Абсиметов. Усиление строительных конструкций зданий и сооружений способы, методы, виды

Курсовая работа

Виды усилений конструкций зданий и сооружений

Амортизационный срок здания высчитывается еще на этапе проектирования. Он определяется, исходя из нескольких основных параметров: тип грунта, фундамент, этажность (высота строения), вид строительного материала, а также воздействие внешних сил. Но каким бы длительным не был период износа, усиление конструкции все же может потребоваться.

Условно виды усиления делятся на традиционные способы и нетрадиционные (современные).

В обоих случаях изначально проводят анализ всей конструкции, выделяя наиболее слабые зоны. Они могут быть сжаты, растянуты, подвержены крутящему моменту и прочее. Это помогает выбрать определенный тип усиления конструкции наиболее эффективно.

В местах сжатия производят наращивание конструкции путем увеличения площади поперечного сечения конструкции. В этой зоне дополнительно монтируется арматура, обойма или рубашка. Это способствует ослаблению нагрузок на ослабленное место здания или сооружения.

При растяжении конструкции в подготовленном месте устанавливается дополнительная арматура, которая впоследствии бетонируется. Как альтернатива этому способу – установка добавочного листа стройматериала в паз растяжения.

Чтобы защитить здание от крутящего момента, увеличивают площадь арматуры по всем ее направлениям, устанавливают обоймы, гильзы или замкнутые поперечные арматуры.

Если конструкция имеет 2 и более ослабленных зон , проект по усилению может содержать несколько различных видов работ.

Все эти методы хороши своей экономностью. Тем не менее, процесс усиления конструкции традиционными способами занимает слишком много времени.

Абсиметов. Усиление строительных конструкций зданий и сооружений способы, методы, виды 1Абсиметов. Усиление строительных конструкций зданий и сооружений способы, методы, виды 2

Рис. 1 и 2

Работы по усилению кирпичных простенков при реконструкции здания.

12 стр., 5827 слов

Конструкция общественного здания

... технические решения, направленные на снижение трудоемкости работ, повышение качества конструкции из монолитного бетона. Монолитные жилые и общественные здания придают большую выразительность районам, позволяют снизить ... примеров общественного здания с зальной системой является кинотеатр, проект которого и будет рассмотрен в данной курсовой работе. Кинотеатры - самые популярные зрелищные здания: в ...

2. Усиление несущих конструкций

Прочность, надежность и устойчивость любой конструкции обеспечивается за счет несущих конструкций, подразделяющихся на вертикальные и горизонтальные. Под действием определенных условий: эксплуатация, окружающей среды все конструкции через определенное время начинают разрушаться. Усиление конструкций здания применяется также в случаях реконструкции или технического перевооружения определенного помещения.

Выполнение работ по усилению несущих конструкций может оказаться необходимым не только старым зданиям, но и новым постройкам. Потребность в усилении новых зданий может возникать чаще всего вследствие допущения ошибок в процессе выполнения строительно-монтажных работ. Старым зданиям усиление становится необходимо при чрезмерном возрастании нагрузки на несущие элементы по причине увеличенной скорости старения отдельных элементов либо при изменении стабильности грунта под ними.

2.1 Усиление металлических конструкций

С целью усиления конструкций из металла применяют в работе следующие способы:

  • повышение жесткости и увеличение площади нагружаемого сечения;

  • усиление работающих на сжатие стоек;

  • использование предварительно напряженных элементов.

2.2 Усиление железобетонных конструкций

В железобетонных конструкциях усилению подлежат фундаменты, перекрытия, ригели, колонны, балки. Железобетонные фермы и балки при необходимости заменяются на новые. Перед производством данных работ производятся специализированные подготовительные операции.

2.3 Усиление конструкций из дерева

Выбор способа усиления деревянных конструкций происходит в зависимости от вида имеющегося повреждения. Для всех повреждений основное первоначальное действие – разгрузка конструкции.

Работы по усилению несущих конструкций требуют наиболее высокой квалификации рабочих, а также более тщательного контроля качества производимых работ по сравнению с обычными строительно-монтажными работами.

Абсиметов. Усиление строительных конструкций зданий и сооружений способы, методы, виды 3 Определенный способ выбирается после проведения экспертизы объекта и составления проекта. Проект должен составляться специализированной организацией.

Рис. 3 Укрепление деревянных конструкций.

3. Способы усилений конструкций зданий и сооружений

Современные способы усиления конструкций предполагают использование углеволокна. Основными его преимуществами стали:

  • быстрый монтаж;

  • практичность;

  • простота в установке;

  • возможность усиления в труднодоступных местах конструкции;

  • универсальность в применении к различным строительным материалам.

    68 стр., 33516 слов

    Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений сп

    ... категории грунтов по сейсмическим свойствам. 5 ЭТАПЫ ПРОВЕДЕНИЯ ОБСЛЕДОВАНИЙ И СОСТАВ РАБОТ 5.1 Обследование строительных конструкций зданий и сооружений проводится, как правило, в три связанных между ... столбы, пилястры; перекрытия и покрытия (в том числе: балки, ригели, арки, фермы стропильные и подстропильные, плиты, прогоны); подкрановые балки и фермы; связевые конструкции, элементы жесткости; ...

Углеволокно может быть представлено в виде холста, ленты или ламината. Крепление к конструкции происходит посредством монтажного клея, а значит трудоемкость процесса значительно снижается. Углеродные пластины идеально адаптируются к любому другому материалу и приспосабливаются к воздействию внешних факторов. К тому же внешний вид углеволокна не портит эстетических данных сооружения.

В зависимости от типа конструкции, усиление углепластиком делится на 4 основных метода:

Абсиметов. Усиление строительных конструкций зданий и сооружений способы, методы, виды 4

Рис. 4 Усиление ЖБ углеволокном

3.2 Усиление сооружений металлоконструкциями

металлоконструкции

Необходимость в использовании металлоконструкций возникает при изменении эксплуатации объекта, его перепланировке. Может потребоваться проведение усиления этим способом при выявлении ошибок проектирования, строительства, проведении сварочных работ, деформации или износа конструктивных элементов сооружения в следствии агрессивных условий или ударных нагрузок.

Усиление сооружений металлоконструкциями имеет ряд преимуществ:

  • Материал благодаря однородной структуре обладает одинаковыми свойствами по всем направлениям, что делает его надежным и прочным;

  • Металлоконструкции непроницаемы для газа и жидкостей;

  • Металлические конструкции изготавливаются при минимальном ручном труде, а значит обладают наиболее точными размерами и характеристиками;

  • Реконструкция и ремонт подобных конструкций проводится при помощи простого проведения сварочных работ.

Металлические конструкции для усиления сооружений включают в себя стяжки из арматурных стрежней или полос металла, пластины П-образной формы, металлические вставки, «обоймы», «рубашки», стержни и заклепки.

При проведении усиления сооружений металлоконструкциями основным методом является приварка усиливающих элементов , а также изменение конструктивной схемы конструкции из металла. При этом могут устанавливаться дополнительные ребра и связи. Это увеличивает жесткость конструкции. Также проводится ввод шпренгельных элементов, установка подкосов, которые уменьшают пролеты среди элементов сооружения. При этом проведение работ по усилению металлоконструкциями невозможно без предварительного разработанного и утвержденного проекта.

Способы усиления сооружений при помощи металлоконструкций различны в зависимости от типа реконструируемых объектов.

Полная реконструкция зданий и сооружений включает в себя усиление всех его элементов, включая кровлю. В данном случае проводятся общестроительные работы и разработка усиления несущих стен. При этом используется частичная перепланировка помещений, изменение их габаритов и технических характеристик.

33 стр., 16347 слов

Проектирование производства работ по усилению фундамента здания

... захваток по периметру всего фундамента, т. е. составит 27 перестановки. 1.3 Общие принципы производства работ по усилению фундамента с помощью железобетонных обойм Укрепление кладки фундаментов железобетонными ... устойчивости конструкций и частей здания в процессе ремонта фундамента. 2.4 Требования к качеству работ Согласно СНиП 12-01-2004 , производственный контроль качества работ, разрабатываемый ...

