28. Усиление балок, прогонов, стропильных конструкций

Одним из способов усиления из­гибаемых стержневых конструкций является подведение под них жестких или упругих опор. Этот способ реко­мендуется, если дополнительные опоры не препятству­ют технологическому процессу.

Жесткие опоры могут располагаться на отдельных или существующих фундаментах.при дополнительных фундаментах трудно избежать осадок опор и. их плохого включения в работу усиливаемой кон­струкции. рекомендуется предва­рительное "обжатие грунта под фундаментом усилием, равным расчетной нагрузке.

Важным моментом при таком усилении является включение элементов усиления в работу усиливаемой конструкции. Это достигается путем установки клино­видных прокладок, подъемом усиливаемой конструкции с помощью горизонтально расположенных домкратов, натяжением металл затяжки посредством на­тяжной муфты

Дополнительные упругие опоры под усиливаемые из­гибаемые элементы обычно выполняют в виде метал балок или ферм, которые устанавливаются с не­которым зазором под конструкцией на общие с ней или отдельные опоры. В зазоре располагают метал прокладки или распорные болты.

Включение дополнит опор в работу осуществляется различными способами: подтягиванием опорных концов балок (ферм) к усиливаемой конструкции, расклинкой косых прокла­док, распорными болтами и т. п.

В исключительных случаях, когда конструкции нахо­дятся в критическом состоянии и возможно их разруше­ние (полное или частичное) без нагрузки, а также если существующие конструкции не позволяют обеспечить габариты помещений по требованиям новой технологии, рекомендуется произвести полную разгрузку или заме­ну конструкций.

Разгружающие конструкции в виде отдельных балок, ферм, плит, а также комбинированных систем из жб и металла применяются обычно для разгрузки небольших участков перекрытий, когда не требуется устройство дополнительных колонн и фундаментов.

При частичномразгружении конструкции снимают с существующей только часть нагрузки. В этом случае элементы усиления могут иметь контакт с существ конструкциями по всей длине или в отдельных точ­ках

При усилении изгибаемых элементов упругими до­полнительными опорами их расчет, как и при жестких опорах, осуществляется для двух стадий, а найденные из статических расчетов усилия суммируются. Расчет по второй стадии системы «балка — упругие опоры» ос­нован на равенстве прогибов усиливаемого элемента и упругой опоры в месте их соединения. В качестве рас­четной схемы принимается балка на упруго-податливыхопорах, усилия в которой определяются по уравнениям пяти моментов при известных жесткостных характери­стиках опор. Эти характеристики можно найти, выпол­нив статический расчет

Для совместной работы с жб конструк­цией металлоконструкции усиления должны быть обя­зательно приварены к существующей арматуре. К арматуре приваривают короткие арматурные стержни, диаметр которых прини­мают таким, чтобы они были заподлицо с наружным» гранями сечения.Затем к коротким прокладкам прива­ривают планки обойм, плотно прилегающие к телу бето­на. Обоймы из уголков приваривают непосредственно к соединительным планкам обойм.

Усиления добавлением арматуры, а также в виде обойм и полуобойм можно рекомендовать также при об­наружении ошибок в армировании, допущенных при изготовлении конструкций, или занижении проектного класса бетона.

Распространенным способом усиления изгибаемых .железобетонных элементов является устройство «руба­шек»— незамкнутых с одной стороны обетонок. Этот способ рекомендуется при усилении балок ребристых перекрытий

При дополнительной нагрузке на стропильные фер­мы и балки часто возникает необходимость усиления конструкций в целом или их отдельных элементов и узлов. Эффективным и достаточно простым способом уси­ления являются предварительно напряженные шарнирно-стержневые цепи, располагаемые в пределах высоты ферм (при наличии мостовых кранов) или ниже конст­рукции . Усиление состоит из двух одинаковых цепей по обе стороны от конструкции, анкерных устройств в верхней зоне на опорах, подвесок из круглой стали или стоек из профильного металла, расположенных в местах переги­ба ветвей цепей.

Шарнирно-стержневые цепи разгружают усиливаемые элементы, создавая антинагрузку, приложенную в заранее намеченных точках, ко­торые определяются очертанием цепей. Величина раз­грузочных реактивных сил задается расчетом и дости­гается путем предварительного напряжения статически определимой шарнирно-стержневой цепи. Усиление сжатых поясов ферм производят путем ус­тановки металлических обойм из листового или про­фильного металла. Усиление нижнего пояса осуществля­ют предварительно напряженными затяжками.

Растянутые раскосы фермы усиливают предваритель­но напряженными затяжками, крепление которых к уз­лам фермы осуществляют путем приварки к фасонным деталям или опорным уголкам. Концевые участки затяжек снабжают коротышами с резьбой, при­чем диаметр коротышей должен превышать диаметр за­тяжками не менее чем на 4 мм.

Метал обоймы сжатых элементов ферм включаются в работу за счет распорных сил, возникаю­щих при приложении к ферме дополнительной нагрузки.

Усиление узлов фермы осуществляется металличес­кими предварительно напряженными хомутами, обой­мами из листовой стали или железобетона

В связи с тем что в процессе усиления конструкция теряет свое стабильное состояние и ее несущая способ­ность может существенно снизиться, необходимо обес­печить надежную страховку путем устройства специаль­ных подпорок. Подпорки устанавливают в узлах ферм или в любом месте нижнего пояса балок с обязательным раскреплением их в обоих направлениях. Для вклю­чения подпорок в работу применяют клинья или вы­движные винты.

Для усиления стропильных балок рекомендуются шпренгельные предварительно напряженные затяжки из уголков или двутавра и уголков. Предварительное напряжение необходимо для надежного включения шпренгеля в работу балки. Шпренгельная затяжка включаёт два боковых уголка, которые крепятся к анкерным коробкам, устанавливаемым на цементном растворе по торцам балки.

Если необходимо незначительно увеличить несущую способность стропильных балок и ферм, достаточно вы­полнить усиление нижнего пояса горизонтальными за­тяжками из стержневой арматурной стали.