Установка шпонок из прокатного металла

Обновлено: 19.05.2024

Плотность заполнения кладки определяется через 28 суток ультразвуковым или другими неразрушающими методами. Ориентировочная прочность инъекционных растворов при сжатии (марка раствора) должна составлять 1525 МПа.

Из-за водонасыщения кладки при инъецировании ее прочность снижается на 12-16%. Поэтому в период усиления инъекционным способом может оказаться необходимым предварительная разгрузка усиливаемых участков кладки.

11.3.13. Твердение раствора при инъецировании в зимнее время следует обеспечивать введением противоморозных добавок нитрита натрия NaNO2 и поташа К2CO3. В качестве пластификатора в растворы с поташом необходимо использовать сульфитно-дрожжевую бражку (СДБ).

Использование противоморозных добавок в инъекционных растворах позволяет в зимних условиях сохранить технологию инъекционных работ, предусмотренную для положительных температур, не требует обогрева конструкций, материалов и оборудования. Растворы с противоморозными добавками на морозе набирают необратимую прочность.

Количество добавки в инъекционные растворы назначается в том же порядке, что и для обычных кладочных растворов, согласно требованиям соответствующих глав СП, СНиП и другой нормативной документации по производству работ в зимних условиях.

11.4. Замена кладки элементов зданий из каменной кладки производится при надстройке и реконструкции, когда несущая способность недостаточна, при аварийном состоянии стен и понижении несущей способности кладки в результате увлажнения.

Наиболее часто встречающаяся задача замены кладки связана с увлажнением кладки нижнего пояса первых этажей до уровня оконных проемов. В первую очередь заменяется участок кладки под проемами, а затем  под простенками. Для улучшения связи между участками кладки, в швах последовательно устанавливаются арматурные сетки (рис. 11.4, а).

2 – кладка, укладываемая во вторую очередь; 3 – старая кладка; 4 – арматурная сетка Ø4 В500, Вр500 с ячейкой 100x100 мм; 5 – арматурные стержни Ø6 А240 Рисунок 11.4. Соединение новой кладки на арматурных выпусках

Технологически важно обеспечить разгрузку подпростеночного участка кладки, выбрать правильный порядок перекладки, для исключения перенапряжений смежных усиливаемому простенков, обеспечить равномерную передачу нагрузок от старой кладки (простенков) на вновь уложенную кладку. Разгрузка подпростеночного участка кладки осуществляется установкой швеллеров в предварительно вырубленные штрабы и стянутых болтами (рис. 11.5).

Балки устанавливаются на заменяемые, в первую очередь, подоконные участки кладки через металлические опорные прокладки после набора 50%-й прочности раствора (через 5 суток). Во избежание перенапряжения смежных простенков принято выполнять перекладку подпростеночных участков одновременно не ближе чем через два простенка, и в количестве не более пяти. Равномерная передача нагрузок от старой кладки на новую обеспечивается заполнением зазора между ними 30…80 мм жестким раствором и бетоном на мелком заполнителе класса не ниже В7,5. Для обеспечения надежности рекомендуется использование подклинки стальными пластинами.

Реже встречаются более сложные работы по замене кладки на высоту этажа или на всю высоту здания. Конструктивно в этом случае важно обеспечить совместную работу старой и новой кладки путем перевязки швов по всей высоте заменяемого участка. Для улучшения работы стыка связь дополнительно усиливают устройством анкерующих стержней Ø6 А240, забиваемых в отверстия диаметром 4 мм и приваркой к ним арматурных сеток из проволоки Ø4 В500, Вр500 с ячейками 100x100 мм, укладываемых в растворные швы новой кладки (рис. 11.4, б).

При замене кладки несущих стен необходима их разгрузка от перекрытий. Разгрузка, как правило, осуществляется устройством опорных стоек на клиньях, устанавливаемых в непосредственной близости от разбираемой конструкции. В состав опорных стоек входят брус 150x150 или 180х180 оснований, на которые устанавливается круглый лес Ø160 или Ø180, крепежные доски, объединяющие стойки между собой, и деревянные клинья. Опорные стойки обязательно должны устанавливаться с разборкой пола до железобетонных плит перекрытий и доводиться до грунтов или фундаментных балок. Важно обеспечить эффективное включение разгружающих стоек в работу путем подклинки, осуществляя разгрузку постепенно, начиная с нижних этажей.

Разгружающие конструкции разбирают после того, как раствор новой кладки наберет не менее 50 % проектной прочности.

11.5.1. Трещины в стенах разделяют на локальные и магистральные. Подобное деление условно, однако существуют некоторые ориентиры, уточняющие эти понятия. К локальным обычно относят трещины, имеющие небольшую протяженность и ширину раскрытия. Они обычно появляются в зонах местной перегрузки стен в углах, у мест сопряжения продольных стен с поперечными, в перегородках и т.п.

Усиливают стены с локальными трещинами с помощью стальных накладок, воспринимающих растягивающие напряжения в кладке (рис. 11.6, а).

