Реконструкция зданий и сооружений. Усиление и замена стальных конструктивных элементов. Усиление железобетонных и каменных конструкций, страница 2

В качестве предварительно напряжённых элементов усиления используют шпренгели, телескопические трубы, криво- и прямолинейные гибкие затяжки, оттяжки, жёсткие распорки.

Усиление увеличением сечений элементов производят приваркой накладок из листовой стали или дополнительных ненапрягаемых элементов из других прокатных профилей с включением и без включения их в работу. Кстати, при использовании некоторых предварительно напряжённых элементов усиления происходит и увеличение сечения усиливаемой конструкции.

Примеры усиления изменением конструктивной (расчётной) схемы: замыкание шарнирных узлов на опорах балок с помощью накладок и создание при этом неразрезной системы; введение в конструктивную схему ослабленных колонн отдельных подкрановых ветвей; введение в систему решётки ферм отдельных стержней или второй системы решётки.

Усиление соединений элементов может производиться введением в конструкцию узла дополнительных болтов (заклёпок), увеличением длины сварных швов  с использованием дополнительных вставок или их толщины с помощью наплавки.

Если стальные конструктивные элементы имеют незначительные повреждения в сжатой зоне, то их усиление может заключаться в увеличении жёсткости с помощью железобетонных обойм. Металл для надёжного сцепления с бетоном предварительно очищают от ржавчины и краски. Если хорошо очистить поверхность не удаётся, то сцепление обеспечивают приваркой к металлу стержней диаметром 5…6 мм, заканчивающихся крюками; по длине металлического элемента устанавливают окаймляющие хомуты. При бетонировании тщательно заполняется весь объём обоймы. Надёжный защитный слой бетона повышает коррозионную устойчивость металлической конструкции.

Иногда используют безопалубочный железобетон: собирают арматуру усиления; соединяют её сваркой с усиливаемым элементом; на образовавшийся силовой остов натягивают металлическую сетку; методом торкретирования наносят раствор толщиной не менее 20 мм; после набора прочности армоцементную скорлупу заполняют бетонной смесью.

Замену отдельных элементов конструкции производят в тех случаях, когда их несущая способность недостаточна или они значительно повреждены при удовлетворительной несущей способности остальных элементов конструкции.

Конкретные вопросы об усилении металлических конструкций Вы осветите в индивидуальной (контрольной) работе (шифры – от 01 до 43).

3.3. Усиление железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции усиливают:

  • обетонированием;

·  внешним стальным армированием;

·  внешним армированием синтетическими материалами;

·  внешним армированием комплексными конструкциями;

  • обкладкой каменными материалами;
  • созданием сплошности сечения в конструкциях.

При обетонировании может использоваться дополнительное армирование (так создаются железобетонные и армированные растворные обоймы, рубашки и набетонки), а может не использоваться (бетонные обоймы). Обойма контактирует с усиливаемой конструкцией четырьмя своими гранями, рубашка – тремя, набетонка (её иногда называют «наращиванием») может быть одно- или двусторонней.

Железобетонные обоймы используют при значительном увеличении или восстановлении несущей способности фундаментов, колонн и стоек рамных конструкций. Класс бетона конструкций усиления принимают на один выше, чем у бетона усиливаемой конструкции, но не ниже В15, а для фундаментов – не ниже В12,5. Толщину обойм принимают по расчёту, но не менее 8 см при устройстве обойм в опалубке с вибрированием и не менее 5 см при торкретировании.

Арматура обойм – сетки, каркасы или отдельные стержни. Иногда при усилении колонн                                                                                                                                                                                                                                                                               часть гибкой арматуры заменяют жёсткой уголкового профиля. Её приваривают к существующей арматуре колонн в верхнем и нижнем сечениях, а в промежуточных сечениях соединяют между собой планками или хомутами. Жёсткую арматуру используют для крепления щитовой опалубки.