Реконструкція та ремонт будівель і споруд міського господарства

 

5.4 Підсилення  конструкцій

 

5.4.1 Вибір способу підсилення  балок і ферм визначається:

- умовами обпирання  на несучу конструкцію елементів  перекриттів або покриттів (для  балки - на рівні верхньої чи  нижньої крайки, для ферми - на  рівні верхнього або нижнього  пояса);

- можливістю збільшення  будівельної висоти несучої конструкції  і наявністю простору для розміщення елементів підсилення;

- можливістю виконання  робіт без зупинки виробництва  або під час технологічних  перерв;

- технологічними можливостями  виготовлення і монтажу елементів  підсилення.

 

5.4.2 При підсиленні  конструкцій шляхом збільшення поперечного перерізу необхідно:

- забезпечити надійну  спільну роботу елементів підсилення  і конструкції, що підсилюється;

- забезпечити технологічність  виконання робіт із підсилення, зокрема, доступ до вузлів, стиків  та ін.

 

5.4.3 При підсиленні  конструкцій шляхом зміни конструктивної схеми необхідно:

- враховувати перерозподіл  зусиль у конструкціях, елементах,  вузлах, а також у опорах, включаючи  додаткові перевірки фундаментів;

- враховувати різницю  температур, якщо існуючі і нові  конструкції можуть експлуату-    ватися у різних температурних режимах;

- передбачати в конструктивних  вирішеннях елементів і вузлів  можливість компенсації розбіжностей  розмірів існуючих і нових  конструкцій.

 

5.4.4 Підсилення конструкцій  шляхом регулювання напружень  дозволяє зменшити зу- силля, що діють у конструкції. Перевага його полягає також у тому, що підсилення може ви-конуватись без розвантаження і зупинки технологічного процесу.

 

5.4.5 При підсиленні  балок шляхом збільшення перерізу  найбільш раціональними є двосторонні симетричні чи близькі до симетричних схеми підсилення з розташуванням еле- ментів підсилення за можливості далі від центра ваги непідсиленого перерізу балки.

 

За наявності у балках значних тріщин від усихання, що може спричинити відколювання деревини в опорах, їх слід перевіряти розрахунком з урахуванням фактичного ослаблення тріщинами.

У разі необхідності підсилення виконують парними дощатими накладками на цвяхах.

 

При висоті балок понад 25 см їх підсилення слід виконувати перехресною обшивкою з двох шарів дощок або обшивкою склеєними по довжині листами фанери. Забивати цвяхи    слід після розвантаження балки, що підсилюється.

 

Товщину дощок або  фанери і кількість цвяхів визначають виходячи із можливості пов- ного розшарування балки у площині розташування тріщин.

 

5.4.6 При підсиленні  кроквяних ферм шляхом збільшення  перерізу стержнів необхідно  забезпечити центрування у вузлах  ферм.

При підсиленні кроквяних  ферм шляхом зміни конструктивної схеми  звичайно потрібне і підсилення окремих  стержнів за рахунок збільшення їх перерізів.

Установка шпренгелів до верхнього поясу ферми зменшує  розрахункові довжини елементів  верхнього поясу в площині  ферми, але не впливає на їх стійкість  з площини ферми. При цьому  слід перевірити необхідність підсилення розтягнутих стержнів нижнього пояса ферми.

Перетворення розрізних  кроквяних ферм у нерозрізні з  улаштуванням стиків на опоpax вимагає розбирання покрівлі. Цю схему підсилення доцільно використовувати при трьох і більше прогонах.

 

За наявності ліхтаря  на середньому ряді колон його елементи можуть бути включені в спільну роботу з фермами. Таке вирішення, як правило, вимагає підсилення стояків і розкосів ліхтаря. Його ефективність залежить від відносної ширини ліхтаря.

 

Підсилення ферм одно- чи двостояковим шпренгелем, а також підсилення затяжкою    по нижньому поясу доцільне при використанні розтягнутих елементів із металу.

 

5.4.7 Підсилення колон  необхідно виконувати при значному  збільшенні навантажень у випадку  істотного зносу чи при значних  локальних ушкодженнях. Через  складність розванта- ження колон їх підсилення звичайно виконується під навантаженням, що в основному визна- чає вибір способу підсилення.

 

Для зниження поздовжніх зусиль у колонах доцільно використати  додаткові стояки і підкоси.

 

Для підсилення колон  і стояків слід застосовувати попередньо напружені шпренгельні системи, основним призначенням яких е зменшення розрахункової довжини стиснутих еле- ментів конструкцій і збільшення моменту інерції колони або стояка в цілому. При цьому слід враховувати додаткові стискальні напруження, які створюють гнучкі попередньо напружені елементи шпренгеля.

