Усиление металлических балок перекрытия. УСИЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ БАЛОК

Усиление металлических балок перекрытия. УСИЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ БАЛОК

Осуществляют увеличением сечения (выполняют их разгрузку не менее чем на 60% или устанавливают временные дополнительные опоры).

При проектировании усиления металлических балок необходимо придерживаться следующих технологических правил:

• • объем сварки должен быть минимальным;
• • сварные швы следует располагать в доступных местах;
• • необходимо по возможности избегать потолочной сварки;

. в начале производится усиление нижнего пояса, а затем верхнего.

Наиболее простой способ усиления с помощью симметричных накладкок показан на рис. 2.67.

При этом способе возникает необходимость в большом объеме потолочной сварки. При большой ширине нижней накладки можно избежать потолочных швов, однако ширина ее не должна превышать 505, в противном случае возникает значительная концентрация напряжений по кромкам балки.

Проверку прочности и устойчивости усиленной балки производят, как для цельного сечения.

Рис. 2.67. Схемы усиления балок симметричными накладками

Для повышения местной устойчивости локальных участков стенки балки устанавливают на этих участках короткие ребра жесткости, окаймляя их продольными ребрами.

Эффективным способом усиления сплошных балок являются натяжные устройства, которые обеспечивают стабильную величину предварительного напряжения, не зависящую от податливости анкеров и вытяжки затяжек. Такие способы позволяют регулировать усилие предварительного напряжения в нижнем поясе балки.

При завышении нагрузки на балку приваривают на стенке двутавра (если можно — на полке) плоские металлические накладки, балки очищают от коррозии, наносят защитное покрытие, как показано на рис. 2.68.

Если применена балка нерасчетного сечения, то ее усиливают обетонированием, как показано на рис. 2.69.

Рис. 2.68. Усиление балок плоскими накладками

Рис. 2.69. Усиление балки обетонированием

К существующей балке приваривается арматура (продольные стержни и хомуты), устанавливается опалубка и укладывается бетон. После снятия опалубки наносится слой раствора торкретированием.

Если нарушена заделка балок на опорах (в стенах), их усиливают постановкой шпренгелей, как показано на рис. 2.70.

Рис. 2.70. Усиление балки шпренгелем

К нижней полке балки приваривают тяж из арматурной стали, по середине длины вставляют и закрепляют распорку, создающую предварительное напряжение в тяже — шпренгеле. Конструкцию очищают от продуктов коррозии и наносят защитное покрытие.

Стенки балок усиливают короткими ребрами жесткости, сплошные балки усиливают, натяжными устройствами регулируют усиление предварительного напряжения в нижнем поясе балки.

Усиление ферм осуществляют подведением новых конструкций, введением дополнительных элементов решетки, изменением конструкции и увеличением сечений отдельных элементов (выбор зависит от причин, вызвавших усиление). Усиления верхнего пояса ферм можно добиться за счет включения в его работу железобетонных плит покрытия.

Погнутость стержней решетки исправляют увеличением сечения решетки, или устанавливают предварительно напряженные элементы, увеличивают несущую способность — установкой третьего пояса (шпренгельной системы) в пределах высоты фермы или путем его закрепления в нижних опорных узлах, а также надстройкой висячих (вантовых) систем.

Усиление соединений сварных швов выполняют увеличением их длины. Наращивание швов производят электродами Э-42, Э-42А диаметром не менее 4 мм при силе тока 220 А со скоростью, при которой за один проход размер катета не превышает 8 мм.

Усиление заклепочных соединений осуществляют высокопрочными болтами с предварительным напряжением.

