Дефекты и повреждения, вызванные ошибками в проектах
При крупноразмерных сборных элементах, учитывая незначительную глубину опор и ширину швов, каждая неточность производства элементов и их монтажа серьезно влияет на надежность конструкции, а также на технические и эксплуатационные качества здания.
Для обеспечения удобного и качественного монтажа предусматривают соответствующие допуски размеров сборных элементов и их монтажа, от которых зависит величина максимального и минимального зазоров в узлах и швах, глубина опор плит перекрытий, правильная установка стеновых сборных элементов, точность исполнения сопряжений и т. п. В грамотно разработанном проекте величины принятых допусков размеров элементов и допуски их монтажа должны быть скоординированы так, чтобы зазоры в узлах и швах не превышали допустимых минимальных и максимальных величин.
Проектирование зданий, возводимых индустриальными методами, сопровождалось «неточностями», вызванными новизной, что приводило ко многим затруднениям при монтаже сборных элементов и являлось причиной возникновения ряда дефектов.
Вследствие неточностей, допускаемых при монтаже, действительные размеры отдельных швов значительно разнятся от их теоретических размеров, так как, не имея определенных допусков, их выполняли с произвольными отклонениями. Это приводило к попаданию атмосферных осадков, продуванию швов и промерзанию стен, что значительно ухудшало технические и эксплуатационные свойства зданий.
Не всегда взвешенные решения принимались при разработке сопряжений и узлов, а также при выборе материала наружных стен.
Недостаточное знание свойств применяемых материалов и их изменений со временем привели к серьезным повреждениям отдельных сборных элементов и зданий в целом. Относится это прежде всего к материалам, применяемым для теплоизоляции в многослойных наружных стенах, неправильное использование которых явилось причинами их промерзания и увлажнения.
Проектирование чрезмерно тонкого фактурного слоя приводило к значительным повреждениям: к трещинам фактуры и проникновению атмосферных осадков внутрь стен и здания.
К конструктивным просчетам следует отнести массовые прогибы плит междуэтажных перекрытий, появление в их растянутых зонах многочисленных трещин со значительным раскрытием в домах серий П-32, П -35, К-7. В междуэтажных перекрытиях, выполненных из двух плит-скорлуп, верхняя из которых подлинным сторонам опирается через звукоизоляционные прокладки на нижнюю, практически исключается возможность их реконструкции.
Основными недостатками, приводящими к увлажнению строительных конструкций, являются: недостаточный угол наклона скатов кровли; небольшой диаметр водосточных желобов и труб; недостаточные уклоны подоконных сливов и др.
Проектирование капитального ремонта в значительной степени отличается от нового проектирования. Работа всех конструктивных элементов здания в новом проектировании рассматривается как самостоятельная, подчиняющаяся классической теории расчета строительных конструкций. Осуществляя проверку несущей способности некоторых конструктивных элементов по классической теории расчета, следует выполнять расчет, учитывающий значительный срок эксплуатации. В зданиях, эксплуатирующихся более 20 лет, необходимо рассматривать работу некоторых конструкций как совместную. Так, опоры однопролетных металлических балок приближаются к защемлению при достижении кладкой 100 % прочности, поскольку почти исключается поворот опорной части балок относительно своей оси.
Специалисты проектных организаций не всегда используют при поверочных расчетах несущей способности фундаментов теорию консолидации грунтов под подошвой фундаментов при эксплуатации здания более 25 лет под воздействием собственного веса здания. Игнорируя это, в проектную документацию может быть заложено решение по расширению подошвы фундамента либо по укреплению грунтов, что резко увеличивает финансовые и трудовые затраты при ремонте здания.
В жилых зданиях постройки середины 1880-х и начала 1900-х годов применялась в основном однопролетная конструктивная схема капитальных стен. В перекрытиях использовалась либо длинномерная древесина, либо металлические балки. Для уменьшения расчетного пролета балок вводили утолщенные деревянные перегородки, совпадающие по вертикали по всем этажам. Формально при расчете балок наличие перегородок принимать нельзя, но, учитывая долгосрочную совместную работу балок перекрытий с системой существующих перегородок, допускалось оценку технического состояния балок проводить с учетом металлических перекрытий преобразования шарнирного опирания к жесткому защемлению, что в значительной степени уменьшает изгибающий момент балок и исключает необходимость проверки последних по второму предельному состоянию — прогибу.
Такое допущение возможно использовать лишь при наличии данных о глубине заделки опорной части балки, которая должна быть не менее 25 см, и о наличии ее анкеровки в стене.
При реконструкции старых зданий со сменой деревянных перекрытий по металлическим или деревянным балкам, находящихся в неудовлетворительном состоянии, на сборные железобетонные из многопустотного или ребристого настила по металлическим прогонам необходимо производить расчет вновь проектируемых высоких прогонов с узкими поясами при действии нагрузки в плоскости наибольшей жесткости на устойчивость, чтобы исключить потерю их равновесия.
Потеря равновесия выражается в боковом выпучивании сжатого пояса и закручивании балки в целом. Расчет по этому предельному состоянию обычно упускается, что может привести к непредвиденным результатам, вплоть до обрушения вновь смонтированных перекрытий.
Особое внимание при капитальном ремонте с полной сменой перекрытий на сборные железобетонные необходимо уделять качеству кирпичной кладки, ее несущей способности, наличию вентиляционных каналов и особенно дымоходов от печного отопления. Существующие дымоходы в значительной степени ослабляют кирпичную кладку, и недоучет этого может привести к аварийной ситуации.
Серьезным конструктивным просчетом считается отсутствие утеплителя по торцам железобетонных плит, прогонов, металлических балок при толщине наружных стен менее 64 см, в результате чего происходит местное промерзание кладки.
При реконструкции старых зданий в ряде случаев возникает необходимость в устройстве пристроек. Во избежание появления трещин в узлах сопряжения старой кладки с новой закладывают подошву фундаментов пристройки на глубине существующих фундаментов, а также обязательно выполняют шпунт из просмоленных досок между существующим и вновь устраиваемым фундаментом с заглублением его на 50—60 см, предусматривая осадочный шов между новой и старой кладками.
В старых жилых домах обычно чердачное пространство не вентилируется, теплоизоляция трубопровода центрального отопления местами нарушена, вентиляционные короба находятся в неудовлетворительном состоянии. Все это приводит к избыточному выделению тепла, которое особенно проявляется в зимнее время года. В карнизной части появляются наледь, сосульки, удаление которых связано с производственными трудностями и дополнительными затратами на ремонт кровельного покрытия. При этом после каждого удаления наледи и сосулек кровля подвергается повреждению. Температура внутреннего воздуха внутри чердачного пространства должна приближаться к нулю. Однако при проектировании нередко в разрабатываемой документации упускают мероприятия, обеспечивающие проветривание чердачного пространства. Но если данный просчет легко устраним при незначительных дополнительных затратах, то он дорого обходится в документации на устройство мансардных этажей. Отсутствие нормального тепловлажностного режима в этом случае приводит к образованию конденсата, который вызывает отсыревание стен и потолков.
При реконструкции старых домов иногда местами приходится устраивать металлическую кровлю с уклоном менее 16°. Данные участки кровли должны выполняться с двойным лежачим фальцем, что необходимо отразить в проектной документации.