Будівельні конструкції: посилення несучих будівельних конструкцій, металевих, дерев`яних, залізобетонних, фундаментів

Будівельні конструкції

Будь-які будівельні конструкції, незалежно від їх призначення, в процесі використання руйнуються під дією навколишнього середовища і внаслідок його експлуатації. Саме тому періодично вони вимагають не тільки капітального ремонту і реставрації, а й посилення як окремих своїх частин в основному несучих, так і всієї будівлі в цілому.

Для цього необхідно провести попереднє обстеження споруди для з`ясування найбільш слабких місць, де може статися можливе руйнування. Після отримання результатів досліджень проводиться попередня розробка варіантів посилення найбільш потребують цього несучих вузлів. Споруди можна посилити як в процесі експлуатації, так і при будівництві будівлі.

Якщо при будівництві заплановано розташування всього майбутнього обладнання, то в процесі зведення будівлі можна заздалегідь посилити ті несучі, на які надаватиметься максимальна навантаження. Якщо цього не було зроблено відразу, то в процесі експлуатації споруди рекомендуємо проводити періодичну перевірку будівлі, особливо несучих елементів з метою профілактики пошкоджень.

У разі якщо дефект або руйнування вже виявлено, то проводиться повне обстеження для з`ясування внутрішніх зусиль в елементах і загальної випробовуваної навантаження на конструкцію. Після чого виноситься рішення про зміцнення і посилення будівлі за допомогою різних способів. Це може бути як заміна старих елементів конструкції на нові, застосування додаткових несучих або заміна матеріалу виконання на більш сучасний.

При капітальному ремонті будівлі проводиться повне обстеження споруди, внаслідок якого виявляються всі дефекти і пошкодження несучої конструкції, відповідно до результатів аналізу стану конструкції проводиться подальший ремонт.

Дуже важливо стежити за станом споруди, що знаходиться на рухомий грунті. У цьому випадку крім запланованої навантаження від експлуатації та впливу навколишнього середовища, додається нестабільність грунту, що призводить до деформації конструкції. Тоді також необхідно посилення будівлі в цілому, і фундаменту зокрема.

Подібні проблеми можуть проявитися необов`язково під час будівництва, а вже згодом завдяки забудові поруч розташовується місцевості.

Посилення конструкцій - це найбільш важлива складова будь-якого будівельного процесу, пов`язаного з підвищенням загальної міцності споруди.

Найпоширенішими причинами, за якими проводиться посилення, є:

будь-яке пошкодження конструкції, при якому знизилася її несуча здатність;
зміна або перерозподіл діючих навантажень;
помилки при первинному проектуванні;
збільшення терміну служби і надійності конструкції.

посилення конструкцій

Посилення конструкцій, існує кілька способів підвищення надійності і довговічності. При традиційному методі використовуються такі прийоми, як:

пристрій сорочок і обойм-
нарощування перетину балок-
установка додаткової арматури і розвантажують стоек-
монтаж металевих порталів.

Основною перевагою, є відносно невисока ціна.

Різні конструкцій за прийнятими методиками елементів балок, перекриттів, фундаментів і інших елементів. Виниклі в результаті неправильної експлуатації в результаті якої з`являються дефекти і деформації, пошкодження і руйнування будівельних конструкцій.

У слідстві природних причин і зовнішніх факторів, що впливають на умови експлуатації. На прикладі фундаментів традиційні і нові методики припускають посилення фундаментів і грунтів підстав. Після виявлення проблемних ділянок і оцінивши причини виникнення проблем.

Можна вибрати одну або кілька технологій:

зростання навантаження на конструкції фундаменту-ветхість і висока ступінь зносу (руйнування) матеріалів кладки фундаменту або руйнування гідроізоляції що призводить зниження його теплоізолюючих властивостей;
погіршення характеристик, умов стійкості фундаментів або ґрунтів в їх основі;
збільшення показників деформативності ґрунтів;
постійно (безперервне) розвиток процесів неприпустимих переміщень конструкцій

Посилення залізобетонних конструкцій

Посилення залізобетонних конструкцій, будівлі та споруди, побудовані на основі залізобетонних конструкцій, з часом зношуються і вимагають ремонту або зміцнення. Найчастіше підсилюють плити перекриттів, фундаменти, колони, ригелі, балки. Підкранові залізобетонні балки і ферми зазвичай заміняють новими. Перед посиленням залізобетону проводять ряд загальних підготовчих операцій.

Посилення дерев`яних конструкцій

Посилення дерев`яних конструкцій виробляють в залежності від виду пошкодження. Однак початковим для всіх є розвантаження конструкції. Якщо якусь частину пом`яло треба, використовуючи цвяхи або болти, прикріпити вирівнюють накладки. А щоб конструкція була більш надійною, з боків пошкодженої частини прибивають дошки буквою Х, в кілька шарів.

Якщо в кріпленні елементів утворився зазор, в отвори ставлять шайби які зменшують діаметр до необхідного. При пошкодженні в великих кількостях примусово стягують ділянки по верху. При провисанні дерев`яних балок ставлять додатковий елемент поруч і з`єднують їх, або кріплять до стелі тросами, роблячи підвіси. Опорні вузли підсилюють тільки видаленням пошкодженого елемента і установкою нових деталей, з`єднуючи їх хомутами з сусідніми частинами. Якщо все будова вимагає зміцнення можна побудувати поруч повну копію або несхожу на вигляд, але виконує теж призначення конструкцію.

Це ряд робіт, пов`язаних з нейтралізацією руйнівних дій, що заподіяло час дереву. Згодом, під впливом температури, вологості, розвитку грибків і інших зовнішніх факторів, деревина починає гнити і деформуватися. Найбільш схильні до гниття балки, початківці прогинатися, тріскатися і гнити в місцях їх опори. Для посилення використовують зовнішні накладки з різних матеріалів, які захистять деревину від зовнішніх згубних факторів. Якщо стан деревини таке, що накладки вже неефективні, деформовані балки демонтують і заміняють новими. Третій вид - обробка отрутохімікатами дерев`яної поверхні, яка захистить будову від шкідливих комах. Подібний вид робіт радять здійснювати щороку, так як взимку сніг змиває захисну плівку з отрутохімікатів.

Рекомендується щорічний (зазвичай він відбувається навесні) огляд дерев`яної будови, після якої вживаються заходи щодо захисту будівлі від руйнування.

Посилення металевих конструкцій

Посилення металевих конструкцій, для посилення металевих конструкцій необхідно збільшити площу навантажувати перетину або підвищити жорсткість.

Посилення стійок, що працюють на стиск.

Використовується прийом підвищення жорсткості конструкції за допомогою попередньо напружених елементів.

Впритул до посилюваної стійці потрібно встановити конструкцію з двох труб. Труби збираються в телескопічну конструкцію, з мінімальним зазором. Внутрішня труба, попередньо нагріта і розтягнута, приварюється до зовнішньої по торця. Телескопічна конструкція з`єднується за допомогою зварювання до встановленої поруч конструкції. Потім, надрізавши нижню частину телескопічної конструкції, відокремлюють внутрішню трубу від зовнішньої. Замість труб можна використовувати також інші жорсткі профілі.

Посилення металоконструкцій балок і ферм.

Ці конструкції підсилюють ненапруженими елементами. Основний принцип - в збільшенні площі навантажувати перетину. У балках - це приварювання по їх довжині куточків, швелерів або труб. У фермах - нарощування елементів ферм. Приварювати нові елементи потрібно поперек або по діагоналі самої навантаженої частини. Кріплення додаткових елементів виконують на опори, за допомогою зварювання.

Посилення металевих конструкцій - це спосіб відновлення їх проектних характеристик (несучої здатності і стійкості), знижених в процесі експлуатації конструкції через вплив різних механічних, хімічних і електрохімічних чинників. Одним з основних способів є збільшення їх поперечного перерізу.

Поперечний переріз металевої конструкції може бути збільшено наступними способами:

доповненням конструкції ненапрягаемую елементами у вигляді стійок, стрижнів, ригелів і т.д .;
доповненням конструкції попередньо напруженими гнучкими (натяжними) або жорсткими елементами (стрижнями і балками);
пристроєм додаткових розвантажувальних конструкцій (балок, колон, підстав);
посиленням зварних, клепаних, болтових та інших з`єднань елементів металевої конструкції.

Використання зварювання для зміни поперечного перерізу конструкції в деяких випадках призводить до зниження її несучої здатності через перегрів металу. В даний час використовуються також легкі полімерні матеріали.

підсилення фундаментів

Питання про посилення фундаменту ставиться в основному в разі розташування конструкції на грунтах, схильних до оползанію або осипання. Необхідно закріплення основи при будівництві на болотистих ґрунтах або грунті, що володіє сильною всмоктуючою здатністю. Як правило, в цих випадках посилення виробляють ще в процесі будівництва на підставі геологічних вишукувань грунту.

Стежити за станом фундаменту необхідно під час всього терміну його експлуатації, адже саме він несе на собі основне навантаження. Крім того, посилення підстави може знадобитися в будь-який момент. Посилення підстави вже існуючих споруд може знадобитися при реконструкції об`єкта або його переобладнанні. При зміні навантаження на елементи конструкції не менш сильно змінюється і опиняється зусилля на основу.

Тому будь-яке втручання в будову будівлі, таке як перепланування або надбудова споруди, вимагає попереднього обстеження фундаменту на предмет його зносу і можливого зміцнення. Рекомендуємо звернути особливу увагу на фундамент при будівництві поруч додаткових об`єктів, так як при цьому посилюється навантаження на грунт, внаслідок чого навіть раніше стабільні геологічні пласти можуть почати зміщуватися.

Відео: Основи розрахунку будівельних конструкцій

Особливо небезпечно втручання в глибокі шари грунту, так як це може спровокувати не тільки деформацію вже розташованої будівлі, а й його руйнування. Як відомо, буде потрібно обов`язкове посилення підстави з попереднім розрахунком і підбором відповідного матеріалу. Так само як і інші частини споруди, фундамент з часом піддається зносу, на ньому виникають тріщини і дефекти. Велику роль в цьому процесі відіграє нерівномірне осідання будівлі і провали в грунті.

Руйнування підстави відбувається навіть швидше, ніж інших елементів конструкція, за рахунок вимивання мінеральних складових бетону, а також корозії металів. Тому дуже важлива постійна профілактика і періодичне обстеження фундаменту на пошкодження. У разі сильного зносу основи виникає аварійна ситуація, здатна привести до повного руйнування будівлі.

Щоб уникнути подібних варіантів розвитку подій проводиться зміцнення підстави протягом усього експлуатаційного терміну.

При посиленні фундаменту використовуються різні технології, але їх загальна суть зводитися до двох методів - це зміцнення або самого заснування, або грунту навколо споруди.

Посилення будівельних конструкцій

Посилення будівельних конструкцій під час реконструкції буває тимчасовим - на період виконання робіт з реконструкції, і постійним - на весь розраховується експлуатаційний період після завершення робіт по реконструкції. Посилення будівельних конструкцій та заходи для їх проведення під час виконання робіт передбачаються при складання проекту виконання робіт.

Посилення залізобетонних конструкцій пов`язано з тим, що безпека і технологія виробництва СМР вимагають, щоб були забезпечені - жорсткість, стійкість і міцність в цілому каркаса всієї будівлі і конструкцій, що зберігаються після того, як демонтовані елементи будівлі, що підлягають заміні.

Вибір засобів і методів

Вибір засобів і методів тимчасового посилення будівельних конструкцій в більшій мірі має залежність, від того як організований процес демонтажу і монтажу, а також застосування існуючих конструкцій будівлі для опор механізмів монтажу або демонтажу. У деяких випадках елементи конструкцій будівлі, які не служать опорами, але отримали ослаблення в результаті демонтажу суміжних з ними конструкцій, також схильні до посилення.

Коли воно викликано зміною процесу за технологією і установкою в спорудженні або будівлі більш важкого і потужного устаткування, збільшенням вібраційних і динамічних навантажень. В інших випадках проводиться з наступних причин: конструктивні дефекти, які виникли в експлуатується процесі, випадкові пошкодження, знос за термінами експлуатації.

Посилення будівельних конструкцій - це роботи, пов`язані з реконструкцією, ремонтом чи реставрацією будівлі і спрямовані на збільшення міцності несучих будівельних конструкцій, після збільшення навантаження на них, або виникнення дефектів.

Включають в себе:

Відео: Монтаж залізобетонних колон

посилення стін, перекриттів, опор, фундаменту і залізобетонних конструкцій

Основними методами є:

виконання ін`єкцій, штукатурки і торкретування, включає в себе закладення дефектів, раковин, тріщин і т.д .;
нарощування перетину елементів конструкцій, включає в себе установку обойм, пристрій сорочок в перетинах, одностороннє нарощування, посилення вузлів сполучення конструкцій;
додаткові конструкції підсилень, включає в себе установку додаткової напруженої арматури, тяжів, металевих і залізобетонних поясів;
зміна схеми передачі навантажень, включає в себе монтаж додаткових опор, металевих кронштейнів і підкосів, розвантажувальних балок, стійок, і рам;
заміна конструкцій.

Посилення несучих конструкцій

Посилення несучих конструкцій це комплекс заходів, спрямований на підвищення несучої здатності, а також експлуатаційних властивостей конструкції. Несучі конструкції - елементи конструкції будівель або споруд, які приймають на себе основні навантаження, таких як вага снігу або тиск вітру. Несучі конструкції - запорука міцності споруди.

Необхідність у збільшенні несучої здатності конструкцій виникає внаслідок збільшення навантаження, а також при прояві будь-яких дефектів в елементах конструкцій. Посилення несучих конструкцій здійснюється як без зміни, так і зі зміною їх напруженого стану та конструктивної схеми.

Основний відповідальної конструкцією будівлі є фундамент посилення якого виконується в перевазі за рахунок будівництва монолітних конструкцій, рекомендовано використання банкетів (1, 2 сторонніх). У недавньому минулому майстри застосовували метод розширення фундаментів в перев`язку з існуючою кладкою. Оперилися такі прикладання на рівні різних відміток. Так, проходка шурфів старих фундаментів в древніх містах під історичними будівлями показала, що прикладання не чинили впливу. Традиційний спосіб це збільшення площі підошви Розширення підошви підстави фундаментної конструкції рекомендовано проводити з попередньою прессовкой.

Відео: Посилення круглопустотні ж.б. плити перекриття

Скільки треба досліджень?

Всього існує чотири основних види отримання вихідних даних для проектування і подальшого будівництва:

Інженерне обстеження будівель споруд
Інженерно геодезичні дослідження для будівництва
Інженерно екологічні вишукування для будівництва
Інженерно геологічні вишукування в тому числі інженерно - гідрологічні вишукування

Щоб розуміти в якому обсязі проводити роботи перш за все доцільно розуміти що все дослідження проводяться для проектної організації і державної експертизи і з цієї причини завдання на роботу повинен видавати проектувальник. У завданні як правило ставляться завдання і питання, а шляхи реалізації поставлених завдань вирішує фахівець з досліджень.

Посилення кам`яних конструкцій

Посилення кам`яних конструкцій - це підвищення міцності цегляної кладки з використанням армокірпічних, сталевих та залізобетонних обойм. Порушення, допущені при проектуванні, будівництві та експлуатації об`єкта, при випуску та використання різних матеріалів, обертаються неприємними наслідками у вигляді пошкоджень кам`яних споруд.

Відео: Комплексне обстеження будівель і споруд і його несучих конструкцій, фундаментів, покрівлі

Це призводить до зниження стійкості, міцності і довговічності будівель. Для продовження терміну служби пошкодженого об`єкта необхідно встановити причину неполадок.

Необхідна ретельна перевірка кам`яної кладки або бетону на міцність. На підставі отриманих даних розраховується несуча здатність споруди з урахуванням пошкоджень. В результаті визначається, наскільки пошкоджена будівля, і яке будуть прийматися заходи: постійне капітальне посилення або тимчасове кріплення. Несвоєчасне або занадто поспішне рішення тягло за собою непередбачені і невиправдані витрати, які приводили до небажаних наслідків і значно збільшували терміни виконання робіт.