Реконструкція та ремонт будівель і споруд міського господарства

 

Підсилення  консолей залізобетонних колон каркасів одно- і багатоповерхових виробничих будинків здійснюється:

- установленням горизонтальних  чи похилих попередньо напружених тяжів із упорними балками зі швелерів, стержнів і пластин;

- влаштуванням попередньо напруженої металевої обойми з кутиків і тяжів з гайками, привареними одним кінцем до кутиків обойми;

- влаштуванням попередньо  напруженої обойми з арматурної сталі з поперечними стягувальними хомутами-стискачами;

- влаштуванням металевої  обойми з кутика, сполучних планок  і додаткових кутикових столиків;

- влаштуванням залізобетонної  обойми;

- підведенням опорних  столиків зі швелерів;

- приварюванням вертикальних пластин для прихованих консолей колон зв'язевого каркаса;

- частковим чи повним  розвантаженням консолей;

- влаштуванням залізобетонного  нарощування консолей знизу з  забурюванням гори-зонтальних анкерів  у колону;

- установленням сталевих  листів на полімеррозчині з анкерами у висвердлених у ко-лонах свердловинах.

Підсилення  стиків збірних залізобетонних ригелів  з колонами рамного і зв'язевого  каркасів здійснюється влаштуванням жорсткого стику ригеля з колоною з допомогою арматурних вкладишів, бічних планок-тяжів, горизонтальних листів і стикових арматурних вкладишів, приварюванням додаткових накладок і розклинюванням швів.

Підсилення  вузлів сполучення колон з фундаментами виконується:

- влаштуванням залізобетонної  чи металевої обойми з вертикальними  стержнями ку-тикового профілю і поперечними планками;

- нарощуванням стінок  стакана фундаменту залізобетонною  обоймою;

- нарощуванням стінок  стакана металевою обоймою з  опорною плитою, ребрами й анкерними  болтами кріплення до фундаменту;

          - влаштуванням сталевої обойми колони і сполученої з нею залізобетонної обойми у місці стику з фундаментом.

 

 

                           Підсилення стінових панелей

 

 

        Підсилення збірних залізобетонних панелей стін виробничих будинків і споруд  у залежності від характеру і ступеня ушкоджень слід виконувати:

-установленням двосторонніх  накладок з металевих смуг  уздовж тріщин зі стягуванням болтами, встановленими в просвердлені отвори;

-влаштуванням двосторонніх  вертикальних накладок з металевих  кутиків на стяжних болтах з додатковим опорядженням оштукатурюванням;

-установленням арматурних  скоб уздовж тріщин у пази, зроблені фрезою;

-влаштуванням суцільного  однобічного нарощування на арматурній  сітці новим бетоном товщиною 50 ¸ 80 мм з кріпленням арматурної сітки анкерами.

Відновлення вузлів з'єднань стінових панелей з колонами каркаса виконується:

-влаштуванням стяжних  хомутів навколо колони з кріпленням  до них панелі;

-приварюванням до  закладних деталей колони стяжних  болтів з анкеруванням їх до  швелерної балки, закріпленої у пазах панелі;

-підведенням опорних  столиків на стяжних болтах  під навісні панелі;

-наварюванням подовжувальних  елементів із сталевого прокату  на закладні деталі колон при  їх зміщенні.

 

              Ремонт і підсилення залізобетонних  рам каркасів

 

 Підсилення залізобетонних рам каркасів одно- і багатоповерхових будинків і споруд слід виконувати влаштуванням діафрагм жорсткості, установленням і підведенням розвантажувальних елементів.

         Підсилення залізобетонних багатоповерхових рам діафрагмами жорсткості слід виконувати:

-влаштуванням монолітних  залізобетонних діафрагм жорсткості  на зварюванні з ар- матурою  колон або з залізобетонними  обоймами, що обхоплюють колону;

-влаштуванням залізобетонних  діафрагм жорсткості зі збірних  елементів з армованими стиками між ними і металевими обоймами колон;

-перебудовою існуючих  цегляних, бетонних або залізобетонних  перегородок у діаф- рагми жорсткості  шляхом двостороннього нарощування  залізобетоном і влаштуванням  залі- зобетонних обойм колон.

Підсилення залізобетонних одно- і багатоповерхових рам установленням і підведенням розвантажувальних елементів слід виконувати:

-установленням залізобетонних  чи металевих підкосів під  ригель з горизонтальною розпіркою  і підклинюванням після піддомкрачування;

-установленням залізобетонних чи металевих парних підкосів з тяжами, що спираються на залізобетонні обойми колон;

-установленням опор  між ригелями перекриттів;

-установленням гнучких  хрестових зв'язків з натяжними  муфтами та анкеруванням в  обоймах колон;

-влаштуванням розвантажувальних тяжів з натяжними муфтами, перекидними балками під ригелем і анкеруванням на обоймах колон.

