ПП.04. Восстановление и усиление конструктивных элементов здания
 Скачать 381.5 Kb.
|
 – наращивание сечения балок;– устройство дополнительных опор (стоек), если они не мешают технологическому процессу в складе. Усиление затяжками и шпренгелями очень распространено и выполняется, как из круглой стали, так и из фасонных профилей (уголков, швеллеров). Сечение затяжек и шпренгелей определяется расчетом, а натяжение осуществляется механическим или электротермическим способами. Величины деформаций анкерных устройств от обмятия следует принимать не менее 1 мм в сочленении металла с металлом и не менее 3...5 мм в контакте стальных деталей с бетоном. Контроль предварительного натяжения на монтаже с помощью замера деформаций удлинения ветвей шпренгелей осуществляется индикаторами часового механизма с ценой деления 0,01 мм на базе 1000 мм. Можно использовать штангенциркуль. Предварительное натяжение рекомендуется принимать величиной 75...80 % от расчетного сопротивления материала шпренгеля. При подборе сечений затяжек шпренгелей расчетное сопротивление металла принимается с коэффициентом условий работы γm=0,8. Усиление методом разгружения выполняется подведением под балки металлических конструкций типа стойки, портала, подкосов и кронштейнов. При усилении балок наращиванием сечений предусматривается устройство железобетонной обоймы с включением в совместную работу плит покрытия. Устройство дополнительных опор выполняется подведением стальных колонн, которые устанавливаются на самостоятельные фундаменты. Включение стоек в работу достигается забивкой клиньев. Усиление узлов опирания балок при недостаточной длине опирания производится устройством опорных столиков на колоннах или дополнительных элементов крепления. Усиление существующих железобетонных многопустотных плит перекрытий чаще всего выполняется методом наращивания сечения, т.е. бетонирования дополнительной железобетонной плиты поверх существующей. Сборные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. При этом пробиваются сплошные отверстия в сжатой полке плиты, сквозь которые устанавливается вертикальное армирование усиления и укладывается пластичный бетон на мелком щебне. При усилении только опорных частей пустотных плит каркасы или жесткая арматура располагаются только в опорной части. Возможно также развитие недостаточной зоны опирания таких плит путем выноса вертикальных арматурных каркасов за торцы плиты с последующим обетонированием расширенной опорной части. При установке промежуточных опор также может потребоваться локальное усиление в опорной части по рассмотренной схеме. Эффективный способ усиления продольных ребер плит – установка дополнительных арматурных каркасов в швах между плитами с последующим обетонированием.Технологически усиление железобетонных конструкций включает: – подготовку поверхностей (снятие защитного слоя бетона, очистка арматуры, продувка сжатым воздухом и увлажнение контактных поверхностей перед укладкой бетона усиления); – установку арматурных изделий и опалубки; – укладку, уплотнение бетона (или использование торкретирования, т.е. пневмонабрызга). При этом особое внимание должно уделяться обеспечению связи существующей и вновь устраиваемой части будущей конструкции перекрытия. Усиление сборных железобетонных ребристых плит покрытий и перекрытий производится различными конструктивными приемами и материалами разнообразно с выявленными дефектами и экономическими возможностями. Сборные ребристые плиты покрытия и перекрытия усиливают наращиванием сечения, подведением разгружающих балок из прокатного металла, установкой дополнительных элементов и шпренгельных затяжек. Усиление методом разгружения выполняется подведением под плиты металлических балок с передачей нагрузки на опорные конструкции. Разгружающие балки могут опираться на специально выполненные консоли на колоннах или подвешиваться к стропильным балкам. Включение разгружающих балок в работу производится постановкой в зазор между балками и усиливаемыми плитами стальных пластин (клиньев) или упорными болтами. Усиление затяжками и шпренгелями применяется для продольных и поперечных ребер. Сечение элементов усиления определяется расчетом. Затяжки рекомендуется выполнять из стали классов А-II, A-III и A-IV диаметром 12...36 мм. Шпренгели обеспечивают усиление наклонных и нормальных сечений и выполняются как из круглого, так и фасонного проката (уголки, швеллеры). Предварительное натяжение, необходимое для эффективной работы затяжек и шпренгелей, осуществляется