Эксплуатация, ремонт и усиление деревянных конструкций

Несущие и ограждающие конструкции, так же как и другие части зданий и сооружений, предназначены для длительной работы в различных условиях эксплуатации, учитываемых при проектировании. Правильно организованная эксплуатация должна предусматривать постоянный надзор и уход за конструкциями; периодическое, не реже 1 раза в год, обследование конструкций специалистами, разбирающихся в причинах нарушения их работоспособности; внеочередные осмотры в случаях, когда по тем или иным причинам возникает сомнение в надежности конструкций; своевременное и качественное производство ремонта. При изменении технологического процесса и увеличении нагрузки должен быть произведен проверочный расчет с учетом фактических размеров элементов конструкций и механических свойств материала, что может быть косвенно оценено при пробном статистическом испытании конструкции. Условия нагружения и вид напряженного состояния должны быть приближены к реальным условиям эксплуатации. Замер деформаций позволит судить о величине действующих напряжений. Для деревянных, особенно для клееных, конструкций весьма важным является наблюдение за температурно-влажностным режимом окружающей среды. Опасно увлажнение древесины в местах, мало доступных проветриванию, например в опорных узлах конструкций. Температурно-влажностные колебания могут привести к усталости адгезионных связей клеевых швов пластмассовых и деревянных конструкций, а, следовательно, к образованию их расслоений. Необходимо наблюдать за работой осушающих продухов, не допуская их засорения, а также следить за целостностью пароизоляции. При обследовании ограждающих и несущих конструкций следует обращать внимание на места, наиболее опасные в отношении загнивания: настилы под рулонным ковром; концы балок и прогонов, заделанные в стены; опорные узлы конструкций, соприкасающиеся с металлом и ж.б. Если деформации превышают нормированные величины, то надлежит произвести проверочный расчет конструкций на фактические нагрузки по действительным размерам элементов с учетом фактической расчетной схемы и организовать систематическое наблюдение за деформациями впредь до усиления конструкций. При осмотре растянутых эл-ов необходимо выявить наличие полных или частичных разрывов, надрывов древесины около сучков и трещин. Сжатые и изгибаемые элементы оценивают на выпучивание, проверяют правильность и достаточность раскрепления из плоскости конструкции. В клееных конструкциях рассматривают периметр и глубину расслоившихся швов. В узлах проверяют наличие надлежащего числа нагелей, растрескивание концов раскосов, трещин, сопровождающих скалывание (в особенности опорных узлов треугольных систем распорного типа). Если древесина поражена гниением, берут образцы для микологического анализа. При выемке образцов следует обращать внимание на то, чтобы не повредить и не ослабить рабочего элемента конструкции.

Различают два основных вида ремонта: текущий, необходимость которого выявляется при периодических обследованиях конструкций, и экстренный ремонт, когда по тем или иным причинам элементы конструкций достигли 1-ой группы предельных состояний (невозможность эксплуатации, например, из-за потери первоначальной формы устойчивости, усталостного разрушения и т.п.) или вся конструкция достигла 2-ой группы предельных состояний(невозможность нормальной эксплуатации, например прогибы превысили предельно нормированные величины).

Наиболее характерным дефектом балок междуэтажных перекрытий является загнивание опорных частей. Ремонт в этом случае заклучается в замене сгнивших концов балок дощатыми боковыми накладками на нагелях или отрезками швеллеров(рис. 1.1.). Толщину накладок следует принимать равной половине толщины балок при той же высоте. Связи-нагели, соединяющие накладки с балкой, рассчитываются на поперечные силы Q1=M1/a и Q2=M2/a.

Расчетные болты для закрепления швеллера работают на растяжение. Сечение их определяется по усилию N=M1/a. Сечение швеллера должно быть проверено на действие изгибающего момента М1.

Усиление балок или прогонов может быть произведено путем превращения их в шпренгельную систему нормальной или пониженной высоты(рис.1.2.).

Ремонт растянутых элементов, как правило, производится при помощи натяжных металлических эл-ов(рис.1.3.). Частым дефектом сжатых эл-ов является их выпучивание. Ремонт заключается в полном или частичном возращении эл-та в его проектное положение и в увеличении его жесткости в плоскости изгиба(рис.1.4.). Ремонт отдельных элементов или узлов конструкций иногда может оказаться недостаточным. Если при обследовании обнаружены дефекты в раскосах, стойках и нижнем поясе дощатой фермы, то усиление можно произвести путем пропускания металлических тяжей от одного опорного узла до другого(рис.1.5). Расчетная схема конструкции из стержневой перейдет в распорную. При этом тяжи будут рассчитываться на усилие распора арки.

При большом количестве расслоившихся клеевых швов, например стрельчатых арок, можно в полуарках выполнить затяжки, что значительно увеличит несущую способность полученной комбинированной конструкции, состоящей из 2-х арок круглого очертания(рис.1.6.)