|
Анализ причин аварий деревянных изделий свидетельствует о том что к крушениям приводит совокупность ошибок и отступлений от требований действующих нормативных документов на всех этапах возведения деревянного моста: при проектировании, изготовлении, монтаже и эксплуатации. Наиболее опасны повреждения деревянных конструкций, накопленные в процессе эксплуатации, особенно в агрессивной среде.
Наши специалисты, проводящие обследование деревянных конструкций, по сути, являются последними, кто может заметить допущенные просчеты на всех упомянутых выше этапах строительства деревянного моста и предупредить наступление аварийных ситуаций. По данным Госархстройнадзора РФ (данные за 2004 г.), основные причины аварий деревянных конструкций и сооружений в стране примерно следующие (в процентном соотношении): 30% - нарушение правил эксплуатации 20% - низкая прочность конструкций (дефекты изготовления) 16% - дефекты узловых монтажных соединений 10%- недостаточная несущая способность оснований 8% - недостаточное опирание конструкций на каменную кладку 8% - нарушение правил производства монтажных работ 4% - ошибки в проектных решениях 4% - внешние воздействия, превысившие расчетные величины Нарушение правил эксплуатации мостов
Большинство серьезных повреждений и аварий деревянных конструкций, в т.ч. деревянных мостов, связано с нарушением правил эксплуатации зданий и сооружений. Чаще всего эти нарушения приводят к загниванию деревянных конструкций. Основные причины загнивания деревянных конструкций мостов: прямое или конденсационное увлажнение, несоблюдение температурно-влажностного режима эксплуатации (об этом, а также о способах защиты древесины от загнивания описано в отдельной статье). Балочные конструкции часто повреждаются у торцов деревянных мостов из-за протечек в настиле, ввиду небрежно выполненной гидроизоляции и защиты древесины, примыкающей к грунту.
Загнивание клееных деревянных элементов мостов встречаются очень редко. За многолетний период обследования зафиксированы только случаи локального загнивания верхней зоны сечения арок под настилами.
Механические повреждения деревянных мостов случаются, как правило при погрузочно-разгрузочных работах внутри зданий и сооружений.
Низкая прочность конструкций (дефекты изготовления) мостов
Вторая по значимости причина аварий деревянных конструкций это низкая прочность конструкций (дефекты изготовления). Дефекты изготовления возникают при нарушении технологического процесса производства мостов. В частности, применение для изготовления конструкций пиломатериалов с влажностью более 20 % приводит в процессе эксплуатации к появлению в элементах продольных усушенных трещин, которые мало влияют на несущую способность сжатых и изгибаемых элементов, но опасны в растянутых элементах и в коротких балках.
Для клееных элементов деревянных мостов наиболее характерны следующие нарушения технологического процесса. Сушка пиломатериалов при жестких режимах приводит к короблению досок, появлению значительных внутренних напряжений в клееных элементах и расслоению по клеевым швам. Превышение нормативных сроков хранения синтетических смол, несоблюдение правил приготовления клеев (особенно ошибки в дозировке отвердителя) ведут к снижению прочности клеевых швов и их расслоению в процессе эксплуатации.
Несвоевременная заточка фрез для нарезки зубчатых шипов на торцах заготовок и некачественное нанесение клея на шипы ("голодное" склеивание) снижают прочность соединений заготовок по длине.
Кроме того, возможно совмещение в одном сечении по высоте элемента большого количества таких стыков, что приводит к ослаблению сечения и авариям конструкций. Действующими инструкциями не регламентируется месторасположение зубчатых стыков отдельных заготовок по высоте клееного элемента, так как при массовом производстве конструкций длина заготовок (от 2 до 6,5 м) - величина случайная, поэтому вероятность совмещения в одном поперечном сечении большинства стыков заготовок мала. Однако необходимо жестко контролировать этот параметр - не более 25 % стыков. Иначе, например, при использовании стандартных досок длиной 4,5 м для изготовления балок для мостов длиной 9 м все стыки могут оказаться в одном, самом опасном сечении в середине пролета балки.
Дефекты узловых монтажных соединений мостов
Основные причины дефектов узловых соединений деревянных мостов: отсутствие обжатия деревянных элементов в соединениях болтами (болты отсутствуют или не затянуты); нарушение правил расстановки нагелей вдоль и поперек волокон соединяемых элементов; коррозия металлических соединительных деталей; применение нетиповых узлов. Например, для стрельчатых арок, вместо стандартных металлических башмаков по серии 1.863-3, иногда используются опорные башмаки рам типа ДГР, что приводит к авариям конструкций.
При длительной эксплуатации мостов (более 20 лет) в агрессивных средах, без должной и своевременно возобновляемой антикоррозионной защиты, коррозионные повреждения металлических соединительных деталей и крепежных болтов в узлах конструкций достигают 50 % и более.
Недостаточное опирание конструкций мостов на каменную кладку
Такие причины, как недостаточная несущая способность оснований и недостаточное опирание несущих конструкций на каменную кладку в деревянных мостах практически не встречаются.
Нарушение правил производства строительно-монтажных работ
Наиболее часто встречаются следующие нарушения: неправильное складирование и хранение деревянных мостов на стройплощадках; монтаж конструкций без использования кранов и других вспомогательных приспособлений; внецентренное опирание конструкции на подушку основания. Опорные части деревянных арок желательно располагать выше уровня грунта на 100...200 мм. Однако на практике это правило не соблюдается и опорные узлы мостов зачастую находятся даже ниже планировочной отметки земли.
Ошибки в проектных решениях
К чести проектировщиков деревянных мостов, ошибки в проектах случаются редко и обычно не приводят к авариям зданий.
Внешние воздействия, превысившие расчетные величины.
Из внешних воздействий, превысивших расчете значения основной является снеговая нагрузка. Например, в Пермском крае где большая часть территории отнесена к V снеговому району по СНиП с расчетной нагрузкой 3,2 кПа (есть участок территории края, отнесенный к VI снеговому району), строители нередко возводят объекты по проектам, разработанным для европейской части страны, где снеговая нагрузка не превышает 1,2 кПа (без соответствующей корректировки проектов), что ведет к перегрузке несущих конструкций мостов и возникновению аварийных ситуаций.
При расположении продольной оси объекта на местности в направлении восток-запад, т. е. практически перпендикулярно направлению господствующих зимой ветров в Пермском крае, снег с одной половины моста сдувается, а на другой стороне образуется снеговой мешок высотой до 3 м. Кроме того, фактическая величина снеговой нагрузки в момент аварий значительно (в 1,6...3 раза) превышает расчетные значения и из-за высокой плотности снега в феврале-марте, которая достигает 400...600 кг/м3. Перегрузка конструкций односторонней снеговой нагрузкой приводит к расслоению по клеевым швам, сверхнормативным прогибам конструкций.
|
