Многие здания живут дольше, чем люди, но ничто не длится вечно. Усиление конструкций — это необходимая мера, которая подкрепляется точными инженерными расчетами.
Усиление конструкций
При строительстве зданий и сооружений архитектор определяет их нормативный срок службы исходя из того, какие конструкции лежат в основе здания. Но этот срок службы относится к физическому износу. Как правило, нормативный и фактический сроки службы зданий очень разнятся и редко совпадают. На фактический срок службы влияют условия эксплуатации и частота ремонтов, если за зданием ухаживают, то оно и живет дольше.
С моральным износом дело обстоит гораздо сложнее. Моральное устаревание сегодня начинается еще на этапе проектирования. Здание еще даже не построено или еще строится, а его актуальность уже постепенно тает. Тот разрыв, который неизбежно образуется между идеей и воплощением, является также и периодом, за который в мире будут возведены новые здания, использованы новые технологии, применены новые идеи, изменится повестка дня, произойдут очередные важные изменения в экономике и политике, но в проекте эти изменения уже не найдут своего отражения, он будет реализовываться в согласованном виде. И спустя несколько месяцев или лет, когда здание будет достроено, это уже будет отчасти устаревший проект в каком-то новом мире.
Архитекторов сегодня обучают как визионеров, они должны уметь видеть будущее и проектировать не для сегодняшнего дня. Устаревание на рынке недвижимости происходит колоссальными темпами, офисные здания самого высокого класса теряют свои высокие рейтинги только из-за того, что были построены более двух лет назад.
В этих условиях реконструкция зданий и их реновация стали самым актуальным способом борьбы с моральным устареванием. Новые решения, новые планировки и фасады выполняются в существующих и далеко не исчерпавших запас прочности зданиях, чтобы наверстать упущенное время и сделать их вновь актуальным. Реновация и реконструкция выполняются гораздо быстрее, чем новое строительство, поэтому шансы на успешное завершение проекта гораздо выше.
Но зачастую реконструкция предполагает не только косметические изменения, но и увеличение нагрузки за счет устройства эксплуатируемой кровли, наращивания этажности или установки дополнительного оборудования. Все эти мероприятия влекут за собой необходимость усиления конструкций, в том числе:
- усиление металлических конструкций;
- усиление железобетонных конструкций;
- усиление деревянных конструкций;
- усиление каменных конструкций.
Моральный износ – это процесс обесценивания вследствие научно-технического прогресса.
Рисунок 1. Пример усиления колонны металлической обоймой. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Методы усиления при опирании балок на колонны
Усиление металлических конструкций выполняется по одной из следующих стратегий:
- изменение статической схемы;
- увеличение площади сечения;
- местное усиление конструкций;
- усиление соединения конструкций.
Для того, чтобы усилить колонны, как правило изменяют их конструктивную схему или же увеличивают площадь поперечного сечения. В первом варианте добавляют дополнительные ветви усиления из металлических труб или элементов таврового, или двутаврового сечения.
Решетчатые колонны усиливают с помощью телескопических труб, которые размещают внутри колонны.
Рисунок 2. Пример усиления через изменение расчетной схемы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В деформированные колонны, которые не потеряли прочность и устойчивость, вводят дополнительные элементы усиления решетки, дублирующая раскосная решетка устанавливается снаружи и внутри.
Увеличение поперечного сечения является самым простым вариантом, который реализуется за счет прикрепления профильного или листового проката к сплошной или сквозной колонне.
В каждом случае выбор схемы и метода усиления определяется индивидуально, и универсальных советов в этой области не существует. Варианты решения проблемы рассматриваются с технической, экономической и производственной стороны. Самые удачные технические решения могут оказаться слишком дорогими, в то время как самые бюджетные будут нереализуемы.
Также важно помнить, что при увеличении сечения колонны потребуется частичная разгрузка элемента на момент сваривания, иначе усиление может привести к потере несущей способности.
