ГСХ21

Рисунок 5.56 – Усиление перемычек тяжами из полосовой стали: 1 - усиливаемая перемычка; 2 - трещины в перемычке; 3 - накладки из уголка, устанавливаемые на цементно-песчаном растворе; 4 - тяжи из полосовой стали; 5 - крепежные болты; 6 - анкерные болты­ ; 7 – зазоры и отверстия в бетоне (после установки болтов­ зачеканиваются раствором­ ); 8 –стена

5.7 Усиление конструктивных деревянных элементов

Деревянные конструктивные элементы обладают положительными свойствами: легкостью механической обработки, прочностью, простотой соединений, надежной адгезией с клеями, что значительно упрощает восстановление эксплуатационных качеств и применение способа по усилению конструктивных элементов. Деревянные конструктивные элементы усиливают методами замены поврежденных элементов новыми, подведением дополнительных элементов для увеличения­ сечения, устройством дополнительных опор. Деревянные конструкции усиливают деревянными пиломатериалами, металлическими элементами сортамента или пластмассовыми

152

деталями. Перед усилением конструкций производят антисептирование для защиты древесины от биоповреждений. Чаще усиливают изгибаемые деревянные­ балки вблизи опор и в пролете. У опор усиливают балки при помощи брусчатых накладок (рис. 5.57).

Рисунок 5.57 – Замена концов балок при помощи накладок: а – выше; б – ниже балок; 1 – усиливаемая балка; 2 – накладка с верхним расположением; 3 – накладка с нижним расположением; 4 – подкладки; 5 – ниша; 6 - болт

Если нет возможности увеличить габариты балок, то опорную часть усиливают боковыми накладками в одном уровне с высотой балки или с помощью металлических протезов (рис. 5.58) из стержневой или профильной стали. Величину b определяют расчетом в зависимости от нагрузки и длины участка поврежденной части балки.

Рисунок 5.58 – Усиление опорной части балки металлическим протезом: 1 – усиливаемая балка; 2 – отрезок швеллера; 3 – опорный элемент металлического протеза; 4 – металлический протез (ферма); 5 - ниша

153

В пролетной части реже встречаются повреждения деревянных балок и, в случаях усиления, применяют конструктивные решения по типу, приведенному на рисунке 5.59.

Рисунок 5.59 - Способы усиления деревянных балок в пролете: а – металлическими накладками; б – накладками с боков на гвоздях; 1 – балка; 2 – швеллер; 3 – уголок; 4 – планка; 5 – болт с гайкой; 6 – накладки; 7 – гвозди; 8 – опора

Растянутые элементы деревянных конструкций часто усиливают при помощи нагельных металлических элементов (рис. 5.60).

Рисунок 5.60 – Усиление растянутого элемента с помощью накладок: 1 – растянутый элемент; 2 – накладки; 3 – болт с гайкой; 4 - нагель

154

Деревянные конструкции, работающие на сжатие, могут быть подвержены выпучиванию, которое создает дополнительные напряжения в сжатом элементе, что может привести к разрушению конструкции из-за ранней потери устойчивости. Выпучивание элемента часто происходит из-за высокой гибкости стержня. Возможен способ усиления путем нашивки на гвоздях досокнакладок со стороны сжатого волокна (рис. 5.61) с последующим креплением на болтах, пропущенных через просверленные отверстия.

Рисунок 5.61 – Усиление сжатых элементов с помощью дополнительных накладок: 1 – рабочая стойка; 2 – накладка; 3 – болты с гайками

Нередко деревянные конструкции имеют настолько сильные повреждения, что их ремонт и усиление становятся нецелесообразными и требуется замена их новыми конструкциями. Предпочтение отдают способу, когда новую конструкцию возводят рядом со старой, последняя затем демонтируется.

Чердачные деревянные конструктивные элементы оказываются часто наиболее поврежденными участками, например, стропильные конструкции, мауэрлат. Поражаются гнилью концы стропил и мауэрлата либо элементы деревянных стропильных ферм в

155

местах постоянного замачивания. Способы усиления стропильных конструкций предложены на рисунке 5.62, а элементы деревянных ферм – на рисунке 5.63.

Рисунок 5.62 - Способы усиления стропил: а - при загнивании конца стропильной ноги; б - при загнивании мауэрлата; в - при увеличении уклона кровли

156

Рисунок 5.63 - Способы усиления элементов деревянных ферм: а - опорного узла стальным протезом; б - опорного узла стальными тяжами; в – разорванной стойки стальными тяжами

157

5.8 Усиление металлических конструкций

Металлические стойки каркаса первого этажа, а также несущие балки для защиты от огневого воздействия либо обетонируют, либо обмуровывают кирпичной кладкой. В контактной зоне образуются непроветриваемые пазухи – идеальное место для коррозии. В двутавровых профилях самыми тонкими элементами их являются стенки, и именно они повреждаются коррозией в полной мере, которая доходит до сквозных отверстий. Вскрытие в местах замачивания конструкции подтверждает эту версию. Полки двутавров значительно массивнее и меньше подвержены коррозии. Именно поэтому двутавровые балки следует усиливать приваркой полосовой стали вдоль колонны с обеих сторон.

Для проведения работ разгружают перекрытие, вскрывают защитное покрытие и зачищают полки до чистого металла. В зависимости от величины повреждения, усиливается стойка на поврежденном участке или по всей высоте этажа.

В случае повреждения полок двутавровых стоек, усиливают поврежденные участки с помощью дополнительных металлических элементов, в качестве которых могут применяться полосовая сталь, стержневая арматура или прокатный профиль (уголки, швеллеры, двутавры). Площадь дополнительной арматуры усиления определяется с помощью расчета.

Ниже приводятся возможные варианты усиления сжатых стоек металлического каркаса (рис. 5.64).

Усиление может быть обусловлено снижением несущей способности конструкции или предполагаемыми изменениями действующих нагрузок и принимается с учетом степени повреждения и величины остаточной несущей способности конструкции. Определяется расчетом и выбирается вариант с учетом степени повреждений, условий выполнения, времени исполнения.

Вариантами усиления могут быть следующие: без изменения статической схемы, с помощью разгружающих элементов, с изменением расчетной схемы. На рисунке 5.65 представлены варианты усиления металлических балочных элементов.

158

Рисунок 5.64 – Возможные варианты усиления стержневых элементов каркаса: а, б, е, г, ж, к – при повреждении полок; в, д, з, и – при повреждении стенок

Широкое применение в промышленном строительстве получили металлические фермы. Характерными их повреждениями являются погибы элементов, надрезы и даже вырезка отдельных элементов примонтажеоборудованияиливентиляционныхсистем.Устранение погибов ведется приваркой пластин или стержней на поврежденном участке с припуском на недеформированный участок (рис. 5.66). Нередко встречаются случаи выхода элементов из плоскости действия нагрузок. Такие элементы фермы усиливают с помощью устройства дополнительной решетки, а в отдельных случаях, для увеличения жесткости элемента, усиливают дополнительным брусом (рис. 5.67), тем самым увеличивают устойчивость рабочего элемента.

159

Рисунок 5.65 – Усиление металлических балок: а – без изменения статической схемы; б – с изменением статической схемы; в – с разгружающими элементами; 1 – усиливаемая балка; 2 – ригель; 3 – лист усиления; 4 – сварка; 5 – упорный элемент; 6 – упор; 7 – шпренгель; 8 – нижняя косынка; 9 – верхняя косынка; 10 – труба; 11 – металлический хомут

160