Наиболее распространенными методами восстановления каменных конструкций являются: оштукатуривание, инъецирование имеющихся трещин, частичная или полная перекладка элементов.
Восстановление элементов оштукатуриванием применяется при поверхностных повреждениях кладки: в виде выветривания раствора, размораживания, расслоения на глубину до 150 мм, а также при наличии стабилизированных осадочных трещин. Оштукатуривание осуществляется вручную (при глубине повреждения до 40 мм) или торкретированием раствора марки 75 и выше на основе цемента.
Рисунок 10.1 - Восстановление кирпичных стен:
а – с использованием обвязки из проволоки;
б – с использованием готовых сеток:
1– анкер, 2 – проволока, 3 – сетка, 4 – гвозди, 5 – восстанавливаемая кладка, 6 – раствор
Для восстановления и усиления каменной кладки имеющей сквозные трещины силового или осадочного характера (при стабилизировавшихся осадках), применяется инъецирование цементным и полимерным растворами путем их нагнетания под давлением до 0,6 МПа с помощью нагнетательных устройств.
Частичная (полная) перекладка производится при наличии большого количества мелких, одиночных глубоких и сквозных трещин при стабилизировавшихся осадках здания. Для перекладки применяют кирпич и раствор марки, не ниже марки кирпича и раствора восстанавливаемой кладки. При перекладке участков должна быть сохранена принятая перевязка швов (рис. 10.2).
Рисунок 10.2 - Восстановление каменной кладки частичной перекладкой:
а – частичная перекладка с одной стороны;
б – тоже с двух сторон.
1 – трещина, 2 – восстанавливаемая стена, 3 – частичная перекладка.
Для местного усиления кирпичных стен, имеющих сквозные трещины силового и осадочного характера, применяют скобы из круглой стали диаметром не менее 6 мм, концы которых закрепляются в устраиваемых в отверстиях в кладке на глубину 100 мм и более, а также накладки из листового или профильного металла, закрепляемые на усиливаемых участках стен с помощью стяжных болтов (рис. 10.3).
Рисунок 10.3 - Усиление стен накладками:
а) общий вид усиления;
б) усиление простенка;
в) усиление вблизи угла здания:
1 – стальная накладка; 2 – стяжной болт; 3 – гайка; 4 – штраба; 5 – опорная пластина (полоса); 6 – уголок; 7 – трещина
При невозможности достижения требуемой степени повышения прочности без увеличения поперечного сечения элемента применяют методы усиления, увеличивающие площадь поперечного сечения путем устройства наращивания или обойм. Наращивание может быть каменным, армокаменным или железобетонным.
Для наращивания применяется кирпич и раствор марок не ниже фактической условной марки кирпича и раствора, полученной при испытании образцов из усиливаемой конструкции.
Рисунок 10.4 - Усиление простенков с пилястрами монолитными железобетонными элементами:
а), б) – сквозная пробивка стены;
в), г) – устройство углублений с одной стороны.
1 – усиливаемая кладка; 2 – продольная арматура; 3 – поперечная арматура; 4 – бетон усиления.
Наиболее массовыми элементами, усиливаемыми обоймой, являются столбы и простенки. Столбы, как правило, имеют прямоугольную форму поперечного сечения с соотношением сторон не более 1,5, что способствует эффективной работе обойм, ограничивающих поперечные деформации в сечении. Простенки имеют вытянутую в плане форму, обычно с соотношением сторон больше двух.
Стальная обойма – это система из продольных элементов уголкового продольных элементов уголкового профиля ( рис. 10.5), устанавливаемых на растворе по углам или выступам конструкции и приваренных к ним поперечных элементов (планок) в виде полосовой или арматурной стали, а также опорных подкладок. Для повышения эффективности усиления поперечные планки рекомендуется напрягать. Для этого со стороны двух противоположных граней к продольным элементам приваривают планки только с одного конца. После чего планки нагревают до 100…1500С и приваривают в нагретом состоянии второй свободный конец к вертикальным уголкам. При остывании планок происходит обжатие усиливаемой конструкции.
Рисунок 10.5 - Усиление каменных конструкций стальной обоймой:
1 – усиливаемая конструкция; 2 – уголок; 3 – планка; 4 – поперечная связь; 5 – полоса; 6 – анкеры; 7 – болт; 8 – опорный уголок; 9 – стальная пластина.
Железобетонная обойма (рис. 10.6) представляет собой пространственный арматурный каркас из продольной и поперечной арматуры, омоноличенный бетоном. Этот вид обоймы применяется при значительных повреждениях кладки и позволяет значительно повысить прочность усиливаемого каменного элемента.
Толщину обоймы и площадь поперечного сечения арматуры определяют расчетом.
Рисунок 10.6 - Усиление железобетонной обоймой:
а) – столбов;
б) – простенков:
1 – усиливаемая конструкция; 2 – продольная арматура; 3 – поперечная арматура; 4 – бетон; 5 – дополнительные поперечные связи; 6 – продольная арматура; 7 – анкеры.
Содержание и ремонт фасадов зданий и сооружений.
Диагностика металлических конструкций. Методика обследования металлических конструкций; 21. Причины появления дефектов металлических конструкций, их виды и особенности; 23. Оценка уровня повреждения металлические конструкций, определение физико-механических характеристик стали.
Обследование металлических конструкций проводят в следующих случаях:
— длительные сроки эксплуатации зданий после их ввода в эксплуатацию;
— при определении износа и обнаружении дефектов и повреждений конструкций, оценку которым не может дать служба технической эксплуатации предприятия;
— перед планируемыми капитальным ремонтом, реконструкцией, модернизацией, реставрацией предприятия;
— при возобновлении строительства законсервированных объектов;
— при определении пригодности здания к дальнейшей эксплуатации;
— при изменении нагрузок или воздействий;
— при изменении условий эксплуатации;
— при решении вопросов утилизации;
— при паспортизации.
При обследовании конструкций определяются:
а) нагрузки в соответствии с действующими ТНПА:
— от собственного веса конструкций и стационарного оборудования;
— от веса ограждающих конструкций стен, перекрытий и покрытия, опирающихся на каркас;
— от веса людей и ремонтных материалов;
— вертикальные и горизонтальные нагрузки, передаваемые на каркас кранами, транспортными средствами и технологическим оборудованием;
— от веса складируемых материалов и полуфабрикатов;
— от веса снега;
— от веса пыли, скапливающейся на конструкциях;
— от ветра и др.;
б) воздействия:
— неравномерные осадки фундаментов;
— температурные;
— агрессивные;
— абразивные и др.;
в) условия эксплуатации:
— состояние антикоррозионной защиты и загрязненности конструкций;
— температурно-влажностный режим;
— периодичность осмотров и проведение текущих ремонтов;
При обследовании конструкций проводят следующие обмерные работы:
— уточняют разбивочные оси сооружения, его горизонтальные и вертикальные размеры;
— проверяют пролеты и шаг несущих конструкций;
— замеряют основные геометрические параметры несущих конструкций;
— определяют фактические размеры расчетных сечений конструкций и их элементов и проверяют их соответствие проекту;
— определяют форму и размеры узлов стыковых сопряжений элементов и их опорных частей, проверяют их соответствие проекту;
— проверяют вертикальность и соосность опорных конструкций, наличие и месторасположение стыков, мест изменения сечений;
— замеряют прогибы, изгибы, отклонения от вертикали, наклоны, выпучивания, смещения и сдвиги;
— проверяют прямолинейность сжатых стержней, наличие соединительных планок, состояние элементов с резкими изменениями сечений;
— определяют фактическую длину, катет и качество сварных швов, размещение, количество и диаметр заклепок или болтов, наличие специальной обработки и пригонки кромок и торцов.
Оценка технического состояния стальных конструкций производится на основе материалов проведенного обследования и включает следующие этапы:
— оценку отклонений, дефектов и повреждений с точки зрения их допустимости;
— проверочный расчет конструкций с учетом выявленных дефектов и повреждений;
— испытание конструкций (в случае необходимости);
— составление заключения с оценкой технического состояния конструкций.
Характерными дефектами, влияющими на эксплуатационную пригодность конструкций, являются:
— отклонения геометрических размеров (размеров сечений, длин элементов, генеральных размеров конструкций) от принятых в проекте, возникающие при нарушении допусков в процессе изготовления и приводящие к изменению напряженного состояния элементов (часто в худшую сторону от принятого при проектировании);
— расцентрирование и неточная подгонка элементов в узлах сопряжений, возникающая на стадии изготовления из-за некачественной сварки и приводящая к дополнительным, не учитываемым в расчете, изгибающим моментам в этих элементах;
— общее искривление элементов больше допустимого нормами на изготовление конструкций, возникающее из-за нарушений правил сборки и сварки и приводящее к появлению дополнительных, не учитываемых расчетом, изгибающих моментов в этих элементах, снижающих несущую способность последних по устойчивости;
— отклонения от проектного положения конструкций, возникающие из-за некачественного монтажа конструкций и приводящие к появлению дополнительных усилий (крутящих моментов, боковых сил от колес кранов, изгибающих моментов из плоскости фермы и т. п.), не учитываемых расчетом при проектировании;
— отсутствие необходимых по проектной документации элементов или соединений (связей, болтов крепления элементов каркаса, сварных швов и т. п.) вследствие некачественного монтажа и приводящее к изменению расчетных схем конструкций, снижению устойчивости, увеличению деформативности конструкций или всего каркаса;
— дефекты сварных швов (горячие и холодные трещины, непровары, подрезы, шлаковые включения, кратеры, непроектные длины и катеты швов, заварка сварных швов при недопустимо больших зазорах и т. п.), возникающие при нарушении правил сварки конструкций и приводящие к снижению или статической прочности соединений, или хладостойкости и выносливости конструкций;
— дефекты антикоррозионных покрытий, возникающие из-за применения защитных материалов, не соответствующих требованиям действующих ТНПА, при недоброкачественном изготовлении и монтаже, а также при неудачной конструктивной форме и приводящие к сокращению срока службы конструкций, дополнительным эксплуатационным затратам.
Характерными повреждениями, отражающимися на эксплуатационной пригодности стальных конструкций, являются:
— разрывы несущих элементов или их отрыв в соединениях, появляющиеся чаще всего при нарушении правил эксплуатации и приводящие к аварии или аварийной ситуации; аналогичные последствия возникают при наличии вырезов элементов или при демонтаже конструкций в связи с прокладкой инженерных коммуникаций (следствие грубого нарушения правил производства работ и отступления от проекта);
— искривления элементов более допустимых значений, возникающие при нарушении соответствующих правил перевозки, монтажа и эксплуатации конструкций и приводящие к появлению не учитываемых при расчете эксцентриситетов приложения продольных сил и, как следствие, к аварийной ситуации;
— местные погиби в сжатых или вырезы в растянутых элементах, возникающие или вследствие механических повреждений при транспортировке, монтаже и эксплуатации, или при нарушении правил эксплуатации конструкций (вырезы) и снижающие в ряде случаев несущую способность этих элементов (устойчивость в первом случае и прочность — во втором) до недопустимых пределов;
— ослабление болтовых и заклепочных соединений из-за неудачной конструктивной формы и особенностей силового нагружения, приводящее к снижению несущей способности конструкций и ограничению их эксплуатационной пригодности;
— разрушение защитных покрытий и коррозия металла, возникающие из-за низкого качества защитных материалов, неверного их применения по назначению и нарушения правил технической эксплуатации оборудования и конструкций, приводящие к снижению срока службы, а в некоторых случаях — и к возникновению аварийной ситуации;
— деформации конструкций из-за неравномерных осадок или кренов фундаментов, температурных воздействий в цехах с избыточным тепловыделением, возникающие вследствие ошибок в оценке грунтовых условий строительства при проектировании, нарушений правил эксплуатации и приводящие к непредусмотренному изменению напряженно-деформированного состояния конструкций, а в ряде случаев — и к аварийной ситуации.
Для предотвращения перегрузки конструкций не допускается:
— ослаблять сечение элементов отверстиями, вырезами;
— изменять конструктивную и расчетную схемы здания;
— вырезать или демонтировать элементы для установки оборудования, пропуска коммуникаций, устройства проходов и т. п.;
— подвешивать, крепить к конструкциям не предусмотренное проектом технологическое оборудование или грузы;
— использовать конструктивные элементы и особенно несущие конструкции в качестве якорей, упоров, оттяжек при проведении монтажных операций и ремонтных работ.
Оценка качества материалов эксплуатируемых металлических конструкций может производиться:
– по проектным данным (рабочим чертежам КМ и КМД, сертификатам качества металла, электродов и т. п.),
– по результатам испытаний (натурных, лабораторных).
Для оценки качества стали необходимо установить ее следующие характеристики:
— марку стали или ее аналог в соответствии с действующими ТНПА на поставку металла;
— прочностные характеристики: предел текучести, временное сопротивление (предел прочности);
— пластичность: относительное удлинение и относительное сужение;
— склонность к хрупкому разрушению: величина ударной вязкости при различных температурах и после механического старения;
— свариваемость в необходимых случаях.
— использование конструкций для выполнения несвойственных им функций и др.
Образцы для испытаний должны быть вырезаны из мест с наименьшими напряжениями, где не произошли пластические деформации и не образовался наклеп, вдоль проката (из сортового и фасонного металлопроката) или поперек проката (из листового и широкополосного металлопроката) и иметь размеры не менее 50 мм х 20 
( - толщина проката).
Допускается не производить испытания металла для конструкций, напряжения в которых не будут превышать 165 МПа при расчетных температурах выше минус 30°С. При этом конструкция должна находиться в эксплуатации не менее 3-х лет.
Расчетное сопротивление стали для поверочных расчетов по проектным данным конструкций, изготовленных после 1982 г. определяется по СНиП II-23-81*, Стальные конструкции. При расчетах по проектным данным для конструкций более раннего срока изготовления, а также при расчетах конструкций по результатам испытаний металла расчетное сопротивление стали принимается исходя из нормативного сопротивления и коэффициента надежности по материалу.
Нормативное значение предела текучести или временного сопротивления определяется:
– по результатам статистической обработки испытаний (при достаточном их количестве);
– по минимальному значению характеристик, указанных в СТБ (ГОСТ, ТУ) на сталь (если результаты испытаний удовлетворяют этим требованиям);
– по минимальному значению, полученному при испытании (если результаты испытаний не удовлетворяют требованиям СТБ (ГОСТ, ТУ).
Дата: 2018-11-18, просмотров: 998.
