установка тяжей для усиления стен
5. Методы усиления наземных конструкций зданий и сооружений
Анализ данных по деформациям зданий и сооружений в рассматриваемых условиях показал, что выбор способа усиления несущих конструкций зависит от инженерно-геологических условий (свойств грунтов) и степени их изученности, характера и величины приложенной нагрузки, детальности обследования существующих фундаментов, сохранности существующих конструкций, способа производства работ и типа применяемого оборудования.
Особо опасные деформации происходят в построенных без учета развития неравномерных осадок старых зданиях, получивших повреждения и имеющих многочисленные дефекты, ослабляющие несущие конструкции: трещины в стенах, сдвиги перекрытий и лестничных маршей, перекосы проемов, отклонения стен от вертикали и др.
Исходя из особенностей и характера примыкания принимаются те или иные конструктивные мероприятия, направленные на обеспечение эксплуатационной пригодности существующих зданий: предупредительные проектные решения; предупредительные меры, необходимые при производстве работ; ремонтные меры при возникновении аварийных ситуаций.
Усиление конструкций может выполняться по временной и по постоянной схеме. Временное усиление конструкций применяют в случаях длительного развития деформаций при возникновении аварийных повреждений зданий. По мере стабилизации деформаций временное усиление заменяется постоянным.
Усиление конструкций, как предупредительное, так и восстановительное, выполняется увеличением несущей способности элементов сооружения или изменением конструктивной схемы зданий путем увеличения его пространственной жесткости и прочности.
К настоящему времени разработаны и проверены практикой многочисленные методы восстановления эксплуатационных качеств зданий. Одни методы позволяют усилить надфундаментные конструкции креплением простенков в кирпичных домах, устройством накладных и напряженных поясов, разгрузочных балок, скоб-стяжек и т.п. Другими методами повышают несущую способность основания, реконструируют или усиливают фундамент устройством сплошной фундаментной плиты, расширением или заглублением фундамента, подведением под стены здания свай типа «Мега», набивных, буроинъекционных и т.п., вдавливанием существующих свай с увеличением их длины.
Прежде чем начать работу по усилению отдельных конструкций, необходимо их разгрузить с помощью установки временных опор. Однако здесь нередко допускаются ошибки: нагрузка лежащих выше деформированных конструкций сосредоточенно передается на деформирующийся фундамент и тем самым ухудшаются условия его работы. Нагрузку необходимо перераспределить так, чтобы разгрузить полностью или частично деформирующийся фундамент, т.е. передать ее на надежное основание, иногда через специально выполненные опоры (площадки). За временными опорами необходимо вести постоянные наблюдения и при необходимости подбивать под них клинья или ставить дополнительные разгружающие опоры.
Деформированные простенки между оконными, дверными или иными проемами кирпичных зданий усиливают путем устройства металлических или железобетонных корсетов (обойм). Если выполнено временное крепление лежащей выше кладки, простенки могут быть усилены частичной или полной их перекладкой.
Конструкция металлического корсета состоит из вертикальных стоек уголковой стали с шириной полок 100—120 мм, охватывающих углы простенка, и приваренных к стойкам через определенный интервал горизонтальных планок из полосовой стали толщиной 6—8 мм. Такой корсет почти вдвое повышает несущую способность простенка (рис. 8.3). С внутренней стороны здания части металлического каркаса устраиваются с заглублением в тело простенка и последующим оштукатуриванием борозд. Железобетонный корсет применяется в тех случаях, когда напряжение в рабочем сечении простенка может вызвать разрушение кладки. Стойки такого корсета также могут располагаться в вертикальных бороздах, пробиваемых в кладке простенков.
В тех случаях, когда в конструкциях здания возникают опасные трещины в местах примыкания капитальных стен друг к другу, стены отклоняются от вертикальной плоскости и выпучиваются их отдельные участки, в целях предотвращения дальнейшего развития деформаций устраивают накладные пояса (рис. 8.4). Эти пояса представляют собой систему парных вертикальных анкеров из швеллеров № 12—14, объединенных горизонтальными тяжами из круглой стали диаметром 18—28 мм. Тяжи лучше всего устраивать на уровне железобетонных перекрытий с последующим укрытием их под полами. Натяжение тяжей ведется вручную с помощью муфт, имеющих обратную нарезку. Рассчитываются тяжи по усилию на растяжение кладки. С наружной стороны анкеры и тяжи можно утапливать в штрабу, которая затем оштукатуривается.
В зимнее время не исключена возможность проявления изморози на металлических частях накладных поясов внутри зданий, поэтому на наружной части тяжей необходимо устраивать теплоизолирующие прокладки.
Напряженные пояса конструкции Козлова применяются в тех случаях, когда в стенах зданий возникают трещины со значительным раскрытием и большой протяженностью. Такие пояса придают зданию пространственную жесткость, снимают растягивающие напряжения в кладке и передают их на металл (рис. 8.5).
Применение напряженных поясов имеет определенные преимущества по сравнению с другими способами, поскольку они обеспечивают: выравнивание неравномерных деформаций коробки здания; ведение восстановительных работ без нарушения нормальной эксплуатации здания; исключение перекладки значительных участков стен; экономичное расходование металла на восстановление поврежденных стен и здания.
Напряженные пояса состоят из металлических стержней диаметром 22—32 мм, охватывающих поврежденное здание или его отсек на уровне междуэтажных и чердачного перекрытий. Стержни натягивают обычно вручную резьбовыми муфтами. Для установки стержней поясов пробивают горизонтальные штрабы с наружной стороны стен. Стержни крепят к опорным частям, представляющим собой вертикальные уголки № 10—15, установленные на углах или пересечениях стен. Пояса должны быть замкнутыми. Согласно методике Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, длина большой стороны пояса не должна превышать 1,5 длины короткой. Длинная сторона обычно составляет 15—18 м. Пояс, охватывающий деформированную часть здания, должен быть заведен на неповрежденную часть не менее чем на 1,5 длины деформированного участка.
Сечение тяжей подбирается по усилию, зависящему от расчетного сопротивления кладки на скалывание, толщины стены и ее длины. Сечение стержней, воспринимающих изгибающий момент в стене, назначается таким, чтобы их прочность равнялась прочности кладки, воспринимающей перерезывающую силу:
где N — усилие в стержне, кН; R — расчетное сопротивление кладки скалыванию, кН/м 2 ; l — длина стены, м; b — толщина стены, м.
Трещины в стенах здания можно укрепить с помощью скоб-стяжек, устанавливаемых на уровне каждого этажа. Назначение таких скоб — перераспределение нагрузки от деформированных участков стен на прочные участки. Такое мероприятие позволяет предотвратить дальнейшее раскрытие трещин. Скоба-стяжка (рис. 8.6) состоит из обрезка швеллера или уголка длиной не менее 2 м, скрепленного со стеной двумя анкерными болтами диаметром 20—22 мм. Анкерный болт располагается на расстоянии не ближе 1 м от трещины.
В отличие от скоб-стяжек, обеспечивающих локальное усиление поврежденного участка стены, разгрузочные балки служат для общего усиления здания. Обычно их устраивают из швеллеров № 22—27 и ставят на уровне верха фундамента или на уровне оконных перемычек первого или подвального этажа (см. рис. 8.6).
Двусторонние разгрузочные балки устанавливают при толщине стен более 64 см и анкеруют болтами диаметром 16—20 мм через 2—2,5 м. Односторонние разгрузочные балки ставят при малой толщине стен и анкеруют полосовым или круглым железом с тем же интервалом, что и двусторонние балки.
Скобы-стяжки и разгрузочные балки устанавливают на цементном растворе в штрабе глубиной не менее ширины полки. По окончании крепления анкеров штраба заполняется бетоном марки 100 с уплотнением. Все металлические детали скоб-стяжек и разгрузочных поясов должны быть покрыты антикоррозионными составами.
Для крупнопанельных зданий в связи с их конструктивными особенностями нужны иные решения по усилению. Для таких зданий предупредительные меры осуществляются введением горизонтального поэтажного армирования (рис. 8.7); усилением крепления плит перекрытий на панелях внутренних и наружных стен (рис. 8.8); устройством консольных опираний перекрытий (рис. 8.8, в); армированием вертикальных стыков и др.
Увеличение пространственной жесткости сооружения изменением конструктивной схемы позволяет перераспределить усилия в конструкциях, обеспечив более эффективную их работу. Для этого можно установить дополнительные конструкции в виде стоек, подкосов, порталов, ввести связи, диафрагмы, распорки и др. (рис. 8.9).
Указанные способы в первую очередь применимы для многоэтажных производственных зданий каркасного типа, являются достаточно эффективными и позволяют разгрузить конструкции, получившие повреждения Во всех случаях усиливающие элементы должны быть включены в совместную работу с существующими конструкциями Для этой цели усиливающие элементы обжимают домкратами, подклинивают, заделывают зазоры раствором на расширяющемся цементе и т.п.
Сотников С.Н. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений
Усиление конструкций
Иногда несущие конструкции здания настолько сильно теряют в своих физических свойствах, что это ставит под угрозу их дальнейшую эксплуатацию и может привести к возникновению опасных для жизни людей ситуаций. Наиболее логичное в данном случае решение — выполнить усиление конструкций с помощью скрепляющих материалов. Вот какие причины чаще всего приводят к снижению несущей способности стен и перегородок:
Кроме того, усиление конструкций непременно следует проводить в тех случаях, когда ожидается увеличение действующих на них нагрузок — например, при надстройке этажей, изготовлении дверных проемов, переносе стен, алмазное сверление отверстий иного назначения или изменении предназначения всего здания.
Любые работы по усилению конструкций всегда выполняются по индивидуальному плану. Выбор материалов, инструментов и просто способа усиления зависит от следующих факторов:
Работы по усилению конструкций должны проводиться по специально разработанному проекту, учитывающему положения действующих нормативных элементов. Основа любого такого плана — это проектная документацию по зданию, результаты технического обследования и расчеты прочности конструкций.
Способы усиления конструкций
Сотрудники нашей компании владеют множеством методик усиления несущих конструкций. Какая из них в конечном итоге будет использована, во многом зависит от типа конструкций.
Для усиления плит перекрытия (как монолитных, так и сборных) подходят следующие варианты:
Если требуется провести усиление балок покрытия и перекрытия, то наши специалисты чаще всего обращаются к следующим методикам:
Для усиления колонн мы используем следующие методики:
Усиление подкрановых балок проводится одним из следующих способов:
В ходе работ по усилению конструкций, так же как и по укреплению проемов, наши сотрудники используют только самые качественные материалы — например, композиционные армирующие и ремонтные смеси повышенной прочности. Это позволяет значительно экономить время по сравнению с более традиционными методами, а значительный опыт и высокая квалификация работников нашей компании станут дополнительной гарантией долгосрочного результата. Мы работаем со зданиями и конструкциями любого типа. При необходимости на ваш объект может выехать специалист, который произведет предварительный расчет сметы и составит план работ.
Технология усиления кирпичных стен: делаем правильно
Усиление стен кирпичных позволяет повысить их эксплуатационные характеристики. Очень часто можно видеть трещины в стенах кирпичного дома, что указывает на их слабость и наличие плохой несущей опоры. Существуют различные методы усиления кирпичных стен, позволяющие повысить их стойкость. О некоторых из них расскажет статья.
Какие причины вызывают проведение усиления стен
Основанием для укрепления кирпичных стен является их деформация, причинами которой могут быть:
Оценка степени повреждения кирпичных стен, по потере элементами несущей способности, может быть:
Слабая – до 15%. Обусловлена:
Средняя – до 25%. Вызвана:
Высокая – до 50%. Это может возникнуть из-за:
Совет: Стены, которые потеряли больше 50% прочности, следует считать разрушенными. Наличие вышеуказанных повреждений является основанием, чтобы проводить ремонтно-восстановительные работы.
Как можно усилить кирпичные стены
Ремонт и последующее усиление кирпичных стен, схемы его проведения могут быть самые разные, но в любом случае необходимо:
В кирпичных домах трещины могут быть:
Стены из силикатного кирпича можно укрепить такими способами, как:
Выбирая метод усиления дома, следует учитывать большое количество факторов.
Прочность кладки из кирпичей зависит непосредственно от процента армирования ее хомутами.
При внешнем осмотре можно оценить:
Совет: Чтобы восстановить прочность несущих стен дама, где имеются трещины, необходимо выполнить их усиление обоймами.
Как сделать армированную обойму
Устранить трещины и предотвратить появления новых дефектов своими руками можно, сделав армирование стен (см. Армированный пояс по несущим стенам по всем правилам).