стяжными муфтами, завинчиванием гаек, электронагревом, стягиванием парных ветвей. Усиление железобетонных ребристых плит перекрытий также осуществляется наращиванием сечений, подведением разгружающих элементов, установкой шпренгельных затяжек. Толщина бетона наращивания и количество рабочей арматуры определяется расчетом для восприятия требуемого изгибающего момента. Установка дополнительной надопорной арматуры в сборных плитах превращает их в неразрезные конструкции, повышая их прочность и жесткость. Усиление постановкой разгружающих элементов и шпренгельными затяжками выполняется аналогично плитам покрытия. Усиление узлов опирания плит покрытия и перекрытия при недостаточной длине опирания выполняется:– при помощи выносных опор – столиков из швеллеров, двутавров, уголков; – установкой каркаса и бетонированием шва между плитами; – подпружными системами; – установкой предварительно напряженных хомутов. 1.6.2 Усиление монолитных железобетонных покрытий и перекрытий В зависимости от вида дефектов усиление монолитных железобетонных покрытий и перекрытий выполняется различными конструктивными приемами и материалами. Увеличение несущей способности и трещиностойкости монолитных ребристых и безбалочных перекрытий достигается: – устройством разгружающих элементов; – наращиванием сечений плит и балок; – заменой существующего перекрытия на новое; – установкой дополнительной продольной арматуры при усилении нормальных сечений и внешними хомутами при усилении приопорных зон балок по поперечной силе, а также устройством стальных затяжек. Восстановление бетонного сечения производится путем местного бетонирования на поврежденных участках с обеспечением надежного сцепления нового бетона со старым путем тщательной подготовки мест бетонирования (насечка поверхности, зачистка и промывка), применения специальных бетонов. Восстановление или увеличение площади сечения рабочей арматуры осуществляется при значительном коррозионном износе или возрастании нагрузки. При этом конструкция должна быть максимально разгружена и подстрахована устройством временных поддерживающих лесов. Толщина нового бетона должна быть не менее 30 мм. Увеличение несущей способности при наращивании обеспечивается увеличением плеча внутренней пары сил. Толщина наращивания определяется восприятием требуемого изгибающего момента. Наращивание снизу выполняется путем установки дополнительной арматуры, которая через коротыши приваривается к существующей, а затем производится торкретирование или обетонирование с устройством опалубки. Значительное увеличение несущей способности монолитных перекрытий достигается при их усилении с изменением расчетной схемы. Усиление перекрытий данным способом весьма рационально, рентабельно и просто. Изменение расчетной схемы перекрытий без изменения напряженно-деформированного состояния может быть достигнуто разгружением конструкций с передачей нагрузки на другие элементы, а также включением в совместную работу плиты и балок. Изменение напряженного состояния конструкции происходит при усилении шпренгельными системами с предварительным напряжением затяжек.1.6.3 Усиление деревянных балок перекрытий Концы деревянной балки работают в условиях переменного температурно-влажностного режима и поэтому они разрушаются быстрее, чем другие ее части. Частичное восстановление деревянных балок может быть произведено путем «протезирования» (наращивания). Поврежденные балки могут «протезироваться» лишь после тщательного удаления зараженных участков древесины отпиливанием, оттеской и последующим антисептированием. Усиление конца балки перекрытия выполняют в такой последовательности. После разгрузки балки в непосредственной близости от опоры вырезают пораженный участок и заменяют его швеллером или спаренными уголками, прикрепляя к деревянной балке болтами. Профиль конструкции и сечение болтов назначают согласно статическим расчетам. Концевой «протез» из жестких профилей и деревянных накладок применяют в том случае, когда концы деревянных балок у опор поражены гнилью, а также при устройстве новых санузлов, приходящихся на концы балок. В этом случае можно заменить участки деревянных перекрытий на железобетонные. Наиболее распространенный дефект чердачных перекрытий – наличие дереворазрушителей в междубалочном заполнении. Обычно пораженный накат находится в зонах систематических протечек кровли в местах расположения ендов, парапетов, вентиляционных шахт, газоходов, канализационных стояков. При остаточных сроках эксплуатации здания свыше 60 лет наиболее целесообразный способ модернизации перекрытия – устройство монолитной железобетонной плиты по верхней полке стальных балок с вывешиванием сохраняемого междубалочного заполнения на вновь устраиваемую плиту через арматурный каркас. При усилении концов накладками концы балок могут быть прикреплены к балке болтами, гвоздями или хомутами. Количество болтов или гвоздей и их диаметры должны быть определены расчетом. Боковые накладки заводят в кладку, для чего в ней пробивают гнезда. При остаточном сроке эксплуатации здания менее 60 лет применяют закрепление междубалочного заполнения к несущим элементам перекрытия через стальной каркас, обтянутый штукатурной сеткой и состоящий из арматурной стали диаметром 10 мм с ячейками размером 100×100 мм. Каркас хомутами крепится к стальным балкам. Для уменьшения поперечного сечения арматуры каркаса и предотвращения его провисания при воспринятой нагрузке от междубалочного заполнения арматурный каркас рекомендуется прикреплять к несущим элементам через 70 – 75 см, а в середине пролета между балками вывешивать через вновь вводимые подвески. Подвески изготавливают из арматурной стали диаметром 10 – 12 мм. Во избежание провисания под нагрузкой подвески приводят в напряженное состояние, натягивая гайки на опорах. После монтажа арматурного каркаса потолочную поверхность оштукатуривают.Такой арматурный каркас способен воспринимать нагрузки 30 кН/м2, что соответствует нагрузке от междубалочного заполнения перекрытия с накатом из пластин, тепло- и звукоизоляционной засыпки толщиной 110 мм. Этот способ модернизации перекрытий экономичнее по сравнению с полной заменой перекрытий (по стоимости на 25 %, по трудозатратам на 38 %). Отличительной особенностью деревянных конструкций перекрытий является возможность их обработки непосредственно на стройплощадке, что дает возможность при ремонте перекрытий максимально использовать резервы несущей способности. Балки перекрытия рассчитывают по двум предельным состояниям исходя из максимально допустимой нагрузки воспринимаемой сечением. Сечение постоянно по длине. Его опорная часть работает в недонапряженном состоянии, что позволяет производить ремонт балок с меньшими трудозатратами, уменьшая поперечное сечение до определенных пределов. Устранение зыбкости междуэтажных перекрытий. Наиболее распространенный недостаток деревянных перекрытий в жилых домах постройки 20-х гг. – повышенная зыбкость, создающая неудобства для проживания и не совсем объективное представление о физическом износе. Многочисленные жалобы жильцов на появляющиеся в штукатурном слое потолочной поверхности трещины после проведения очередного ремонта приводят к принятию эксплуатирующей организацией решения о необходимости проведения капитального ремонта, направленного на максимальное сокращение физического износа конструктивных элементов перекрытия. В действительности, при проведении капитального ремонта выявляется относительно хорошее состояние деревянных перекрытий. Отсутствие четкой классификации дефектов облегченных конструкций и методов их устранения приводит к необоснованным проектным решениям, предусматривающим полную замену перекрытий, не выработавших нормативного срока эксплуатации. Суть данного дефекта заключается в конструктивных недостатках облегченных перекрытий, которые часто не удовлетворяют требованиям по зыбкости. В практике проектирования определилось решение, которое в значительной степени снижает зыбкость полов и состоит в устройстве дополнительного сплошного черного настила под углом 45° к направлению существующих балок перекрытия. Но выполнение этих работ требует больших трудозатрат. Заслуживает внимания способ модернизации деревянных перекрытий с повышенной зыбкостью, заключающийся во введении между существующими деревянным балками в распор дополнительного элемента из асбестоцементного швеллера. При выполнении работ частично вскрывают полы в 1/3 пролета участками шириной 15 – 20 см, устанавливают на существующие деревянные балки специально изготовленные из листовой стали хомуты-сиделки и заводки в распор дополнительных элементов из асбестоцементных швеллеров. Для обеспечения необходимого распора длина дополнительных элементов принимается равной расстоянию между существующими балками минус толщина стенки одного хомута-сиделки. Данный вариант наиболее экономичен при стоимости и по трудозатратам и позволяет в короткие сроки устранить рассматриваемый дефект перекрытия.1.6.4. Ремонт и усиление сводчатых перекрытий Наиболее пораженные коррозией стальные балки находятся в местах расположения «мокрых» точек. Ремонт сводчатых перекрытий по стальным балкам не представляет особой сложности и включает в себя следующие работы: очистку нижней полки балок металлическими щетками от ржавчины и оштукатуривание последних по металлической сетке, зачеканивание трещин цементным раствором марки 100. При полностью пораженной коррозией нижней полки стальной балки самый эффективный метод усиления перекрытия – подводка новой стальной балки по расчету под существующую с последующей расклинкой зазора между сводом и верхом подводимой балки стальными клиньями. Перед подводкой балки необходимо установить временное крепление под два пролета существующих сводов и срезать полностью нижнюю полку балки заподлицо со сводом. Подводимую балку выполняют составной из двух элементов, и стык осуществляют на расстоянии от одной опоры, не превышающем 1/3 пролета. Временное крепление существующего сводчатого перекрытия после полного включения подводимой балки в работу разбирают. 1.7 Ремонт стропильных крыш Основные причины преждевременного износа кровельного покрытия крыш – их неправильная эксплуатация в зимний период, низкое качество кровельных работ при проведении профилактического или капитального ремонта, конструктивные особенности крыш (наличие пологих ендов, парапетов, выступающих над крышей конструктивных элементов), отсутствие достаточной вентиляции чердачного пространства и т. д. Удовлетворительное состояние покрытия приводит к повышенному влажностному режиму деревянных элементов стропильной системы и чердачного перекрытия и преждевременному их износу. Наиболее распространены следующие дефекты стропильной системы: трещины (расслоение) стропильных и накосных ног, сколы в узловых сопряжениях, прогибы стропильных ног, прогонов, наличие гнили в конструктивных элементах стропил, ослабление болтовых и гвоздевых соединений. Виды и объемы ремонтных работ должны соответствовать как техническому состоянию самой крыши, так и техническому состоянию основных несущих сменяемых и несменяемых конструктивных элементов здания. Основное назначение крыши здания – защита от влияния атмосферных осадков, особенно дождя, а также поддержание определенного тепловлажностного режима, способствующего продолжительной сохранности конструктивных элементов здания. Виды ремонтных работ во многом зависят от технического состояния кровельного покрытия несущих элементов крыши, сроков их эксплуатации, остаточного срока эксплуатации здания в целом. Нормативный срок эксплуатации деревянных стропил согласно Положению о проведении планово-предупредительного ремонта жилых и общественных зданий – 50 лет.Многолетняя практика проектирования капитального ремонта жилых зданий старой постройки, ведения авторского надзора на данных объектах, а также данные анализа технического состояния 120 строений в Москве, проведенного институтом МосжилНИИпроект, говорят о том, что после 50 – 60 лет эксплуатации деревянные элементы крыш находятся удовлетворительном состоянии. Исключение составляют кровли со сложной конфигурацией с большим количеством ендов, парапетов и выступающих над кровлей элементов – дымоходов, вентшахт, канализационных стояков и т. д. Качественная эксплуатация крыш, своевременное проведение профилактического ремонта кровельного покрытия, создание нормального тепловлажностного режима чердачного перекрытия, периодическая обработка деревянных элементов антисептиком – все это способствует значительному увеличению срока эксплуатации элементов крыши. Полную замену стропил необходимо производить лишь при достаточном техническом обосновании и при технически неудовлетворительном состоянии несущих элементов или при необходимости полной замены деревянных перекрытий на сборные железобетонные. Разборка крыши на долгий период времени крайне нежелательна, так как приводит к интенсивному износу основных несущих конструктивных элементов здания. Наиболее часто при ремонте крыш выполняют следующие виды работ: – частичную смену обрешетки; – усиление обрешетки путем подшивки с внутренней стороны разгружающей системы, состоящей из досок, уложенных поперек обрешетки, и бруса, уложенного между стропильными ногами и прикрепленного к ним; – частичную смену отдельных досок в зоне карнизных свесов и ендов; – замену отдельных участков мауэрлата; – смену в отдельных местах концов стропильных ног с постановкой «протезов»; – усиление стропильных и накосных (диагональных) ног нашивкой с обеих сторон досок или установкой стоек, подкосов; |