Усиление металлических и деревянных конструкций — На 5 баллов

метки: Усиление, Конструкция, Элемент, Стропильный, Балка, Ферма, Необходимо, Нести

Реконструкция зданий и сооружений – это их переустройство с целью частичного или полного изменения функционального назначения, установки нового эффективного оборудования, улучшения застройки территорий, приведения в соответствии с современными возросшими нормативными требованиями.

Она является частью общей реконструкции производственных предприятий или городского района, жилого массива, комплекса социально-бытовых, культурных учреждений.

Реконструкция зданий и сооружений осуществляется и при проведении технического перевооружения предприятий, однако в этом случае расходы на строительно-монтажные работы не должны превышать 10% общих капиталовложений.

Переустройство включает перепланировку и увеличение высоты помещений, усиление, частичную разборку и замену конструкций, а также надстройку, пристройку и улучшение фасадов зданий.

Немаловажную роль реконструкция будет играть и в улучшение архитектурного облика наших городов, придания им индивидуальность,

Реконструкция должна носить комплексный характер, учитывать длительную перспективу развития города, района, предприятий. Некомплектность подхода, удовлетворения только интересам сегодняшнего дня, отсутствие перспективного плана могут привести через определенное время к невозможности осуществления последующей реконструкции без сноса сложившийся после проведения реконструкции застройки.

Как правило, реконструкция жилых, гражданских и производственных зданий провидится в условиях повышенной стесненности, что не позволяет использовать оптимальные комплекты строительных механизмов и машин, организовывать места складирования для создания нормативных запасов материалов и изделий. Сама доставка конструкции (особенно крупногабаритных) может быть чрезвычайно затруднена сложившимися габаритами проездов.

Серьезные трудности часто возникают при определении места рациональной установки грузоподъемных механизмов в монтажной зоне, а в некоторых случаях при разработке возможным воспользоваться кранами и необходим переход на менее индустриальные конструктивные решения. Для указанных ситуаций разработан и успешно реализовывается целый ряд предложений, основанных на использовании конструкций как из традиционных строительных, так из новых легких высокопрочных материалов.

Реконструкция связана с восстановлением эксплуатационных показателей и усилением несущих элементов зданий и сооружений. Эти работы требуют индивидуальных подходов, отличных от подходов к конструктивным решениям при новом строительстве.

Государственный кадастровый учет земельных участков, зданий, ...

... нахождения в обязательном порядке на всей территории Российской Федерации по единой методике. Целью настоящей работы является рассмотрение государственного кадастрового учета земельных участков, а также зданий, строений, сооружений и объектов незавершенного ...

Серьезные трудности возникают в процессе реконструкции производственных зданий в связи с необходимостью обеспечения минимума остановки работы предприятий. Потеря вследствие уменьшения выпуска продукции сопоставимы, а в некоторых случаях существенно превышают объемы капитальных вложений на строительно-монтажные работы по реконструкции или техническому перевооружению. Поэтому необходимо применение специальных методов усиления, разборки, монтажа конструкций, исключающих полностью или сводящих к минимуму остановку работы предприятий.

Научно-исследовательскими институтами и вузами, проектными строительно-монтажными и ремонтно-строительными организациями страны накопления значительный опыт в осуществлении реконструкции зданий и сооружений. В последние года выпущено большое количество инструктивных и рекомендательных документов, монографии.

1. Методы усиления металлических конструкций

При недостаточной несущей способности отдельных элементов, конструкций или зданий и сооружений производится их усиление, при этом, так же как и при конструкциях из других материалов, необходимо предусмотреть минимальные потери из-за остановок технологического цикла.

Элементы сварных конструкций, испытывающие растяжение, сжатие или изгиб, могут быть усилены увеличением сечений путем приварки новых дополнительных деталей. Несущая способность элемента при этом возрастает с увеличением его сечения или жесткости. Однако нагрев элемента в процессе сварки может снижать его несущую способность. Степень снижения зависит от режима сварки, толщины и ширины элемента, направления сварки. Для продольных швов снижение прочности не превышает 15%, для поперечных может достигать 40 %. Поэтому наложение швов поперек элемента при его усилении под нагрузкой категорически запрещается.