Важно при проведении работ по усилению металлоконструкциями позаботится об огнеупорных покрытиях. Металл не относится к горючим материалам, однако, при высоких температурах его эксплуатационные характеристики значительно изменяются, вплоть до полной потери эксплуатационных возможностей.

К способам защиты металлоконструкций от повреждения огнем относятся:

  • Защита конструкция при помощи огнеупорных покрытий и штукатурок;

  • Обкладка огнезащитными материалами (плиты, маты);

  • Покрытие огнеупорными красками.

План огнеупорной защиты разрабатывается на этапе проектирования работ по усилению сооружения. Здесь важно учитывать, что применение огнеупорных материалов увеличивает сечение металла. При этом металлические конструкции в начале проходят обработку, их грунтуют. После чего на металл наносятся огнеупорные покрытия.

Защита от критических температур позволяет повысить устойчивость конструкции к повреждению огнем, предотвратить деформацию металлической конструкции и препятствовать возникновению пожара.

К быстровозводимым конструкциям относятся разнообразные конструкции , монтируемые из предварительно заготовленного резерва, состоящего из унифицированных строительных элементов, в частности, сталежелезобетонных. Быстровозводимые конструкции используются также для новых жизненно необходимых объектов (водонапорные башни, бункеры, силосы, мостовые переходы и др.)

Особенности применения быстровозводимых конструкций:

  • все многообразие конструктивных форм, необходимых для аварийно-восстановительных работ и нового строительства, с различными функциональными свойствами реализуется из однотипных строительных элементов, соединяемых однотипными (болтовыми) связями, которые составляют запас (резерв) для оперативного строительства с целью предотвращения или снижения аварийных последствий;

  • использование данного резерва из мобильных унифицированных элементов позволяет оперативно принимать конструктивные решения для аварийных зданий и сооружений в соответствии с обстановкой.

Принципы усиления конструкций с помощью унифицированных строительных элементов

  • увеличение поперечных сечений старых элементов путем включения присоединяемых унифицированных элементов в работу;

  • увеличение площади опирания существующего фундамента на основание без заглубления (и практически без земляных работ);

  • устройство самонесущих стен и ограждений на собственных фундаментах;

  • обжатие старых конструкций (типа стена в обойме);

  • преднапряжение всей или части усиливаемых конструкций на бетон унифицированных элементов;

  • частичная разгрузка старой конструкции путем передачи нагрузки на каркас из унифицированных элементов с использованием поддомкрачивания старой конструкции до момента ее присоединения к новой усиливаемой. Отметим, что конструкция унифицированных элементов и конструкции из них удобны для создания предварительного напряжения ;

    27 стр., 13176 слов

    Работа «Делопроизводство» «Унифицированные системы документов ...

    ... как на отдельные документы (например, на отчет о научно-исследовательской работе) или отдельные виды продукции (например, форматы бумаги), так и на унифицированные системы документации. Унифицированная система документации (УСД) — система документации, созданная по ...

  • подвешивание старой конструкции к новому каркасу с целью разгрузки фундамента и основания. При этом возможно устройство надстройки над новой конструкцией, т.е. старую конструкцию не разрушают, а усиливают новой и ее развивают.

Например, старая конструкция подвешивается к новой. Новая легкая сталежелезобетонная конструкция в виде рам шириною 3 м (возможно, с просветами) имеет большую площадь опирания на основание. Старая конструкция продолжает обеспечивать нужный эксплуатационный режим, но, например, аварийное влияние неравномерных осадок уменьшено благодаря увеличению площади фундамента, разгрузке старой конструкции, повышению ее жесткости и многосвязности. Результатом реконструкции и усиления может являться возможность надстройки старых зданий (без их догружения) или наращивания высоты теле- и радиомачт, снижение амплитуды их колебаний, что улучшает их эксплуатационные характеристики. При этом реконструкция может производиться практически без перерыва эксплуатационного режима. Ниже приведены эскизы и макеты разнообразных конструкций и решений с помощью унифицированных элементов для аварийно-восстановительных работ и нового строительства некоторых объектов.

Список литературы:

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/yi-po-usileniyu-zdaniy/