Для этого используются:
Инструкция по усилению стены арматурной сеткой предлагает:
Как установить железобетонный пояс
Стена из силикатного кирпича может быть усилена устройством железобетонного пояса.
При использовании железобетонной обоймы должны учитываться такие технические характеристики, как:
Для изготовления конструкции из железобетонной «рубашки» необходимо установить по всему периметру арматурную сетку, зафиксировав ее не кладке фиксаторами.
Совет: Для укрепления кирпичной стены следует создать оболочку, которая превышает прочность самой стены в несколько раз.
Показателями эффективности обоймы являются:
Этот вид конструкции часть нагрузки берет на себя, освобождая кладку.
При изготовлении обоймы:
Особенности композиционной обоймы
На фото представлено сооружение обоймы из композиционного сырья. Это один из наиболее результативных методов для усиления стен из кирпича, за счет использования высокопрочных волокон: угле- и стекловолокна.
Они позволяют увеличить прочность:
Технология проведения работ:
Совет: Времянки следует убирать после набора 50% прочности новой кладкой, величина которой указана в проекте.
Как сделать стальную конструкцию
Монтаж стальной обоймы значительно повышает несущую способность здания.
Для ее изготовления необходимо приобрести:
Совет: При отделке большой площади, процесс необходимо выполнять с использованием растворонасоса.
Какие современные методы используются для улучшения прочности кирпичных стен
Традиционные методы с применением композитных материалов и инъектирования, позволяющие быстро и эффективно усилить кирпичные стены, могут заменить инновационные способы проведения процесса.
Его суть заключается в следующем:
Инъектирование стен позволяет:
При усилении композитными материалами:
Усиление кладки, усиление проемов в кирпичных стенах должно быть выполнено полностью, чтобы восстановить абсолютно все поврежденные зоны. Очень важно своевременно проводить реконструкцию дома, чтобы не допустить полное разрушение стен. Любой метод, при правильном исполнении, усиливает кирпичную кладку, повышает устойчивость здания к нагрузкам, действующим деформациям и другим факторам. Все особенности проведения работ показывает видео в этой статье.
Усиление стен
При реконструкции старых зданий одна из задач — рациональное усиление несущих стен с минимальными трудовыми и материальными затратами. Для ее решения компания «СТЭФС» предлагает комплекс услуг по усилению конструкций стен со всеми необходимыми расчетами. Приступаем к работе после того, как комплексно проанализируем техническое состояние и изучим проектную документацию.
Необходимость усиления стен и проемов возникает в результате деформаций материала. Они происходят из-за конструктивных ошибок, нерациональной эксплуатации сооружения, производственных недочетов и некорректных проектных решений. Кроме того, создание проекта по усилению может потребоваться при реконструкции или изменении геометрической конфигурации внутреннего пространства помещений (из-за перепланировки), повреждениях, снижении несущей способности или изменении/обустройстве отверстий.
Методы усиления стен
Способ укрепления конструкций зависит от материала, из которого они изготовлены, технологии строительства и категории повреждения. Традиционные методы усиления стен предполагают армирование при помощи:
Металлические конструкции имеют большую массу и занимают много места, поэтому утяжеляют перегородки и меняют геометрию помещений. Этих недостатков лишены инновационные методики усиления стен — применение углеволокна, инъектирование и торкретирование.
Однако при армировании проемов без металлических конструкций не обойтись. Они необходимы для переноса нагрузки, которая приходилась на демонтированный участок.
СТОИМОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УСИЛЕНИЯ СТЕН, ПИЛОНОВ, КОЛОНН И ПРОЁМОВ
от 50 до 5 000 кв.м
от 300 до 3 500 рублей/кв.м
от 50 до 5 000 кв.м
от 300 до 3 500 рублей/кв.м
от 300 до 4 700 рублей/п.м
от 9 000 до 25 000 рублей/шт.
Способы усиления наружных кирпичных стен
Перед началом работ по усилению стен проводится точный расчет.
Многие старые здания с проемами шириной около 1,5 м перекрыты клинчатыми перемычками, а при более широких отверстиях — арочными. Такие конструкции неустойчивы к направленным нагрузкам и неравномерной усадке здания. При наличии малейших трещин они держатся только благодаря силе сцепления кладки.
У рядовых перемычек прочностные характеристики выше по сравнению с клинчатыми и арочными. Развитию трещин в них препятствует перевязка швов.
Если на конструкции появился один деформационный зазор, его устраняют инъектированием жидким полимерцементным или цементным раствором. Состав подается под давлением, наполняет образовавшиеся пустоты и создает монолитную связь между кирпичами.
Значительно деформированные арочные конструкции перекладываются полностью, но предварительно нужно снять с них нагрузку от перекрытий. Для этого закладываются железобетонные или стальные балки. Рядовые перемычки усиливаются с помощью швеллеров под ними и монтажных болтов.
Допустимое сечение балок межэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м 2
Расстояние между балками, м
Сечение брусков (высота на ширину), см
Укрепление кладки под опорными частями балок и перекрытиями
Растрескивания в таких местах указывают на постоянное перенапряжение конструкций. Прежде чем приступить к укреплению, проводится обследование и ряд мероприятий по разгрузке кладки.
При локальном сжатии отдельных участков осуществляется местная замена кирпича, а при небольших разрушениях подводится стальная пластика или подкладочная плита из железобетона. Для этого монтируются временные крепления под балками перекрытий на всех этажах вертикально друг под другом. Эти усиливающие конструкции разбирают после обработки поврежденных участков, когда раствор наберет расчетную прочность.
Восстановление слабых участков кладки
Рекомендованный способ — нагнетание цементного раствора в трещины. Одиночные неглубокие места тщательно затирают составом на основе цемента. При появлении сквозных отверстий больше 4 мм кладка разбирается в зоне повреждения. Оставшийся материал промывают цементным молоком, старый участок закладывают кирпичом, обеспечивая перевязку с существующей конструкцией. Для повышения сцепления устанавливаются тычковые кирпичные изделия.
Примеры расчетов и смет:
Усиление внешних стен изнутри
При увеличении площади сечения простенка делается новая кладка с одной или двух сторон. Для связи между существующим материалом пробивают борозды через 3-4 ряда кирпича и устанавливают туда новые элементы на цементный раствор.
Если требуется перекладка простенка, его предварительно разгружают. Для этого в оконных проемах устраивают временные опоры для перекрытий и систему специальных ригелей, стоек с подносами. Затем простенок перекладывают, увеличивают его сечение, при этом обязательно армируют кладочной сеткой из проволоки.
Кирпичный простенок укрепляется также путем монтажа металлического корсета. На его поверхности на расстоянии 30-50 см устраивают бороздки глубиной 2-3 см, в них устанавливают пластинки из металла шириной 4-6 см с концами, приваренными к уголкам. Дополнительно на поверхности элементов наваривают выступы в шахматном порядке для создания неровности и повышения сцепления. В некоторых случаях к металлическим деталям крепят металлическую сетку, поверхность оштукатуривают.
Усиление несущих стен, конструкций и перегородок
Если кирпичная конструкция утратила стойкость, проводится усиление несущих стен каркасом накладок из круглой квадратной и полосовой стали, а также путем установки швеллеров. Сначала на всех этажах через один монтируют тяжи. Ихконцы заранее пропускают в просверленные отверстия.
Затем накладки на каждой стороне закрепляют к стене вертикальной полкой швеллерного элемента и производят предварительное натяжение затяжек гайками, установленными на их концах. Окончательно элементы укрепляют талрепами (муфта с двойной резьбой внутри) в средней трети размера тяжа (эта деталь состоит из двух частей, соединяющихся талрепом). Для этого используется динамометрический ключ, на котором указывается усиление натяжения. Считается, что укрепление выполнено, если на тяжах не наблюдается существенных провесов и при их простукивании слышен чистый высокий звук.
После монтажа креплений все отверстия и трещины на поверхностях заделывают цементным составом, а отдельные слабые участки перекладывают заново. По завершении работ металлические элементы обрабатывают масляной краской.
Преимущества усиления стен нашей компанией
За годы работы с преднапряженными железобетонными конструкциями мы реализовали множество проектов усиления стен. Применяются актуальные технологии и материалы, сертифицированные в соответствии с нормативными требованиями. Благодаря этому на все работы по усилению стен предоставляется обязательная гарантия. Материально-техническая база предприятия позволяет решать технологические задачи любой сложности и масштабов.
Получите расчет стоимости услуг по усилению стен или подробную техническую консультацию по номеру +7 (499) 391-19-35 или в нашем офисе в Москве.