича, начинается производство российского цемента и др.). Внедряются новые строительные конструкции: чугунное литье, стальной прокат, позднее железобетон. Так, для зданий 1870-х гг. еще характерны деревянные надподвальные перекрытия и лестницы (доходный дом, ул. М. Горького, 114). Позднее появляются металлоконструкции: стальные рельсы (старогодние, используемые в качестве балок, косоуров, перемычек), чугунные колонны (опоры), литые (чугунные) ступени лестниц и перила, кованые ограждения лестничных пролетов и балконов, стальные прокатные балки (рубеж XIX–ХХ вв.) и рамы. Надподвальные перекрытия в виде кирпичных, а позже и бетонных сво диков по стальным балкам (первоначально – по рельсам, позже – по двутавровому прокату) появляются в зданиях доходных домов конца XIX в., например в доходных домах К. М. Сукуренко (ул. Социалистическая, 208/19) и К. М. Чернова (ул. Большая Садовая, 69/47). Сооружаются несущие конструкции в торговых помещениях доходных домов в виде чугунных опор и балок (доходный дом А. А. Чиликина, пер. Соборный, 21/69, конец XIX в.), крылец и балконов на чугунных опорах в доходных домах К. В. Чарахчианца (ныне филармония, ул. Большая Садовая, 170, начало ХХ в.), Г. И. Шушпанова (ул. Большая Садовая, 48), жилом доме (пер. Крыловской, 32/9). В то же время появляются чугунные лестницы с литыми перилами (дом братьев Мартын, ул. Большая Садовая, 125/69, арх. Н. Соколов, 1893 г.; доходный дом И. М. Шапошниковой, ул. Большая Садовая, 17, конец XIX в.). Кованые ограждения лестничных пролетов встречаются в доходных домах М. Л. Черновой (ул. Большая Садовая, 88, начало ХХ в.), К. А. Ворожеина (ул. Большая Садовая, 113/35, 1896 г.), К. И. Шапошникова (пр-т Чехова, 52, 1915 г., арх. И. Е. Черкесиан). В начале ХХ в. появляются монолитные железобетонные перекрытия. Несмотря на внедрение металлоконструкций, на рубеже XIX–ХХ вв. про должают использоваться деревянные перегородки (как несущие, так и ненесущие). Ненесущие перегородки применялись для разделения помещений. Несущие перегородки могли быть как внутриквартирными, так и межквартирными. Также несущие деревянные перегородки и стены использовались в качестве ограждений лестничных клеток (доходный дом, ул. Социалистическая, 208/19), что уже в то время являлось нарушением строительного устава; тем не менее здания с такими конструкциями строились, некоторые из них сохранились до наших дней. В начале ХХ в. появляются новые стеновые материалы, в частности проб ковый кирпич (доходный дом К. М. Чернова, ныне РИНХ, ул. Большая Садовая, 69/47, арх. Ф. С. Ясинский [3, с. 95], 1910-е гг.). В этом же здании использованы металлические рамы на верхних двух этажах. На рубеже веков главные (уличные) фасады зданий отделывались штука туркой и окраской или поверхность кладки не оштукатуривалась, но украшалась кладочным рисунком и рельефными выступами из кирпичной кладки (вне зависимости от стиля). Иногда в оформлении фасадов встречались май
1 олика, цветной кирпич (в том числе покрытый глазурью), каменные и гипсовые декоративные элементы. Кладка дворовых фасадов выполнялась проще, без узоров. Она или ошту катуривалась и окрашивалась, или выполнялась без отделки. В начале ХХ в. строились доходные дома высотой четыре-пять этажей. Эти здания имели более простые в плане формы (обычно прямоугольные) значительно большей длины и часто несколько подъездов. Обычно их старались делать более капитальными (с более долговечными конструкциями), чем одно-двух-трехэтажные дома конца ХIХ в.. Более дешевые здания начала ХХ в. строились обычно высотой в один этаж. Стены таких зданий выполнялись многослойными: наружная верста – из кирпича, внутренняя часть – или из толстых досок, или глинобитная по каркасу из бревен. Деревянная часть стен выполнялась из толстых досок («пластов» толщи ной 90–120 мм). Доски ставились на ребро, подтесывались и соединялись срубом (гнезда для укладки выпиливались с дух сторон); угловые выступы выпускались на 67–90 мм. Изнутри доски обшивались дранкой, штукатурились (известковой штукатуркой толщиной 22–27 мм) и белились (известью или мелом). Наружная верста (со стороны улицы) выполнялась из кладки с узорами (без штукатурки). Между кладкой и досками оставлялся зазор около 90 мм. Зазор засыпался (послойно, через пять-шесть рядов кладки) мятой «кирпичной» глиной, создающей гидроизоляционную прослойку. Дворовые фасады выполнялись из простой гладкой кладки или обшивались досками (более дешевый вариант). Стены глинобитные (набивные): по верху бутового фундамента выкла дывалась нижняя обвязка (бревно, кантованное на один-два канта), по ней выставлялся каркас из бревен и верхняя обвязка. В нужных местах (окна, двери) бревна подтесывались или выравнивались накладками. Снаружи каркас обкладывался кирпичом с узорами по лицевому фасаду; изнутри обшивался рейкой под углом 45° (сечением 20 × 40 мм, шагом 200 мм). Внутреннее пространство каркаса между кирпичом и рейками забивалось глиносоломенной смесью вплоть до внутренней грани реек. Изнутри стены оштукатуривались (известковой штукатуркой толщиной 22–27 мм) и белились (известью или мелом). Подобные дома, построенные в начале XX в., встречаются до сих пор. С приходом советской власти вносятся изменения в строительство зда ний. Конструктивные решения упрощаются. Чаще всего здания периода конструктивизма имеют каменные (бутовые) фундаменты, кирпичные наружные стены и внутренние (несущие) кирпичные столбы, деревянные перекрытия (полы и подшивка потолков дощатые по кантованным бревнам), скатные крыши (стропила из бревен, обрешетка дощатая, из необрезной доски), металлические кровли (кровельная сталь). Фасады таких зданий не оштукатурены. В отделке фасада использовались разные типы кирпича – керамический и