Методичка и пособия / Усиление строительных конструкций при реконструкции и калитальном ремонте зданий

Разработанная технология должна быть отражена в технических указаниях на чертежах. В железобетонных конструкциях этот прием также широко применяется.

Усиление плит перекрытий возможно способом наращивания и подращивания.

Способ наращивания плиты перекрытия состоит в нанесении на ее поверхность нового слоя армированного бетона, класс которого, как правило, назначается на одну степень выше класса бетона плиты. Для обеспечения хорошего сцепления нового бетона со старым поверхность перекрытия очищается от инородных включений и промывается водой, после чего делается насечка зубилом на глубину 0,5 1 см, если же бетон плиты был подвержен значительной коррозии или пропитан техническими маслами, то необходимо обеспечить шпоночное соединение между его новым и старым слоями. Для этого в перекрытии пробиваются сквозные отверстия размерами 8 8 см и шагом 50 80 см. В отверстия вставляются V-образные стержни шпоночного усиления

6 8 мм. Образуемые после бетонирования железобетонные шпонки воспринимают касательные усилия между новой и старой плитами при изгибе, обеспечивая их совместную работу. Возможны и другие способы шпоночного соединения плит. Эскиз усиления плит наращиванием представлен на рис. 9.2.

152

Усиление сборных железобетонных панелей показано на рис. 9.3, балок на рис. 9.4, а железобетонных колонн на рис. 9.5. Усиление кирпичных столбов представлено на рис. 9.6.

153

а) Установка дополнительной рабочей арматуры

1 – усиливаемые плиты; 2 – дополнительная арматура; 3 – арматура плит, оголенная на участках длиной 100 мм через 1,0 м по длине;

4 – арматурные коротыши длиной 80 100 мм; 5 – бетон или раствор; 6 – сварка; 7 – антикоррозионное лакокрасочное покрытие

б) Наращивание сборных ребристых плит при недостаточном сцеплении поверхностей

1

1 – усиливаемые плиты; 2 – монолитный слой бетона; 3 – конструктивная арматура усиления; 4 – поверхность сцепления монолитного бетона с плитой; 5 – вырубленные участки полок плит с сохранением арматурных сеток

Рис. 9.3. Усиление сборных железобетонных панелей

154

Рис. 9.4. Усиление железобетонных балок

155

Рис. 9.5. Усиление железобетонных колонн

156

1– усиливаемый столб (простенок); 1 – усиливаемый столб (простенок);

2– уголки обоймы; 3 – поперечные 2 – уголки обоймы; 3 – поперечные планки обоймы; 4 – сварка; 5 – штустержни диаметром 10-14 мм с ша-

катурка цементно-песчаным растгом 150 мм; 4 – сварка; 5 – штука-

157

Необходимо отметить, что все элементы усиления, увеличивая расчетную площадь сечения несущего элемента, повышают также его жесткость и, следовательно, снижают гибкость, что для сжатых и сжато-изогнутых элементов конструкции имеет большое значение. Поэтому, если даже элементы усиления не могут воспринимать расчетное усилие, все равно, снижая гибкость элемента, они повышают его несущую способность.

9.2. Разгрузка несущих элементов

Существуют разные способы разгрузки эксплуатируемой конструкции. Основные из них:

1. Снятие части расчетной нагрузки При недостаточной несущей способности конструкции перво-

очередным мероприятием является освобождение ее от части расчетной нагрузки: временной или постоянной. Это может быть подвижная нагрузка, нагрузка от людей, оборудования, стеллажей с деталями или книгами и т.д. В промышленных зданиях ограничивают нагрузку от мостовых кранов. Возможна замена тяжелых конструктивных элементов на более легкие.

2. Перераспределение расчетной нагрузки на другие элементы Возможны варианты разгрузки плит и балок перекрытий устройством распределительных балок или балочных клеток под тяжелое оборудование (см. рис. 9.7) с передачей нагрузки непосредственно на опоры (колонны или стены), таким образом, пол-

ностью снимается нагрузка с несущей конструкции. 3. Создание разгружающих консолей

Этот прием применяют в тех случаях, когда имеется возможность увеличить габариты здания, и это позволяет несущая способность нижележащих конструкций: стен, колонн и фундаментов. На рис. 9.8 представлено решение, заключающееся в прикреплении консолей к балкам чердачного перекрытия и загрузки их весом новых стен и покрытия нового этажа. Это решение уменьшает расчетные моменты в балке (за счет разгружающего эффекта от консолей).

Наращивание плит сверху при обеспечении сцепления поверхностей

158

1 – усиливаемые плиты; 2 – монолитный слой бетона; 3 – конструктивная арматура; 4 – поверхность сцепления монолитного бетона с плитой

Наращивание плит сверху при недостаточном сцеплении поверхностей

1 1 1

1 – усиливаемые плиты; 2 – монолитный слой бетона; 3 – конструктивная арматура усиления; 4 – арматурные каркасы усиления; 5 – выруб-

ленные полки плит в местах установки каркасов; 6 поверхность сцепления монолитного бетона с плитой

Подведение металлических разгружающих балок сверху

2 3

1 – усиливаемые плиты; 2 – металлические балки усиления; 3 – вырубленные полки плит (на всю длину) для установки балок уси-

ления; 4 – бетон замоноличивания пустот и вырубленных полок Рис. 9.7. Усиление сборных железобетонных многопустотных плит

159

1

l

Рис. 9.8. Надстройка 2-го этажа с опорой новых стен на консоли балок перекрытия: 1 стена; 2 балка; 3 консоль

9.3. Изменение расчетных и геометрических схем конструкций

В практике широко используют прием превращения однопролетных схем в многопролетные.

Рассмотрим этот прием на примере железобетонных балок. Наиболее простым в техническом исполнении является усиле-

ние балок подведением промежуточной жесткой опоры в виде стойки или подкосов. Промежуточная опора изменяет расчетную схему балки, в результате чего возникает надопорный отрицательный момент, на который проверяется существующее армирование балки.

Промежуточные опоры можно выполнять на самостоятельном фундаменте или с использованием уже существующих. Важным требованием к устройству отдельного фундамента является предварительное уплотнение грунта и его основания с целью избежания просадки. Уплотнение производится гидродомкратами таким образом, чтобы давление на грунт было не менее давления под подошвой фундамента. На рис. 9.9 приведены конструкции жестких опор, широко применяемые в практике усиления. Кроме ука-

160

4

1 – подкосы 2[16…27; 2 – стальная пластина =10…12 мм; 3 – гнутый швеллер =10…12 мм; 4 – стальная пластина =4…10 мм

Рис. 9.9. Усиление балок промежуточной опорой

Работы по усилению ригеля выполняются в следующей последовательности:

уплотнение грунта и устройство фундамента;

161