Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Кафедра залізобетонних і кам'яних конструкцій та опору матеріалів

імені Михайла Торяника

РЕФЕРАТ

на тему

Способи підсилення кам’яних конструкцій

Виконала:

магістрантка групи 501-БПм __________________________ Яценко К.Д.

^{(підпис, дата)}

Перевірив:

к. т. н., доцент __________________________ В.В. Погрібний

^{(підпис, дата)}

Полтава – 2015

Зміст

Вступ………………………………………………………………………….3

1.Підсилення кладки обоймами…………………………………………….4

2.Армування кладки………………………………………………………..10

3.Перекладка кам’яних конструкцій……………………………………...12

4.Усунення тріщин…………………………………………………………14

5.Посилення тяжами………………………………………………………..16

6. Торкретування……………………………………………………….......19

Література…………………………………………………………………..20

Вступ

Основними методами відновлення або підсилення конструкцій цегляних і кам'яних стін будівлі є:

- торкретування по залізній сітці з однієї (повністю або окремими ділянками) або двох сторін суцільних, з просвітами стінок і простінків;

- влаштування залізобетонних обойм;

- пристрій залізних обойм;

- застосування напружуваних вертикальних і горизонтальних залізних жорстких і гнучких поясів;

- введення в кладку з цегли стінок і простінків залізобетонних або металевих частин підсилення;

- пристрій особливих зв'язків (анкерів, шпонок), що сприймають зрушення, розтягування і кручення;

- ін'єктованість епоксидних клеїв, цементних та полімеррозчин;

- введення додаткових жорсткостей у вигляді стінок, діафрагм, рам і т.д. Залежно від числа відновлюваних несучих стінових конструкцій торкретування дозволяє збільшити несучу здатність пошкоджених стінок в порівнянні з початковою. Твердість будови в цілому може бути фактично стовідсотково відновлена.

1.Підсилення кладки обоймами

Ефективним способом підсилення кам'яних конструкцій є встановлення кладки в сталеву або залізобетонну обойму. Сталева обойма складається з вертикальних куточків, встановлюваних на розчині по кутах підсилюваного елемента і хомутів зі смугової сталі або круглих стрижнів, що приварюються до куточків. Відстань між хомутами повинна бути не більше меншого розміру перерізу і не більше 50 див. Сталева обойма повинна бути захищена від корозії шаром цементного розчину товщиною 25-30 мм Для надійного зчеплення розчину сталеві куточки закриваються металевою сіткою.

Залізобетонна обойма виконується із бетону класу не нижче В12,5 з армуванням вертикальними стержнями і зварними хомутами. Відстань між хомутами повинна бути не більше 15 див. Товщина обойми призначається за розрахунком і може бути від 4 до 12 див. Ремонт пошкодженої кладки стін, стовпів, простінків, фундаментів здійснюється методом ін'єктованість, при якому в пошкоджену кладку під тиском нагнітається рідкий цементний або полімерний розчин, що сприяє замонолічуванню в кладці тріщин, пор і порожнеч.

Підготовчі роботи при ін'єктованості кладки включають: визначення місця розташування свердловин, висвердлювання свердловин і встановлення в них металевих патрубків; очищення тріщин і поверхні кладки від утворюється при свердлінні шламу і пилу; герметизацію всіх тріщин шляхом оштукатурювання тонким шаром цементного розчину. При ін'єктованість застосовується в якості в'яжучого для цементних і цементно-полімерних розчинів портландцемент марки не нижче 400 тонкістю помелу не менше 2400 см2/р. Розчин нагнітається в конструкцію під тиском до 0,6 МПа. Ін'єкційні патрубки довжиною 6-10 см виготовляються з обрізків газових труб і мають на одному кінці різьблення 5-6 витків.

Ремонт кам'яних конструкцій може здійснюватись способом заміни пошкодженої кладки нової. Спосіб заміни конструкцій новими вимагає попереднього пристрою тимчасових кріплень на період виробництва робіт, здатних сприйняти передаються на них вищерозташованих навантаження. Після влаштування тимчасових кріплень допускається розбирання старої кладки і виконання нової із застосуванням сітчастого армування.

Ремонт цегляних і бетонних стін (рис. 1) при руйнуванні кладки від розморожування в спорудах з підвищеною вологістю виробляють шляхом нанесення з зовнішньої сторони стіни додаткового шару утеплювача з одночасним пристроєм повітряного прошарку. Додатковий утеплювач захищає конструкцію стіни від впливу негативних температур, а повітряна прошарок служить для видалення з стін надлишку вологи.

Рис. 1 Пристрій додаткового шару утеплювача з зовнішньої сторони стіни

Скло або мінераловатні утеплювачі і профільовані листи (сталеві або азбестоцементні) кріпляться опорними кутиками до стіни за допомогою спеціальних елементів. Профільовані листи до опорних кутиків кріпляться самонарезающимися гвинтами. Вентильовані прошарку утворюються внутрішніми порожнинами профільованих листів.У разі ослаблення міцності кладки до влаштування огорожі з на-ружной боку необхідно виконати посилення кладки торкретированием.Посилення стовпів, простінків і пілястр обоймами показано на рис.2;3. Несуча здатність кам'яних і цегельних стовпів, простінків, пілястр і пілонів може бути значно збільшена пристроєм сталевих, залізобетонних або армованих розчинних обойм, що створюють бічне обтиснення кладки. Обойми влаштовують у тих випадках, коли несуча здатність стовпів, простінків і пілястр недостатня при реконструкції та надбудови будівель або при значних пошкодженнях кладки (тріщини, роздроблення, відколи).