В связи с некоторой потерей прочности элементов при сварке, а также перераспределением напряжений как по сечению элемента, так и между элементами усиление под нагрузкой производят при напряжениях, не превышающих 0,8 Rу ,где Rу — расчетное сопротивление для стали, из которой изготовлен элемент.

Усиление сжатых стоек

Эффективным средством усиления сжатых стальных стержней является применение предварительно напряженных телескопических труб и элементов из других жестких профилей.

Сущность способа (рис. 1) заключается в том, что разгружающая предварительно напряженная стойка со­стоит из двух труб требуемого диаметра, причем внутренняя труба сжата, а наружная растянута. Достигается это следующим образом: наружную трубу устанавливают в горизонтальное положение, с одного торца трубы приваривают фланец с центральным отверстием диаметром 30…40 мм, с другого торца на расстоянии 2…3 м строго по оси наружной трубы устанавливают внутреннюю трубу чуть меньшего диаметра, чтобы она могла с небольшим зазором входить в наружную. Затем газовыми горелками производят нагрев наружной трубы до расчетного удлинения, вводят в нее внутреннюю трубу и обваривают по всему периметру свободного торца. Сокращаясь при остывании, наружная труба обжимает внутреннюю. В таком виде предварительно напряженный элемент устанавливают рядом с усиливаемой стойкой и плотно подклинивают под разгружаемую конструкцию. Затем двумя газовыми горелками наружную трубу разрезают в нижней части по окружности, освобождая таким образом усилие предварительного напряжения во внутренней трубе. Удлиняясь, она разгружает рядом стоящую стойку. После этого наружная труба в сечении разрезки заваривается и в состоянии воспринять часть добавочной нагрузки на колонну (стойку) после усиления. Этот способ может применяться также при усилении внецентренно сжатых элементов.

Усиление колонн, балок и балочных конструкций

... Одним из наиболее эффективных способов усиления железобетонных колонн является устройство железобетонных или металлических обойм. Усиление обоймами особенно рационально для колонн с небольшой гибкостью. В изгибаемых элементах обоймы рекомендуются в исключительных ...

Эффективным способом увеличения жесткости каркасов промышленных зданий является устройство предварительно напряженных тяжей и оттяжек. Однако оттяжки требуют массивных анкерных устройств, увеличения площади застройки, а также они увеличивают сжимающие усилия в колоннах. Более эффективны тяжи, которые крепятся к соседним устойчивым зданиям. Натяжение таких затяжек осуществляют механическим, электротермическим или комбинированным способом, а контроль эффективности усиления — по уменьшению смещений верхних узлов каркаса при горизонтальных нагрузках.

Повышения жесткости продольных и поперечных рам возможно добиться установкой крестовых диагональных жестких связей, а когда это невозможно, — жестких распорок (ригелей) в сочетании с диагональными раскосами.

Эффективный способ увеличения прочности и жесткости металлических ригелей — подведение под них прокатных или сварных балок с приваркой под нагрузкой в нагретом состоянии. При ограниченных габаритах помещений усиливающую балку устанавливают сверху, вскрывают пол и приваривают ее к верхней полке усиливаемого ригеля в предварительно напряженном состоянии. Усиливающие балки в первом и во втором случаях заводят и жестко закрепляют в узлах рамы.

Повышения несущей способности стропильных балок и ригелей перекрытия возможно добиться устройством сплошного железобетонного настила, жестко связанного с верхним поясом балки. В этом случае жесткость ригеля существенно повышается, и его можно рассматривать как тавровую железобетонную балку с жесткой арматурой.

Наиболее часто требуют усиления сжатые стальные элементы. Традиционным способом их усиления является увеличение сечения приваркой полос, уголков и других элементов без предварительного напряжения. Однако

такой способ усиления обладает существенным недостатком: элементы усиления поздно включаются в работу, приварка этих элементов вызывает в сжатых стойках дополнительные деформации, что снижает эффективность усиления. Поэтому традиционные способы усиления применяют, если временная нагрузка на стойки составляет не менее 40 % от постоянной и во время выполнения работ по усилению она отсутствует.