Усиление металлических конструкций учебник. Бельский М.Р. - Усиление металлических конструкций под нагрузкой

Автор :Бельский М.Р. Название :Усиление металлических конструкций под нагрузкой Издательство : Год : 1975 Формат :PDF Размер : 18МВ Страниц :120 Язык : РусскийВ книге описаны средства и методы усиления металлических конструкций под нагрузкой в условиях действующих предприятий. Особое внимание уделено вопросам усиления стоек рам каркасов зданий и сооружений. Приведены практические методы расчета и производства работ по усилению металлических конструкций.Книга предназначена для инженеров-строителей, проектировщиков и производителей работ.Определение необходимости и способов усиления металлических конструкцийОбследование конструкций, находящихся под нагрузкой, и их усилениеПричины аварий, вызывающих необходимость усиления конструкцийКлассификация усилений; Предварительное напряжение при усилении конструкцийУвеличение жесткости рамных сооружений, конструкций и их элементовУвеличение пространственной жесткости рамных сооружений и отдельных конструкцийПредварительное напряжение при увеличении жесткости конструкцийПостановка дополнительных ребер, листов и распорокПрименение предварительно напряженных тяжей и оттяжекУвеличение жесткости узлов и сопряженийУсиление рам жесткими диагональными раскосами, подкосами и гибкими связямиУсиление рам жесткими ригелями и диагональными раскосамиУсиление подведением новых конструкций (элементов) и изменением конструктивных схемПодведение новых конструкций и введение новых дополнительных элементов для усиления отдельных конструкцийОсновные приемы изменения конструктивной схемыПревращение балочных разрезных конструкций в неразрезныеПревращение балочных конструкций в шпренгельныеУсиление увеличением сечений элементовОбласть применения способа и его особенностиВыбор материала для усиленияУсиление изгибаемых элементовУсиление центрально растянутых элементовУсиление внецентренно растянутых элементовУсиление центрально сжатых элементовУсиление внецентренно сжатых элементов

Источник: https://balki-v-interere.postroivsesam.info/stati/osnovnye-sposoby-usileniya-balok-prichiny-oslableniya-balok

Усиление ферм под нагрузкой. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Пособие дополняет, развивает и детализирует раздел «Дополнительные требования по проектированию конструкций зданий и сооружений при реконструкции» СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».

Приведенные в Пособии положения распространяются на эксплуатируемые стальные конструкции, которые сохраняются (с усиленней или без него) в составе несущих конструкций зданий и сооружений после их реконструкции, а также на имеющие существенный физический износ стальные конструкции, для которых усиление является мерой, обеспечивающей их соответствие требованиям дальнейшей нормальной эксплуатации.

1.2. Элементы конструкций, вводимые дополнительно или взамен демонтируемых, должны проектироваться в соответствии с указаниями действующих норм и государственных стандартов.

Сохраняемые конструкции проверяются с учетом требований СНиП II-23-81* и дополнительных положений настоящего Пособия. В Пособии приведены отмененные нормативные документы (ГОСТы, СНиПы и др.), которые могут быть использованы только в качестве справочного материала.

1.3. При разработке проектной документации следует:

предусматривать меры по обеспечению надежности и долговечности зданий и сооружений;

принимать конструктивные решения и методы производства работ, реализуемые, как правило, без остановки производственного процесса в эксплуатируемых зданиях и сооружениях или совмещаемые по времени с технологическими остановками таких процессов;

учитывать перспективы развития производства, возможность повторных (в будущем) реконструкций и модернизаций;

принимать проектные решения, обеспечивающие экономное расходование материалов, топливных и энергетических ресурсов, снижение стоимости, трудоемкости и сокращение сроков выполнения работ по усилению;

учитывать условия производства работ по усилению (стесненность монтажной площадки, возможность использования механизмов, дополнительные мероприятия по технике безопасности и охране труда, необходимость контроля качества работ и т. п.).

1.4. Основные технические решения, принимаемые при разработке проектов реконструкции и усиления, следует обосновывать путем сравнения конкурентоспособных вариантов, учитывая при этом последствия (стесненность монтажной площадки или остановку производства на время выполнения работ по усилению).

1.5. Проектирование усиления стальных конструкций по Сравнению с обычным проектированием имеет ряд существенных особенностей, которые должны учитываться как при организации проектных работ, так и в процессе разработки и оформления проектной документации.

Основные из них:

проведение большого объема изысканий, связанных с обследованием усиливаемых конструкций, выявлением их фактического состояния, характеристик металла, из которого они выполнены, анализом причин появления имеющихся дефектов и повреждений и оценкой технического состояния конструкций;

выполнение расчетов по нескольким вариантам расчетных схем для оценки возможного отрицательного влияния обычно не учитываемых факторов (податливости или несмещаемости фундаментов, возможного проявления эффектов неразрезности, участия в работе каркаса ограждающих конструкций и оборудования и т. п.);

учет уровня фактической нагруженности усиливаемых под нагрузкой конструкций в процессе выполнения работ по усилению и учет влияния действующих во время усиления напряжений на несущую способность усиливаемой конструкции;

влияние последовательности и технологии выполнения работ по усилению на поведение усиливаемой конструкции, необходимость комплексного решения вопросов конструирования и выбора способа усиления с обязательным отражением этих вопросов в проектной документации.

1.6. Проектная документация с учетом изменения параметров и свойств конструкций и режимов эксплуатации должна охватывать следующие стадии работы конструкций:

А - предшествующая началу работ по усилению, на которой требуется проверить с учетом фактического состояния возможность эксплуатации конструкций до их усиления или замены и разработать в необходимых случаях временные мероприятия по содержанию конструкций и ограничению режимов эксплуатации;

Б - соответствующая периоду выполнения работ по усилению, на которой следует разработать необходимые мероприятия, обеспечивающие работоспособность конструкций по временной схеме;

В - соответствующая режиму эксплуатации конструкций после усиления, на которой необходимо обеспечить работу конструкций в изменившихся условиях.

В необходимых случаях, с целью выявления фактического положения конструкций, возможного роста деформаций и изменения напряженного состояния, проектом должно быть предусмотрено проведение инструментальных наблюдений за состоянием конструкций на стадиях А и Б, а также с использованием приборов и специальных контрольно-сигнальных устройств - на стадии В.

Усиление металлических колонн. Технология усиления обоймой

Использование комбинированной обоймы для укрепления стволов колонн позволяет обеспечить стойкость конструкции, как перед динамическими, так и перед статическими нагрузками. Стандартным вариантом исполнения данного метода считается усиление колонн металлической обоймой, но специалисты рекомендуют изначально просчитывать дополнение каркаса железобетонными вставками с замкнутыми стальными хомутами.

Перед выполнением монтажных операций следует выполнить насечки в структуре ствола глубиной до 5 мм. Поверхность колонны также очищается от инородных частиц и защищается от коррозии. Основу каркаса обоймы составит конструкция из поперечных планок и продольных металлических уголков. Продольные компоненты усаживаются на цементно-песчаный раствор и зажимаются струбцинами. Далее по всей длине ствола к уголкам необходимо приварить точечной сваркой поперечные планки, выдерживая шаг порядка 50-60 см.

К преимуществам усиления колонн стальными обоймами можно отнести скорость монтажа и конструкционную гибкость схемы крепления. Сразу после завершения установки каркаса ствол будет готов к принятию расчетных нагрузок, а в дальнейшем при необходимости каркас можно будет модифицировать, внося дополнительные элементы крепежа. Но основную задачу укрепления обойма сможет выполнить только при условии плотного прилегания стяжек и планок с уголками к поверхности колонны. Качество же фиксации определяется гладкостью ствола и его геометрией.

Методические рекомендации по технологии усиления металлических конструкций.

1.1. Настоящее Пособие дополняет, развивает и детализирует раздел «Дополнительные требования по проектированию конструкций зданий и сооружений при реконструкции» СНиП II-23-81 * «Стальные конструкции».

Приведенные в Пособии положения распространяются на эксплуатируемые стальные конструкции, которые сохраняются (с усиленней или без него) в составе несущих конструкций зданий и сооружений после их реконструкции, а также на имеющие существенный физический износ стальные конструкции, для которых усиление является мерой, обеспечивающей их соответствие требованиям дальнейшей нормальной эксплуатации.

