Повреждения стропильных ферм

Соединение элементов фермы в узлах создает предпосылки для концентрации в них разнородных по знаку и характеру напряжений: сжимающих, растягивающих, касательных. В результате концентрации напряжений узлы подвержены наиболее интенсивному трещинообразованию и требуют значительного расхода арматуры. Большие растягивающие усилия в нижнем поясе приводят к появлению сквозных вертикальных трещин, а сжимающие усилия в верхнем поясе — к появлению несквозных горизонтальных трещин. Картина трещинообразования в раскосной стропильной ферме сегментного очертания представлена на рис. 1.

Трещины опорного узла ферм по своей природе близки к трещинам на опорах балок. Появление горизонтальных трещин в нижнем напряженном поясе 6 свидетельствует об отсутствии или недостаточности поперечного армирования в обжатом бетоне. Нормальные (перпендикулярные к продольной оси) трещины типа 9 появляются в растянутых стержнях при необеспеченности трещиностойкости элементов.

Причем следует обратить внимание на то обстоятельство, что снятие внешней нагрузки на ферму, уменьшая растягивающие усилия в нижнем поясе, приводит к закрытию трещин типа 9, но при этом может вызвать увеличение раскрытия трещин типа 4, 5.

Появление повреждений в виде лещадок типа 13 свидетельствует об исчерпании прочности бетона на отдельных участках сжатого пояса или на опорах.

Рис. 1. Картина трещинообразования в стропильной раскосной ферме.

Наклонные трещины опорного узла:

1 — низкий класс бетона, недостаточное количество поперечной арматуры: большой шаг стержней, малый диаметр;

2 — недостаточное преднапряжение продольной арматуры, проскальзывание ее в зоне заанкеривания, недостаточное количество поперечной арматуры;

3 — нарушение анкеровки преднапряженной арматуры: низкий класс бетона, недостаточная прочность бетона на момент обжатия.

Лучеобразные вертикальные трещины:

4 — недостаточное косвенное армирование от усилий обжатия пред-напряженной арматуры.

Горизонтальные трещины:

5 и 6 — отсутствие косвенного армирования (сетки, замкнутые хомуты) в зоне заанкеривания преднапряженной арматуры, низкая прочность бетона на момент обжатия, наклонные трещины в верхнем поясе;

7 — недостаточное косвенное армирование узла поперечными стержнями (сетками).

Трещины, перпендикулярные оси элементов фермы:

8 — недостаточное заанкеривание рабочей арматуры растянутого элемента в узле фермы, слабое косвенное армирование узла;

9 — недостаточное преднапряжение нижнего пояса, перегрузка фермы.

Продольные трещины в сжатых элементах:

10 — низкий класс бетона, перегрузка фермы. Монтажные трещины;

11 — изгиб из плоскости фермы при монтаже, перевозке, складировании.

Нормальные трещины в растянутых элементах:

12 — перегрузка фермы, смещение арматурного каркаса относительно продольной оси элемента;

13 — откол лещадок.