Усиление стальных стоек ненапряженными элементами осуществляют увеличением их сечения и уменьшением их свободной длины, при этом следует стремиться к максимальному увеличению радиусов инерции сечения (рис. 2).

При выполнении усиления нагрузка на стойке не должна превышать 50…60 % расчетной.

При небольшой гибкости усиливаемого элемента необходимо уменьшать эксцентриситет от смещения, а при гибкости l>80 — увеличивать его устойчивость.

Присоединение элементов усиления осуществляют в основном сваркой. Сварочный прогиб для элементов которые усиливаются под нагрузкой, является нагружающим фактором, поэтому сначала усиливаемый элемент приваривают точечной сваркой, а затем накладывают основной шов. При этом предпочтение следует отдавать шпоночным (прерывистым) швам, которые уменьшают деформации элементов, сокращают сроки сварочных работ и уменьшают массу наплавленного металла.

Усиление балок

Усиление металлических балок осуществляют увеличением сечения, при этом необходимо выполнить их раз­грузку не менее чем на 60 % или установить временные дополнительные опоры. При проектировании усиления необходимо придерживаться следующих технологических правил: объем сварки должен быть минимальным, сварные швы следует располагать в удобных доступных местах, необходимо избегать потолочной сварки, сначала надо усиливать нижний пояс, а затем верхний, что исключает прогиб балки в момент усиления.

Отчет 109 с., 1 ч., 22 рис., 27 табл., 16 источников, 4 прил. ...

... работы и надежности по назначению целесообразно принять по рекомендациям Руководства по усилению железобетонных конструкций композитными материалами [10]: коэффициент надежности по назначению для материалов ... фактического состояния. несущая способность: Предельные усилия, которые могут быть восприняты сечением элемента до достижения предельного состояния. ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ В настоящем отчете ...

Наиболее простой способ усиления — симметричны­ми накладками (рис. 3), однако при этом возникает необходимость в большом объеме потолочной сварки. При большой ширине нижней накладки можно избежать потолочных швов, однако ширина ее не должна превы­шать 50d, в противном случае возникает значительная концентрация напряжений по кромкам балки.

Проверку прочности и устойчивости усиленной бал­ки производят как для цельного сечения, так как крити­ческие усилия не зависят от величины напряжений, су­ществовавших до усиления.

Для повышения местной устойчивости локальных участков стенки балки устанавливают на этих участках короткие ребра жесткости, окаймляя их продольными ребрами (рис. 4).

Эффективным способом усиления сплошных балок являются натяжные устройства, которые обеспечивают стабильную величину предварительного напряжения, не зависящую от податливости анкеров и вытяжки затяжек. Такие способы позволяют регулировать усилие предварительного напряжения в нижнем поясе балки. Один из вариантов усиления представлен на рис. 5.

Распорные элементы выполняют в виде секторов с гнез­дами, образующих с осью разрезные шарниры, располо­женные между скошенными торцами распираемых балок, натяжное устройство требуемой массы располага­ют внутри колонны. Этот способ наиболее эффективен при усилении подкрановых балок, так как требует ми­нимальных трудовых и материальных затрат.

Усиление ферм

Усиление стальных ферм осуществляют подведением новых конструкций, введением дополнительных элементов решетки, изменением схемы конструкции и увеличе­нием сечений отдельных элементов. Выбор того или ино­го способа усиления зависит от причин, вызвавших уси­ление стропильных конструкций.

Подведение новых конструкций осуществляют в том случае, если другие способы усиления не дают требуе­мого эффекта и если по условиям производства допусти­ма установка дополнительных промежуточных стоек.

Дополнительные элементы решетки вводятся дли уменьшения гибкости стержней в плоскости фермы, для усиления верхнего пояса фермы на местный изгиб, я также для увеличения жесткости и несущей способности фермы в целом. Усиление нижнего пояса осуществляют, как правило, увеличением его сечения. Верхний не усиливают шпренгельной решеткой. Дополнительную перекрестную решетку устанавливают для повышения несущей способности и жесткости фермы в целом. В этом случае ферма превращается в статически неопределимую систему и возникает опасность перераспределения усилий в элементах решетки (растянутые элементы испытывают сжимающие усилия, и наоборот).