 

При підсиленні колон  і стояків доцільно використовувати  прийоми регулювання зусиль

з частковим розвантаженням елемента, що підсилюється, та одночасним збільшенням роз- рахункового перерізу.

 

5.4.8 При підсиленні  колон шляхом збільшення перерізів  використовуються симетричні і  несиметричні схеми підсилення.

 

При підсиленні центрально стиснутих колон і стояків слід використовувати симетричні схеми підсилення або схеми, що забезпечують мінімальне зміщення центру ваги підсиленого перерізу від лінії дії стискальних зусиль.

 

При підсиленні відцентрово стиснутих колон з переважними моментами одного знака доцільне використання несиметричної схеми підсилення зі зміщенням центру ваги підсиленого перерізу у бік дії моменту.

 

5.4.9 При підсиленні  колон у високих однопрогонових  будинках з покрівлею малої  жо-рсткості (наприклад, із хвилястих  листів азбофанери) доцільно встановлювати  поздовжні зв'язки по нижніх  поясах ферми для використання  ефекту просторової роботи. Цей прийом рекомендується для відносно коротких будинків із жорсткими торцями.

 

При виборі способу підсилення колон треба враховувати умови, що утруднюють про-вадження робіт: влаштування  риштовання та елементів підсилення; розбирання стінових огорож при підсиленні колон крайніх рядів.

 

Підсилення колон можливе  за рахунок зменшення їх розрахункової  довжини.

 

Розрахункова довжина  колон у напрямку із площини рами може бути зменшена установкою додаткових розпірок, з'єднаних з вузлами  зв'язок по колонах, а в площині рами -встановленням підкосів.

 

5.4.10 Зміцнення і захист  конструкцій за рахунок омонолічування  слід здійснювати ін'єктуванням  полімерних клеючих розчинів  і просочуванням глибокопроникними  полімерними (поліуретановими, акриловими, силіконовими) розчинами.

 

5.5 Розрахунок  конструкцій підсилення

 

5.5.1 Розрахункова схема  конструкцій повинна відображати  умови їх роботи і фактичний  стан, установлені за даними обстежень.  У необхідних випадках слід  виконувати розрахунок з використанням декількох варіантів розрахункових схем і розподілу жорсткостей, а також ураховувати прогнозоване зношення.

5.5.2 Розрахунок виконується  згідно зі СНіП ІІ-25 і розділом 10 СНіП 2.01.07 тільки       для тих частин будинків і  споруд, на які впливають зміна режиму експлуатації, дефекти й ушкодження.

5.5.3 Для конструкцій,  що не мають дефектів і ушкоджень,  при зміні режиму експлуатації  слід перевіряти їх несучу  спроможність, а при зміні лише  навантажень без зміни схеми   їх прикладання допускається  обмежитися порівнянням їх значень із наведеними у первісній технічній документації.

При перевищені величини навантажень порівняно з проектними слід зіставляти зу-      силля  від них із фактичною несучою  спроможністю.

5.5.4 При розрахунку  конструкцій, підсилення яких  виконується під навантаженням, необхідно враховувати напруження, що існують у момент підсилення у конструкціях, що збе-рігаються, і послідовність включення в роботу додаткових конструкцій, деталей підсилення і розкріплення.

5.5.5 При розрахунку  елементів, що підсилюються під навантаженням, на стійкість і деформативність необхідно враховувати початкові і додаткові їх деформації, що виникають  на стадії підсилення.

Конструкції підсилення і методи його виконання повинні  передбачати заходи для зни-ження  небажаних додаткових деформацій елементів у процесі підсилення.

5.5.6 Розрахункова схема  конструкції, споруди або будинку  в цілому приймається з урахуванням  особливостей їх дійсної роботи, у тому числі з урахуванням  фактичних відхилень геометричної  форми, розмірів, перерізів, умов закріплення і виконання вузлів сполучення елементів.

Перевірні розрахунки елементів  конструкцій і їх з'єднань виконуються  з урахуванням виявлених дефектів і ушкоджень, корозійного й іншого зносів, фактичних умов сполучення й опертя.

 

5.5.7 Конструкції, що не задовольняють вимоги за міцністю і деформативністю чинних норм, повинні бути підсилені чи замінені.

 

5.5.8 Несуча спроможність  конструкцій у процесі виконання  робіт з підсилення повинна  забезпечуватися з урахуванням  впливу ослаблень перерізів додатковими отворами, вирізами, прорізами тощо. У необхідних випадках конструкція повинна бути цілком або частково розвантажена.

 

5.5.9 При розрахунку  елементів конструкцій, що підсилюються  шляхом збільшення перерізу, слід  враховувати різні розрахункові опори матеріалу основної конструкції і підси-       лення. Допускається приймати один розрахунковий опір, який дорівнює меншому з них, якщо вони відрізняються не більше ніж на 15 %.