При появлении трещин в углах здания усиление производят накладками из швеллера 10…14, уголка или полосовой стали. Накладки размещают на внутренней и наружной поверхностях стены и соединяют с помощью болтов Ø14…18 мм, пропущенных через заранее просверленные отверстия. Длину накладок назначают в пределах 1,5…3 м в зависимости от вида и степени повреждения. Отверстия в кладке после установки болтов заполняются раствором [12, 15].

11.5.2. Усиление зоны сопряжения продольной и поперечной стен при отрыве последней осуществляют болтами и накладками. Болты Ø18…22 мм располагают по высоте стены с интервалом 0,8…1,5 м. Усилие сжатия от болтов передают на наружную стену через продольные накладки из швеллера 12…16, а на внутреннюю – через анкерные балочки из стальных уголков, закладываемые в штрабы, пробитые в стене и заделанные мелкозернистым бетоном. Для увеличения жесткости сопряжения продольные накладки соединяют на сварке поперечными элементами – швеллерами или уголками. Шаг поперечных элементов принимают таким же, как и стяжных болтов (рис. 11.6, б).

а, б – стальными накладками; в – стяжными болтами; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке; 3 – стальные накладки; 4 – стяжные болты; 5 – отверстия в стене для болтов;

11.5.3. Усиление стен при образовании трещин в углах зданий или в местах примыкания поперечных стен к продольным может быть выполнено также внутренними анкерами [15]. Их можно применять даже при неполном затухании процесса неравномерной осадки фундаментов. Конструкция внутреннего предварительно напрягаемого анкера показана на рис. 11.7.

1 – усиливаемая стена; 2 – трещины в кладке стены; 3 – внутренний анкер; 4 – четырехугольные шайбы размером не более 150x150 мм; 5 – отверстия, заполненные цемент-

Внутренние анкеры устанавливают с интервалом 1000 мм по высоте здания и заводят за трещину не менее 500 мм. Усилие предварительного напряжения внутренних анкеров должно составлять не менее 30…40 кН.

При напряжении стержней анкеров и сдвиге контактных поверхностей трещины закрываются. При раскрытии трещин более 2 мм их следует до создания предварительного напряжения анкеров разделать и зачеканить или заполнить цементно-песчаным (полимерцементным) раствором методом инъекции.

Для усиления стен могут применяться внутренние анкеры, устанавливаемые в отверстия, которые заполняют раствором не на всю длину, а только на 500 мм (в глубине отверстий за границей прохождения в кладке трещины). В отверстие вводят обычный арматурный стержень, заостренный на одном конце и имеющий винтовую нарезку на выходящем из отверстия конце. После достижения раствором прочности, устанавливаемой проектом, стержень напрягают навинчиванием гайки.

11.5.4. Восстановление каменной кладки стен в зонах локальных трещин выполняют с помощью шпонок, изготавливаемых из отрезков стального проката или арматурных стержней (рис. 11.8) [9].

а – установкой шпонок из прокатного металла; б – то же скоб из арматурных стержней; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке шириной до 10 мм, инъектированная цементно-песчаным раствором после установки шпонок; 3 – штраба в стене; 4 – шпонка из прокатного металла (швеллер, уголок); 5 – полости заполненные бетоном или раствором; 6 – скобы из арматурных стержней; 7 – паз в кладке, выбранный фрезой; 8 – углубления по

Шпонки работают на растяжение и срез, поэтому эффективно включаются в работу при возможных деформациях кладки стен в зоне трещин с шириной раскрытия до 10 мм. Для устройства шпонок в кладке вырезают фрезой штрабы (пазы) в которые устанавливаются стальные элементы шпонок, при этом шпонки из арматурных стержней выполняют в виде скоб, под концы которых в штрабах высверливаются отверстия для более эффективного включения шпонок в работу. После установки стальных элементов шпонок пазы заполняются мелкозернистым бетоном или раствором, а трещина расшивается и зачеканивается раствором. Шпонки могут быть односторонними или двусторонними и устанавливаются с шагом до 500 мм при изготовлении их из арматурных стержней и до 1000 мм – из стальных прокатных элементов.

11.6. Устройство замков в кладке. При ширине раскрытия локальных трещин в кладке стен более 10 мм и имеющих незначительную протяженность ее восстанавливают устройством простых кирпичных замков (рис. 11.9, а) или кирпичных замков с якорем (рис. 11.9, б) [9].

а – с широкими трещинами вставкой простых кирпичных замков; б – то же, вставкой кирпичных замков с якорем; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке шириной более 10 мм; 3 – кирпичный замок в ½ кирпича; 4 – граница разборки поврежденной кладки; 5 – якорь из прокатного металла; 6 – анкерные связи (болты); 7 – полости заполненные раствором

Для этого в зоне трещины производят разборку кладки с двух сторон стены на глубину ½ кирпича с последующим её восстановлением. Установка стального якоря из отрезков прокатных швеллеров или двутавров в верхней вершине трещины будет препятствовать возможному развитию трещины по длине. Элементы якоря, устанавливаемые с двух сторон стены, стягивают болтами, а полости вокруг них заполняют цементно-песчаным (полимерцементным) раствором.

Для усиления участков с разрывами стен могут применяться арматурные сетки в слое торкретштукатурки или торкретбетона. Сетки закрепляют к стене с помощью анкеров, установленных в предварительно просверленные отверстия. Анкера устанавливают в шахматном порядке с шагом не более 600 мм. При односторонней сетке анкера выполняют Г-образными из арматуры периодического профиля, при двусторонней сетке – Z-образные из гладкой арматуры. При наличии трещин сетки заводятся за трещину не менее, чем на 500 мм, при прохождении трещин вблизи пересечения стен на длину не менее 1000 мм (рис. 11.10). Толщину торкретбетона принимают по расчету, но не менее 40 мм.

1 – анкеры Ø 6 мм; 2 – отверстия в стене; 3 – арматурная сетка; 4 – торкретбетон; 5 – трещина в стене

3 Детальное описание метода усиления устройством металлических шпонок

В связи с тем, что по обе стороны от трещины кирпичная стена испы-тывают растягивающие усилия, наиболее эффективным способом ее усиления является устройство стальных шпонок. Стягивание кирпичной кладки происходит за счет обжатия трещины с помощью утопленной стальной шпонки, позволяющей равномерно стягивать трещину со всех сторон, исключив повторное разрушение конструкций стен.

Рисунок 8 - Заделка трещины в кирпичной стене способом установки шпонок из прокатного металла; 1- усиливаемая стена; 2- трещина в стене, шириной до 10мм, инъектированная цементно-песчаным раствором после установки шпонок; 3- штраба в стене; 4- шпонка из прокатного металла (швеллер, уголок); 3- полости, заполненные бетоном или раствором Достоинством такого метода усиления является возможность его осуществления без остановки производства, при небольших затратах материалов и без увеличения поперечных размеров конструкций. К недостаткам такого способа можно отнести трудности в расчетах несущей способности стены с трещинами. Потому что величина растягивающих напряжений напрямую будет зависеть от массы отделяющегося элемента здания, которую не просто определить.

Рисунок 9 - Определение массы отделяющегося элемента здания

Перечень выполняемых работ

1.Перед тем как ремонтировать трещину, ее по всей длине расширяют с помощью слесарного зубила и тщательно вычищают повреждение от пыли. Для этого удаляют всю отставшую или раскрошившуюся штукатурку с краев трещины, до тех пор, пока не останется только неповрежденная.

2.Затем поперек трещины в конструкции здания на глубину 300 - 500 мм проделывают гнезда (штрабы) в глубину кладки. Прямоугольные отверстия пробивают скарпелем, отбойным молотком или электромолотком, начиная с верхней части отверстия. В зависимости от размера трещины определяется необходимое количество канавок. Обычно их делают в начале и конце развития трещины, если же трещина значительных размеров, то возможно и посередине.

Выявление и измерение трещин в наружных и внутренних стенах

1.Трещины выявляют путем визуального осмотра фасадов и поверхностей наружных и внутренних стен каждой обследуемой квартиры и помещения. При обнаружении на поверхности стен трещин необходимо установить границы их распространения, определить их характер, измерить ширину раскрытия и длину. При обнаружении трещины снаружи участок подлежит осмотру изнутри (и наоборот). 2.Ширину раскрытия трещин следует замерять с помощью мерительного микроскопа или градуированной лупы (ГОСТ 25706-83) с точностью до 0,05 мм. Допускается производить измерения с помощью толщиномера или штангенциркуля и лупы с 2,5-5-кратным увеличением. Измерению подлежат наиболее крупные (на глаз) трещины. Измерения производятся в трех местах по длине трещины, в том числе в наиболее широкой ее части. Ширина раскрытия трещин стен между элементами не должна превышать предельно допустимых по СНиП 2.03.01-84, допустимость образования и раскрытия швов кладки должна быть указана в проекте. 3.Глубину трещин, как правило, следует определять ультразвуковым импульсным методом. Расстояние между датчиком и приемником, которые сим-метрично располагаются относительно трещины, должно измеряться с точностью до 1 мм. Измерение глубины трещины следует производить для трех сечений с наибольшей шириной раскрытия.

где V - скорость продольной ультразвуковой волны в бетоне; t_h - время распространения волны.

Допускается измерять глубину трещин с помощью стальных гибких металлических щупов различной длины толщиной 0,05-0,1 мм в зависимости от ширины раскрытия трещины. Глубина трещин не должна быть больше толщины защитного слоя. 4.На всех наиболее характерных трещинах, свидетельствующих о недостаточной несущей способности наружных и внутренних несущих стен, или их перегрузке, температурных, осадочных и деформационных воздействиях, следует установить маяки, занести схему их установки в журнал приемочного контроля, отметить краской тонкими четкими линиями границы трещин (начало и конец), принять меры по организации периодических наблюдений за состоянием маяков и развитием трещин по длине. Если в конструкции стены имеется развитая сетка трещин и по маякам не представляется возможность установить характер старых и появление новых трещин, следует произвести подробное картирование трещин в журнале приемочного контроля (фиксация числа и расположения трещин относительно друг друга, измерение длины и ширины раскрытия) или их фотофиксацию с привязкой к осям. 5.В случае образования опасных трещин необходимо принять меры к выполнению срочных охранных и конструктивных мероприятий. Степень опасности трещин определяется проектной организацией на основе поверочных расчетов. В случае необходимости для оценки степени опасности повреждений и деформаций следует производить вскрытие конструкций. Ориентировочно число мест вскрытий определяется по СН 211-62.