Рис. 2 Посилення стовпів (простінків) обоймами: а - металевою; б - залізобетонної; 1 - цегляний стовп; 2 - сталеві куточки; 3 - планки; 4 - бетон; 5 - поздовжня арматура діаметром 6-12 мм; 6 - хомути діаметром 4-10 мм; 7 - нова кладка, армована сіткою через 3 ряди; 8 – зварювання

Сталева обойма складається з вертикальних куточків, встановлюваних на розчині по кутах підсилюваного елемента, і хомутів (поперечних планок) зі смугової сталі або круглих стрижнів, що приварюються до куточків. Відстань між хомутами повинна бути не більше меншого розміру перерізу елемента і не більше 55 див. Для захисту від корозії сталеву обойму обштукатурюють цементним розчином М50-100 товщиною 2-3 см по металевій сітці. Перетин куточків і хомутів визначають розрахунком. Рекомендується застосовувати куточки з полицями розміром 50-75 мм і хомути зі смугової сталі перетином 40х5-60х12 мм або з круглої сталі діаметром 12-30 мм.

Для отримання ефекту обтиснення кладки зазор між кладкою і куточками слід ретельно закладати (зачеканивать) цементним розчином М50-100 і обжимать з допомогою напрягаемых обойм (рис. 4.4). Для натягування гайки закручують динамометричним ключем. Величина натягу 30-40 кН.

Рис. 4 Підсилення кам'яних стовпів металевими напрягаемыми обоймами: 1 - куточки; 2 - відрізок куточка; 3 - поперечний стрижень; 4 - гайка; 5 - шайба; 6 - штукатурний шар; 7 - прямий клин; 8 - зворотний клин; 9 - ребро жорсткості; 10 - опорний куточок

Залізобетонна обойма виконується з бетону 12,5 і вище з армуванням вертикальними стержнями діаметром 10-16 мм і хомутами діаметром 6-10 мм Відстань між хомутами повинна бути не більше 15 див. Клас бетону повинен бути більше марки цегли. Товщина обойми приймається за розрахунком і може змінюватися від 4 до 12 див. Бетонування проводиться в опалубці. Підсилення кам'яних конструкцій армованими розчинними обоймами проводиться так само, як і залізобетонними обоймами. При цьому на поверхню конструкцій замість бетону наносять шарами по 2-3 см цементний розчин М75-200 вручну, з допомогою розчинонасоса або торкретированием. При відношенні ширини стовпчика або простінка до товщині більше двох в середині встановлюють додаткові поперечні зв'язки, пропускалися через кладку на відстані не більше двох товщин і не більше 100 див.

Пошкоджені пілястри підсилюють сталевими або залізобетонними обоймами, як показано на рис. 4.3. Обойми повинні охоплювати пілястру з трьох сторін. При цьому через стіну пропускають стяжні хомути діаметром 18-22 мм Хомути після установки обойми затягують зовні з допомогою гайок, під які підкладають сталеві упорні шайби 10х10 см товщиною 10-12 мм або обрізки швелерів.

Перед влаштуванням обойм пошкоджену тріщинами кладку стовпів, простінків і пілястр рекомендується посилити ін'єктуванням цементного або цементно-полімерного розчину.

При місцевому пошкодженні кладки простінків, стовпів, пілястр (вертикальні або похилі тріщини невеликої довжини, роздроблення і відколи кладки під кінцями перемичок в місцях обпирання балок, ферм) пристрій обойм необов'язково. Пошкоджені ділянки досить натягнути поодинокими хомутами (бандажами) зі смугової сталі 6х60 (80) мм (рис. 4.5), а пошкоджену кладку заинєктувати цементним розчином під тиском.

Рис. 5 Посилення простінка сталевим хомутом: 1 - хомут з смугової сталі 6х60 (80) мм; 2 - перемичка; 3 - закладення цементним розчином М100; 4 - ніж; 5 - простінок; 6 – зварювання

Монолітність і несуча здатність пошкоджених тріщинами кам'яних конструкцій (стін, стовпів, простінків, зведень тощо) можна відновити шляхом нагнітання (ін'єкції) в кладку під тиском до 0,6 МПа цементних, цементно-полімерних і полімерних розчинів з допомогою ручних або механічних насосів. Монолітність і міцність кладки підвищується завдяки склеивающему ефекту розчинів і заповнення ними порожнин і тріщин у кладці.

Несучу здатність пошкодженої тріщинами цегляної кладки при стиску після ін'єктованість цементних і цементно-полімерним розчином розраховують як монолітної кладки відповідно до СНиП П-22-81 «Кам'яні та армокам'яні конструкції» з множенням на коефіцієнти мк: при ін'єктованість цементних і цементно-полімерним розчинами мк=1,1; те ж, полімерними розчинами мк=l,3; при ін'єктованість окремих тріщин, що виникли під впливом температури, усадки, при нерівномірних осіданнях фундаментів мк=1.

Несуча здатність кладки стін і фундаментів може бути значно збільшена шляхом прикладки (нової кладки) або набетонки стін з однієї або двох сторін. Прикладку стін і фундаментів виконують з тих же матеріалів, що і основну стіну.