54. Основные принципы и способы усиления деревянных несущих элементов, в том числе при реконструкции зданий и сооружений.

На усиление ДК разрабатывают проект, в основу которого закладывают следующие принципы:

- усиленные ДК должны выполнять свои прежние функции. При невозможности такого усиления решают вопрос о передаче части функций усиляемых конструкций на другие (существующие или новые);

- усиленные ДК по предельным состояниям должны удовлетворять требованиям действующих строительных норм;

- все работы по усилению, ремонту конструкций, должны быть экономически обоснованы, выполняться без нарушения технологического режима здания, с максимальной сохранностью существующих конструкций;

- однотипные ДК, с характерными для них дефектами, усиливают единообразными методами с применением вероятностно-статистического подхода.

По назначению методы усиления ДК можно разбить на две группы:

1 – временное усиление;

2 – стационарное усиление.

По влиянию элементов усиления на последующую схему работы усиляемой конструкции методы усиления также разделяются на две группы:

1 – без изменения прежней схемы работы ДК,

2 – с её изменением.

Разработано несколько методов усиления ДК без изменения схемы работы:

- установкой дополнительного числа крепёжных изделий (болтов, гвоздей, шурупов и т.д.);

- установкой дополнительных разгружающих конструкций, работающих самостоятельно;

- усилением или заменой дефектного элемента конструкции новым из того же материала, что и конструкция или из другого (рис. 20.1);

- усилением ДК или элементов протезами, выполненными из древесины или других материалов (полимербетона). Протезами наращивают удалённые из-за повреждения домовыми грибами опорные узлы балок, ферм и т.д. (рис. 20.2).

- усилением ДК, содержащих усушечные трещины клеевыми составами, вводимыми в наклонные отверстия, просверленные на расстоянии до 30 см между ними. Специальной форсункой нагнетают эпоксидный клей;

- усилением ДК вклеиванием стальных стержней и болтов для повышения сопротивления сдвигу на участках, расположенных близ опор, ослабленных отверстиями, расслоения клееных ДК по клеевым швам, а также для повышения сопротивления растяжению поперёк волокон в зонах прогиба двухскатных гнутоклееных балок.В пазы прямоугольного сечения вклеивают специальные болты, снабжённые резьбой на всю длину стержня. Глубину глухого отверстия принимают на 1 см больше длины вклеиваемого стержня болта. Перед вклеиванием стержень болта обезжиривают промывкой специальными химическими составами, а глухое отверстие очищают от стружки и пыли струёй сжатого воздуха. Клеевой состав вводят в глухое отверстие специальным шприце, заполняя его на половину глубины;

Рис. 20.1 Усиление деревянных балок:

а- усиление концов брусчатых балок;; 1- балки; 2- болты; 4- верхний протез;

- усилением ДК стяжными болтами и хомутами. Конструкции из неклеенной древесины обжимают болтами и хомутами, воспринимающими на себя растягивающие усилия поперёк волокон в местах подрезок у опор, где иногда образуются горизонтальные трещины. Расположившиеся по клеевым швам, а также работающие с перенапряжением на растяжение поперёк волокон клеевые ДК также усиливают хомутами и болтами (рис. 20.3). Для хомутов не требуется высверливания отверстий, поэтому их использование преимущественнее.;

- усилением ДК нашивкой накладок или двойной перекрёстной обшивкой досками, для уменьшения влияния глубоких усушечных трещин, расслоения по клеевым швам, деформирования. Накладки и обшивки крепят на гвоздях, шурупах и болтах.

В некоторых случаях используют методы усиления ДК, изменяющие схемы их работы. Например, однопролётную балку можно превратить в двухпролётную подведением средней опоры.

Рис. 20.2 Усиление деревянных ферм:

а- усиление опорных узлов стальными протезами; б- усиление нижних поясов стальными тяжами; 1- пояса фермы; 2- стальной протез; 3- сварка; 4- болты; 5- фермы; 6- стальные тяжи; 7- стальные траверсы

Трёхшарнирная арка может быть превращена в сегментную ферму, а распорная треугольная арка – в двухскатную ферму шпренгельного типа с двумя стойками. Плоские несущие ДК можно усилить с помощью раскрепления связями, обеспечивающими пространственную устойчивость. При этом изменяется схема работы усиляемых ДК и элементов из их вертикальной плоскости.