Лекция 6

Основными причинами деформаций кирпичных стен являются:

1. конструктивные ошибки; 2. неудовлетворительная эксплуатация;

3. производственные ошибки;

4. низкое качество проектирования:

В результате возникновения этих причин в стенах зданий и сооружений возникают следующие характерные дефекты и повреждения:

- основными дефектами каменных стен являются: трещины; расслоение рядов кладки; выветривание кладки; отклонение стен от вертикали; выпучивание и просадка отдельных участков стен; разрушение наружного поверхностного слоя стенового материала и архитектурных деталей; выпадение отдельных кирпичей; отсутствие и выветривание раствора швов кладки; отслоение и разрушение выступающих частей стен; пробитые и незаделанные отверстия, ниши, борозды; отсыревание и промерзание конструкций; высолы из раствора и стенового материала;

- дефекты в крупнопанельных зданиях, как правило, появляются в панелях наружных стен, во внутренних несущих стенах с дымовентиляционными каналами, в вертикальных и горизонтальных стыках между панелями, в примыканиях оконных и дверных коробок к стенам, наружных углах зданий, местах сопряжения перекрытий и крыш со стенами, а также в стыках каркаса и сопряжениях его с ограждающими конструкциями. Обычно это: смещения и перекосы панелей в плоскости и из плоскости стен; протечки и высокая воздухопроницаемость стыков; недостаточная толщина или низкие теплотехнические свойства материалов панелей, приводящие к промерзанию панелей зимой; коррозия закладных и накладных крепежных элементов в стыках и арматуры панелей с отделением защитных слоев на поверхностях стен; разрушение наружных увлажненных слоев панелей вследствие попеременного замораживания и оттаивания; трещины в панелях от силовых, температурных и влажностных воздействий;

- в крупноблочных зданиях наблюдаются следующие дефекты и повреждения стен:

протекание и высокая воздухопроницаемость стыков; разрушение заделки стыков; коррозия стальных закладных деталей; обнажение или недостаточная защита арматуры в наружных железобетонных слоях стеновых панелей; разрушение фактурного слоя; появление ржавых пятен на стенах;

наиболее распространенными дефектами деревянных стен являются: загнивание древесины и поражение ее жуками-точильщиками и домовыми грибами; промерзание; высокая воздухопроницаемость пазов брусчатых стен и стыков в щитовых панелях; выпучивание стен, просадка углов; разрушение или повреждение штукатурки, обшивки и отделки углов и мест сопряжения внутренних стен с наружными; осадка засыпки в каркасных стенах; повреждение, малый уклон и неплотное прилегание к стенам сливных досок; потеря водозащитных свойств рулонной гидроизоляции по цоколю.

Для устранения возникших дефектов и повреждений разработаны различные методы усиления стен, основные и наиболее распространёные из которых приведены ниже.

Усиление простенков обоймами

Для усиления кирпичной кладки столбов и простенков применимы традиционные технологии, основанные на использовании металлических и железобетонных обойм и каркасов, инъецирования в тело кладки полимерцементных и других суспензий. Каменная кладка хорошо работает на сжимающие усилия, поэтому наиболее эффективным способом ее усиления является устройство обойм. В обойме кладка работает в условиях всестороннего сжатия, в результате увеличивается сопротивление продольной силе и значительно уменьшаются поперечные деформации. Варианты усиления столбов и простенков приведены на рис. 1.

Рис. 1. Усиление столбов стальной обоймой (а), армокаркасами (б), сетками (в) и железобетонными обоймами (г):

1 — усиливаемая конструкция; 2 — элементы усиления; 3 — защитный слой; 4 — щитовая опалубка с хомутами крепления; 5 — инъектор; 6 — материальный шланг

При установке стальной обоймы ее включение в работу обеспечивают инъецированием раствора в зазоры между стальными элементами и кладкой. Полная монолитность конструкции будет достигнута путем оштукатуривания высокопрочными цементно-песчаными растворами с добавкой пластификаторов для большей адгезии кладки и металлоконструкций. При устройстве железобетонной рубашки и толщине обоймы до 4 см применимы методы торкретирования и пневмобетонирования, окончательная отделка усиленной конструкции — устройство штукатурного накрывочного слоя.

Методы усиления трещин

Местное усиление поврежденных трещинами углов зданий и отдельных участков стен может выполняться двусторонними накладками металлических полос сечением 6x80. 10x100 мм или швеллеров № 14. 20, стянутых болтами диаметром 16. 20 мм (рис.2.а. в).

Заделка трещин в стенах может осуществляться:

• установкой скоб из арматурной стали (рис.2 г);

• установкой шпонок из прокатного металла; заделкой широких трещин вставкой простых кирпичных замков или замков с якорем из прокатного металла;

• методом инъецирования трещин шириной до 10 мм цементно-песчаным раствором.