Поэтому иногда возникает необходимость дополнительного усиления отдельных элементов решетки.

Усиление металлических конструкций

... накладок. Стойки и колонны Усиление стальных сжатых стержней (стоек рам, стержней решетчатых конструкций, опор транспортерных галерей и т. п.) способом увеличения сечений рекомендуется в если ... при временном восстановлении допускается с помощью деревянных элементов усиления в соответствии с рис. 6, В. Усиление соединений элементов Усиление сварных швов под нагрузкой производят путем увеличения их ...

Наиболее распространенный характер повреждений стропильных ферм — погнутость стержней решетки, которая достигает 50…70 мм. В этом случае увеличивают сечение решетки или устанавливают предварительно на­пряженные элементы, снижающие искривления элементов решетки.

Существенного увеличения несущей способности фер­мы можно добиться установкой третьего пояса (шпренгельной системы) в пределах высоты фермы или (если попускает высота помещения) путем его закрепления в нижних опорных узлах. Такое усиление не требует дополнительных опор и может выполняться из высоко­прочных канатов (пучков), обеспечивая минимальную материалоемкость усиления. Стойки шпренгельной системы выполняют из жестких профилей. Разгрузку су­ществующей фермы осуществляют предварительным на­пряжением третьего пояса, поэтому его сечение должно быть достаточным для воспринятия максимальных на­пряжений при полной нагрузке фермы. Усилия в различных элементах конструкции суммируются из усилий, возникающих при предварительном напряжении третьего пояса, а также усилий, в статически неопределимой усиленной конструкции от всех нагрузок, приложенных после усиления.

Одним из способов усиления ферм является над­стройка висячих (вантовых) систем, к которым подвешивается усиливаемая конструкция. Этот способ осо­бенно эффективен, если ванты можно подвешивать к ря­дом стоящим более высоким и устойчивым сооружениям.

Усиления ферм можно добиться включением в их работу светоаэрационных фонарей. Наиболее эффективен этот метод при расположении фонарей не по середине пролета, а над колоннами в двух- и многопролетных цехах.

Как уже отмечалось, усиления верхнего пояса ферм можно добиться за счет включения в его работу железобетонных плит покрытия.

Усиление соединений

При недостаточной прочности сварных швов их уси­ливают увеличением длины.

Наращивание швов следует производить электрода­ми Э42, Э42А или Э46Т диаметром не более 4 мм при силе тока не более 220 А со скоростью, при которой за один проход размер катета не превышает 8 мм. Для элементов из уголков новые швы следует накладывать, начиная со стороны обушка от края фасонки в направлении существующих швов. Сварку последующего шва производят только после охлаждения предыдущего до 100 °С. При усилении швов напряжения в усиливаемом элементе не должны превышать 0,8 Rу, где Rу — расчетное сопротивление стали. Усиление должны производить высококвалифицированные сварщики не ниже 5-го разряда.

Усиление заклепочных соединений осуществляют высокопрочными болтами с предварительным напряжением. Болты устанавливают от середины узла к краям с помощью тарировочных ключей для измерения крутящих моментов. Из-за ослабления старых заклепок при установке новых высокопрочных болтов последние должны быть рассчитаны на воспринятие полной нагрузки

Из-за различной жесткости сварных и болтовых соединений усиление последних при помощи сварки не рекомендуется.

2. Расчет усиливаемых металлических элементов

При усилении сжатых элементов увеличением их сечения (см. рис. 2) (без предварительного напряже­ния) расчет осуществляют по следующей схеме.

1. Определяют начальный прогиб усиливаемого стержня в плоскости действия момента:

, (1)

где =Мн/ Рн — случайный начальный эксцентриситет продольной силы относительно оси Х, принимаемый с соответствующим знаком (Ра и Мн — расчетные зна­чения начальной продольной силы и момента); — эйлерова сила для основного стержня — момент инерции; расчетная длина основного стержня).

