Оценка состояния железобетонных конструкций, подвергшихся воздействию пожара
2.11. Состояние конструкций может быть оценено по признакам, изложенным в табл. 3.
Характерными признаками аварийности конструкции при этом могут быть:
прогибы конструкций, превышающие 1/50 пролета, с образованием трещин с шириной раскрытия свыше 1 мм;
выколы и отслоения бетона, при которых площадь поперечного сечения элемента уменьшается на 30 - 50 %;
глухой звук при простукивании бетона, зыбкость конструкций, нарушение анкеровки арматуры в опорных узлах, отрыв закладных и опорных деталей;
нагрев арматуры до температуры выше 300 °С.
Таблица 3
Степень повреждения
|
Характеристика повреждения
|
Мероприятия по восстановлению
|
Слабая
|
Повреждения, не снижающие несущей способности конструкций: наличие следов сажи и копоти; шелушение отдельных слоев поверхности бетона; незначительные сколы бетона
|
Ремонт с очисткой поверхности бетона, штукатурка, шпатлевка, окраска
|
Средняя
|
Повреждения, снижающие несущую способность конструкций: изменение серого цвета бетона до розового и буро-желтого; элементы полностью покрыты сажей и копотью; наличие сколов бетона по углам; обнажение арматурной сетки на плоских элементах площадью около 10 %; обнажение угловой арматуры в элементах прямоугольной формы; отделение наружных слоев бетона без их обрушения (при простукивании прослушивается глухой звук); трещины шириной до 0,5 мм
|
Ремонт с разборкой отделившихся слоев бетона; перебетонирование; инъецирование трещин; увеличение сечений элементов
|
Сильная
|
Повреждения, значительно снижающие несущую способность конструкций: цвет бетона - желтый; сколы бетона - до 30 % сечения элемента; обнажение арматурной сетки в плоских элементах на площади более 10 %; обнажено до 50 % рабочей арматуры прямоугольных элементов; выпучен один стержень арматуры элемента; отвалились поверхностные слои бетона, звук оставшихся слоев - глухой; трещины шириной до 1 мм
|
Ремонт с увеличением сечений элементов; введение дополнительных опор, распорок; усиление арматуры
|
Полная
|
Повреждения, свидетельствующие о критическом состоянии конструкций: цвет бетона - желтый; сколы бетона - от 30 до 50 % площади сечения элемента; обнажено до 90 % арматуры; выпучилось более одного стержня арматуры; нарушена анкеровка, сцепление арматуры с бетоном; нагрев арматуры свыше 300 °С; отрыв закладных и опорных деталей; зыбкость конструкции; прогибы свыше 1/50 пролета; трещины шириной более 1 мм.
|
Восстановление нецелесообразно; замена разрушенных конструкций новыми
|
2.12. В процессе осмотра намечаются необходимые подготовительные работы по обеспечению доступа к конструкциям, выявляется вид арматурной стали, примененной в поврежденных конструкциях (стержневая, проволочная), и собираются сведения о температурном воздействии: продолжительность, возможное значение температуры, расстояние конструкций от очага (эпицентра) тепловых воздействий, способе тушения и т.д. Эти сведения необходимы при определении прочностных свойств бетона и арматурной стали.
2.13. Конструкции с явными признаками аварийности (перечисленными в п. 2.11) подлежат усилению. Для конструкции, у которых такие признаки отсутствуют, но есть опасения в снижении прочности бетона, необходимо провести дополнительное обследование.
При проведении дополнительного обследования с целью определения прочности бетона с применением неразрушающих методов весьма эффективной может оказаться сравнительная оценка бетона в пострадавших конструкциях относительно однотипных непострадавших от влияния температуры. Влияние температурного нагрева на снижение кубиковой и призменной прочности бетона дано в табл. 4, модуля упругости - в табл. 5.
Кроме величины температуры большое значение имеет время ее действия. Так, при внешней постоянной температуре 1000 - 1100 °С арматура на глубине 2,5 см прогревается до 550 °С через 1 ч, а на глубине 5 см - через 2 ч. Изменения прочностных свойств арматурных сталей в процессе нагревания и после охлаждения приведены в табл. 6 и 7.
Таблица 4
Вид крупного заполнителя, условия твердения бетона
|
mбt (над чертой) и m′бt (под чертой) при t, °С
|
20
|
80
|
120
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
Гранит, естественные
|
1
1
|
0,9
0,7
|
0,7
0,7
|
0,9
0,7
|
0,9
0,6
|
0,7
0,4
|
0,6
0,3
|
0,5
0,2
|
0,3
0,1
|
Гранит, пропаривание
|
1
1
|
0,9
0,9
|
0,9
0,9
|
1
0,9
|
1,1
0,9
|
0,9
0,9
|
0,8
0,55
|
0,55
0,35
|
0,3
0,1
|
Известняк, пропаривание
|
1
1
|
0,9
0,9
|
0,9
0,9
|
0,9
0,85
|
0,9
0,8
|
0,7
0,6
|
0,65
0,4
|
0,45
0,2
|
0,9
0,9
|
Примечания: 1. mбt и m′бt - коэффициенты, учитывающие снижение кубиковой и соответственно призменной прочности бетона.
2. В таблице приведены значения тбt и т′бt при воздушном остывании бетона. При охлаждении его водой эти значения необходимо снизить на 20 %.
3. При оценке длительной прочности бетона значения mбt и m′бt после нагрева до t > 400 °С принимают равными нулю, а при 80 < t £ 400 °С значения mбt и m′бt снижаются на 30 %.
Таблица 5
Вид крупного заполнителя, условия твердения бетона
|
Коэффициент βб при температуре нагрева t, °С
|
20
|
80
|
120
|
200
|
300
|
400
|
500
|
600
|
700
|
Гранит, естественные
|
1
|
0,8
|
0,7
|
0,45
|
0,4
|
0,35
|
0,2
|
0,03
|
0,02
|
Гранит, пропаривание
|
1
|
0,9
|
0,8
|
0,75
|
0,65
|
0,4
|
0,3
|
0,03
|
0,02
|
Известняк, пропаривание
|
1
|
0,95
|
0,85
|
0,7
|
0,6
|
0,4
|
0,2
|
0,07
|
0,04
|
Примечание. В таблице приведены значения коэффициента βб снижения начального модуля упругости бетона при воздушном остывании бетона. При охлаждении водой эти значения необходимо снизить на 20 %.
Таблица 6
Стержневая арматура класса
|
Коэффициент тat при температуре нагрева t, °С
|
350
|
400
|
450
|
500
|
550
|
600
|
650
|
700
|
750
|
800
|
А-I
|
1
|
1
|
0,8
|
0,7
|
0,5
|
0,4
|
0,25
|
0,15
|
0,1
|
0,05
|
А-II
|
1
|
1
|
1
|
0,75
|
0,5
|
0,4
|
0,2
|
0,15
|
0,1
|
0,06
|
А-IIв
|
1
|
1
|
0,8
|
0,6
|
0,4
|
0,25
|
0,1
|
0,05
|
0,03
|
0
|
А-III
|
1
|
1
|
1
|
0,8
|
0,6
|
0,45
|
0,3
|
0,2
|
0,1
|
0,05
|
А-IIIв
|
1
|
1
|
0,9
|
0,7
|
0,5
|
0,3
|
0,2
|
0,1
|
0,07
|
0,03
|
А-IV
|
1
|
1
|
0,85
|
0,7
|
0,5
|
0,35
|
0,2
|
0,15
|
0,03
|
0,03
|
Ат-IV
|
1
|
1
|
1
|
0,7
|
0,4
|
0,2
|
0,1
|
0,05
|
-
|
-
|
А-V
|
1
|
1
|
0,8
|
0,6
|
0,4
|
0,2
|
0,1
|
0,05
|
0,03
|
-
|
Ат-V
|
1
|
1
|
1
|
0,7
|
0,4
|
0,15
|
0,05
|
0,01
|
-
|
-
|
Ат-VI
|
1
|
0,8
|
0,6
|
0,4
|
0,2
|
0,1
|
0,05
|
0,02
|
-
|
-
|
Ат-VII
|
1
|
0,9
|
0,6
|
0,4
|
0,25
|
0,1
|
0,1
|
0,04
|
0,02
|
-
|
Примечания: 1. При нагреве в интервале от 20 до 350 °С тat = 1.
2. После нагрева до 400 °С тat = 1, выше 400 °С - соответствует данным табл. 6.
|
