При разработке проекта реконструкции жилой застройки необходимо также определить рациональное использование старых зданий для размещения в них сети обслуживания

Стр 1 из 6Следующая ⇒

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Рис.8.1. Усиление фундаментов железобетонной “рубашкой”:

1 – усиливаемый фундамент; 2 – железобетонная “рубашка”; 3 – арматура усиления; 4 – усиливаемая колонна; 5 – обойма колонны

При усилении фундамента наращиванием увеличение его подошвы осуществляется с одной, двух или трех сторон. При наращивании, так же, как и при устройстве «рубашек», необходимо обеспечить стыковку с помощью сварки оголенной арматуры старого фундамента с новой арматурой усиления.

Одним из вариантов наращивания является передача части нагрузки с существующего фундамента на отдельные плиты с помощью металлических или железобетонных балок, пропущенных через отверстия в усиливаемом фундаменте. При этом опорные плиты предварительно обжимаются с помощью домкратов или гравитационной нагрузкой до расчетной. Ленточные неармированные фундаменты могут наращиваться с помощью арматуры, закрепленной в тело фундамента, и забетонированной на расчетную ширину усиления (рис.8.2).

Рис. 8.2. Усиление ленточных фундаментов наращиванием:

1 – усиливаемый фундамент; 2 – арматурный каркас наращивания; 3 – металлические трубы; 4 - шпуры

Подводка новых частей фундамента может осуществляться рядом с существующим (рис.8.3).

Рис. 8.3. Усиление фундаментов подводкой:

1 – усиливаемый фундамент; 2 – дополнительные фундаменты; 3 – колонна; 4 - металлическая обойма; 5 – металлические подкосы; 6 – элемент усиления

В этом случае нагрузка от несущего элемента передается на фундамент усиления через подкосы и металлическую (железобетонную) обойму. Устройство нового фундамента под существующим выполняется с частичной или полной разгрузкой существующего фундамента на локальных небольших по ширине участках. Эта подводка под ленточные фундаменты может быть сплошной или частичной. При подводке новых фундаментов следует обеспечить плотное прилегание подошвы существующего фундамента с новым. При подводке под ленточные фундаменты конструкции усиления рекомендуется размещать на прямых углах с максимальными нагрузками, т.к. подводка новых фундаментов в углах и пересечениях вызывает концентрацию напряжения.

Усиление фундаментов с помощью свай осуществляется путем устройства свай по контуру существующего фундамента или наращиванием. Такое усиление применяется при значительных и неравномерных осадках грунтов основания, при существенном увеличении нагрузок на фундаменты, для повышения устойчивости основания в случае приложения к фундаментам значительных горизонтальных сил и т. д.

Выбор конструкций свай зависит от: внутренних габаритов реконструируемого здания, характера действующих нагрузок, конструкций усиливаемого фундамента, наличия соответствующего оборудования для производства свайных работ.

Сплошные сборные железобетонные сваи могут применяться, когда габариты цеха позволяют разместить крупногабаритную технику для забивки свай и когда динамические нагрузки при забивке свай не приводят к повреждениям окружающих конструкций. Если вблизи зоны забивки свай имеются несущие конструкции, не способные выдержать значительные динамические нагрузки, можно осуществить вдавливание свай в грунт с помощью гидродомкратов.

Для восприятия значительных растягивающих усилий применяют винтовые сваи.

Используются также сваи следующих типов: буронабивные (требуют громоздкого оборудования), но могут применяться в любых грунтовых условиях, в том числе и тех, где забивные сваи неприменимы; пневмонабивные сваи; виброштампованные сваи (могут применяться в помещениях с ограниченной высотой и не требуют сложного технологического оборудования).

При передаче на фундамент дополнительных горизонтальных и вертикальных нагрузок эффективны буроинъекционные (корневидные) сваи, которые могут также просверливаться через существующий фундамент, используемый в этом случае как ростверк (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Усиление фундамента с помощью корневидных свай:

1 - усиливаемый фундамент; 2 – корневидные сваи

Применяются также комбинированные металлические трубчатые сваи, погружаемые в грунт гидродомкратами. Затем их заполняют монолитным бетоном.

Включение в работу существующего фундамента свай усиления выполняется с помощью монолитного плитного ростверка или распределительных балок, которые образуют со сваями рамную систему.

Плитный ростверк можно устраивать в пределах высоты существующего фундамента (рис. 8.5) или путем подводки под него (рис. 8.6).

Рис. 8.5. Усиление фундамента ростверком, расположенным в пределах высоты фундамента:

1 – усиливаемый фундамент; 2 – ростверк усиления; 3 – существующие сваи; 4 – сваи усиления

Рис. 8.6. Усиление ленточного фундамента сваями с подводкой нового ростверка:

1 – усиливаемый фундамент; 2 – существующие сваи; 3 – ростверк усиления; 4 – сваи усиления; 5 – арматурные сетки; 6 – отогнутые стержни

Если в пределах высоты фундамента, то устройство ростверка аналогично работам при устройстве «рубашек» или наращивается. При этом арматура существующего фундамента сваривается с арматурой ростверка. Плитный ростверк используется в том случае, если возможно уширение фундамента в пределах его высоты.

Подводка нового ростверка под существующий фундамент достаточно трудоемка и применяется в случае невозможности уширения фундамента в пределах его высоты при его повреждениях, а также при слабых грунтах под его подошвой или при повреждении существующих свай.

Рис. 10.7. Усиления балок по наклонному сечению хомутами:

1 – усиливаемая балка; 2 – хомуты; 3 – плита перекрытия; 4 – упорные уголки; 5 – гайки

Эффективным средством усиления опорных частей изгибаемых элементов многопролетных зданий и перекрытий является разгружающие предварительно напряженные двухконсольные кронштейны (рис. 10.8), которые устанавливают на промежуточных опорах.

Рис.10.8. Усиление балки разгружающими кронштейнами:

1 – усиливаемая балка; 2 – плиты перекрытия; 3 – оголовник; 4 – тяжи кронштейна; 5 – болты; 6 – накладки связи; 7 – опорный лист; 8 – колонна; 9 – распределительная прокладка

Высота кронштейнов равна высоте усиливаемых балок на опоре, а их длина принимается равной 1/4…1/6 их пролета. Конструкция разгружающих кронштейнов состоит из: опорных элементов, ветвей кронштейнов, соединительных элементов и упорных устройств. Для работы кронштейна необходимо обеспечить некоторый поворот опорного ребра. Поэтому между стальным ребром и торцами балок должен оставаться зазор 10…15 мм.

Ветви кронштейнов выполняют из одиночных уголков или гибкой арматуры для верхнего пояса. Упорные устройства в виде жестких пластин (или уголков) подводят под низ балок и подвешивают на болтах к нижним поясам кронштейнов. Включение кронштейнов в работу производят натяжением болтов упорных пластин, подвеской к концам кронштейнов грузов, гидравлическими или механическими домкратами. Контроль усилия натяжения осуществляют по прогибам кронштейна или по манометру домкрата.

Один из наиболее простых способов усиления изгибаемых монолитных и сборных железобетонных конструкций – установка дополнительной арматуры, которая может иметь горизонтальное или шпренгельное очертание (рис. 10.9).

Рис. 10.9. Усиления балок предварительно напряженной арматурой:

а – линейной; б – шпренгельной; 1…3, 6 – соединительные элементы (2 – усиливаемая балка; 3 – напрягаемая арматура); 4 – натяжное приспособление; 5 – наклонные ветви опорного устройства

Такая дополнительная арматура не имеет сцепления с бетоном. Её предварительное напряжение осуществляется механическим, электротермическим или электромеханическим способом.

При необходимости усиления изгибаемого элемента на локальном уголке (рис. 10.10) скалывают защитный слой бетона в приопорной зоне.

Рис. 10.10. Усиление балки на локальном участке предварительно напряженной арматурой:

1 – усиливаемая балка; 2 – арматура балки; 3 – арматура усиления; 4 – коротыш-прокладка

Здесь напряжения в продольной арматуре незначительны. К выпускам приваривают коротыши, Ø которых несколько превышает толщину защитного слоя. Затем к одному из коротышей приваривают арматуру усиления, производят её электронагрев и, поддерживая требуемую температуру, приваривают свободный конец арматуры ко второму коротышу.

Плит перекрытий и покрытий

Усиление производится методом наращивания, т.е. бетонированием дополнительной железобетонной плиты поверх существующей или подведением опор в виде монолитных железобетонных или стальных балок.

Сборные железобетонные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. Для этого сверху в зоне расположения канала пробивают полку и устанавливают арматурный каркас. При усилении только опорной части плиты каркасы располагаются на части их пролета, а при необходимости усиления по нормальному и наклонному сечениям – по всей длине плиты. После этого канал заполняют пластичным бетоном на мелком щебне и плиту рассчитывают с учетом дополнительной арматуры (рис. 11.1).

Рис. 11.1. Усиление сборных многопустотных плит перекрытия:

1 – усиливаемая плита; 2 – опора; 3 – дополнительный арматурный каркас; 4 – бетон усиливания

Усиление опорных частей пустотных плит при недостаточной площади их опирания рекомендовано осуществлять по следующим схемам:

a. для крайних опор, путем установки в каналах арматурных каркасов с выносом их за торцы плит на требуемую длину, с последующей установкой вертикальных каркасов, параллельных торцам плит, бетонированием анкерной балки и опорных участков пустот плиты (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Усиление опорных частей многопустотных плит:

1 – усиливаемая плита; 2 – опора; 3 – арматурный каркас усиления

б. для промежуточных опор установкой общих вертикальных каркасов в предварительно пробитые отверстия приопорных зон смежных плит и последующим бетонированием каналов с дополнительно установленной арматурой. В этом случае плиты работают как неразрезные конструкции.

Продольные ребра сборных железобетонных ребристых плит усиливают подведением дополнительных стальных опор, балками, которые включаются в работу с помощью подклинки; шпренгельными конструкциями. Эффективным способом усиления продольных ребер плит по нормальным сечениям является установка дополнительных арматурных каркасов в швах между плитами и бетонирование швов. Возможно также наращивание продольных ребер с дополнительной арматурой при обеспечении её связи с существующей рабочей арматурой.

Усиление продольных ребер на действие поперечных сил производят путем установки дополнительных предварительно напряженных накладных хомутов.

Если невозможно выполнить набетонку для усиления плит, опертых по контуру, рекомендуется подвести под плиты предварительно напряжений пространственный шпренгель (рис. 11.3), который состоит из двух пересекающихся в одном уровне плоских шпренгелей, верхние пояса которых полностью подгоняются под нижнюю плоскость плиты, а нижние пояса предварительно напрягаются механическим или термомеханическим способом.

Рис. 11.3. Усиление сборной плиты, опертой по контуру, пространственным шпренгелем:

1 – усиливаемая плита; 2 – элемент несущего контура; 3 – пространственный шпренгель; 4 – верхний пояс; 5 – нижний пояс; 6 – промежуточные стойки; 7 – центральная стойка; 8 – болты для подвески шпренгеля; 9 – передаточные траверсы

Для усиления опирания сборных плит перекрытия и покрытия на ригели и стропильные конструкции рекомендуется подвести под опоры металлические столики из уголков, закрепив их с помощью тяжей или обойм к смежным конструкциям или верхнему поясу ригелей и стропильных конструкций (рис. 11.4, 11.5).

Рис. 11.4. Варианты устройства опорных столиков:

а – при наличии закладных деталей в ригеле; б – при отсутствии закладных деталей в ригеле; 1 – ригель; 2 – плита; 3 – закладная деталь в ригеле; 4 – опорный столик; 5 – тяжи; 6 – горизонтальная опора; 7 – упорный уголок

Рис. 11.5. Усиление опирания плит:

1 – ригель; 2 – плита; 3 – крепление тяжа к плите; 4 – наклонный тяж; 5 – упорный столик; 6 – ребра жесткости; 7 – хомуты; 8 – уголок опорного столика.

Рис. 1 3 .2. Схемы усиления стоек ненапряженными элементами

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

При небольшой гибкости усиливаемого элемента необходимо уменьшить эксцентриситет от смещения, а при гибкости λ > 80 – увеличивать его устойчивость.

Присоединение элементов усиления осуществляют в основном сваркой. Сварочный прогиб для элементов, которые усиливаются под нагрузкой, являются нагружающим фактором. Поэтому усиливающий элемент приваривают сначала точечной сваркой, затем накладывают основной шов, который выполняют прерывистым. Преимущество прерывистого шва – уменьшает деформации элементов, сокращает сроки сварочных работ и уменьшает массу наплавленного металла.

Усиление балок проводят увеличением сечения. При этом необходимо выполнить их разгрузку не менее чем на 60% или установить временные дополнительные опоры. При проектировании усиления необходимо соблюдать следующие технологические правила: объем сварки должен быть минимальным; сварные швы следует располагать в удобных доступных местах; необходимо избегать потолочной сварки; сначала надо усиливать нижний пояс, затем верхний, что исключает прогиб балки в момент усиления.

Наиболее простой способ усиления – симметричными накладками (рис. 13.3).

Рис. 1 3 .3. Схемы усиления балок симметричными накладками

Но при этом возникает необходимость в большом объёме потолочной сварки. При большой ширине нижней накладки можно избежать потолочных швов, но ширина её должна превышать 50 δ, иначе возникает значительная концентрация напряжений по кромкам балки.