Деревянные клееные конструкции

... применения ДКК не имеет четкого смыслового разделения: деревянной клееной конструкцией может быть названа часть здания, сооружения или законченная самодостаточная конструкция, являющаяся элементом строительной конструкции, которая, в свою очередь, представляет частный ...

При усилении центрально сжатого элемента начальный эксцентриситет равен

, (2)

где — случайный начальный относительный эксцентриситет, определяемый по графику (рис. 6); и — момент сопротивления и ядровое расстояние для крайних волокон усиливаемого элемента.

2. При заданной внешней нагрузке определяют возможность усиления основного стержня:

(3)

где — характеристики усиливаемого элемента; ординаты наиболее удаленных волокон сечения относительно оси xос; тс — коэффициент условий работы; — расчетное сопротивление материала основного стержня; k = 0,6 — коэффициент ограничения напряже­ний при усилении нена­пряженными элемента­ми с применением сварки.

Для центрально сжатых элементов проверка производится в плоскости максималь­ной гибкости, для внецентренно сжатых — в плоскости действия момента. Если хотя бы одно из условий не выполняется, необходима разгрузка элемента.

3. Определяют прогиб усиленного элемента:

при присоединении элементов усиления к плоским поверхностям

; (4)

при присоединении к вогнутой и выпуклой поверхности

, (5)

где å Jус —сумма моментов инерции элементов усиления относительно их собственных осей, параллельных оси х; Jус — момент инерции усиленного стержня; Nэ=п2ЕJ/12 — эйлерова сила усиленного стержня.

4. Выполняют расчет прикрепления элементов усиле­ния.

Расчет швов на сдвигающие усилия

, (6)

где Qmах— максимальная поперечная сила; Sxус — ста­тистический момент элемента усиления относительно оси х; аω — шаг шпоночного шва.

Минимальная длина прерывистых швов

+1см, (7)

где a — коэффициент, учитывающий распределение уси­лий между швами элемента усиления; — коэффициенты, определяемые по СНиП II-23—81 (п. 11.2); — расчетное сопротивление углового свар­ного шва.

Минимальная длина концевых швов

(8)

где (Nн — расчетное усилие в стержне после усиления; Aрус и A — соответственно пло­щади элемента усиления и всего усиленного элемента).

Минимальная толщина сплошных сварных швов

, (9)

5. Определяют остаточный сварочный прогиб

, (10)

где l=lеf/r — гибкость усиленного стержня в плоскости изгиба (1еf — расчетная длина; r — радиус инерции); vx»0,04К2f — объемное укорочение при сварке (Кf —катет шва, см); пi = 1-u×1n(1-ξi)/1n 2; ξi = σiос/Ryос;

• (у;
• — расстояние от центральной оси основного сечения до места наложения i-го шва;
• u = 0,5 при односторонних швах в сжатой зоне сечения, u =1,5 — то же, в растянутой зоне;
• u =1—при двусторонних швах).

6. Определяют расчетные эксцентриситеты в плоскости действия моментов:

; (11)

7. Проверяют устойчивость усиленного элемента в плоскости, действия момента

; (12)

где φе принимается по СНиП II-23—81* в зависимости от условной гибкости усиленного элемента и приведенного эксцентриситета — коэффициент условия работы.

8. Проверяют устойчивость усиленного элемента в процессе сварки.

Площадь сечения элементов усиления центрально сжатых элементов определяют по формуле

, (13)

где N — усилие в стойке в момент усиления; φос и φус — коэффициенты продольного изгиба старого и нового элементов.

Сварная конструкция «Двутавровая балка»

... 1. Технологическая часть 1.1 Анализ конструкции изделия «Двутавровая балка» Двутавры - основной балочный профиль ... балки из листового проката; двутавровые балки переменного сечения. Уже давно и широко используется в строительстве двутавровые балки. Кроме того, двутавровая может выступать и как элемент ... и фиксируется. Последним этапом является сварка балки. На специальном сварочном станке установлены ...