1.2. Элементы конструкций, вводимые дополнительно или взамен демонтируемых, должны проектироваться в соответствии с указаниями действующих норм и государственных стандартов.

Сохраняемые конструкции проверяются с учетом требований СНиП II-23-81 * и дополнительных положений настоящего Пособия. В Пособии приведены отмененные нормативные документы (ГОСТы, СНиПы и др.), которые могут быть использованы только в качестве справочного материала.

1.3. При разработке проектной документации следует:

предусматривать меры по обеспечению надежности и долговечности зданий и сооружений;

принимать конструктивные решения и методы производства работ, реализуемые, как правило, без остановки производственного процесса в эксплуатируемых зданиях и сооружениях или совмещаемые по времени с технологическими остановками таких процессов;

учитывать перспективы развития производства, возможность повторных (в будущем) реконструкций и модернизаций;

принимать проектные решения, обеспечивающие экономное расходование материалов, топливных и энергетических ресурсов, снижение стоимости, трудоемкости и сокращение сроков выполнения работ по усилению;

учитывать условия производства работ по усилению (стесненность монтажной площадки, возможность использования механизмов, дополнительные мероприятия по технике безопасности и охране труда, необходимость контроля качества работ и т. п.).

1.4. Основные технические решения, принимаемые при разработке проектов реконструкции и усиления, следует обосновывать путем сравнения конкурентоспособных вариантов, учитывая при этом последствия (стесненность монтажной площадки или остановку производства на время выполнения работ по усилению).

1.5. Проектирование усиления стальных конструкций по Сравнению с обычным проектированием имеет ряд существенных особенностей, которые должны учитываться как при организации проектных работ, так и в процессе разработки и оформления проектной документации.

Основные из них:

проведение большого объема изысканий, связанных с обследованием усиливаемых конструкций, выявлением их фактического состояния, характеристик металла, из которого они выполнены, анализом причин появления имеющихся дефектов и повреждений и оценкой технического состояния конструкций;

выполнение расчетов по нескольким вариантам расчетных схем для оценки возможного отрицательного влияния обычно не учитываемых факторов (податливости или несмещаемости фундаментов, возможного проявления эффектов неразрезности, участия в работе каркаса ограждающих конструкций и оборудования и т. п.);

учет уровня фактической нагруженности усиливаемых под нагрузкой конструкций в процессе выполнения работ по усилению и учет влияния действующих во время усиления напряжений на несущую способность усиливаемой конструкции;

влияние последовательности и технологии выполнения работ по усилению на поведение усиливаемой конструкции, необходимость комплексного решения вопросов конструирования и выбора способа усиления с обязательным отражением этих вопросов в проектной документации.

1.6. Проектная документация с учетом изменения параметров и свойств конструкций и режимов эксплуатации должна охватывать следующие стадии работы конструкций:

А - предшествующая началу работ по усилению, на которой требуется проверить с учетом фактического состояния возможность эксплуатации конструкций до их усиления или замены и разработать в необходимых случаях временные мероприятия по содержанию конструкций и ограничению режимов эксплуатации;

Б - соответствующая периоду выполнения работ по усилению, на которой следует разработать необходимые мероприятия, обеспечивающие работоспособность конструкций по временной схеме;

В - соответствующая режиму эксплуатации конструкций после усиления, на которой необходимо обеспечить работу конструкций в изменившихся условиях.

В необходимых случаях, с целью выявления фактического положения конструкций, возможного роста деформаций и изменения напряженного состояния, проектом должно быть предусмотрено проведение инструментальных наблюдений за состоянием конструкций на стадиях А и Б, а также с использованием приборов и специальных контрольно-сигнальных устройств - на стадии В.

Усиление металлических конструкций. Как усиливают металлоконструкции?

