Дефекты колонн

При строительстве зданий и сооружений часто применяют колонны. Между собой конструкции разнятся формой, материалом, конструктивными и иными особенностями. По материалу изготовления существуют бетонные, железобетонные, металлические и стальные колонны. По форме наиболее часто встречаются тавровые, прямоугольные, кольцевые, двухстоечные. По типу конструкции есть решетчатые, сплошные, ступенчатые, консольные, бесконсольные и другие виды.

Нередко в процессе строительства или при эксплуатации объектов возникают дефекты колонн, которые могут негативно сказываться на несущей способности и общем техсостоянии конструкций.

Назначение колонн в строительных конструкциях

Колонны являют собой вертикально установленные конструкции. В зависимости от места их расположения они могут выступать основой каркаса здания или же выполнять функцию опорных элементов для балок, ферм, арок, ригелей и прочих конструкций. Они принимают нагрузку от ограждающих конструкций и элементов перекрытий зданий, и передают ее на нижние поверхности.

Помимо этого, колонны часто используются как архитектурные элементы, придающие зданию эффектный внешний вид.

Что считается дефектами колонн

Любые отклонения от нормативных и проектных требований в состоянии колонн считается их дефектами. К наиболее характерным нарушениям относят отклонения установленных колонн от вертикальной оси, прогибы, сколы, некачественные сварные швы, отслоение краски или иного защитного слоя.

Основные виды дефектов колонн

Вид и характер дефектов зависит от причин их возникновения, а также от материала и конструктивных особенностей колонн. К основным нарушениям относят:

• механические повреждения – прогибы и вмятины (характерный дефект стальных колонн и выполненных из другого металла, искривление колонных конструкций, разрушение и отслоение защитного покрытия. Для металлических колонн решетчатого типа характерны прогибы элементов соединительной решетки. На изделиях из железобетона часто фиксируют силовые трещины вдоль арматуры;
• коррозия арматуры и бетона – свойственна погрешность как для металлических, так и для железобетонных колонн. На изделиях из металла коррозия возникает из-за отсутствия или разрушения слоя окрасочного покрытия. Арматура и бетон железобетонных колонных конструкций поражаются коррозией вследствие разрушения защитного слоя бетона и оголения металлических элементов;
• деформации – это могут быть кривизна стержня стальных или металлических изделий, изменение формы ж/б элементов по причине непровибрированного бетона, деформирование в связи с неравномерной или чрезмерной просадкой, искривления сжатой арматуры при превышении внешних нагрузок;
• нарушения геометрии и проектных размеров – такой дефект может быть заводским, монтажным или эксплуатационным.

Вымывание и выветривание раствора, чрезмерное увлажнение конструкций, произвольное перемещение узлов сопряжения – эти и иные отклонения могут стать причиной ухудшения техсостояния и утраты прочности колонн.

Причины возникновения дефектов

Используемые в строительстве колонны обладают большим запасом прочности и способны противостоять механическим и агрессивным воздействиям. При этом в них могут возникать дефекты. Причинами нарушений являются:

• неравномерная осадка фундамента или иного основания;
• резкие перепады температур и прочие температурные воздействия;
• ошибки при проектировании и монтаже конструкций;
• увеличение нагрузки и непредвиденные механические воздействия;
• использование некачественных стройматериалов;
• физический износ колонн;
• нарушение условий и правил эксплуатации.

Это наиболее распространенные причины. Но могут быть и другие, например, в уже установленной колонне обустраивают вырезки для прокладки инженерных коммуникаций, профиль при этом не усиливают. Это влечет за собой ухудшение эксплуатационных характеристик.

Опасность дефектов колонн

Важно понимать то, что даже незначительный дефект при его игнорировании может привести к плачевным последствиям. Если вовремя не обнаружить и не устранить нарушение, то со временем колонна будет утрачивать свои прочностные характеристики, начнет разрушаться. Это может стать причиной повреждения и даже полного разрушения других конструктивных элементов и всего объекта в целом.

Пример из практики

Наиболее распространенной причиной образования дефектов колонн считается несоблюдение правил технического использования. Известен случай замусоривания базы колонны в здании котельной. Там требуется регулярная промывка котлов от остатков частиц угля и шлака. Воду после промывки сливали в специальные отводные каналы, устроенные в полу помещения. За состояние канала не следили и случилось так, что он забился. При этом поток воды распространялся по полу. Регулярное замачивание стало причиной слоистой коррозии присутствующих в здании колонн. Но самое опасное то, что в ходе обследования установлено уменьшение площади поперечного сечения до 30%. Для устранения дефекта рекомендовано с помощью пескоструйного агрегата очистить базу колонны и провести бетонирование конструкции.

Методы обследования дефектов колонн

Обследуются колонны визуально, с использованием специальных инструментов и оборудования, и лабораторными методами. Начинается процесс с визуального осмотра на предмет обнаружения видимых дефектов, способных нарушить несущую способность конструкций.

Далее выполняют инструментальный контроль. Обычными измерительными инструментами получают информацию о геометрических параметрах колонн. Геодезическим оборудованием выявляют отклонения по вертикали и горизонтали, а также положение в пространстве.

Ультразвуковой контроль применяют для определения пустот в теле конструкций, измеряют толщину защитного слоя, обнаруживают скрытые трещины, проверяют качество сварных швов.

При потребности определить класс бетона или выполнить иные лабораторные испытания применяют метод отрыва со скалыванием. В каждом отдельном случае методы обследования подбираются индивидуально.

Заключение

Колонны выступают одним из важных несущих элементов зданий и сооружений. Для обеспечения их прочности и надежности необходимо периодически проводить обследование конструкций с целью выявления и своевременного устранения дефектов, установления потенциальных проблем и предотвращения аварийных ситуаций.