Способ усиления включает: выполнение скважин, установку в них анкерующих элементов, соединение анкерующих элементов тяжами. После выполнения скважин: расширяют их входную часть, заполняют их раствором, надевают на анкерующие элементы конусные гайки, затягивают их, фиксируют на них тяжи и включают тяжи в работу путем предварительного натяжения стяжкой. Использование конусных гаек позволяет увеличить зону передачи усилий с тяжей на конструкцию и тем самым использовать все элементы усиления более эффективно.

Рис. 2. Заделка трещин в кирпичных стенах установкой:

а, б - двусторонних металлических накладок; в - скоб из арматурной стали, 1 - усиливаемые стены; 2 - трещины в стенах шириной до 10 мм (расшить, зачистить, увлажнить и зачеканить полимерцементным раствором); 3 - двусторонние металлические накладки из полос или профильного металла с шагом 800-1000мм перпендикулярно трещине или через 500-800мм по высоте стены; 4 - стяжные болты диаметром ; 5 - отверстия диаметром 30. 40мм, просверленные в стене (заполнить полимерцементным раствором); 6 - скобы из арматурной стали диаметром 14. 20мм, устанавливаемые через 600-1000мм по длине перпендикулярно трещине; 7 - паз в кладке, выбранный фрезой; 8 - углубления по концам паза, после установки скоб заполненные полимерраствором

4. Инъецирование трещин

Усиление каменных конструкций (стен, простенков, столбов, сводов и пр.) методом инъекции состоит в нагнетании под давлением в поврежденную кладку полимерцементного раствора, что способствует замоноличиванию в кладке трещин, пор и пустот (рис. 3).

Работы по инъецированию растворов в полость трещин включают в себя несколько этапов: Б Ремонтные работы выполняются в следующей технологической последовательности:

- подготовка поверхности - создание штрабы прямоугольной формы размеров 2×3 см по всей длине трещины (рекомендуется расшивка под “ласточкин хвост”);

- бурение каналов по всей длине трещины с двух сторон в шахматном порядке с шагом 15-40 см. Пробуренный канал должен пересекать трещину. Каналы следует бурить наклонно сверху вниз под углом не менее 10°к горизонту;

- продувка каналов и трещин сжатым воздухом;

- равномерное увлажнение каналов и трещин водой;

- приготовление ремонтной смеси и заполнение штраб смесью, выполняющей роль несъемной опалубки, для предотвращения вытекания инъекционного раствора из трещины; Герметизация ремонтной смесью мест устанокви пакеров;

- инъектирование трещины через пакеры раствором Injektionsleim 2K по направлению снизу вверх, под давлением 1-2 атм.;

- демонтаж инъекционных пакеров в случае применения многоразовых пакеров или срезка выступающих частей одноразовых пакеров;

- окончательная обработка поверхности, зачеканивание мест установки пакеров ремонтным составом

Рис. 3. Заделка трещин в кирпичных стенах инъецированием ремонтного состава

1 - усиливаемая трещина; 2 — отверстия, с установленными в них пакерами; 3 — пакеры; 4 — ремонтный состав

Установка шпонок из прокатного металла

Рисунок 11.10. Усиление стены с трещиной арматурными сетками в слое торкретбетона (торкретштукатурки)

При разработке проекта усиления стен в зоне локальных трещин требуется особая тщательность и подробный анализ причин трещинообразования. Известны случаи, когда в результате прогрессирующих деформаций здания локальные трещины перерастали в магистральные большой протяженности и ширины раскрытия. Кроме того, существует возможность появления трещин той же направленности, что и первоначальная, но располагающихся за пределами локального усиления.

Из-за сложности расчетной схемы стены с локальной трещиной конструкцию усиления обычно не рассчитывают, а принимают в соответствии с рекомендациями, основанными на практическом опыте. Проектное решение считается удовлетворительным, если принятые размеры усиливающих элементов примерно равнопрочны и возможность дальнейшего роста трещин исключается.

В качестве временной крепи при перекладке стен и устройстве в стенах проемов используют спаренные швеллеры, опирающиеся на кладку или на металлические стойки. Между собой швеллеры соединяют стяжными болтами, устанавливаемыми с шагом не более 100 см. Один из швеллеров изготавливают короче второго на 15 см с каждой стороны, поэтому крайние стяжные болты соединяют с кладкой только один швеллер (рис. 11.11).

Стойки рекомендуется изготавливать из двух швеллеров, примыкающих стенками к усиливаемой стене и соединяемыми стяжными болтами, пропущенными через отверстия, высверленные в кладке. Шаг стяжных болтов принимается не более 40 радиусов инерции швеллера и не более 100 см. Перекладку стен рекомендуется вести захватками, так как нагрузка на разгружающие швеллеры в этом случае значительно уменьшается. Верх новой кладки не доводят до разгружающих швеллеров на 3-4 см. К швеллерам прикрепляют сетку и производят тщательную зачеканку зазора между швеллерами и новой кладкой цементным раствором марки не ниже 100 на расширяющимся цементе. Затем швеллера оштукатуривают по сетке.

1 – разгружающие спаренные швеллеры; 2 – зазор между кладкой и полкой швеллера; 3 – стяжные болты; 4 – стальные опорные пластины; 5 – фасонки; 6 – соединительные стержни; 7 – опорная стойка; 8 – база стойки

При установке рам ворот, проемов и т.п. стойки разгрузочной рамы могут убираться или включаться в работу как конструктивные элементы. Разгрузочные швеллеры остаются в теле кладки.

В первую очередь размечают расположение отверстий под анкеры и штрабы. Штрабу располагают со стороны более слабой кладки, желательно под тычковым рядом. Затем сверлят отверстия под анкеры. Отбойным или рубильно-чеканочным молотком пробивают штрабу глубиной не менее ширины полки швеллера. В проектное положение устанавливают более длинный швеллер и его концы соединяют анкерами с кладкой. Промежуток между стенкой швеллера и кладкой (рис. 11.11) заполняют цементно-песчаным раствором состава 1:2 при помощи пневмонагнетателя. Трубку пневмонагнетателя вводят в зазор между верхней полкой швеллера и кладкой, после чего зазор заделывают жестким цементным раствором состава 1:2.

Через шесть суток после установки и заделки раствором первого швеллера пробивают штрабу и устанавливают в такой же последовательности второй швеллер. Затем оба швеллера соединяют стяжными болтами (рис. 11.11). Под концы швеллера подводят опорные пластины, которые подбивают цементным раствором. Швеллеры приваривают к опорным пластинам. Если кладка не в состоянии воспринять опорное давление, то пластины не устанавливают, а подводят стойки, которые соединяют со швеллерами при помощи фасонок.

После достижения раствором необходимой прочности начинают разборку кладки. В начале разборки при креплении рамами и в углах к спаренным швеллерам и стойкам приваривают соединительные стержни.

12. Повышение пространственной жесткости каменного здания

12.1. Для обеспечения общей пространственной жесткости здания или восстановления и усиления его частей и конструктивных элементов могут быть применены такие решения, как: устройство железобетонных и армокирпичных поясов и растворных швов; устройство напряженных стальных поясов (объемное обжатие); установка местных горизонтальных или вертикальных стальных накладок; устройство стального каркаса; перекладка стен в зонах с трещинами или повреждениями и др.

12.2. Одним из эффективных конструктивных мероприятий для стен надстраиваемых зданий является устройство железобетонных и армокирпичных поясов и растворных швов (рис. 12.1).

Сущность метода заключается в том, что пояса и швы равномерно распределяют нагрузку от вновь возводимых стен при надстройке этажей на стены существующего здания, воспринимают растягивающие усилия от неравномерных осадок и увеличивают прочность стен, способствуя сохранению общей жесткости здания.

Пояса располагают на уровне междуэтажных перекрытий по периметру температурного блока, включая поперечные стены, обеспечивая надежную связь их со стенами. Каждый пояс устраивается в одной горизонтальной плоскости, представляя собой единую систему с жесткими сопряжениями в углах и местах примыкания отдельных стен.

12.3. Усиление стен может быть выполнено устройством армированных кирпичных, железобетонных или армированных растворных поясов, а также поясов из стальных прокатных профилей (рис. 12.1).

Армирование кирпичных поясов осуществляется кладочными сетками или отдельными арматурными стержнями диаметром 10 мм, укладываемыми в растворные швы (рис. 12.1, а, б). В местах пересечения стен сетки укладывают внахлестку или устанавливаются Т-образные сетки. При армировании отдельными стержнями в пересечениях стен устанавливаются Г-образные стержни через один ряд.

В железобетонных поясах рабочая арматура располагается как в верхней, так и в нижней частях сечения пояса, поскольку деформация здания может иметь форму прогиба или выгиба. Сечение арматуры принимают конструктивно диаметром 16…32 мм. В местах пересечения стен арматурные стержни каркасов загибают или устанавливают Г-образные стержни.

а – армированием горизонтальных швов сетками; б – размещением в горизонтальных швах арматурных стержней; в – устройством железобетонных поясов в одном уровне с перекрытием; г, д – тоже в уровне низа перекрытия; е – установкой стальных прокатных балок; 1 – стена надстраиваемого этажа; 2 – элементы перекрытия надстраиваемого этажа; 3 – арматурные сетки в горизонтальных растворных швах по периметру наружных и внутренних несущих стен; 4 арматурные стержни в горизонтальных растворных швах по периметру наружных и внутренних стен; 5 – железобетонный пояс по периметру наружных

и внутренних стен; 6 – продольная арматура каркаса; 7 – арматурные стержни диаметром 12 мм, приваренные к монтажным петлям плит перекрытия и заведенные в пояс; 8 – арматурные сетки; 9 – стальные прокатные балки; 10 – бетон

При устройстве поясов из стальных прокатных профилей применяют швеллеры или двутавры, которые в местах пересечения стен сваривают с помощью накладок.

12.4. При незначительных деформациях устраивают армированные растворные швы толщиной в один слой кирпича. Швы армируют плоским каркасом. Для повышения жесткости устраивают двухрядный шов с интервалом между швами 4…6 рядов кладки, получая армокирпичный пояс.

