- Главная
- О компании
-
Услуги
Усиление конструкций
Гидроизоляция конструкций
- Гидроизоляция подвала
- Гидроизоляция кирпича
- Гидроизоляция мембраной
- Гидроизоляция мостов
- Гидроизоляция паркинга
- Гидроизоляция стен
- Инъектирование
- Гидроизоляция ввода
- Гидроизоляция бетонных резервуаров
- Гидроизоляция кровли
- Гидроизоляция фундамента
- Гидроизоляция бассейнов
- Гидроизоляция блоков
- Гидроизоляция полимочевиной
- Гидроизоляция
- Деформационный шов
- Гидроизоляция полов
- Цены
- Товары
- Наши работы
- Отзывы
- Статьи
- Карьера
- Контакты
КОРЗИНА
Эффективное усиление строительных конструкций металлическими обоймами
Усиление конструкций металлическими обоймами
Усиление несущих строительных конструкций — одна из наиболее востребованных задач при реконструкции и восстановлении зданий. Со временем под воздействием нагрузок и природных факторов прочностные характеристики конструкций снижаются, что требует мер по их усилению.
Одним из распространенных и эффективных методов усиления является применение металлических обойм. Они позволяют в разы повысить несущую способность ослабленных конструктивных элементов зданий при относительно невысоких затратах.
В данной статье мы подробно разберем, что представляют собой металлические обоймы, рассмотрим их разновидности и особенности применения для усиления железобетонных, каменных и металлических конструкций. Опишем, как правильно подобрать обоймы и смонтировать их на разных объектах. А также ответим на вопрос, в каких случаях использование обойм дает наибольший эффект по сравнению с другими методами.
Рассчитываем, что информация будет полезна как проектировщикам и инженерам, выбирающим оптимальные решения по восстановлению конструкций, так и строителям, непосредственно выполняющим усиление обоймами.
Содержание:
- Что такое усиление конструкций и зачем это нужно?
- Какие бывают способы усиления конструкций?
- Что представляют собой металлические обоймы?
- Классификация металлических обойм для усиления строительных конструкций.
- Особенности работы и преимущества металлических обойм.
- Как правильно подобрать обоймы под конкретную конструкцию?
- Как монтируются металлические обоймы на разные типы конструкций?
- Нюансы технологического процесса усиления некоторых конструктивных элементов.
- Какие преимущества даёт использование металлических обойм по сравнению с другими видами усиления конструкций?
- Какие ошибки чаще всего допускают при усилении металлическими обоймами?
Что такое усиление конструкций и зачем это нужно?
Усиление конструкций - это комплекс работ по повышению несущей способности и восстановлению эксплуатационных характеристик строительных конструктивных элементов. Целями усиления являются предотвращение обрушений, обеспечение длительной безопасной эксплуатации, а также расширение функциональных возмож ностей зданий при реконструкции.
Какие бывают способы усиления конструкций?
К основным способам усиления относятся:
- Устройство металлических обойм, рассматриваемых в данной статье. Они эффективны для усиления разных материалов конструкций.
- Установка дополнительных стоек, распорок и рам. Применяются чаще при усилении каркасных зданий.
- Бетонирование дополнительных элементов, таких как обоймы, шпоны, корсеты. Используется для железобетонных и каменных стен, колонн, балок.
- Инъецирование трещин специальными составами. Применяется как самостоятельный метод или с другими видами усиления.
- Композитное усиление с использованием углеродного волокна. Эффективно, но дороже традиционных методов.
Каждый из методов имеет свои плюсы, минусы и области применения.
Что представляют собой металлические обоймы?
Металлические обоймы — это замкнутые контуры из стальных элементов, охватывающие усиливаемые конструкции. Они позволяют перераспределить часть нагрузки на себя, тем самым снижая напряжения в ослабленной конструкции.
Основными целями применения металлических обойм являются:
- Восстановление или увеличение несущей способности конструкций, поврежденных или ослабленных в процессе эксплуатации, после аварий или при изменении условий работы.
- Обеспечение возможности дальнейшей безопасной эксплуатации конструкций или всего здания в целом.
- Усиление конструкций перед проведением работ по реконструкции или перепланировке зданий, когда предусмотрено изменение расчетной схемы и увеличение нагрузок.
- Компенсация недостатков первоначального проектирования конструкций, а также ошибок при изготовлении и монтаже.
Таким образом, применение металлических обойм позволяет оперативно и эффективно решить задачи по обеспечению безопасности и продлению срока службы зданий при дефектах конструкций или изменении условий их работы.
Классификация металлических обойм для усиления строительных конструкций
Металлические обоймы классифицируют по следующим основным признакам:
1. По материалу изготовления:- Композитные (стеклопластик, углепластик, сталефибробетон и др.).
- Из алюминиевых сплавов.
- Стальные.
2. По способу изготовления:
- Сварные (собранные из стальных элементов).
- Цельнокатаные (из цельного проката).
- Монолитные (замоноличенные бетоном).
3. По форме поперечного сечения:
- Из двутавра.
- Из швеллера.
- Из уголка и полосы.
- Прямоугольные обоймы.
4. По характеру работы:
- Внешние (охватывающие усиливаемый элемент).
- Внутренние (встраиваемые в каменные или кирпичные конструкции).
Выбор типа и конструкции обоймы зависит от многих факторов: материала и габаритов усиливаемого элемента, величины и характера нагрузок, требований архитектурно-планировочного характера и т.д.
Особенности работы и преимущества металлических обойм
Принцип работы металлических обойм основан на перераспределении усилий между ослабленной конструкцией и установленной обоймой. За счёт этого снижаются внутренние напряжения в усиливаемом элементе, позволяя избежать разрушения.
Основные преимущества металлических обойм:
- Высокая прочность и способность воспринимать значительные нагрузки.
- Технологичность изготовления и монтажа.
- Возможность многократно усиливать несущую способность конструкций.
- Сравнительно невысокие затраты.
- Применимость для широкого круга задач усиления.
- Обратимость - возможность демонтажа после выработки срока службы.
Благодаря этим качествам, металлические обоймы пользуются высоким спросом при реализации проектов по усилению конструкций зданий и сооружений.
Как правильно подобрать обоймы под конкретную конструкцию?
Для обеспечения эффективного усиления обоймы должны удовлетворять расчётным параметрам:
- по несущей способности с учётом снижения характеристик конструкции;
- по жёсткости исходя из требуемого ограничения прогибов и деформаций;
- по устойчивости - во избежание потери местной устойчивости обоймы.
Расчёт ведётся по действующим нормам проектирования стальных конструкций.
Также учитываются особенности геометрии усиливаемого элемента, технологичность конкретного решения и другие факторы. Необходимо провести обследование и расчёт нагрузок, а также подобрать сортамент, сечения элементов и детали конструктивных решений усиления с учетом действующих нормативов.
Как монтируются металлические обоймы на разные типы конструкций?
Технологический процесс усиления конструкций обоймами включает следующие основные этапы:
- Обследование технического состояния конструкции, выявление дефектов и повреждений.
- Проектирование усиления с подбором эффективной конструкции металлической обоймы, расчетом её параметров.
- Изготовление обоймы в заводских условиях или непосредственно на строительной площадке.
- Подготовка поверхности конструкции перед монтажом обоймы.
- Установка и закрепление обойм на элементах конструкции в проектном положении.
- Контроль качества выполненных работ, приемка результатов усиления.
Рассмотрим технологии монтажа обойм на бетонные, каменные и металлические конструкции. Особое внимание требуется уделить креплению и обеспечению совместной работы обойм с усиливаемыми элементами.
Монтаж обойм на бетонные и железобетонные конструкции:
- Подготовка поверхности - очистка, снятие ослабленного слоя бетона, обработка антикоррозионным составом.
- Установка анкерных болтов в проектное положение (сверление отверстий, заделка сквозняков).
- Установка и выверка обоймы.
- Окончательная затяжка крепежа с проектным моментом.
- Заполнение зазоров между обоймой и бетоном раствором.
- Антикоррозионная обработка наружных поверхностей.
Монтаж обойм на каменные конструкции имеет свои особенности:
- Предварительно удаляются дефектные участки кладки и расшиваются трещины.
- Крепление осуществляется с помощью анкеров, забиваемых в шпуры, просверленные в кладке.
- Пустоты также заполняются раствором для совместной работы с кладкой.
Монтаж обойм на металлические конструкции:
- Тщательная подготовка поверхностей металла - очистка от ржавчины, обезжиривание.
- Установка обойм в проектное положение и временное закрепление.
- Сварка обоймы с элементами металлоконструкций. Используют ручную или механизированную сварку.
- Контроль качества соединительных швов методами неразрушающего контроля.
- Дополнительная антикоррозионная защита наружных поверхностей.
Особого внимания заслуживает обеспечение полноценного сопряжения обоймы с металлоконструкцией. Это ключевой момент, позволяющий им эффективно работать совместно. Также отметим, что возможно комбинированное закрепление, включающее элементы сварки и болтовых соединений.
Нюансы технологического процесса усиления некоторых конструктивных элементов.
Усиление фундаментов:
- При устройстве стальных обойм для усиления фундаментов важно обеспечить надежную заделку их нижней части в грунт или скальное основание. Для этого производится инъекционное закрепление выступающей части анкерных болтов или специальных удлиняющих стержней.
Усиление колонн:
- Монтаж обоймы на колонну и её соединение с опорным нижним узлом должно обеспечить передачу как вертикальных, так и горизонтальных усилий. В противном случае эффект усиления будет неполным.
Усиление балок:
- При наличии существенных прогибов балок помимо установки обойм также производят домкратное выравнивание пролетов для вывода из-под нагрузки с последующей подтяжкой узловых соединений.
Усиление стен:
- Для каменных и кирпичных стен могут применяться сквозные внутренние обоймы, вставляемые в специально образованные штрабы. А внешние обоймы монтируются с устройством локальных опор на перекрытия или фундамент.
Усиление деревянных конструкций:
- Металлические обоймы позволяют передать часть усилий с древесины на более прочный материал, компенсируя анизотропию древесных элементов. Установка производится с использованием болтовых или винтовых соединений.
Усиление при реконструкции зданий:
- Когда по проекту реконструкции предусмотрен демонтаж стен или перегородок, усиление обоймами позволяет обеспечить устойчивость конструкций на период проведения работ, а затем при новой расчетной схеме.
Усиление перекрытий:
- При недостаточной несущей способности плит перекрытий их усиливают снизу стальными обоймами в виде швеллеров или двутавров, объединенных в единую систему. Обойма монтируется на опорные конструкции и обеспечивает дополнительную опору для плит.
Усиление лестниц:
- Для лестничных конструкций широко применяют обоймы из стальных труб или швеллеров, охватывающие несущие элементы маршей и площадок. Они компенсируют потерю местной устойчивости от ползучести бетона.
Усиление подкрановых балок:
- Подвесные подкрановые пути усиливают сверху двутавровыми или коробчатыми обоймами, перераспределяющими нагрузки от крана. Крепятся обоймы с помощью болтовых или сварных узловых соединений.
Усиление резервуаров:
- Для резервуаров, газгольдеров и других емкостных сооружений актуальна проблема коррозионного износа и накопления повреждений от циклических нагрузок. Установка внешних обойм из листовой стали или профиля позволяет значительно продлить срок службы таких объектов.
Усиление башен и мачт:
- Металлические башни радиосвязи, опоры ЛЭП и другие подобные конструкции усиливают поясными внешними обоймами. Их устанавливают по периметру на отметках ослабленных сечений для компенсации потери устойчивости.
Усиление трубопроводов:
- Для магистральных трубопроводов применяют цилиндрические обоймы, монтируемые непосредственно на трубу в зоне дефекта. Они восстанавливают прочность и герметичность трубы, позволяя избежать замены большого участка.
Какие преимущества даёт использование металлических обойм по сравнению с другими видами усиления конструкций?
К основным преимуществам использования металлических обойм для усиления строительных конструкций относятся:
- Высокая надежность и эффективность усиления. Металлические обоймы способны воспринимать большие нагрузки, существенно увеличивая несущую способность конструкций.
- Технологичность. Относительная простота изготовления и монтажа обойм позволяет оперативно выполнить работы по усилению.
- Универсальность применения. Обоймы могут использовать усиления железобетонных, каменных, кирпичных и металлических конструкций.
- Сохранение геометрии усиливаемых элементов. Обоймы не увеличивают габариты сечения, что важно при ограниченном пространстве.
- Демонтажность конструкций. В отличие от бетонирования, металлические обоймы при необходимости могут быть демонтированы.
- Сравнительно невысокая стоимость по сравнению с применением композитных материалов.
- Еще одним плюсом металлических обойм является возможность их демонтажа и повторного использования после выработки срока службы или в случае изменения назначения усиливаемых конструкций.
Сравнение металлических обойм с другими распространёнными методами усиления по ряду параметров:
- По технологичности:
- металлические обоймы более технологичны в изготовлении и монтаже по сравнению с бетонированием дополнительных элементов жёсткости;
- но уступают по трудоёмкости установке внешних композитных ламелей или углепластиковых обойм.
- По экономичности:
- стоимость металлических обойм ниже применения композитных материалов и инъекционного усиления;
- но выше, чем при бетонировании или использовании домкратных устройств.
- По быстродействию:
- монтаж металлоконструкций обойм осуществляется оперативнее, чем бетонирование или инъекционное усиление;
- но медленнее композитного усиления, не требующего подготовки поверхности.
- По долговечности:
- срок службы стальных обойм выше бетонных или инъекционных, но ниже композитных и углепластиковых аналогов.
Таким образом, по большинству ключевых критериев металлические обоймы являются эффективным решением для усиления.
Какие ошибки чаще всего допускают при усилении металлическими обоймами?
- Некорректный расчет сечений элементов обойм, без учета фактического состояния материалов конструкции.
- Недооценка сложности монтажа, особенно при больших высотах и массе конструкций.
- Недостаточные анкеровки и пропуск крепежа в опорных зонах обоймы.
- Нарушения технологии монтажа, снижающие качество сопряжения обойм с конструкциями.
Данные ошибки могут привести к снижению эффективности усиления, а в ряде случаев даже к обрушению конструкций.
Таким образом, тщательное соблюдение требований на всех этапах - от проектирования до реализации работ - является залогом эффективного и надёжного усиления строительных конструкций с применением металлических обойм.
Заключение
Итак, мы рассмотрели основные аспекты и вопросы, связанные с применением металлических обойм для усиления строительных конструкций различного типа и назначения.
На основе приведенных данных можно сделать вывод, что усиление обоймами является эффективным, технологичным и востребованным на практике методом. Использование современных подходов при проектировании и строгом соблюдении технологии на этапе производства работ позволяет надежно восстановить или существенно увеличить несущую способность конструктивных элементов зданий и сооружений.
Резюмируя изложенное, отметим, что грамотное и своевременное усиление ослабленных конструкций обоймами является эффективным способом продления срока службы объектов, обеспечения безопасной эксплуатации и снижения риска дорогостоящего капитального ремонта или полного демонтажа в будущем.
Смотрите похожие статьи:
МОНТАЖ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИЙ - ОСОБЕННОСТИ И РЕКОМЕНДАЦИИ - Монтаж металлоконструкций - это комплекс работ по сборке и установке несущих конструкций зданий и сооружений из металлических элементов. Содержание Основные этапы монтажа: Монтаж металлоконструкций проводится в следующих ситуациях: Технология ...
ИНЪЕКТИРОВАНИЕ МИКРОЦЕМЕНТА - ЭФФЕКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ ДЛЯ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТОВ И ГРУНТОВ - Укрепление грунтов и фундаментов является важной задачей при строительстве и реконструкции зданий и сооружений. От прочности основания зависит надежность и долговечность построек. Сегодня активно применяются совре ...
УСИЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТА БУРОИНЪЕКЦИОННЫМИ СВАЯМИ — СОВРЕМЕННЫЙ ОПТИМАЛЬНЫЙ МЕТОД - Буроинъекционные сваи — это один из наиболее технологичных и эффективных методов усиления фундаментов и укрепления грунтов основания. Этот метод активно применяется при новом строительстве, реконструкции, реста ...
КАК УСИЛИТЬ КОНСТРУКЦИИ ДОМА ПРИ ПОЯВЛЕНИИ ТРЕЩИН - С течением времени под воздействием эксплуатационных нагрузок и природных факторов в конструкциях зданий и сооружений неизбежно возникают различные дефекты, в том числе трещины. Появление трещин свидетельствует об ослаблении и потере несущей способ ...
РЕКОНСТРУКЦИЯ ДОМА: РАБОТЫ, ЦЕНЫ, ЭТАПЫ И ТЕХНОЛОГИИ - Содержание: Введение Этапы реконструкции Современные технологии реконструкции Примеры успешных проектов реконструкции в Москве Выводы и рекомендации Обратитесь к профессионалам реконструкции! Введение Реконструкция жилых домов - это комплекс с ...