 

 

 

 

 

 

 

Лекція 9-14. Розрахунок і конструювання елементів підсилення

 

      Підсилення конструкцій розраховується за граничними станами першої і другої груп.

     При перевірному розрахунку існуючих конструкцій повинні бути перевірені перерізи конструкцій з дефектами і пошкодженнями, а також перерізи, у яких при натурних обстеженнях виявлені зони бетону, міцність яких менша за середню на 20% і більше. Дефекти пошкодження враховуються шляхом зменшення площі перерізу бетону і арматури, яка вводиться у розрахунок. Необхідно також враховувати вплив дефекту чи пошкодження на міцнісні та деформативні характеристики бетону, на ексцентриситет поздовжньої сили, на зчеплення арматури з бетоном.

         Розрахункові характеристики бетону і арматури існуючих конструкцій визначаються згідно зі СНіП 2.03.01. При цьому клас бетону підсилення за міцністю на стиск, як  правило, дорівнює класу бетону конструкцій, що підсилюються, не менше В 15 - для наземних конструкцій і В 12,5 - для фундаментів.

        Розрахунок підсилення повинен виконуватися для двох стадій роботи конструкції:

-до включення в  роботу підсилення на навантаження, що включають навантаження від підсилення (розрахунок ведеться тільки за першою групою граничних станів);

-після включення в роботу  на експлуатаційні навантаження (за першою і другою групами  граничних станів).

При проектуванні підсилення залізобетонних конструкцій  слід забезпечити включення в роботу елементів конструкцій підсилення та спільну їх роботу з конструкцією, що підсилюється.

Для конструкцій, що мають значні ушкодження (при  руйнуванні 50 % і більше перерізу бетону чи 50 % і більше площі перерізу робочої  арматури), елементи підсилення необхідно розраховувати на сприйняття повного навантаження. При цьому конструкція, що підсилюється, в розрахунку не враховується.

 При проектуванні підсилення конструкцій слід передбачати, щоб навантаження в період підсилення не перевищувало 65 % від його розрахункової величини. При складності чи неможливості досягнення потрібного ступеня розвантаження допускається виконувати підсилення під більшим навантаженням. У цьому випадку треба вводити коефіцієнт умов роботи бетону g_br1= 0,8; арматури - g_sr1 = 0,8.

     Зусилля  в елементах статично невизначених  конструкцій необхідно визначати  з урахуванням можливого їх  перерозподілу, величина якого  для підсилених конструкцій не  повинна перевищувати 25 %. При перевищенні цієї величини на окремих ділянках конструкцій останні необхідно перевіряти розрахунком, у першу чергу, на розкриття тріщин, на міцність стиснутої зони бетону.

 

      При підсиленні конструкцій попередньо напруженими стержнями величина попереднього натягу приймається за СНіП 2.03.01. Максимальна величина попереднього натягу не повинна перевищувати 0,9 розрахункового опору для стержневої і 0,7 - для дротової арматури. Мінімальну величину попереднього натягу необхідно приймати не менше 0,4 розрахункового опору арматури.

        При розрахунку елементів, підсилених попередньо напруженими стержнями, втрати  попереднього  натягу  необхідно приймати за СНіП 2.03.01. При визначенні втрат від деформацій анкерів треба враховувати обтиснення упорних пристроїв, яке може прийматися 4 мм.

Згинальні і відцентрово стиснуті елементи, що підсилюються бетоном і залізобетоном, слід розраховувати, як елементи суцільного перерізу за умови додержання конструктивних і розрахункових вимог щодо забезпечення спільної роботи старого і нового бетонів. Для цього слід передбачати спеціальні конструктивні заходи (створення шорсткості, шпонок на поверхні конструкцій, що підсилюються, установку спеціальної додаткової арматури та ін.). Повинен забезпечуватися гранично допустимий за конструктивними вимогами крок і діаметр хомутів, а також за необхідності і конструктивної арматури.

 У випадку прикладання  динамічних навантажень слід  додатково перевіряти розрахунком  міцність контакту конструкції,  що підсилюється, та обойми підсилення як збірномнолітної конструкції.

Розрахунок залізобетонних елементів, що підсилюються бетоном, арматурою і залізобетоном, слід виконувати за міцністю для перерізів, нормальних до поздовжньої осі елемента, похилих і просторових (при дії крутних моментів), а також на місцеву дію навантаження (стиск, продавлювання, відрив) згідно зі СНіП 2.03.01 та з урахуванням наявності у елементі, що підсилюється, бетону та арматури різних класів.

При підсиленні елементів  залізобетонних конструкції поперечне  армування слід конструювати замкнутим, а при підсиленні тристоронніми сорочками його слід замикати чи з'єднувати зварюванням із спеціальними анкерами з кутикової чи смугової сталі, розташованими на четвертій, небетонованій стороні елемента, передбачаючи їх захист від корозії. Поперечну в'язану арматуру приймають діаметром не менше 8 мм, зварну - діаметром 8 мм і встановлюють із кроком у 15 діаметрів поздовжньої арматури, але не більше трикратної товщини обойми і не більше 200 мм. Площу поздовжньої арматури визначають розрахунком, але її діаметр має бути не менше 16 мм для стиснутих і 12 мм для розтягнутих стержнів.

      При влаштуванні місцевого підсилення обоймою її слід завести на непошкоджені ділянки:

- на довжину не менше  500 мм і не менше п'ятикратної товщини обойми підсилення;

- на довжину анкерування  поздовжньої арматури підсилення;

- на розмір подвійної  ширини більшої грані елемента, що підсилюється, (для стерж- невих  конструкцій);

 

        При підсиленні залізобетонних каркасів одно- і багатоповерхових будинків слід керуватися такими положеннями:

- перевірні розрахунки каркасів з урахуванням дефектів і пошкоджень окремих еле- ментів, вузлів, зміщення опор виконують з урахуванням фізичної нелінійності матеріалів;

- при розрахунку і  конструюванні підсилення слід  забезпечити міцність, стійкість,  жорсткість і тріщиностійкість окремих елементів, міцність з'єднань, а також просторову жорсткість та стійкість каркаса в цілому;

- слід передбачати  у повному обсязі конструктивні  заходи, що забезпечують потрібну  жорсткість та стійкість каркасів  будинків у цілому за рахунок утворення жорсткості дисків покриттів і перекриттів, встановлення систем зв'язок, діафрагм жорсткості тощо.

 

 

                     Вимоги до виконання робіт

 

 

 Роботи з ремонту  і підсилення залізобетонних  конструкцій необхідно виконувати  за затвердженою в установленому  порядку проектною документацією,  проектом провадження робіт (далі - ППР) у відповідності з вимогами РСН 342, ДБН А.3.1-5.

 При проектуванні  підсилення залізобетонних конструкцій спеціалізованою проектною організацією слід передбачати розробку технологічної послідовності робіт із підсилення , на підставі чого розробляється проект провадження робіт, у якому повинні бути передбачені:

- схеми монтажу розвантажувальних  елементів;

- способи включення  розвантажувальних елементів у  роботу;

- способи установки  розвантажувальних елементів, що забезпечують їх проектне положення, і тимчасових опор під конструкції, що підсилюються, а також способи видалення останніх, які не викликають додаткових (не передбачених розрахунком) деформацій у конструкціях після включення в роботу бетону підсилення;

-способи підготовки  поверхні контакту конструкції,  що підсилюється, до укладення бетону підсилення;

- заходи для забезпечення  проектного положення наново  встановлюваної арматури  і захисту її від корозії;

-заходи із забезпечення  подачі, укладання та ущільнення  бетонної суміші підсилення;

-заходи догляду за  твердненням бетону підсилення і контроль його якості;

- заходи, що забезпечують  безпечне провадження робіт.

 Проектом слід передбачити способи підготовки поверхні (видалення забруднень, яке забезпечує міцність контактної зони нового і старого бетонів: створення шорсткості, шпонок різного обрису). Зруйновані шари бетону, а також забруднені вугільним пилом та промащені повинні бути видалені згідно з РСН 342

 Перед укладанням бетонної суміші повинні бути перевірені:

- правильність армування,  установки закладних елементів,  анкерів і кріплень для монтажу устаткування;

- правильність монтажу  тимчасових опор, зварювання з  закладними елементами і наново  встановленої арматури з арматурою  конструкцій, що підсилюються;

- підготовленість поверхні  контакту старого бетону з  елементами підсилення.

На всі перераховані вище роботи повинні складатися відповідні акти.

 Умови укладення  бетонної суміші та догляду  за укладеним бетоном підсилення, у т.ч. і при від'ємних температурах  повітря повинні задовольняти  вимоги СНіП 3.03.01 і ДБН А.3.1-7.

При укладанні бетонної суміші в зимових умовах особливу увагу слід приділити попередньому прогріванню конструкцій, що підсилюються, та догляду за укладеним бетоном підсилення з урахуванням його незначного об'єму.

 При бетонуванні плит перерви у бетонуванні не рекомендуються. За неможливості забезпечення безперервного бетонування шви влаштовують:

-при нарощуванні безбалкових  монолітних перекриттів - у будь-якому  місці паралельно стороні плити;

-при нарощуванні ребристих  монолітних перекриттів - у напрямку, паралельному другорядним балкам;