Усиление железобетонных стропильных ферм

Усиление строительных конструкций

Необходимость усиления конструкций может возникать по разным причинам. Износ здания начинается с момента ввода его в эксплуатацию. Независимо от того стоит здание законсервированным или эксплуатируется, процесс ветшания и износа идет своим чередом, меняется лишь скорость его развития. К примеру здание, которое пустует, ветшает быстрее, так как в здании никто не бывает места протечек или дефектов замечают слишком поздно, что приводит к быстрому развитию деформаций.

Активная эксплуатация также ускоряет процесс ветшания, но сильнее всего на конструкциях сказывается неправильный режим эксплуатации, на который они не были рассчитаны.

Причин для усиления конструкций может быть несколько:

• физический износ, который наступает после длительной эксплуатации;
• следствие повреждений в результате ЧС, к примеру наводнения;
• изменение геологических условий в результате движения слоев грунта;
• реконструкция или реставрация;
• капитальный ремонт здания или его части.

Причиной для усиления может стать один их перечисленных вариантов или их совокупность. Основными стратегиями при усилении являются увеличение сечения либо уменьшение нагрузки за счет организации дополнительных опор. Каждый из вариантов имеет свои ограничения.

Проектные предложения по усилению конструкций основываются на результатах технического осмотра. В своем отчете эксперт приводит данные о состоянии конструкций, указывает процент износа и свои рекомендации по возможностям для усиления. Выводы эксперта должны быть подкреплены результатами визуального осмотра, лабораторных испытаний образцов. Рассматривается совместная работа всех элементов. Не все конструкции целесообразно усиливать, если процент их износа велик, то рассматривают вариант их замены на новые.

Усиление железобетонных стропильных ферм

Стропильная ферма состоит из нескольких конструктивных элементов, каждый из которых, а также и места их сопряжения могут быть усилены, к ним относятся:

• верхний пояс фермы
• нижний пояс фермы;
• опорный узел;
• стойки;
• раскосы.

Так как в ферме на элементы действуют разные нагрузки, то и усиления производят в зависимости от них. Сжатые пояса и стойки усиливают металлическими обоймами, растянутый нижний пояс и раскосы усиливают предварительно напряженными затяжками.

Рисунок 1. Пример усиления железобетонных стропильных ферм шарнирно-стержневыми цепями. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

В местах сопряжения, которые необходимо усилить, устраивают железобетонные обоймы, для этого используются арматура, хомуты, планки-фиксаторы, торцевые хомуты и монолитны бетон. При это арматура усиливаемого элемент предварительно очищается от защитного слоя бетона, к ней приваривается с расчетным шагом коротыши, к которым приваривается арматура усиления и производится бетонирование.

Также узлы сопряжения можно усилить торкретированием. Торкретбетон имеет высокую прочность и не требует устройства опалубки, что позволяет быстро провести работы.

Рисунок 2. Пример усиления железобетонных ферм затяжками из уголков. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Чтобы усилить раскосы и стойки ферм используют затяжки из круглой стали. Восстановить стойки, которые были повреждены в результате механического или химического напряжения, можно с помощью металлических уголков. При наличии повреждений в верхнем поясе, усиление выполняют предварительно напряженными распорками. Нижние пояса также усиливают предварительно напряженными элементам, которые монтируют с двух сторон в один ярус. Если длина пролета более 24 метров, то устанавливают элементы в два яруса.

Для усиления половины нижнего пояса или восстановления повреждений рекомендуется применять напрягаемые элементы в виде тяжей из круглой арматурной стали. Затяжки, включаясь в совместную работу с фермой передают часть нагрузки с нижнего пояса, а стойки и раскос фермы. В каждом случае список мероприятий по усиления рассматривается заново и анализируются возможные варианты. При высоком проценте износа всех частей целесообразно заменять всю конструкцию.