 

5.5.10 Розрахунок на  міцність і стійкість елементів,  що підсилюються шляхом збіль- шення перерізів, необхідно виконувати з урахуванням напружень, що існують в елементі в момент підсилення (з урахуванням розвантаження конструкцій). При цьому необхідно врахо- вувати початкові викривлення елементів, зміщення центру ваги підсиленого перерізу.

 

5.6 Вимоги до  провадження робіт

 

5.6.1 Вказівки щодо технології  виконання робіт з підсилення  конструкцій повинні бути відбиті  у проектах організації будівництва  і провадження робіт.

 

5.6.2 При розробці проекту  підсилення варто встановити:

- послідовність виконання  робіт з підсилення дерев'яних  конструкцій у цілому і їх  окремих елементів;

- узгодження робіт  з підсилення з технологічним  процесом їх виконання (обмеження   щодо навантажень і впливів)  і умовами проведення (температурний  і вологісний режими);

- заходи для забезпечення  міцності і стійкості конструкцій  на всіх етапах провадження  робіт, включаючи вказівки про  влаштування тимчасових опор  і розкріплень і вимоги до  значень монтажних навантажень  і впливів;

- перелік конкретних  зон, вузлів, конструктивних елементів і технологічних операцій, для яких потрібне дотримання певної послідовності і технологічних параметрів;

- перелік робіт і  операцій, які необхідно приймати  за актами на приховані роботи, і які потребують проміжного  контролю.

 

5.6.3 При розробці проекту підсилення конструкцій, що експлуатуються в складних умовах, які сприяють нагромадженню ушкоджень (інтенсивні динамічні чи термоциклічні впливи, корозія, що розвивається, та ін.), обов'язково потрібно вказати граничний термін реалізації проекту, розробленого з урахуванням стану конструкцій на період виконання робіт із підсилення. Після закінчення зазначеного у проекті терміну реалізації проектні вирішення повинні бути уточнені чи переглянуті.

 

5.6.4 Технологія робіт  при підсиленні конструкцій під навантаженням повинна забез- печувати мінімально можливе ослаблення перерізів елементів, що підсилюються, (при вида-ленні ушкоджених дереворуйнівниками шарів, влаштуванні додаткових отворів, пропилів, врізань тощо).

 

5.6.5 При підсиленні  конструкцій шляхом збільшення перерізів необхідно забезпечувати щільне примикання (притиснення) елементів підсилення по всій їх довжині до конструкції, що підсилюється, з допомогою струбцин, розпірок, клинів тощо.

 

5.6.6 При підсиленні  шляхом збільшення перерізів для двох або більше елементів статично невизначених конструкцій (рам, нерозрізних балок та ін.) спочатку необхідно при- кріпити тимчасовими засобами елементи підсилення до всіх стержнів системи, що підсилюються, потім приступити до проектного з'єднання кінцевих ділянок. Після цього слід виконувати послідовно проектні з'єднання вздовж елементів підсилення, що залишились, починаючи з найменш навантаженого стержня (прогону) конструкції, з урахуванням 5.6.7 і 5.6.8.

 

5.6.7 При двосторонніх  схемах збільшення перерізів спочатку необхідно приєднувати елементи підсилення, розташовані з боку розтягнутих волокон, потім - з боку стиснутих. Знак напружень (розтяг, стискання) при перемінній епюрі моментів на ділянці підсилення визна-  чається по перерізу з найбільшим за абсолютною величиною значенням згинального моменту. Розміщення додаткових болтів чи цвяхів повинне відповідати вимогам СНіП ІІ-25.  Установка додаткових болтів чи цвяхів, що сприймають не більше 25% діючих зусиль, виконується без розвантаження конструкції.

 

При підсиленні повинні  бути виключені всі рухомі навантаження, які передають удари і вібрації на конструкції, що підсилюються.

 

5.6.8 При приєднанні  елементів підсилення на болтах  необхідно вести роботи з   мінімально можливим ослабленням  елемента, що підсилюється. З цією метою після завершення складання на струбцинах треба спочатку одним чи двома болтами прикріпити кінці елементів підсилення, потім, спрямовуючи до середини, установити інші. Кожен наступний отвір починають свердлити тільки після встановлення болта в попередній. Після встановлення  всіх проміжних болтів закінчують прикріплення кінців елемента.

 

5.7 Контроль  якості і приймання робіт

 

5.7.1 Контроль якості  виконаних робіт і їх приймання  необхідно здійснювати відповідно  до ДБН А.3.1-3 і СНіП 3.03.01.

 

5.7.2 Для перевірки якості  великого обсягу виконаних робіт  і оцінки застосованих методів  підсилення або у випадках  особливої відповідальності відремонтованих  конструкцій необхідно проводити  вибіркове випробування їх міцності  і стійкості дослідним завантаженням, що не перевищує більше ніж у півтора рази розрахункові величини навантажень.