Проверку прочности и устойчивости усиленной балки производят как для целого 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 рёбра жёсткости, окаймляя их продольными рёбрами (рис. 13.4).

Рис. 1 3 .4. Местное усилие балок:

1,2 – ребра жесткости

На металлические конструкции должны быть нанесены огнезащитные тонкослойные составы терморасширяющегося типа. При возникновении пожара под воздействием высокой температуры они, увеличиваясь по толщине до 40 раз, создают слой негорючей пены с низким коэффициентом теплопроводности, резко снижая передачу тепловой энергии к защищаемой конструкции. Составы терморасширяющегося типа для огнезащиты металла используются для достижения предела огнестойкости до 90–120 мин. Как наиболее качественные зарубежные огнезащитные покрытия, которые могут обеспечить предел огнестойкости конструкций до 4 часов, себя зарекомендовали Pyrocrete -241 и Chartek -7. Серия огнезащитных материалов Pyrocrete представлена на мировом рынке уже более 30 лет и широко используется для огнезащиты несущих конструкций особо важных объектов в разных странах. Pyrocrete -241 представляет собой однокомпонентный порошкообразный материал на основе композиции 5 типов легковесных цементов с наполнителем из слюды и стекловолокон, который смешивается с водой перед нанесением на конструкцию. Состав рекомендуется применять для обработки стальных и бетонных конструкций внутри помещений и под открытым небом. Достоинство составов Pyrocrete -241, СОШ-1 и Chartek -7 - легкий способ их нанесения (распылением или шпателем); при этом не требуется специальной грунтовки. Составы не содержат асбеста, хлоридов и сульфидов. Наносить составы на конструкции можно и в цеху, и на стройплощадке с последующей транспортировкой последних к месту монтажа. Снаружи составы могут иметь гладкую поверхность, либо окрашиваться краской под нужный дизайн.

Состав Pyrocrete -241 прошел широкие испытания и сертификацию в различных международных организациях. Его испытания для стандартного и "углеводородного" пожара проведены в Великобритании международным испытательным центром Fire Insurers Research and Testing Organization ( FIRTO ). Качество состава подтверждено сертификатом Lloyd ' s Register of Shipping , который включает в себя дополнительные испытания по методу "прямого удара" реактивного пламени. В настоящее время данный материал является одним из наиболее долговечных, ударопрочных и атмосфероустойчивых огнезащитных материалов на цементной основе, представленных на мировом рынке.

На отечественном рынке экологически безопасных огнезащитных красок появились покрытия последнего поколения ВУП; ВУП-2, разработанные и запатентованные НПО «Неохим» (Россия), а также огнезащитная краска ОЗК-1, разработанная ООО «КРОЗ» (ТУ 2316-002-54737814-03). Эти краски обеспечивают четвертую группу огнезащитной эффективности (0,75 часа) и имеют сертификаты пожарной безопасности ( www.croz.ru email:croz@comail.ru).

Приводим примеры огнезащитных покрытий, изготавливаемых по лицензии итальянских и французских фирм [8].

Краска огнезащитная для стальных строительных конструкций

«ПРОТЕРМ СТИЛ»

Производитель: ООО «А+В» по лицензии фирмы «ITALVIS PROTECT S.r.l», Италия

ТУ 2316-001-20942052-00

Применяется для повышения предела огнестойкости строительных конструкций до 60 минут.

Огнезащитная вспучивающаяся краска ПРОТЕРМ СТИЛ представляет собой вспучивающую систему на основе антиперентов, коксо- и газообразующих добавок и органического раствора синтетического пленкообразователя. При высокой температуре краска образует теплоизолирующую пену, обеспечивающую эффективную огнезащиту стальных строительных конструкций от воздействия теплового потока и пламени.

ПРОТЕРМ СТИЛ применяется для защиты стальных несущих конструкций на всех видах объектов гражданского и промышленного строительства.

Краска соответствует требования пожарной безопасности, установленной НПБ 236-97 для 4-ой группы огнезащитной эффективности при усредненной толщине сухого слоя 1,7 мм и расходе 2,5 кг/м².

Краска прошла сертификацию в России, Украине, Белоруссии.

Сертификат пожарной безопасности ССПБ. RU. УП001.В02626 то 17.02.03 г.

Номограмма для определения толщины огнезащитного покрытия «ПРОТЕРМ СТИЛ» для несущих стальных конструкций при критической температуре прогрева от 500 ⁰С и выше..

Покрытие огнезащитное для несущих строительных конструкций

«НЬЮСПРЕЙ»

Производитель: ООО «А+В» по лицензии фирмы «PROJISO», Франция

ТУ 5767-002-20942052-00

Применяется для повышения предела огнестойкости строительных конструкций до 180 минут.

Огнезащитное покрытие НЬЮСПРЕЙ состоит из вспученного вермикулита, неорганического связующего и специальных добавок. Данное покрытие представляет собой негорючую теплоизоляционную систему, обладающую высокими теплозащитными свойствами, позволяющими великолепно предохранять строительные конструкции от воздействия теплового потока и пламени.

Материал поставляется в виде сухой смеси.

Покрытие является высокоэффективным теплоизолятором и под воздействием огня не изменяет свой внешний вид, не растрескивается и не отслаивается от поверхности защищаемой конструкции, выдерживает небольшие вибрации и деформации, не имеет в своем составе асбестосодержащих и других, вредных для здоровья человека и окружающей среды компонентов.

Покрытие соответствует требованиям пожарной безопасности, установленным НПБ 236-97 и обеспечивает предел огнестойкости строительных конструкций до 3-х часов.

Огнезащитное покрытие НЬЮСПРЕЙ прошло сертификацию в России, Украине, Белоруссии.

Сертификат пожарной безопасности ССПБ. RU. УП001.В02679 то 03.09.03 г.

Покрытие огнезащитное для несущих строительных конструкций

«ДЕВИСПРЕЙ»

Производитель: ООО «А+В» по лицензии фирмы «PROJISO», Франция

ТУ 5767-003-20942052-00

Применяется для повышения предела огнестойкости строительных конструкций до 150 минут.

Огнезащитное покрытие ДЕВИСПРЕЙ состоит из каолинового волокна, неорганического связующего (портландцемента) и специальных добавок. Покрытие представляет собой негорючую теплоизоляционную систему, обладающую высокими теплоизоляционными свойствами и малой воздухопроницаемостью, что позволяет предохранить строительные конструкции от воздействия теплового потока и пламени.

Материал поставляется в виде сухой смеси.

Покрытие применяется для защиты стальных железобетонных конструкций и ограждающих строительных конструкций на всех видах объектов гражданского и промышленного строительства.

Покрытие образует сплошное, повторяющее форму защищаемой конструкции покрытие без стыков и температурных мостиков, выдерживающих вибрации и небольшие деформации защищаемых конструкций, под воздействием огня не растрескивается и не отслаивается от поверхности защищаемой поверхности, не изменяет свои огнезащитные, а также физико-химические свойства в процессе эксплуатации зданий и сооружений и не разрушает существующую антикоррозийную защиту, не имеет в своем составе асбестосодержащих и других, вредных для здоровья человека и окружающей среды компонентов.

Покрытие соответствует требованиям пожарной безопасности, установленным НПБ 236-97 и обеспечивает предел огнестойкости строительных конструкций до 2,5-х часов.

Огнезащитное покрытие ДЕВИСПРЕЙ прошло сертификацию в России, Украине, Белоруссии.

Сертификат пожарной безопасности ССПБ. RU. УП001.В02631 то 30.07.02 г.

Номограмма для определения толщины огнезащитного покрытия «ДЕВИСПРЕЙ» для несущих стальных конструкций при критической температуре прогрева от 500 ⁰С и выше.

Современные антикоррозийные морозостойкие грунт-эмали “Унипол” применяют при температуре от -15С до +35С и наносят на мокрую поверхность. Имеют следующие свойства:

-время высыхания до степени “3”- два-три часа;

-однокомпонентность;

-гидрофобность;

-износостойкость;

-химстойкость;

-нанесение на ржавчину до 100 мкм;

-совместимость со старыми покрытиями;

-долговечность более 10 лет;

-пониженные требования к подготовке поверхности;

-хорошая агдезия к металлу и бетону.

Отечественное предприятие НПО “НЕОХИМ” разработало экологически безопасные огнезащитные краски ВУП-2, ВУП-2К, ВУП-2Д, которые имеют следующие свойства:

-стабильность и неоднородность состава;

-легкость удаления и восстановления покрытия после пожара или короткого замыкания;

-небольшой вес и малая толщина после нанесения;

-сохраняют огнезащитные свойства после воздействия воды;

-небольшой расход;

-не токсичный, экологически полноценный материал на водной основе;

-пожаровзрывобезопасны в процессе нанесения, эксплуатации и при перевозке;

-не имеют запаха при нанесении;

-возможность эксплуатации в атмосферных условиях в диапазоне температур от -60С до +80С и средах различной степени агрессивности при нанесении защитно-декоративного слоя лакокрасочных материалов;

-белый цвет, светло-серый или другой пастельный цвет;

-выдерживает трехкратное замораживание до -20С при хранении и транспортировке;

-краски ВУП-2, ВУП-2К, и ВУП-2Д взаимосовмещаемые.

Глава 14. ПРИНЦИНЫ усиления деревянных конструкций.

Многолетний опыт эксплуатации деревянных конструкций показал, что при соблюдении температурно-влажностного проветриваемого режима эксплуатации деревянные конструкции обеспечивают длительный (несколько сот лет) срок безопасной работы.

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

Для длительной безопасной эксплуатации деревянных конструкций необходимо создать вокруг них соответствующие температурно-влажностные условия. Если это невозможно по технологическим соображениям, деревянные конструкции следует тщательно обработать ядохимикатами - антисептировать.

Антисептирование деревянных конструкций производят в весенний или летний период, так как в это время личинки жуков 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.

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 антисептетируются. При влажности окружающей среды до 25 %, отсутствии опасности 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 (ПВХ и парафин с пигментами, хлорлакойль, уайт-спирит, сурик и т.п.)при большой влажности (61…75%)- влагостойкую ХЛ-СЖ, сланцевую смолу, железный сурик, при влажности менее 60%-неблагостойкую хлоридную краску ХЛ-К, силикатную краску СК-Л, суперфосфатную обмазку и др.

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

Отсутствие качественных продуктов или их заделка жильцами дома ухудшает вентиляцию деревянных конструкций, приводит к интенсивному гниению, прежде всего опорных 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.

Рис. 14.1. Усиление опорной части балки перекрытия:

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

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. 14.1.)

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. 14.2 ) .

     Рис. 14.2 Усиление балок перекрытия прутковыми протезами:

   1-прутковый протез; 2- усиливаемая балка.

Поврежденную 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.

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

При достаточной толщине перекрытия усиление 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 строительным 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. 14.3). При наличии средней стены увеличение несущей способности стропил можно добиться установкой дополнительных подкосов, а в случае ее отсутствия-второй по высоте затяжкой или шпренгелем.

Рис. 14.3 Усиление деревянных стропил:

1-усиливаемая 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 на 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. 14.4).

Рис. 14.4 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.

Материалам на её основе.

Разделяются на четыре типа:

1. Пропитки “Клод-01” и “Аттик” отвечают требованиям I-ой группы огнезащитной эффективности (НПБ 251-98) при расходе 700 г/м².

2. Обмазка “Файрекс-200” отвечает требованиям I-ой группы огнезащитной эффективности (НПБ 251-98) при расходе 1,0-1,5 кг/м².

3. Краска “Эврика” отвечает I-ой группы огнезащитной эффективности (НПБ 251-98) при расходе 0,5 кг/м².

4. Лак “Латик” (система) отвечает требованиям I-ой группы огнезащитной эффективности (НПБ 251-98) при расходе 500 г/м².

При нанесении на деревянные конструкции с расходом 1,5 кг/м² обеспечивает группу горючести Г1 по ГОСТ 30244 и группу воспламенения В1 по ГОСТ 30402.

Современные антисептики для деревянных конструкций: европейские – Tikkurila, Pinotex и отечественные – “Акватекс”, “Рогнеда”, “Неомид 440”, “Сенеж”.

ПРИЛОЖЕНИЯ

П 1. Усиление ферм шарнирно-стержневыми цепями:

а – одноярусное в пределах высоты ферм; б – то, же двухъярусное; в – одноярусное ниже пояса фермы

П 2. Крепление наклонившейся стены к стенам устойчивых зданий:

1 – деформированное здание; 2 – распорка; 3 – устойчивое сооружение

П 3. Усиление балки подведением жесткой опоры:

1 – усиливаемая балка; 2 – дополнительный фундамент; 3 – колонна усиления; 4 -болты

П 4. Усиления ригеля жестким порталом:

1 – усиливаемый ригель; 2 – жесткий портал; 3 – металлический бандаж

П 5. Установка дополнительных закладных деталей в железобетонных элементах:

а – по верхней плоскости; б – заподлицо с поверхностью; 1 – сколотая зона бетона, впоследствии заделанная цементным раствором; 2 – коротыш-подкладка из круглого стержня; 3 – сварные швы; 4 – дополнительная закладная деталь; 5 – угловая арматура элемента; 6 – поперечные стержни каркаса; 7 – исправляемый элемент; 8 – поперечная борозда для установки закладной детали, заполненная впоследствии цементным раствором; 9 – коротыш-прокладка из полосовой стали

П 6. Усиление столбчатого фундамента на естественном основании с устройством ростверка, армированного металлическими балками:

1 – усиливаемый фундамент; 2 – ростверк усиления; 3 – металлические балки; 4 – сваи усиления

П 7. Усиление ленточного фундамента на естественном основании сваями с устройством рамной системы:

1 – усиливаемый фундамент; 2 – сваи усиления; 3 – железобетонный ригель; 4 – железобетонная подушка; 5 – омоноличивание пробитого под ригель отверстия

Список рекомендуемой литературы

1. Шагин А.П. “Реконструкция зданий и сооружений”, Высшая школа, М.,1991.

2. Пахомов В.А. “Прогрессивные конструктивные решения зданий и сооружений, Киев, 1992.

3. Беляков Ю.И., Снежко А.П. “Реконструкция промышленных предприятий”, Киев, Вища школа, 1988.

4. Диттрих Х. ”Повышение надежности конструкций зданий при модернизации”, М., Стройиздат, 1993.

5. Ройтман А.Г. “Предупреждение аварий жилых зданий”, М., Стройиздат, 1990.

6. Сендеров Б.В., Барков Ю.В. “Повреждение зданий и меры по их предотвращению”, М., Знание, 1986.

7. Шрейбер К.А. “Вариантное проектирование при реконструкции жилых зданий”, М., Стройиздат, 1990.

8. “Реконструкция промышленных предприятий”/ под ред. Тончия В.Д., Гребенкина Р.А., М.,Стройиздат, 1990.

9. Леденев В.И., Леденев В.В. “Усиление конструкций при реконструкции”. Учебное пособие, Тамбов, 1991.

10. Спивак А.Н. “О реконструкции жилых домов первых массовых серий. Промышленное и гражданское строительство”, 1997, №1.с.13-14.

11. В.В.Доркин, Д.В.Морозова, Н.Н.Демидов “Обследование и испытание зданий и сооружений”,М.,Издат-во МГОУ,2008

12. СП 13-102-2003. Правила обследований несущих строительных конструкций зданий и сооружений. –М: 2004г.

13. Материалы Международной выставки металла в строительстве и архитектуре METAL BUILD 2006, Москва, Крокус Экспо.

14. Касьянов В.Ф. Реконструкция жилой застройки городов. Изд-во АСВ., М.,2005

15. СП 53-102-2004 Общие правила проектирования стальных конструкций. М., ФГУП ЦПП,2005

При разработке проекта реконструкции жилой застройки необходимо также определить рациональное использование старых зданий для размещения в них сети обслуживания.

После изучения материалов, полученных при обследовании несущих конструкций здания, выявляют наиболее характерные участки и зоны, где необходимо выполнить поверочный расчет прочности и устойчивости. Все нагрузки, в том числе ветровые и снеговые, а также постоянные, коэффициент перегрузки для существующих и усиливаемых несущих конструкций стен, фундаментов, перекрытий принимают при реконструкции зданий, так же как и при новом строительстве (по СНиП).

Расчетные нагрузки принимают в наиболее невыгодном сочетании собственные массы конструкции, нагрузок от оборудования, а также нагрузок от ветра и снега. Собственную массу конструкций рассчитывают с учетом вышележащих конструкций, подсчитывая по их геометрическим размерам и массам материалов, из которых они выполнены.

Расчет прочности ведут сверху вниз, т.е. начиная с крыши и стропил.

Расчет перекрытий, колонн, простенков и стен проводят поэтапно и заканчивают расчетом фундаментов и оснований.

Решение задач реконструкции надо начинать с выявления неучтенных запасов прочности, имеющихся в существующих конструкциях зданий старой постройки.

Поверочный расчет наружных стен дает фактические напряжения (расчетные) в каждом этапе для наиболее загруженных и напряженных простенков наименьшего сечения уровня подоконника. Расчет ведут на внецентренное сжатие. На центральное (осевое) сжатие проверочный расчет выполняют поэтапно для внутренних столбов и колонн в уровне середины высоты этажа.

Внутренние, продольные и поперечные стены, а также стены лестничных клеток, сильно ослабленными каналами и гнездами для балок перекрытий и лестниц, проверяют поэтапно по наиболее нагруженным участкам. Малонагруженные стены и широкие простенки можно не проверять, но при определении давления на грунт под фундаментами таких стен требуется подсчитать нагрузки на эти стены. При расчетах каменных, кирпичных и армокирпичных конструкций руководствуются СНиП II-22-81 и «Инструкциями по усилению каменных конструкций».

Глава 6. ОСНОВЫ УсилениЯ конструкций

Установка новых фундаментов осуществляется на прежней отметке. При увеличении нагрузки на фундамент при реконструкции устраиваются ограждающие конструкции из свай или шпунтов. При этом не допускается отрыв подошвы фундамента от основания. При нарушении гидроизоляции устраивают её заново, предварительно очистив конструкции от грунта.

Стены зданий, если там были трещины, инъецируют водоцементной смесью, а также выполняют обжатие стен металлическими тяжами, оштукатурив их, затем привариваем по металлической сетке.

Покрытия заменяют на железобетонные плиты, армоцементные и стеклопластиковые панели. Ремонт рулонных кровель сводится к окраске смолистыми материалами или замене.

Ремонт железобетонных конструкций сводится к очистке ослабленного участка от старого бетона и восстановлении его торкретом с установкой при необходимости дополнительной арматуры; замене несущих конструкций; замене деревянных лестниц в старых зданиях на железобетонные, которые опирают на металлические или железобетонные косоуры.

Для усиления оснований существующих зданий применяют цементацию, силикатизацию, термическую обработку, глинизацию лёссов, электросиликатизацию и закрепление грунтов синтетическими смолами. Наиболее надежными способами, повышающими несущую способность грунтов оснований, является цементация крупнозернистым песком, двухрастворная силикатизация средне и мелкозернистых песков и однарастворная силикатизация лёссов.

Фундаменты усиливают заменой отдельных участков, цементацией, торкретированием, устройством железобетонных обойм, набивают сваями, усиливают нижний слой грунта.

Кладка стены усиливается железобетонными и армокирпичными поясами и растворными швами, корсетами, рубашками и перекладками отдельных участков стен.

Перекрытия – в местах трещин устанавливают вертикальные или наклонные хомуты из полосовой или круглой стали, хомуты натягивают с помощью гаек, а сварные - забивкой металлических клиньев, затем оштукатуривают.

Балконные плиты – очищают от старого бетона и заделывают места повреждений (при малых повреждениях). При значительных повреждениях – разбирают и заменяют новыми и крепят металлическим кронштейном, закрепляя к стене.

Глава 7. Усиление оснований

При проектировании объектов реконструкции необходимо выполнить проверку влияния возводимых сооружений на осадки существующих. При ленточных и столбчатых фундаментах эту проверку нужно производить, если грунты основания в пределах сжимаемой толщи имеют средний модуль деформации МПа и расстояние между краями новых и существующих фундаментов , где – глубина сжимающей толщи, определенная в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01–83.

Если фундамент нового сооружения выполнен из сплошной плиты, расчет дополнительных осадок существующих зданий не производится при МПа и . Для исключения влияния вновь возводимых сооружений на существующие рекомендуется выполнять разделительные стенки, консольные фундаменты. В этом случае влияния новых сооружений на существующие фундаменты не происходят.

Новые фундаменты необходимо закладывать, как правило, на одной отметке с существующими.

При заложении новых фундаментов ниже существующих необходимо соблюдать соответствующие требования СНиП 2.02.01-83 по проектированию оснований зданий и сооружений.

При невозможности соблюдения этих требований до отрывки котлована должны быть выполнены ограждения в виде шпунта, свай, которые обеспечивают устойчивость основания существующего фундамента.

Силикатизация усиливаемого основания применяется при пылевато-глинистых грунтах со степенью влажности не выше 0,75, а также в насыпных и песчаных грунтах. Этот метод особенно эффективен при невозможности остановки технологического процесса, а также в аварийных ситуациях и при стесненных условиях производства работ по усилению оснований и фундаментов.

Глава 8. Усиление фундаментов

Усиление жестких фундаментов может осуществляться путем усиления их подошвы или с помощью свай различного типа.

К жестким фундаментам относятся конструкции, деформативность которых пренебрежимо мала и не оказывает существенного влияния на усилия в самом фундаменте и на давление в грунте под подошвой фундамента.

При проектировании усиления таких фундаментов необходимо максимально использовать существующий фундамент, обеспечив его совместную работу с элементами усиления.

Увеличение размеров подошвы фундаментов необходимо при росте нагрузок, при недостаточной несущей способности грунтов основания и при существенном повреждении фундаментов в процессе эксплуатации. Эффективными средствами увеличения подошвы фундаментов являются железобетонные «рубашки», наращивание, частичная или полная подводка новых фундаментов (рис.8.1).