Типы ошибок проектирования и деталировки в строительстве и их предотвращение

Распространенные ошибки проектирования и деталировки в строительстве возникают либо из-за неадекватного структурного проектирования, либо из-за недостаточного внимания к относительно мелким деталям конструкции.

Ниже перечислены различные ошибки проектирования и детализации в строительстве, их симптомы и методы предотвращения:

(1) Неадекватное структурное проектирование

Из-за неадекватного конструктивного решения бетон подвергается большему напряжению, чем он может выдержать, или деформация в бетоне увеличивается больше, чем его деформационная способность, и он разрушается.
Симптомы такого рода разрушения из-за неадекватного структурного проектирования проявляется либо скол бетона, либо растрескивание бетона. Чрезмерно высокое сжимающее напряжение из-за неадекватного структурного проектирования приводит к растрескиванию бетона. Кроме того, высокие напряжения кручения или сдвига приводят к отколу или растрескиванию бетона. Высокие растягивающие напряжения также приводят к растрескиванию бетона.
Чтобы определить, что причиной повреждения конструкции является неадекватное проектирование, необходимо обследовать конструкцию и сравнить места повреждений с типами напряжений, которые должны присутствовать в бетоне. Для проектов восстановления необходимо провести тщательный петрографический анализ и испытание прочности бетона элементов, подлежащих повторному использованию.
Предотвращение: Неадекватное структурное проектирование можно предотвратить путем тщательного и внимательного анализа всех проектных расчетов. Любой метод восстановления, использующий существующие бетонные элементы конструкции, должен быть тщательно изучен.

(2) Некачественные детали конструкции

Некачественные детали конструкции могут привести к локальной концентрации высоких напряжений в элементах конструкции, даже если конструкция соответствует требованиям. Эти высокие напряжения могут привести к растрескиванию бетона, что позволяет воде или химическим веществам проходить через бетон. Таким образом, плохое проектирование может привести к просачиванию воды через элементы конструкции.
Плохое проектирование может не привести к разрушению конструкции, но оно может стать причиной ухудшения состояния бетона. Эти проблемы можно предотвратить путем тщательного и внимательного изучения планов и спецификаций строительных работ.
Ниже рассматриваются типы некачественного проектирования и их возможные последствия для конструкций:

(a) Резкие изменения сечения:

Резкие изменения сечения могут вызвать концентрацию напряжений, что может привести к образованию трещин. Типичными примерами являются использование относительно тонких секций, жестко связанных с массивными секциями, или заплатки и заменяющий бетон, которые не являются однородными по размерам в плане.

(b) Недостаточное армирование на углах и в проемах:

Углы и проемы также вызывают концентрацию напряжений, что может привести к образованию трещин. В этом случае лучшей профилактикой является дополнительное армирование в местах, где ожидается возникновение концентрации напряжений.

(c) Недостаточное обеспечение прогиба:

Прогибы, превышающие ожидаемые, могут привести к нагружению элементов или секций сверх тех возможностей, на которые они были рассчитаны. Как правило, такие нагрузки возникают в стенах или перегородках, что приводит к образованию трещин.

(d) Неадекватное обеспечение дренажа:

Недостаточное внимание к деталям дренажа конструкции может привести к скоплению воды. Такое скопление воды может привести к утечке или насыщению бетона. Утечка может привести к повреждению внутренней части конструкции или к образованию пятен и наплывов на конструкции. Насыщение может привести к серьезному повреждению бетона, если конструкция находится в зоне, подверженной замораживанию и оттаиванию.

(e) Недостаточный ход в деформационных швах:

Неадекватно спроектированные деформационные швы могут привести к отколу бетона, прилегающего к швам. В спецификации деформационных швов следует учитывать весь диапазон возможных перепадов температур, которые может испытывать бетон. Не существует единого компенсатора, который будет работать во всех случаях перепада температур.

(f) Несовместимость материалов:

Использование материалов с различными свойствами (модуль упругости или коэффициент теплового расширения) рядом друг с другом может привести к образованию трещин или сколов при нагрузке на конструкцию или при воздействии суточных или годовых колебаний температуры.

g) Пренебрежение эффектом ползучести:

Пренебрежение эффектом ползучести может иметь такие же последствия, как описанные в случае недостаточного обеспечения прогибов. Кроме того, пренебрежение ползучестью в предварительно напряженных бетонных конструкциях может привести к чрезмерной потере предварительного напряжения, что в свою очередь приводит к образованию трещин при приложении нагрузки.

(h) Жесткие соединения между сборными блоками:

Конструкции, использующие сборные элементы, должны предусматривать движение между соседними сборными элементами или между сборными элементами и несущей рамой. Невозможность предусмотреть такое движение может привести к образованию трещин или сколов.

(i) Непредвиденные напряжения сдвига в опорах, колоннах или абатментах:

Если из-за отсутствия технического обслуживания узлы компенсационных подшипников будут заморожены, горизонтальная нагрузка может быть передана на бетонные элементы, поддерживающие подшипники. В результате в бетоне появятся трещины, которые обычно усугубляются другими проблемами, вызванными попаданием воды в бетон.

(j) Недостаточное расстояние между швами в плитах:

Это одна из наиболее частых причин растрескивания плит перекрытия.

Читайте далее: