а. обвязка канатом отсеченной части стены, б. схемы запасовки каната при валке стены с предварительным ее подрубанием.

- уменьшение несущей способности грунта.

— ослабление конструкции фундамента;

— увеличение нагрузки в здании;

— увеличение нагрузок на существующие фундаменты за счет надстроек этажей;

— разрушение кладки фундамента или снижение его гидроизолирующих свойств;

— ухудшение условий устойчивости фундаментов либо грунтов в их основании;

— увеличение деформативности грунтов;

— замены деревянных перекрытий железобетонными, изменения технологии и пр.;

— непрерывное развитие недопустимых перемещений конструкций.

Основная суть усиления оснований заключается, прежде всего, в укреплении грунтов, связывании частиц, из которых они состоят. На практике встречаются разные способы усиления.

Одним из общих методов реконструкции фундамента и кладки строения является метод инъекционных свай или стяжек. Метод инъекционной реконструкции применяется и особо эффективен как для кладок из пористых искусственных материалов (кирпич, известняк), так и для валунных или смешанных кладок стен подвалов и фундамента.

1 – зона распростр раствора 2 –броинъекционные скважины

Силикатизация - Нагнетание силиката натрия (Лессы, Мелкие пылеватые пески, Пески)

Электро-силикатизация - Последовательное нагнетание растворов силиката натрия и хлористого кальция при действии постоянного электрического тока.

Цементизация -Нагнетание цементной суспензии

Смолизация - нагнетание раствора карбамидной смолы с отвердителем.

Термическое закрепление - Сжигание топлива в скважине, устроенной в усиливаемом грунте.

Механичес­кое закрепление - механическое воздействие на грунт: катки, трамбовки.

Понижение уровня грунтовых вод - устройство дренажа вокруг реконструируемого здания

11(2) Усиление каменных столбов и простенков

Устроийство стальной обоймы

1 – Усиливаемый столб (простенок)

2 – уголки обоймы 3 – поперечные планки

4 – сварка 5 – штукатурка

Так же усиливают при помощи: кирпичной обоймой из кирпича на ребро, железобетонная обойма (стержни 13мм и хомуты 5-6 мм, бетон В15)

Разгрузка с последующей заменой простенка

Устройство накладных поясов из швеллеров или уголков

1 – простенок 2 – накладки из швеллер, уголков

3 – стяжные болты 4 - штукатурка

Частичное или полное заполнение проемов кладкой

1– простенок 2 – оконные проемы 3 – кладка и зкирпича М75-100 раствор М50-75 4 – шов расклиниваемый метал. пластинами

Устройство сердечника из метал профилей

Рис. 6.5.3.

Схема усиления стеновых панелей металлическими стойками: в - разрез, общий вид сбоку; б — конструкция колонны усиления 1 - уголок 100S10 мм пристввной колонны усиления; 2 — ригель; 3 — усиленный фундамент; 4 — полоса 60S6Q мм, 1 = 80 мм; 5 — подбетонка; 6 — уголок 63S6 мм, 1=100 мм; 7 — планка- полоса 80S8 мм, 1=100 мм; 8 - пластина 450S150S 8мм

12(1)Основные параметры сооружений, определяемые для оценки сейсмостойкости объекта.

- Объемно-планировочные и конструктивные решения, должны обеспечивать, как пра­вило, симметричность и регулярность распределения в плане и по высоте здания масс, жесткостей и нагрузок на перекрытия;

- Материалы, конструкции и конструктивные схемы, должны обеспечивать наименьшие значения сейсмических нагрузок (легкие материалы, сейсмоизоляцию, другие системы дина­мического регулирования сейсмической нагрузки);

- Должна создавать возможность развития в определенных элементах конструкций допустимых неу­пругих деформаций;

- несущая способности конструкций должна определятся по результатам их обследования и оценки технического состояния путем выполнения расчета здания на расчетное сейсмическое воздействие.

- должна учитываться пространственная работа конструкций;

- действительная работа узлов сопряжения элементов, в том числе каркаса и стенового запол­нения;

- перераспределение усилий за счет развития пластических деформаций, в том числе трещи-нообразования;

- соответствие конструктивной и расчетной схем;

- совместную работу элементов каркаса и перекрытия;

- податливость грунтового основания.

- основные размеры сооружения и конструкций

- Уровень сейсмостойкости сооружения - оценка сейсмостойкости сооружения в баллах сейсмической шкалы.

- Проектный уровень сейсмостойкости сооружения - уровень сейсмостойкости, принятый в проекте.

- Динамическая расчетная схема

- Техническое состояние сооружения

12(2) Ремонт и усиление перемычек

Приварка дополнительной арматуры

1- усиливаемая перемычка

2- оголенная рабочая армат

3- дополнит приварив арматура

4- арматурные коротыши

5- бетон

Наклейка метал. полос на полимеррастворе (или установка арматуры в пазы (разрез 3-3))

1-перемычка 2- мет. полоса или арматура 3 –полимерраствор 4 - анкера

Разгрузочная рама

3- прокатный металл 5 - стойки

Установка накладок из уголков 3 –накладк из уголков 4 - тяжи

13.1 Влияние характера дефектов конструктий приразработке вариантов ее усиления

Строительные конструкции усиливают в двух случаях. Первый — когда в процессе эксплуатации в них возникли дефекты и повреждения: трещины, искривления, провисания, коррозия и т. п. Тогда способ усиления зависит от вида и степени повреждений, а сама конструкция усиления и сечения ее элементов определяется расчетом, который учитывает остаточную несущую способность существующей конструкции и действующие на нее нагрузки. Однако при угрожающем состоянии эксплуатируемых конструкций усиление представляет собой оперативные противоаварийные меры временного характера — тут вопрос стоит о предотвращении обрушения, и времени для тщательной разработки, изготовления и монтажа усиливающих конструкций не всегда остается, потому зачастую приходится принимать решения, наиболее просто и быстро осуществимые.
Второй случай — когда предполагается увеличить нагрузку на конструкцию (при надстройке или реконструкции зданий, перепланировке помещений, замене оборудования и т. п.). Тогда необходимость усиления конструкции определяется расчетом ее действительной несущей способности (с учетом фактических размеров сечений, характеристик материалов и наличия дефектов) и сравнением ее с усилиями от ожидаемых нагрузок.
При всем разнообразии приемов усиления все они базируются на двух принципах — уменьшении усилий (изгибающих моментов, продольных и поперечных сил) в конструкции или увеличении ее несущей способности. В первом случае конструкцию разгружают (т. е. передают всю или часть нагрузки на другую — усиливающую — конструкцию). Разгружение зачастую осуществляют за счет изменения расчетной схемы существующей конструкции (например, превращают балку из однопролетной в двухпролетную, подводя под нее дополнительную опору). Во втором случае увеличивают (наращивают) сечение конструкции или увеличивают сопротивление материала (например, за счет поперечного обжатия). Конечно, такое разделение достаточно условно — часто в одном приеме усиления используют оба принципа.

13.2. Устройство проемов в каменных стенах.

Перед пробивкой отверстий размечают их положение и, если нужно, устанавливают подмости. Они должны быты такой высоты, чтобы место пробивки находилось на уровне груди рабочего: в таком положении удобнее и легче работать. Отверстия для электрокабелей и труб диаметром до 40 мм просверливают электрической сверлильной машиной, переносными станками или пробивают шлямбуром. Пилообразный конец шлямбура приставляют к намеченному месту (шлямбур держат перпендикулярно стене) и, ударяя кувалдой по тупому концу, периодически поворачивают его вокруг оси. Вращать шлямбур необходимо для того, чтобы он не оказался забитым в кладку подобно штырю. Через некоторое время шлямбур вынимают из гнезда и освобождают от кусочков кирпича и пыли. Прямоугольные отверстия пробивают скарпелем, отбойным молотком или электромолотком, начиная с верхней части отверстия. Сначала выбивают верхний кирпич, раскалывая его скарпелем и легкой кувалдой. Затем, забивая скарпель под постель или в вертикальный шов, выбивают следующий кирпич и т.д. При толстых стенах отверстия пробивают сначала с одной стороны на половину толщины стены, а затем с другой. Борозды пробивают следующим образом. Сначала на одном из ее концов делают гнездо по сечению борозды, затем последовательно выбивают другие кирпичи по намеченной линии. Если в процессе работы приходится выбивать не целый кирпич, а часть его, то на линии границы откола кирпича сначала делают насечку, ударяя кувалдой по скарпелю, а потом уже выбивают кирпич. Узкие борозды-пазы в кирпичной кладке выбирают бороздоделом. Этим же инструментом высверливают гнезда диаметром до 75 мм.

Схема закладки стальных балок
перемычки при пробивке проемов
в стенах. 1 - контур проема, 2 - стальная балка

Перед пробивкой отверстий и проемов (рис. 2) сначала над размеченным проемом 1 делают с обеих сторон стены борозды глубиной в '/2 кирпича. В борозды закладывают железобетонные перемычки или стальные балки 2. Длина закладываемых отрезков должна быть на 0,5 м больше ширины проема. На концах и в пролете через 1...1,5 м балки стягивают между собой болтами. Все промежутки между верхом балок и кладкой за-чеканивают жестким цементным раствором и только после его затвердевания начинают пробивать проем. Дальнейшую пробивку проема ведут сверху вниз. Сначала с обеих сторон ниже перемычки пробивают борозды. Затем, углубляя и расширяя их, делают в стене сквозную щель на ширину проема, а дальше разбирают кладку рядами, применяя ручной или механизированный инструмент

14.1.Основные визуальные критерии определения причин трещинообразо-вания в зданиях с каменными несущими стенами.

1.шелушение, растрещивание либо просадка. покрытий (Деф. и разрушение

материала стены, влияние попеременного замерзания и оттаивания

влаги) На несущую способность не влияет.

2) растрескивание или отслоение штукатурных слоев (деформация или

Разрушение материала стены под стеной. На несущ. способ. не влияет

3) трещины в кладке имеющие характер параболичеких кривых(деф. грунта в

средн. части здания)

4) трещины, раскрытие которые увеличиваются кверху (деф. грунта

оснований у крайнихчастей или включительно тверд. вых. под

средней частью)

5) трещина близкая к вертикальной, рапределение которой увеличивается

кверху (разлом здания вследствие наличия жесткой опоры в грунте под

трещиной)

6) близк. к верт. трещина с одинак. раскрытием (деф. грунта основания под.

частью здания)

7) V-образная трещина по линии пристройки нового здания к реннее

существующему (разная степень уплотн. грунтов, разное давление на грунт)

8) вертикальные трещины, пересекающие два ряда кладки (значительная

перегрузка кладки, понижающая прочность материалов)

9) горизонтальные и косые трещин по швам кладки пересек. верт. трещины в

середине пролета, возн. с выподением камней (показатель недостаточного

армирования,неравномерная деформация грунтов основания)

14.2Методы усиления сжатых металлических элементов.

1)усиление путем уменьшения расчетной длины

2)за счет условий закрепления стоек и колонн

3)введение оттяжек и затяжек

4)усиление преднапряженными телескопическими трубами

5)усиление предварительно-напряженными распорками

6)обетонирование

7)усиление стоек с увеличением их сечения

8)введение дополнительной параллельной стойки

Билет № 15.

1.Особенности анализа конструктивного решения здания при оценке ею сейсмостойкости.

При реконструкции необходимо довести здание до требований по сейсмостойкости, в связи с выходом в 2006 году ДБН «Строительство в сейсмических районах Украины». Основные положения: 1. Сложное в плане здания следует разделять антисейсмическими швами на более простые отсеки правильной формы;

2. Антисейс. швы должны разделять здание по всей высоте; 3. По верху сборных ленточных фундаментов следует укладывать слой раствора марки 100 толщиной не менее 40 мм и продольную арматуру диаметром 10 мм. В фундаментах и стенах подвала из крупных блоков должна быть обеспечена перевязка кладки в каждом ряду, во всех углах и пересечениях на глубину не менее 1/3 высоты блока. 4. Если в стенах имеются большие оконные и дверные проемы, то устраивают ж.б. горизонтальные антисейсмические пояса, идущие по верху проемов. 5. Лестничные клетки следует предусматривать закрытыми с естественным освещением. Их устройство в виде конструкций не связанных с конструкциями здания не допускается. Площадка опирания лестничной площадки должна быть 250 мм; 6. Сборные плиты перекрытий по боковым граням должны иметь рифления. При возможности плиты раскладывают в разных направлениях.Min. площадка опирания плит перекрытий на стену: для каменных стен-120мм, для ж.б стен,при опирании по двум сторонам- 80 мм, при опирании по контуру- 60; 7. Перекрытия и покрытия следует выполнять в виде жестких горизонтальных дисков, надежно соединенных с вертикальными конструкциями здания; 8. Перегородки следует выполнять легкими, как правило, крупнопанельной или каркасной конструкции; 9. Перегородки должны крепиться к вертикальным конструкциям здания, а при длине более 3 м - и к перекрытиям; 10. Вынос балконов с кирпичными и каменными стенами не должен превышать 1,5 м.

2.Методы усиления растянутых металлических элементов.

Усиление балок.

Усиление метал. балок осуществляют увеличением сечения, при этом необходимо выполнить их разгрузку не менее чем на 60% или установить временные дополнительные опоры. При проектировании усиления необходимо придерживаться следующих технологических правил: обьем сварки должен быть min, сварные швы следует располагать в удобных доступных местах, необходимо избегать потолочной сварки, сначала надо усиливать нижний пояс, затем верхний.

Самый простой способ усиления – симметричными накладками (рис.1), однако при этом возникает необходимость в большом обьеме потолочной сварки.

Рис.1.Схемы усиления балок симметричными накладками.

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

Рис.2. Местное усиление балок.

1,2- ребра жесткости.

Эффективным способом усиления сплошных балок являются натяжные устройства, которое обеспечивает стабильную величину предварительного натяжения. Такие способы позволяют регулировать усилие предварительн. напряжения в нижнем поясе балки.

Усиление стальных ферм осуществляют подведением новых конструкций, введением дополнительных элементов решетки, изменением схемы конструкции и увеличением сечений отдельных элементов. Выбор способа усиления зависит от причин, вызвавших усиление стропилных конструкций.

Дополнительные элементы решетки вводятся для уменьшения гибкости стержней в плоскости фермы, для усиления верхнего пояса фермы на изгиб, а также для увеличения жесткости и несущей способности фермы в целом. Усиление нижнего пояса осуществляют, как правило, увеличением его сечения. Верхний пояс усиливают шпренгельной решеткой

Существенного увеличения несущей способности фермы можно добиться установкой 3-го пояса (шпренгельной системы) в пределах высоты фермы или путем его закрепления в нижних опорных узлах.

Одним из способов усиления ферм является надст ройка висячих систем, к которым подвешивается усиливаемая конструкция. Усиления ферм можно добиться включением в их работу аэрационных фонарей.

16.1. Характерные дефекры металлических конструкций.

1. Погнутия, искривления стержневых элементов;

2. Выпучивание полок и стенок составных балок и колонн;

3. Коррозия элементов и соединений;

4. Трещины в металле и сварных швах;

5. Пересечения или примыкания сварных швов друг к другу;

6. Резкие перепады сечения элементов;

7. Входящие углы в деталях;

8. Дефекты сварных швов: отсутствие подварки корня шва, наплывы, прожоги, перерывы, неполное проплавление, шлаковые включения, поры, невареные кратеры и т.д.;

9. Отсутствие плавного перехода от металла сварного шва к основному металлу.

16.2. Методы усиления сжатых железобетонных элементов.

1) Усиление ж/б обоймой. Наиболее простой и надёжный способ увеличения несущей способности колонны. Обойма состоит из продольной арматуры, замкнутых хомутов, бетонного слоя, охватывающ. сечение колонны. Толщина 6-12см.

2) Усиление односторонним наращиванием сечения.

Применяется во внецентренно сжатых элементах для уменьшения начального эксцентриситета. Необходимо новую арматуру соединить со старой сваркой с помощью стальных коротышей d=10-30мм, уст. с шагом 500-800мм.

3) Усиление стальной обоймой. Позволяет использовать колонну в эксплуатационном режиме сразу после её усиления. Продольные элементы обоймы из уголковой стали устанавливаются на ц/п растворе и прижимаются к колонне с помощью струпцин, после чего к уголкам приваривают поперечные планки, устанавливаемые по длине колонны с шагом 400-600мм. В предварит напряж обоймах поперечные планки нагреваются до 100-120 С, затем привариваются.

4) Усиление стальными распорками. Распорки состоят из двух уголков (швеллеров), связанных между собой соединительными планками. Вверху и внизу каждой распорки крепятся опорные уголки, через кот усилие передаётся на консоли. Для создания предварительного напряжения сжатия распорки с помощью натяжных болтов выпрямляются, тем самым включаясь в работу и разгружая колонну.

1)

3)

2)

4)

Билет № 17

1. Характер трещинообразования ж/б конструкций вследствие коррозии арматуры.

В следнствие коррозии арматуры в ж/б конструкциях образуются волосяные трещины вдоль корродируемого арматурного стержня. Со временем трещины раскрываются, бетон защитного слоя отслаивается, и корродированная арматура оголяется.

2. Усиление ж/б балок и плит покрытия с помощью шпренгельных систем.

Плиты покрытия усиливают, подводя под них предварительно напряженный пространственный шпренгель, который состоит из двух взаимно пересекающихся в одном уровне плоских шпренгелей, верхние пояса которых плотно подгоняются под нижнюю плоскость плиты, а нижние пояса предварительно напрягаются механическим или термомеханическим способом.

Рис. Усиление сборной плиты, опер­той но контуру, пространственным шпреп-гелем;

1 — усиливаемая плнта; 2 — элемент несущего контура; 3 — пространственный шяренгель; 4 — верхний пояс; 5—-нижний пенс; 6 — промежуточ­ные стойки; 7 —центральная стойка; 8~ болты для подвески шпрснгеля; 9 — передаточные тра­верст

Усиление балок шпренгельной системой