При усилении сжатых элементов телескопическими предварительно напряженными трубами условие устойчивости внутренней сжатой трубы имеет вид

; (14)

где Аь — площадь сечения трубы; ; е —наружный радиус трубы; l и ri — ее длина и радиус инерции; ; K1 — определяется из выра­жения — площадь растянутой трубы).

Несущую способность усиленной балки (рис. 7)

проверяют с учетом пластических деформаций. Напряжения в крайних волокнах усиленного сечения

; (15)

Требуемая площадь усиливающей детали

; (16)

При этом должна обеспечиваться общая устой­чивость балки или соблюдаться условие

Касательные напряжения в зоне максимального мо­мента не должны превышать 0,3RS.

Расчет дополнительных сварных швов при усилении швов производят из условия

; (17)

где Аω — площадь сварных швов до усиления; Rωy — расчетное сопротивление швов на срез; К — коэффици­ент распределения напряжений; Аωус — сечение усиливающих швов; τос — расчетное срезающее напряжение в швах до усиления.

3. Принципы усиления деревянных конструкций

Деревянные конструкции широко применялись в ста­рых жилых, общественных и реже в промышленных зда­ниях с нормальным температурно-влажностным режи­мом. Основная область применения конструкций из дерева — покрытия с наружным отводом атмосферных вод и междуэтажные перекрытия. Многолетний опыт их эксплуатации показал, что при отсутствии увлажнения, проветривания, систематической защите от гниения деревянные конструкции обеспечивают длительный (несколько десятков лет) срок безопасной работы.

Для конструкций из дерева применяют преимущественно хвойные породы, а для ответственных деталей соединений (шпонок, нагелей, вкладышей) — твердые лиственные породы.

Частичный или полный ремонт деревянных конструкций чаще всего связан с некачественной их защитой от непосредственного увлажнения атмосферными или техногенными водами, плохой термо- и пароизоляцией, отсутствием систематической просушки древесины, неудовлетворительной защитой от гниения и энтомологических разрушителей.

Гниение древесины происходит при влажности более 25%, температуре от —3 до +35…70°С, застойном воздухе и заражении ее грибками. В сухой древесине с влажностью до 12 % и в древесине, находящейся в воздушно-сухом состоянии (15…18%), домовые грибки не развиваются. Деревянные конструкции, расположенные в воде и на сквозняке, грибками также не разрушаются. В связи с этим для длительной безопасной эксплуата­ции деревянных конструкций необходимо создать вокруг них соответствующие температурно-влажностные условия. Если это невозможно по технологическим или другим соображениям, деревянные конструкции следует тщательно обработать ядохимикатами — антисептировать.

Антисептирование производят в весенний или летний период, так как в это время личинки жучков подходят к поверхности пораженной древесины и обеспечивается просушивание деревянных конструкций.

В качестве антисептиков используют водные растворы фтористого натрия и содового фтористого натрия (концентрация 3…4%), кремнефтористого натрия (3…4 %), кремнефтористого аммония (5…10%), хлористого цинка (5%), пасты на основе битумных материалов, кузбасслаке и т. д.

Деревянные конструкции (2)

... деревянные балки (рис. 8). Рис. 8. Сечения несущих деревянных балок: а…е - двутавровые балки; ж…к - пустотелые балки В процессе эксплуатации в стенках деревянных балок ... вырезах тетив имеют простую конструкцию. Тетивы таких лестниц ... с проектом. Технологический процесс работы столяра включает: сушку пиломатериалов; ... главный наклонный несущий элемент лестницы. По способу крепления ступеней к тетивам ...

Антисептики в виде водных растворов применяют для тех деревянных конструкций, которые защищены от увлажнения и вымывающего воздействия воды. Антисептические пасты используют для защиты деревянных конструкций, которые эксплуатируются в условиях повы­шенной влажности.

Деревянные элементы, подлежащие сплошной окраске (окна, двери, чистые полы), не антисептируются. При влажности окружающей среды до 25 %, отсутствии опасности увлажнения или обеспечении быстрого высыхания конструкций применяют нормальное (одноразовое) антисептирование, при более сложных условиях эксплуатации — повышенное (удвоенное).

