Усиление конструкций

Сооружение быстровозводимых зданий из металлоконструкций - одна из популярных строительных технологий, значительно сокращающая сроки проведения работ. Хотя металлические каркасы зданий отличаются высокой долговечностью, даже они в силу различных причин подвержены деформациям, коррозии, прочим дефектам и нередко нуждаются в усилении.

«СПО Индустрия» на высоком техническом уровне с применением самых современных технологий и материалов производит ремонт и усиление металлических конструкций на объектах гражданского, промышленного и коммерческого строительства.

Усиление строительных конструкций из стали - общие положения

Необходимость в усилении или ремонте строительных конструкций может быть вызвана следующими факторами:

• Увеличение физических нагрузок, изменение режима или эксплуатационных условий конструкций в связи с реконструкцией, капитальным ремонтом, перепланировкой, надстройкой верхних этажей зданий.
• Дефекты при проектировании, производстве и монтаже металлоконструкций.
• Износ в процессе эксплуатации, потеря прочности от вибрационных и динамических нагрузок, повышенных температур, химических веществ.
• Повреждения, вызванные взрывами, землетрясениями, усадкой фундаментов.

Различают следующие основные методики укрепления металлоконструкций, в список которых входят:

• Подсоединение новых конструктивных элементов.
• Устройство дополнительных жестких связей, диафрагм, ребер и распорок.
• Укрепление стыковых соединений элементов.
• Повышение сечения металлоконструкций.
• Изменение конструкционной схемы.
• Повышение конструктивной жесткости.

Следует отметить, что возможно использование как отдельных технологий укрепления металлоконструкций, так и сочетание нескольких методов.

Методы ремонта и усиления металлических конструкций

Заключение о необходимости усиления строительных металлоконструкций составляется после их обследования.

Следующим этапом является проектирование усиления конструкций на основании рассчитанных нагрузок.

Несущая способность металлоконструкций определяется исходя из механических характеристик материала их изготовления.

Также стальные элементы с длительным сроком эксплуатации проверяют на свариваемость.

Усиление подведением новых металлоконструкций

Технология укрепления зданий с подводкой новых металлоконструкций считается наиболее эффективной и используется в ситуациях, когда непосредственное воздействие на конструктивные элементы невозможно. Результатом работ обычно является: уменьшение длины пролетов для снижения расчетных усилий; сокращение расстояний между горизонтальными балками для уменьшения действующих нагрузок.

При проведении подобных работ одна из главных задач - избежать растрескивания железобетонных плит перекрытия, удерживаемых дополнительными горизонтальными балками.

Усиление дополнительными связями

Данная технология служит для повышения жесткости отдельных конструктивных элементов. К примеру, ребра жесткости привариваются в поперечном и продольном направлениях к балкам, если их стенки в определенных местах недостаточно устойчивы.

Жесткость составных колонн повышают приваркой дополнительных диафрагм.

На стержнях ферм усиления их раскосов добиваются монтажом дополнительных прокладок.

Жесткость поясов ригелей рам увеличивают устройством подкосов (распорок) в углах присоединения ригелей к стойкам.

Усиление конструкций при помощи дополняющих ребер, распорок, диафрагм и связей проводят в следующем порядке:

1. Разгружают металлоконструкции, устанавливая под них временные опоры.
2. Проверяют устойчивость укрепляемых конструкций, при необходимости монтируют дополнительные временные связи.
3. Производят приварку дополнительных элементов в определенном порядке, чтобы избежать больших усадочных нагрузок, отрыва усиливаемых или близлежащих фрагментов.

Усиление соединений

Соединения элементов укрепляют для:

• Повышения несущей способности металлоконструкций.
• Увеличения несущей способности соединений конструктивных элементов при значительном превышении или появлении аварийной комбинации нагрузок.
• Предотвращения недопустимых повреждений элементов крепежа металлоконструкций в процессе их монтажа и эксплуатации.
• Для ликвидации последствий превышения предельно допустимых отклонений физических характеристик конструкций в процессе их изготовления.

Основные методы укрепления металлоконструкций: повышение прочности сварных соединений за счет увеличения катетов (площади) или длины сварных швов; установка дополнительных заклепок или болтовых соединений; замена старого крепежа на новый.

Увеличение сечений конструктивных элементов

Метод подходит для укрепления: стержней ферм; сплошных и веток сквозных колонн; балок сплошного сечения; ригелей рам из решеток; прогонов; прочих конструктивных элементов.

Сечение металлоконструкций увеличивают методом приварки дополнительных элементов к усиливаемым, при этом запрещена эксплуатация последних под полной эксплуатационной нагрузкой. Связано это с тем, что сварка ослабляет конструктивные элементы из-за их прогрева, поэтому конструкции нуждаются в разгрузке. Степень снижения несущей способности может достигать 15% для продольных и 40% для поперечных швов.

Также при укреплении конструкций сваркой материал их изготовления должен быть проверен на свариваемость по химическому составу через эквивалент углерода, рассчитываемый по специальной формуле.

Если увеличение сечения производится на конструкциях из не свариваемой стали, используют болтовой крепеж из дополнительных элементов. Запрещена фиксация деталей соединениями разных типов (жесткости), к примеру, заклепками и приваркой.

Изменение конструкционной схемы

Чтобы повысить жесткость в пространстве, используют:

• Монтаж дополнительных или переустановку старых связей для совместной работы плоских рам; уменьшение продольной гибкости сжимаемых конструктивных элементов, растянутых фрагментов конструкций при их большой длине.
• Увеличение жесткости горизонтальных связей перекрытий или кровли.
• Усиление, монтаж новых или переустановку существующих диафрагм жесткости внизу стропильных ферм в форме горизонтальных рамных решеток по всей длине пролетов.

Конструктивные решения по усилению отдельных видов металлоконструкций

Для усиления различных типов стальных конструкций используют следующие технологии:

• Верхний пояс фермы. Для устранения искривления применяют обратное выгибание механическим способом; вырез деформированного участка и приваривание нового элемента, приварку к деформированному участку дополнительного фрагмента правильной формы.
• Нижний пояс фермы. Растянутые искривленные фрагменты конструкций могут быть укреплены приваркой дополнительных металлических стержней.
• Раскосы и стойки фермы. Искривления устраняют вырезанием деформированного фрагмента и приваркой нового; навариванием дополнительных металлических стержней-коротышей.
• Полная ферма. Для увеличения несущей способности ферм и монтажа подъемно-транспортного оборудования используют устройство сложных несущих конструкций фонаря. Укрепляющий элемент состоит из стоек и раскосов, связанных косынками, крепежа из болтов и сварки. Фонарь закрепляют на колонне и раскосах фермы посредством болтов и сварки, передавая часть нагрузки от фермы на колонну и фонарь.
• Балки перекрытий. Деформации балок в нижней растянутой и верхней сжатой зонах устраняют: механической правкой; навариванием дополнительных ребер жесткости толщиной 10 - 20 мм. Укрепление можно производить без демонтажа конструктивных элементов балки, обеспечив ее полную разгрузку (вывешивание).
• Главные балки. При искривлении фрагментов в или вне плоскости балки, наличии по всей высоте ее стенки или на отдельных участках трещин, пробоин, применяют укрепление приварными накладками. При проведении усиливающих работ балки можно не демонтировать, если соблюдено условие их полной разгрузки.
• Центрально-сжатые колонны сквозного сечения. При увеличении нагрузки несущую способность колонн повышают навариванием по всей высоте с определенным шагом металлических пластин, швеллеров или уголков. Подборку необходимого профиля производят расчетным путем, ширину (катет) сварных швов определяют конструктивно.

Усиление конструкций от «СПО Индустрия» и расценки на некоторые виды работ

Одним из направлений деятельности «СПО Индустрия» является сооружение востребованных быстровозводимых зданий из металлоконструкций. Помимо этого, строительная компания «СПО Индустрия» производит их обслуживание, которое может сопровождаться капремонтом, реконструкцией или перепланировкой.

В ходе перечисленных работ нередко возникают ситуации, когда требуется ремонт или усиление конструкций зданий, в основном связанные с изменением нагрузок, эксплуатационным износом отдельных фрагментов.

«СПО Индустрия» обладает всеми необходимыми ресурсами, материально-технической базой и штатом специалистов разных категорий для того, чтобы произвести работы по усилению строительных конструкций по новейшим технологиям и на самом высоком техническом уровне.

Приблизительные расценки на отдельные операции по укреплению металлоконструкций от «СПО Индустрия»: