ВИДЫ РАЗГРУЖАЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

  Жесткие разгружающие элементы, введение которых сопровождается повышением степени внешней статической неопределимости усиливаемой конструкции, применяются в виде металлических и железобетонных стоек, подкосов, полу раскосов, портальных рам и т. п.
  Такие элементы усиления рекомендуется применять с тем, чтобы обеспечить своевременное включение их в работу. Степень предварительного напряжения может быть незначительной, обеспечивающей устранение люфтов между усиливаемой конструкцией и разгружающими элементами.
  Жесткие разгружающие элементы, введение которых сопровождается изменением места передачи нагрузки, применяются в виде металлических или железобетонных балок, располагаемых сверху или снизу усиливаемой конструкции.
  Характерной особенностью этого вида усилении является наличие зазора между усиливаемой конструкцией и распределительными балками по длине между точками контакта.
  Гибкие разгружающие элементы применяются в виде:– крестовых связей и подвесок из арматурной стали и прокатных профилей;
– балок из прокатных профилей, шпренгельных балок, сборных и монолитных железобетонных балок;– двухконсольных кронштейнов и подкосов из прокатных профилей;
– горизонтальных, диагональных, шпренгельных затяжек из арматурной стали, прокатных профилей и (реже) листовой стали и шарнирно-стержневых цепей из арматурной стали, прокатных профилей и (реже) канатов;
– горизонтальных и наклонных тяжей и хомутов из арматурной стали;
– обойм и приставных стоек из прокатных профилей и листовой стали;
– коротких консолей – опорных столиков из прокатных профилей.
  Гибкие разгружающие элементы в подавляющем большинстве случаев выполняются предварительно напряженными.
  Жесткие разгружающие элементы в виде стоек, портальных рам, подкосов и полураскосов применяются, в основном, для усиления ригелей и стоек железобетонных рам, балок сборных и монолитных перекрытий, воспринимающих значительные вертикальные нагрузки (рис.1), а подвесные опоры в виде подкосов – для усиления рам, воспринимающих значительные горизонтальные нагрузки. При этом постановка подкосов, разгружающих ригель и стойки рам (в пределах этажа), способствует увеличению обшей жесткости каркаса здания.

Установка стоек между ригелями перекрытий
 Рис. 1. Установка стоек между ригелями перекрытий:
1 — ригели рамы; 2 — колонны рамы; 3 — плиты перекрытий; 4 — метал¬ическая стойка между ригелями перекрытий (труба, двутавр, коробка из швеллера или уголков); 5 — анкерные устройства для стоек; 6 — отверстия в плитах для пропуска тяжей анкерных устройств.

  Жесткие элементы в виде дополнительных опор-стоек могут применяться также для усиления (в том числе, создания неразрезности) стропильных ферм (рис. 2, 3).

Установка диагональных подкосов
Рис. 2. Установка диагональных подкосов:
1 — усиливаемая безраскосная ферма; 2 — диагональные подкосы (железобетонные из прокатного металла); 3 — элементы включения подкосов в работу (клинья, плоские домкраты, вкладыши из бетона на расширяющемся цементе НЦ—20 ИЛИ НЦ—40.

Установка дополнительных опор
Рис. 3. Установка дополнительных опор:
1 — усиливаемая ферма; 2 — существующие колонны; 3 — дополнительные опоры, в виде стоек, подведенные под промежуточные узлы фермы; 4 — фундамент под дополнительные опоры; 5 — приспособления для включения дополнительных опор в работу (клинья, плоские домкраты, винты и др.).

  Ввод и напряженное состояние указанных выше элементов осуществляется подклинкой, с помощью домкратов или напряженных затяжек. При этом следует стремиться к максимальной разгрузке конструкции к моменту ее усиления, так как перераспределяться по новой схеме будет только нагрузка, приложенная к конструкции после включения в работу усиления. При невозможности эффективной разгрузки усиливаемой конструкции выполняется предварительный подъем ее в месте установки дополнительной опоры. Усилие подъема может определяться исходя из величины прогиба конструкции.
  Жесткие элементы в виде распределительных балок применяются, главным образом, для частичного разгружения ребристых монолитных перекрытий (рис. 4).

Подведение балочной клетки из прокатного металла
Рис. 4. Подведение балочной клетки из прокатного металла:
1 — главные балки существующего перекрытия; 2 — второстепенные балки существующего перекрытия; 3 — плита существующего перекрытия; 4 — колонны существующего каркаса; 5 — главные балки балочной клетки из двутавра; 6— второстепенные балки балочной клетки; 7 — металлические обоймы вокруг колонн; 8 — металлические консоли; 9 — пластины-клинья для включения балочной клетки в работу.

  При постановке, распределительных балок сверху усиливаемой конструкции уменьшается трудоемкость производства работ по усилению, но создаются неудобства для передвижения людей и напольного транспорта, перепады отметок перекрытия. Нагрузка от распределительных балок на существующую конструкцию передается через опорные подушки в виде стальных листов.
  При невозможности создания перепадов высот на перекрытии распределительные балки подвешиваются снизу усиливаемой конструкции. Нагрузка от балок на существующую конструкцию передается через тяжи, пропущенные в отверстия перекрытия и заанкеренные с помощью стальных пластин.
  Зазор между усиливаемой конструкцией и распределительными балками принимается не менее максимальной величины прогиба вышерасположенного элемента (распределительной балки или усиливаемой конструкции).
  Гибкие элементы в виде крестовых связей и подвесок применяются при необходимости усиления ригелей или балок перекрытий отдельных этажей многоэтажных зданий (рис. 5), когда несущие конструкции вышележащих этажей или колонны имеют излишний запас прочности. Гибкие элементы менее эффективны по сравнению с жесткими, однако позволяют в меньшей степени стеснять свободное пространство помещений.

Установка гибких крестовых связей
Рис. 5. Установка гибких крестовых связей:
1 — ригели рамы; 2 — колонны рамы; 3 — плиты перекрытий; 4 — тяжи; 5 — анкерные устройства на колоннах в виде металлических обойм; 6 — анкерные устройства на ригеле в виде балок из швеллера; 7 — натяжная муфта; 8 — отверстия в плитах для пропуска тяжей.

  Крепление крестовых связей и подвесок к колоннам и передача нагрузки от усиливаемой конструкции осуществляется с помощью специальных анкерных устройств в виде прокатных профилей или металлических обойм. Их предварительное напряжение производится, чаще всего, с помощью натяжных муфт.
  Упругоподатливые балки (рис. 6) применяются для усиления и частичной разгрузки сборных железобетонных ребристых плит, сборных балок, плит и балок монолитных перекрытий.

Подведение разгружающих балок на хомутах
Рис. 6. Подведение разгружающих балок на хомутах:
1 — усиливаемая балка; 2— разгружающая металлическая балка; 3 — ребра жесткости; 4 — хомуты для крепления разгружающей балки; 5 — пластина-держатель хомутов; б — отверстия, просверленные в плите для пропуска хомутов; 7 — пластины-крылья для включения разгружающих балок в работу.

  Включение сборных железобетонных балок и балок из прокатных профилей в работу осуществляется подклинкой, шпренгельных – путем натяжения затяжки шпренгеля, а монолитных железобетонных балок (формально) – после приобретения бетоном усиления заданной прочности.
   Двухконсольные кронштейны и подкосы применяются при необходимости уменьшения расчетного пролета балок сборных и монолитных перекрытий (рис. 7), т. е. усиления их несущей способности по нормальным и наклонным сечениям, а также при нарушении анкеровки арматуры.

Подведение разгружающих кронштейнов
Рис. 7. Подведение разгружающих кронштейнов:
1 — усиливаемые балки; 2 — колонна; 3 — разгружающий кронштейн; 4 — поперечные связи по нижнему поясу; 5 — опора кронштейна; 6 — упорное устройство с натяжным болтом.

  Кронштейны и подкосы устанавливаются попарно со стороны боковых граней усиливаемой конструкции и соединяются между собой опорными элементами.
  Высота опорной части кронштейна принимается равной высоте опорных частей усиливаемых балок. Длина вылета консолей не превышает 1/4–1/6 пролета балки.
  Включение кронштейнов в совместную работу с усиливаемой конструкцией осуществляется расклиниванием с контролем прогиба или подвеской тарированного груза весом, равным величине опорной реакции, и укладкой в образовавшийся зазор фиксирующих прокладок, а включение в работу подкосов – с помощью затяжек с натяжными муфтами (с контролем натяжения).
  Затяжки применяются при усилении плит и балок сборных покрытий  балок ребристых монолитных перекрытий  и при усилении (в том числе путем создания неразрезности) стропильных балок  и растянутых элементов ферм (рис. 8).

Усиление нижнего пояса фермы
Рис. 8. Усиление нижнего пояса постановкой предварительно напряженной затяжки из арматурной стали:
1 — усиливаемая ферма; 2 — затяжка из предварительно напряженной арматуры диаметром 25—40 мм класса А—III; 3 — торцевой упорный лист; 4 — распорка; 5 — стяжной хомут.

  Шарнирно стержневые цепи применяются, преимущественно, при усилении сборных балок, балок монолитных ребристых перекрытий и стропильных ферм и балок (рис. 9).

Установка шарнирно-стержневых цепей
Рис. 9. Установка шарнирно-стержневых цепей:
1 — усиливаемая балка; 2 — шарнирно-стержневая цепь, состоящая из двух уголков или стержней; 3 — стойки из швеллера или двутавра; 4 — опорное устройство; 5 — опорные детали из швеллера; 6 — пластина с отверстием для подвески натяжного груза.

 

Баннер 468x60