Систематизация способов усиления. Проект усиления

Все известные средства усиления элементов зданий и сооружений по признаку включения конструкций усиления в работу разделяются на две основные группы:

введение новых рагружающих и замещающих конструкций, воспринимающих полностью или частично нагрузки, которые передавались на существующие конструкции;

увеличение несущей способности действующих конструкций, то есть их усиление.

Группа разгружающих конструкций состоит из двух подгрупп: полная разгрузка или замена существующих конструкций новыми; частичная разгрузка, при которой часть нагрузки воспринимается существующими, а часть – разгружающими конструкциями. Поскольку частичная разгрузка, в принципе, не имеет существенных отличий от усиления, то эта подгруппа может быть отнесена и к группе увеличения несущей возможности.

Группа увеличения несущей способности состоит из четырех подгрупп: усиление без изменения статической схемы и напряженного состояния; усиление с изменением статической схемы; усиление с изменением напряженного состояния; специальные случаи усиления. Отмеченные подгруппы объединяют средства усиления, в основном, по первичному признаку и взаимозависимы между собой в соответствии с табл. 5.2.

Систематизация средств усиления по признаку включения конструкций усиления в работу обладает некоторой условностью и предназначена для обзора всего многообразия известных методов усиления с целью выбора наиболее рационального способа для конкретных условий.

Проект усиления должен включать обоснование принятых средств усиления с ссылкой на документы обследования существующих конструкций, конструктивные решения по усилению, сметы на выполнение строительно-монтажных работ, а также проект организации работ и правила техники безопасности и их особенности при производстве работ в условиях действующего предприятия.

В проекте усиления также должны учитываться прогнозы влияния возможного подъема уровня грунтовых вод, осадки оснований при случайных замачиваниях, повторной подработки, динамического воздействия от оборудования и других возможных воздействий.

В проекте усиления хранилищ для сыпучих материалов необходимо показать: условия загрузки хранилищ в процессе усиления; условия первичного и последующих загрузок после усиления, сроки выдерживания конструкций под нагрузкой и порядок разгрузки; порядок и требования к визуальному и инструментальному наблюдению за осадками сооружений и деформациями основных конструктивных элементов при первом загружении после усиления.

 

18.. Основные принципы проектирования усиления железобетонных и каменных конструкций: выбор способа усиления, усиление строительных конструкций в условиях действующих предприятий, материалы, необходимые для утверждения рационального решения про усиление, требования к бетону и арматуре, выполнение сварочных соединений арматуры при усилении.

Усиление строительных и, в частности, железобетонных конструкций является, как правило, трудоемким и дорогостоящим процессом, поэтому принятию решения по усилению должен предшествовать тщательный анализ возможности использования существующих конструкций в новых условиях эксплуатации. Этого можно добиться за счет более рационального размещения технологических нагрузок, применения временных приспособлений для демонтажа и монтажа тяжелого оборудования, принятия обоснованных ограничений на сочетание различных временных нагрузок, путем снижения эффектов динамических воздействий за счет эффективной виброизоляции и т.п.

Усиление строительных конструкций в условиях реконструкции и технологического перевооружение действующих предприятий следует проектировать с учетом таких факторов:

- выполнение работ в минимальные сроки;

- с учетом массовости (серийности) работ по усилению;

- максимального учета на стадии проектирования требований технологии и условий производства работ;

- унификация элементов и деталей с учетом отклонения размеров усиливаемых конструкций от проектных;

- с учетом стоимости прекращения производства, что в большинстве случаев значительно превышает стоимость материалов и производства работ по усилению.

Для решения вопроса об усилении и для проектирования усиления при реконструкции зданий и сооружений необходимо иметь, как правило, следующие материалы:

ü Рабочие чертежи существующих конструкций зданий и сооружений.

ü Данные об инженерно-геологических и гидрогеологических условия площадки, на основании которых выполнялось изначальное проектирование.

ü Данные о соответствии фактического выполнения конструкций проектным решениям с указанием всех отклонений от проекта в части габаритов конструкций, узлов их соединения.

ü Результаты геодезической съемки расположения конструкций для определенная осадок, относительных сдвигов, прогибов и кренов существующих конструкций, узлов, их соединений.

ü Длительность эксплуатации существующего здания или сооружения.

ü Данные о размерах и режимах технологических нагрузок в период эксплуатации.

ü Данные о характеристиках бетона и стали каждого конструктивного элемента, количестве арматуры и ее классах, состояниях сварных швов. Места для определения класса бетона, количества арматуры, ее диаметра и класса назначаются организацией, разрабатывающей усиление.

ü Особенности технологического процесса реконструируемого сооружения (сухой, мокрый, наличие повышенных температур, характер агрессивных воздействий, наличие загазованности, которая препятствует выполнению сварочных работ).

ü Данные об авариях конструкций которые имели место за весь период до момента проектирования усилений.

ü Данные об аварийных деформациях оснований и причинах их вызвавших (осадка и набухание от замачивания, деформации от повышенных температур, циклическое замораживание и оттаивание).

ü Данные о выполнявшихся ранее усилениях конструкций и оснований.

ü Инженерно-геологические и гидрогеологические условия на период проведения реконструкции (усиления), в т.ч. и уровень агрессивности грунтовых вод.

ü Данные о новых нагрузках, режимах эксплуатации и ожидаемой агрессивности окружающей среды.

ü Ведомости о основных дефектах конструкций, оказывающих влияние на несущую способность, снижение долговечности и ухудшение эксплуатационных свойств конструкций.

Класс бетона усиления стоит применять на один класс выше, чем класс бетона усиливаемой конструкции, но не ниже В15 для наземных конструкций и не выше В12.5 – для фундаментов.

Раствор для защитных цементных штукатурок и бетон для заделки гнезд, борозд, отверстий нужно принимать класса не ниже В15.

При обоймах толщиной 75-120 мм из литых суперпластифицированных бетонов – 5…10 мм.

При нанесенными смесей набрызгом – не более толщины слоя бетона в конструкции усиления.

При торкретировании – не более 8…10 мм, в зависимости от паспортных данных цементной пушки.

При подливе мелкозернистым бетоном полостей высотой до 50 мм – не более 5 мм, высотой более 50 мм – 10 мм.

В густоармированых набетонках, обоймах – крупность заполнителя не должна превышать 3/4 расстояния между арматурными стержнями.

При выполнении усилений в зимних условиях усиливаемые конструкции, как и бетон усиления, должны при бетонировании иметь температуру не менее 10°С.

Для армирования ненапрягаемых конструкций рекомендуется применять рабочую арматуру из стали класса А-І (А240), A-III (А400). Для напряженной арматуры, шпренгелей и затяжек рекомендуется арматура классов А500, A600, A800, А1000 по ДСТУ 3760:2006 диаметром от 10 до 25 мм, а также арматурные канаты класса К- 7 по ГОСТ 13840-68* и К- 19 по ТУ 14-4-22-71. Стали с индексом «К» рекомендуется применять в конструкциях, предназначенных для работы в агрессивных средах.

При проектировании и выполнении сварных соединений арматуры, следует руководствоваться такими указаниями:

в конструкциях, разгружаемых во время выполнения работ по усилению, в случае приварки дополнительной арматуры к существующей, сварные швы h = 4…6 мм допускается выполнять за один проход; швы h>6 мм – за два прохода;

при сварке под нагрузкой, при отрицательных температурах, а также для конструкций, эксплуатируемых при динамических нагрузках, швы h < 6 мм выполняются за два прохода, а при h > 6 мм - за три прохода.