Недостатком данного метода усиления является большая трудоемкость выполнения, кроме того, не всегда обеспечивается эффективное включение пояса в работу каменного здания, разделенного на блоки вертикальными трещинами.

12.5. Широко применяемым способом усиления стен при потере ими устойчивости является возведение железобетонных контрфорсов или контрфорсов из кирпичной кладки, которые устраивают на части высоты стены или на всю ее высоту. Под контрфорсы устраивают отдельные фундаменты, проверяемые расчетом на прочность, скольжение и опрокидывание (рис. 12.2, а). При отклонении стен от вертикали или выпучивании в горизонтальной плоскости для их усиления можно применить связи-распорки из прокатных стальных швеллеров или уголков (рис. 12.2, б) или тяжи из круглой стали (рис. 12.2, в). В связях-распорках и тяжах создается предварительное напряжение путем навинчивания гаек в первом случае и стяжных муфт – во втором. Все отверстия и ниши в кладке после установки связей-распорок и тяжей заполняют цементно-песчаным или полимерцементным раствором.

12.6. При значительных деформациях здания и наличии магистральных трещин, образовавшихся из-за неравномерных осадок грунта под подошвами фундаментов или некачественной перевязки швов, для усиления стен применяют металлические напряженные пояса, устанавливаемые на уровне перекрытий. Этим методом можно усиливать как отдельные стены, так и коробку здания в целом. Поясам задается предварительное напряжение муфтами с левой и правой резьбами. После установки на стены здания в напряженных поясах (бандажах) возникают сжимающие усилия, которые погашают растягивающие усилия от внешних нагрузок и отпора грунта, при этом происходит исправление произошедших деформаций и уменьшение образования трещин.

а – возведением контрфорсов; б – установкой поэтажных связей-распорок; в – установкой металлических тяжей; 1 – стены, отклонившиеся от вертикального положения; 2 – покрытие; 3 – контрфорсы из кирпичной кладки или бетона; 4 – трещины в кладке; 5 – перекрытия; 6 – связи-распорки из прокатного стального профиля; 7 – тяж с резьбой, приваренный к связям-распоркам; 8 – шайба; 9 – гайка для натяжения; 10 – отверстия и ниши в стенах; 11 – тяжи; 12 – траверса из швеллера; 13 – натяжная муфта

12.7. Повышение пространственной жесткости стенового остова здания перераспределяет нагрузки на грунт и выравнивает их по всей площади подошвы фундаментов, что значительно сокращает расходы на усиление стен и фундаментов.

Стальные тяжи для устройства поясов изготавливают из круглого профиля диаметром 25…40 мм. При усилении отдельных стен пояс состоит из тяжей, располагаемых на внутренней и наружной поверхностях стены, и опорных балок из швеллеров или коробчатого типа.

Установка стальных накладок и стяжных болтов

Свидетельством недостаточной несущей способности элементов каменных конструкций может быть наличие в них трещин.

Трещины в стенах разделяют на локальные и магистральные. Подобное деление условно, однако существуют некоторые ориентиры, уточняющие эти понятия. Так, к локальным обычно относят трещины, имеющие небольшую протяженность и ширину раскрытия. Они обычно появляются в зонах местной перегрузки стен в углах, у мест сопряжения продольных стен с поперечными, в перегородках и т.п.

Усиливают стены с локальными трещинами с помощью стальных накладок, воспринимающих растягивающие напряжения в кладке (рис. 15, а).

Так, при появлении трещин в углах здания усиление производят накладками из швеллера 10…14, уголка или полосовой стали. Накладки размещают на внутренней и наружной поверхностях стены и соединяют с помощью болтов Ø14…18 мм, пропущенных через заранее просверленные отверстия. Длину накладок назначают в пределах 1,5…3 м в зависимости от вида и степени повреждения. Отверстия в кладке после установки болтов заполняются раствором.

Усиление зоны сопряжения продольной и поперечной стен при отрыве последней осуществляют болтами и накладками. Болты Ø18…22 мм располагают по высоте стены с интервалом 0,8…1,5 м. Усилие сжатия от болтов передают на наружную стену через продольные накладки из швеллера 12…16, а на внутреннюю – через анкерные балочки из стальных уголков, закладываемые в штрабы, пробитые в стене и заделанные мелкозернистым бетоном. Для увеличения жесткости сопряжения продольные накладки соединяют на сварке поперечными элементами – швеллерами или уголками. Шаг поперечных элементов принимают таким же, как и стяжных болтов (рис. 15, б).

Рис. 15. Усиление стен из каменной кладки в зоне локальных трещин: а, б – стальными накладками; в – стяжными болтами; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке; 3 –стальные накладки; 4 – стяжные болты; 5 – отверстия в стене для болтов; 6 – продольные накладки; 7 – поперечные накладки; 8 – анкерные балочки

Усиление стен при образовании трещин в углах зданий или в местах примыкания поперечных стен к продольным может быть выполнено также внутренними анкерами. Их можно применять даже при неполном затухании процесса неравномерной осадки фундаментов. Конструкция внутреннего предварительно напрягаемого анкера показана на рис. 16.

Рис. 16. Усиление стен с трещинами в углах зданий или в примыкании поперечных стен к продольным:1 – усиливаемая стена; 2 – трещины в кладке стены; 3 – внутренний анкер; 4 –

четырехугольные шайбы размером не более 150x150 мм; 5 – отверстия, заполненные цементно-песчаным или полимерцементным раствором

Внутренние анкеры устанавливают с интервалом 1000 мм по высоте здания и заводят за трещину на 500 мм. Усилие предварительного напряжения внутренних анкеров должно составлять не менее 30…40 кН.

Для усиления стен могут применяться также внутренние анкеры, устанавливаемые в отверстия, которые заполняют раствором не на всю длину, а только на 500 мм (в глубине отверстий за границей прохождения в кладке трещины). В отверстие вводят обычный арматурный стержень, заостренный на одном конце и имеющий винтовую нарезку на выходящем из отверстия конце. После достижения раствором прочности, устанавливаемой проектом, стержень напрягают навинчиванием гайки.

Восстановление каменной кладки стен в зонах локальных трещин может быть осуществлено также с помощью шпонок, изготавливаемых из отрезков стального проката или арматурных стержней (рис. 17).

Рис. 17. Устранение локальных трещин в стенах: а – установкой шпонок из прокатного металла; б – то же скоб из арматурных стержней; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке шириной до 10 мм, инъектированная цементно-песчаным раствором после установки шпонок; 3 – штраба в стене; 4 – шпонка из прокатного металла (швеллер, уголок); 5 – полости, заполненные бетоном или раствором; 6 – скобы из арматурных стержней; 7 – паз в кладке, выбранный фрезой; 8 – углубления по концам паза, выполненные сверлом; 9 – заполнение раствором пазов и углублений

Шпонки работают на растяжение и срез, поэтому эффективно включаются в работу при возможных деформациях кладки стен в зоне трещин с шириной раскрытия до 10 мм. Для устройства шпонок в кладке вырезаются фрезой штрабы (пазы), в которые устанавливаются стальные элементы шпонок, при этом шпонки из арматурных стержней выполняются в виде скоб, под концы которых в штрабах высверливаются отверстия для более эффективного включения шпонок в работу. После установки стальных элементов шпонок пазы заполняются мелкозернистым бетоном или раствором, а трещина расшивается и зачеканивается раствором. Шпонки могут быть односторонними или двусторонними и устанавливаются с шагом до 500 мм при изготовлении их из арматурных стержней и до 1000 мм – из стальных прокатных элементов.

При ширине раскрытия локальных трещин в кладке стен более 10 мм и имеющих незначительную протяженность ее восстанавливают устройством простых кирпичных замков (рис. 18, а) или кирпичных замков с якорем (рис. 18, б).

Рис. 18. Восстановление кладки стен в зонах локальных трещин: а – с широкими трещинами вставкой простых кирпичных замков; б – то же, вставкой кирпичных замков с якорем; 1 – усиливаемая стена; 2 – трещина в кладке шириной более 10 мм; 3 – кирпичный замок в ½ кирпича; 4 – граница разборки поврежденной кладки; 5 – якорь из прокатного металла;6 – анкерные связи (болты); 7 – полости, заполненные раствором

Для этого в зоне трещины производится разборка кладки с двух сторон стены на глубину ½ кирпича с последующим её восстановлением. Установка стального якоря из отрезков прокатных швеллеров или двутавров в верхней вершине трещины будет препятствовать возможному развитию трещины по длине. Элементы якоря, устанавливаемые с двух сторон стены, стягиваются болтами, а полости вокруг них заполняются цементно-песчаным (полимерцементным) раствором.

Для усиления участков с разрывами стен могут применяться арматурные сетки в слое торкретштукатурки или торкретбетона. Сетки закрепляют к стене с помощью анкеров, установленных в предварительно просверленные отверстия. Анкера устанавливают в шахматном порядке с шагом не более 600 мм. При односторонней сетке анкера выполняются Г-образные из арматуры периодического профиля, при двусторонней сетке – Z-образные из гладкой арматуры. При наличии трещин сетки заводятся за трещину не менее, чем на 500 мм, при прохождении трещин вблизи пересечения стен на длину не менее 1000 мм (рис. 19). Толщину торкретбетона принимают по расчету, но не менее 40 мм.

Рис. 19. Усиление стены с трещиной арматурными сетками в слое торкретбетона (торкретштукатурки): 1 – анкеры Ø 6 мм; 2 – отверстия в стене; 3 – арматурная сетка; 4 – торкретбетон; 5 – трещина в стене

Следует отметить, что при разработке проекта усиления стен в зоне локальных трещин требуется особая тщательность, а также подробный анализ причин трещинообразования. Известны случаи, когда в результате прогрессирующих деформаций здания локальные трещины перерастали в магистральные большой протяженности и ширины раскрытия.Кроме того, существует возможность появления трещин той же направленности, что и первоначальная, но располагающихся за пределами локального усиления.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Читайте также: