- •Обследование, расчет и усиление зданий и сооружений
- •1. Обследование строительных конструкций
- •1.1. Цели, стоящие перед обследованием
- •1.2. Методика обследования конструкций
- •1.3. Оценка деформаций конструкций и прочности материалов
- •1.5. Оценка прочности металла
- •1.8. Составление дефектных ведомостей или таблиц
- •1.9. О действительных условиях работы конструкций
- •2. Основные причины повреждений и аварий и характерные дефекты конструкций
- •2.1. Причины аварий и повреждений
- •2.3. Влияние отрицательных температур на основания и конструкции зданий
- •2.4. Коррозионное разрушение конструкций
- •2.5. Характерные дефекты
- •2.6. Причины возникновения трещин в конструкциях
- •3. Диагностика обследуемых конструкций
- •3.1. Наиболее уязвимые места в зданиях и сооружениях
- •3.2. Деформация зданий, находящихся вблизи вновь построенных и на склонах
- •3.3. Диагностика оснований и фундаментов
- •3.4. Диагностика стен здания
- •4. Предварительно напряженные конструкции
- •4.1. Цели предварительного напряжения
- •4.3. Основные способы создания предварительного напряжения конструкций
- •4.4. Предварительное напряжение выгибом
- •4.5. Предварительное напряжение с помощью распорных устройств
- •4.6. Деформирование отдельных элементов сечения двутавровых балок
- •4.7. Подведение шпренгелей к несущим конструкциям
- •4.8. Упругое деформирование ригелей и стоек рам
- •5. Усиление строительных конструкций
- •5.1. Факторы, вызывающие необходимость усиления конструкций
- •5.2. Основные способы усиления конструкций
- •5.4. Постановка дублирующих элементов
- •5.5. Разгрузка несущей конструкции
- •5.6. Устройство дополнительных опор, подкосов, подвесок и оттяжек
- •5.7. Изменение расчетных и геометрических схем конструкций
- •5.8. Введение затяжек и шпренгелей, постановка тяжей
- •5.9. Применение распорных устройств
- •5.10. Включение в совместную работу соприкасающихся конструкций
- •5.11. Создание пространственной работы каркаса и покрытия
- •5.12. Одновременное использование различных приемов
- •5.13. Пути повышения высоты зданий и сооружений при реконструкции
- •5.14. Усиление теплоизолирующих функций здания
- •5.15. Особенности конструктивных решений при реконструкции зданий
- •5.16. Реконструкция корпусов гостиницы на предмостной площади г. Волгограда
- •6. Программные комплексы для расчета и конструирования
- •6.1. Мираж. Программный комплекс расчета конструкций на прочность
- •6.3. Программа факос
- •6.4. Программный комплекс Микро-Fe
- •Заключение
- •1. Обследование строительных конструкций 8
- •2. Основные причины повреждений и аварий и характерные дефекты конструкций 40
- •6. Программные комплексы для расчета и конструирования 116
5.6. Устройство дополнительных опор, подкосов, подвесок и оттяжек
Дополнительные опоры, подкосы и другие подкрепляющие конструкцию элементы устраивают как временно (до их усиления другими способами), так и постоянно, если они не мешают эксплуатации объекта. Дополнительные опоры делают в виде стоек, колонн, столбов или стен из разных материалов. Подкосы выполняют длинными с опорой в фундаменты или короткими с опорой в колонны, стены — на небольшую высоту этажа. Верхние концы подкосов упирают в балки или ребра плит, или в дополнительные подбалки, поддерживающие балки снизу. Дополнительные опоры и подкосы воспринимают усилия сжатия, поэтому их делают жесткими. Подвески и оттяжки, напротив, воспринимают растягивающие усилия, поэтому их выполняют из гибких элементов: арматуры, тросов и др. Подвески поддерживают сверху узлы конструкций, а оттяжки с нескольких сторонраскрепляют высокие стены или трубы, обеспечивая их общую устойчивость.
93
При раскреплении каких-то узлов или сечений несущих конструкций поддерживающими элементами следует предварительно проверить,смогут ли эти узлы или сечения воспринимать реакции новых элементов. В противном случае приходится усиливать несущие конструкции в местах крепления дополнительных опор, подкосов, подвесок и оттяжек. Кроме того, эти подкрепляющие элементы должны иметь либо свои фундаменты, либо передавать нагрузку на нижележащие конструкции. Необходимо также выполнить проверочный расчет этих конструкций.
Остановимся на нескольких примерах. Пространственное покрытие Центрального рынка в г. Волгограде выполнено из трех почти одинаковых блоков металлических перекрестных ферм с размерами в плане 48x45 м, 48x42 м и 48x45 м. Фермы из уголков имеют высоту 2 м и шаг в обоих направлениях 3 м. Каждый блок опирается на 12 колонн, расположенных с шагом 12 м по периметру квадрата 36x36 м и имеет консоли по 6 м и 3 м (рис. 5.8).
Рис. 5.8. Схема расположения колонн 1-го этажа рынка: а — до усиления, б — после усиления 1 — колонны, 2 — дополнительные стойки
В связи с периодическим увеличением расчетной нагрузки (плохая работа внутреннего водостока, вызывающая скопление большого количества воды на кровле, ее частое замораживание; большие снеговые нагрузки;утяжеление за счет настила дополнительных слоев рубероида при ремонтах; дефекты строительства) в 1987 г. было решено усилить покрытие. Основным при усилении была установка дополнительных стоек: по четыре стойки с шагом 12x12 м в средней части каждого блока. Всего поставлено 12 стоек из металлических труб 0 400x6 мм. Стойки устанавливались какподстраховочные и включались в работу только при превышении расчетной
94
нагрузки и прогибе покрытия, обеспечивающем касание узлов ферм оголовок стоек. Верхние концы дополнительных стоек позволяют скольжение узлов ферм по вертикали в пределах 30 мм, а нижний конец опирается на колонну фундамента неподвижно. Элементы ферм, подходящие к новымопорным узлам усилены дополнительными уголками, для восприятия реакций новых стоек.
Другой пример. В кузнечно-прессовом цехе завода бурового оборудования в металлической подкрановой балке пролетом 14 м срезало часть заклепок, и расслоились поясные листы трехстенчатой клепаной балки, изготовленной еще в начале века. Краны были остановлены, и цех не мог работать. Нужно было срочно усилить балки, так как простой цеха вызывалбольшие потери. По нашему предположению, в течение дня под балку подвели два мощных подкоса из сваренных швеллеров с упором вверху в горизонтальную подбалку-распорку, подведенную под подкрановую балку. Внизу подкосы упирались в базы колонн промцеха. Это усиление способствовало минимальной остановке технологического процесса (рис. 5.9).
В долго строящемся кинотеатре г. Волгограда панели покрытия над фойе, по нашему предположению, были усилены короткими подкосами. Они упирались вверху в ребра панелей и закреплялись в швах панелей анкерами, а внизу — в нижние узлы ферм покрытия с приваркой их вдоль уголков фермы (рис. 5.10).
Подвески часто применяют при усилении балконов и козырьков над входами здания. Верхние концы их заделывают в стены на цементномрастворе с надлежащей анкеровкой, а нижние концы в виде крюков или
95
колец закрепляют к краям плит с помощью дополнительных элементов (хомутов, скоб, болтов и т. д.). Аналогично крепят оттяжки к стенкам или трубам и к анкерным фундаментам.