Усиление металлоконструкций может быть выполнено с помощью различных армирующих элементов и накладок. Благодаря проведению таких работ можно существенно сэкономить средства на реконструкции построек и увеличить срок службы зданий. В результате технологического процесса по усилению строительных металлоконструкций здание снова возвращается к своей нормальной жизни.

При этом работы по усилению металлических конструкций могут быть выполнены по неотложным причинам, если здание находится в аварийном состоянии. Также существует капитальное и перспективное усиление металлических конструкций здания. Перед основательным укреплением может быть выполнено временное армирование необходимых элементов сооружения.

Усиление металлоконструкций: в чем заключаются особенности данного технологического процесса

Выполнение подобных восстановительных работ осуществляется строго в соответствии с разработанными рекомендациями и нормами. Усиление металлоконструкций производится в определенной последовательности. Вначале тщательно анализируется вся имеющаяся документация по конкретному строительному объекту и оценивается качество проектирования имеющихся металлоконструкций. Если никаких отклонений от проекта в промышленных или жилых зданиях, выполненных из этого материала, не обнаруживается, то выясняются причины нарушений геометрии и целостности сооружений.

Полученные результаты позволяют разработать наиболее эффективный проект усиления конструкций и подготовить профессиональное экспертное заключение. Благодаря применению современных технологий армирования и строительных материалов высокого качества можно гарантировать эффективность выполненных работ и сокращение производственных затрат.

Усиление металлоконструкций является таким же трудоемким процессом, как и строительство зданий. На первом этапе на участке расположения здания устанавливаются растяжки, бандажи, дополнительные стропила и временные опоры. При наличии повреждений в рамах, фермах, балках, колоннах рядом размещаются аналогичные конструкции, с помощью которых происходит разгрузка поврежденных металлоконструкций. Поврежденные элементы могут быть дополнены элементами из металла, которые закрепляются с помощью болтов, заклепок или сварки. Еще один вариант усиления металлоконструкций заключается в полной замене отдельных связей аналогичными элементами. Для усиления перекрытий применяются связи, которые удерживают балки в каждом пролете арки строго горизонтально.

Для того чтобы повысить способность здания выдерживать высокие нагрузки, применяются:

• ненапрягаемые элементы;
• гибкие затяжки для пролетных конструкций, предварительно напряженные;
• шпренгельные элементы;
• инвентарные опоры;
• ветви опор;
• монтажные стойки на стреле крена и другие.

Усиление стенки двутавра. Швеллер и двутавр: отличия

Достаточно взглянуть на две эти разновидности металлоконструкций: при визуальном сходстве они имеют значительные технические отличия.

Двутавровая балка представляет собой стенку с перпендикулярными полками одинаковой ширины, чаще всего равноудаленными от центра полки.

Швеллер – это профиль, имеющий вид стенки с прикрепленными к ней одной стороной полками. В разрезе он напоминает букву «П».

Эти отличия имеют не только внешнее значение, они также влияют на технические характеристики изделий. Иногда полки швеллера могут быть немного завалены внутрь – такой профиль способен выдержать повышенную нагрузку и обладает большей надежностью, чем стандартный П-образный.

Чем отличается швеллер от двутавра?

1. Прочностью . Степенью выносливости двутавровые балки значительно опережают швеллера. Это обусловлено наличием двух полок с обеих сторон, благодаря которому изделие обладает большей жесткостью. По прочности один двутавр способен заменить два швеллера. На надежность сооружения также оказывает влияние узел крепления двутавра и швеллера. Это крепление, с помощью которого профиля соединяются между собой, а также крепятся к опорным конструкциям или трубам.
2. Материалом . Балки с двутавровым сечением изготавливается исключительно из металлов и сплавов с повышенным индексом прочности, в то время как швеллера могут быть в том числе деревянными и алюминиевыми.
3. Весом . Сравнивая вес швеллеров и двутавров, целесообразно брать за основу изделия с одинаковыми номерами, изготовленные из одного и того же металла. Так, вес стального двутавра среднего размера (№14) – 16,9 кг/пог. м, такого же размера стального швеллера – 12,3 кг/пог. м.