Защита деревянных конструкций от возгорания осуществляется огнезащитными составами — антипиренами (борной кислотой, бурой, сульфатом аммония и т.д.).

Для защиты наружных поверхностей применяют атмосферостойкие составы (ПХВ и парафин с пигментами, хлорлакойль, уайт-спирит, сурик и т.п.); при большой: влажности (61…75%) — влагостойкую краску ХЛ-СЖ, сланцевую смолу, железный сурик; при влажности менее 60 % — невлагостойкую хлоридную краску ХЛ-К, силикатную краску СК-Л, суперфосфатную обмазку и др.

В огнезащитные составы могут добавляться антисептики, которые не снижают огнезащитных свойств состава и позволяют осуществить комбинированную защиту деревянных конструкций от возгорания и гниения.

Отсутствие качественных продухов или их заделка жильцами дома ухудшает вентиляцию деревянных конструкций, приводит к интенсивному гниению прежде всего опорных частей несущих балок и черного пола. Из-за плохой термоизоляции концы балок с северной стороны здания промерзают и увлажняются конденсатом. Увлажнение конструкций перекрытий приводит к повышению деформативности балок, их гниению и снижению эксплуатационной надежности.

При поражении гнилью опорных частей отдельных балок перекрытий взамен обрезанного сгнившего конца устанавливают две накладки из досок, сечение которых определяется расчетом и должно быть несколько больше, чем сечение существующей балки (рис. 8).

Рис. 8 Усиление балок перекрытия прутковыми протезами:

1-прутковый протез; 2-усиливаемая балка; 3-вкладыш; 4- соединительные элементы.

При большом объеме повреждений применяют прутковые протезы, которые изготовляют заранее в мастерских. Длину протезов принимают на 10 % больше двойной длины обрезанного конца балки. Опорные части выполняют из швеллеров (№ 20—30 — для балок междуэтажных перекрытий, № 12—16 — для чердачных перекрытий).

Для установки прутковых протезов под дефектные балки подводят временные опоры, разбирают деревянное перекрытие по ширине на 75 см снизу и на 1.5 м сверху от стены, спиливают поврежденный участок балки по длине примерно на 0,5 м, заводят протез в опорную нишу и скрепляют его с балкой гвоздями (рис. 9).

Рис 9. Усиление балок перекрытия прутковыми протезами.

1-прутковый протез; 2-усливаемая балка.

Пораженную грибком древесину необходимо немедленно сжечь; новую древесину должны применять в воздушно-сухом состоянии, а также обрабатывать огнезащитными составами и антисептиками.

При повышенных нагрузках на перекрытие в деревянных балках появляются продольные трещины в средней зоне. Аналогичные трещины могут возникнуть и при усушке древесины.

При незначительных дефектах деревянных перекрытий их ремонт осуществляют протезированием, наращиванием сечения балок, частичной заменой черного или чистого пола. Протезирование применяют при поражении гнилью или жучками небольших участков балок, оно заключается в аккуратном вырезании дефектного участка и установкой на гвоздях (болтах) новой древесины. Места усиления должны быть соответствующим образом антисептированы.

Строительные конструкции (Деревянные арки и конструкции. Арматура ...

... пролетах 12 и более для покрытий производственных зданий применяют клееные арки с металлическими затяжками. Рамные деревянные конструкции из клееных блоков применяют для зданий подсобного назначения ( зданий ... I и т. д.. Металлические балки. Балочные клетки. Общая характеристика балок. Стальные балки широко применяют в строительстве для покрытий и междуэтажных перекрытий зданий, в рабочих площадках, ...

При усилении наращиванием сечение балки увеличивается накладками расчетного сечения по всей длине или на части пролета. Усиливаемые элементы крепят к существующей балке гвоздями или болтами.

При достаточной толщине перекрытия усиление до деревянных балок может быть осуществлено с помощью надбалок или подбалок, которые крепят к усиливаемой балке с помощью вертикальных болтов. Усиленные концы балок междуэтажных перекрытий антисептируют и заделывают в стены наглухо, в чердачных перекрытиях балки оставляют открытыми сверху, утепляя их эффективным материалом.

Элементы усиления должны быть изолированы от каменной кладки (бетона) прокладкой из толя или рубероида.

При значительных дефектах деревянных балок рекомендуются преобразование их в шпренгельные фермы, в балки составного сечения или полная замена путем установки рядом с поврежденной балкой новой.

Ремонт деревянных покрытий, как правило, связан с расстройством узловых соединений (появлением трещин в местах концентрации напряжений), обнаружением продольных трещин в стропильных конструкциях из-за усушки древесины или перегрузки кровли, гниением деревянных конструкций из-за плохого проветривания, замачивания, некачественного антисептирования и т.п. Чаще всего гниению подвержены мауэрлат и участки стропильных ног, примыкающих к нему. При перегрузке кровли появляются также расслоения древесины в стропилах в местах крепления затяжки.

Реконструкция кровли требуется при замене более, легкого кровельного покрытия (например, кровельного железа) на более тяжелое (асбестоцементные листы).

В этом случае, как правило, необходимо увеличить уклон стропил и их сечение.

Усиление стропил при незначительных повреждениях гнилью осуществляют протезированием или наращива­нием. При необходимости увеличения уклона устанавливают новые стропила, которые соединяют с существую­щими стойками и подкосами (рис. 10).

При наличии средней стены увеличения несущей способности стропил можно добиться установкой дополнительных подкосов, а в случае ее отсутствия — второй по высоте затяжкой или шпренгелем.

Рис 10. Усиление деревянных стропил:

1-усиливаемые стропила: 2-новые стропила; 3-подкос; 4-шпренгель.

Продольные трещины в стропилах стягивают металлическими хомутами на болтах.

Усиление деревянных стропильных ферм всех типов осуществляют различными способами с учетом характера обнаруженных дефектов:

• при загнивании опорных концов ферм вырезают опасный участок, заменяя его протезами;
• при недостаточной несущей способности стыка ниж­него пояса (растянутого раскоса) устраивают дополнительные накладки или растянутые тяжи между узлами ферм;
• при потере устойчивости верхнего пояса или сжатых элементов решетки устанавливают дополнительные связи или увеличивают сечения элементов, прикрепляя к ним с помощью болтов или гвоздей дополнительные бруски или доски.

Усиление деревянных арок и рам зависит от вида конструкции и характера обнаруженных дефектов. Наи­более простым способом усиления гнутых арок из нескольких слоев досок, соединенных на гвоздях, является устройство обшивки из двух слоев досок, которые крепятся к вертикальным поверхностям арок также ни гвоздях. Кружальные арки усиливают постановкой ря­дом со старой аркой новой из косяков и скреплением их гвоздями или болтами.

Гнутые арки можно усилить, превратив их в металлодеревянные фермы (рис. 11).

Рис 11. Усиление гнутых арок.

1-затяжка; 2-ферма усиления.

К распространенным дефектам в дощато-гвоздевых и клеефанерных рамах является выпучивание их ниж­них поясов в карнизных узлах. После разгрузки рам нижние пояса выправляют и усиливают постановкой парных накладок или нашивкой фанерных диагональных фасонок. Усиленные сжатые пояса смежных рам должны быть раскреплены связями. Нижние растянутые пояса рам усиливают парными накладками или металлически­ми тяжами.

Тонкостенные пространственные деревянные своды-оболочки усиливают пришивкой по поверхности купола дополнительного кольцевого настила из реек или поста­новкой изнутри ребер жесткости. Ребра усиления долж­ны упираться в нижнее растянутое кольцо из стали и в верхнее сжатое кольцо из деревянных кружальных ко­сяков. Таким образом, тонкостенный купол-оболочка превращается в ребристый купол. Загнившую на неболь­ших участках дощатую обшивку сводов заменяют новой.

Список использованной литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/usilenie-stropilnyih-konstruktsiy/

1. Реконструкция зданий и сооружений. под ред. проф. А.Л. Шагина

Москва «высшая школа» 1991

Схожие материалы: