Усиление железобетонной колонны металлической обоймой

УСИЛЕНИЕ КОЛОНН СТАЛЬНЫМИ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМИ ОБОЙМАМИ

Автор: admin · Опубликовано 07.12.2017 · Обновлено 19.12.2018

Колонны обычно усиливают стальными обоймами (рис. 1, а) или железобетонными обоймами (рис. 1, б). Каменную кладку иногда усиливают также и армированными штукатурными обоймами.

Железобетонные колонны крайних рядов (у которых 4-стороннее нара-щивание не всегда возможно осуществить) вместо обойм усиливают рубашками, а колонны, работающие на внецентренное сжатие с большими эксцентриситетами, усиливают также односторонним или двусторонним наращиванием, подобно изгибаемым элементам.

Рис.1. Усиление колонн: а — металлическая обойма, б — железобетонная обойма.

Обоймы выполняют двойную функцию:

1. сдерживают поперечные деформации усиливаемого элемента, т. е. повышают его прочность на сжатие за счет объемного напряжения,
2. и воспринимают часть вертикальной нагрузки, т. е. частично разгружают усиливаемый элемент.

Примечание. Функцию сдерживания поперечных деформаций выполняют планки стальных обойм и поперечная арматура (хомуты) железобетонных обойм, функцию восприятия вертикальной нагрузки – соответственно вертикальные уголки и бетон с продольной (вертикальной) арматурой.

Степень объемного напряжения можно повысить, если в планках создать предварительное напряжение (натяжными гайками, электронагревом, попарным стягиванием). Предварительным напряжением можно также повысить и степень включения в работу вертикальных уголков стальных обойм.

Одним из самых простых способов такого преднапряжения является установка заранее перегнутых уголков с последующим их выпрямлением за счет горизонтального стягивания (рис. 2).

После выпрямления уголки превращаются в распорки и в них возникает сжимающее усилие , на величину которого происходит разгружение колонны.

Здесь 0,9 – коэффициент условий работы, учитывающий потери напряжений от обмятия, Аsc – суммарная площадь поперечного сечения уголков, i = tgα .

Приведенная формула справедлива, разумеется, только при наличии надежных упоров в торцах уголков с самого начала их стягивания. Подобным способом эффективно усиливать колонны, работающие как с малыми (а), так и с большими (б) эксцентриситетами.

При усилении колонн многоэтажных зданий следует помнить о том, что нижние реакции распорок на промежуточных этажах создают дополнительные нагрузки на нижележащие перекрытия, поэтому усиление нужно выполнять, начиная с самых нижних колонн.

Рис.2. Усиление колонны предварительно напряженной подпоркой.

При усилении стальными обоймами последние рассматривают как самостоятельные конструкции, в которых несущими элементами являются вертикальные уголки, а планки играют ту же роль, что и планки стальных решетчатых колонн.

Иными словами, положительным влиянием планок на поперечные деформации бетона усиливаемой колонны пренебрегают.

Наибольший эффект усиления достигается при использовании преднапряженных обойм-распорок, которые можно использовать без разгружения колонн. Проектируя их, следует, однако, помнить о том, чтобы усилие Nsp не продавило опорные поверхности перекрытий (покрытия) и не оторвало от колонны сами перекрытия (покрытие), и о том, что стадия монтажа (стягивания вертикальных уголков) является наиболее невыгодной в работе распорок, так как уголки еще не соединены планками и их гибкость велика.

При отсутствии преднапряжения стальные обоймы имеет смысл применять только при условии частичного или полного разгружения колонн (что далеко не всегда возможно осуществить) и при условии плотной подклинки зазоров между концами уголков и опорными поверхностями.

Тогда при действии дополнительной нагрузки уголки следует рассчитывать на основе равенства их продольных деформаций с деформациями железобетонной колонны (точнее всего – совмещая диаграммы сжатия стали и бетона данного класса).

Понятно, что чем меньше нагрузки снято с колонны, тем меньше напряжения в уголках обоймы, тем менее эффективно работает обойма .

При усилении железобетонными обоймами поперечное сечение, если пользоваться рекомендациями справочников (весьма спорными), можно рассчитывать как монолитное с соответствующими коэффициентами условий работы бетона и арматуры наращённой части и с поправками на разные классы бетона старой и новой частей сечения.

Передавать нагрузку на элемент усиления удобнее всего через горизонтальные (упорные) уголки, которые через тонкий выравнивающий слой раствора следует плотно прижать к опорным поверхностям соответствующих конструкций – балок, перемычек, фундаментов и т. п., а затем приварить к вертикальным уголкам (рис. 3).

Рис.3. Схема передачи нагрузки на усиляющий элемент.

Однако возможности передавать нагрузку на вертикальные уголки существенно ограничены, о чем всегда следует помнить:

1. Во-первых, при усилении промежуточных колонн многоэтажных зданий нагрузка от уголков будет передаваться на нижележащие перекрытия. Для такой передачи должна быть уверенность в том, что эти перекрытия в состоянии воспринять дополнительную нагрузку.
2. Во-вторых, чтобы передать хотя бы часть нагрузки, необходимо эту часть с перекрытия (покрытия) предварительно снять.

Наконец, в многоэтажных зданиях, чтобы загрузить уголки обоймы нижнего этажа, мало разгрузить перекрытия всех этажей, нужно еще усилить обоймами все выше расположенные колонны, уголки которых будут передавать по цепочке нагрузку на нижнюю обойму.

Если обоймы на выше расположенных колоннах не установить, то на уголки нижней колонны будет передаваться только та часть нагрузки, которая была временно снята с перекрытия одного нижнего этажа.

В силу перечисленных причин использовать в полной мере несущую способность вертикальных уголков без их предварительного напряжения удается крайне редко.
Если вертикальные уголки неплотно и неравномерно прижаты к поверхностям усиливаемого элемента, то последний имеет возможность беспрепятственно деформироваться в поперечном направлении до тех пор, пока не исчезнет зазор, – только тогда планки начнут вступать в работу.

При таком качестве исполнения (к сожалению, не редком) проку от усиления почти нет.

Поэтому при усилении стальными обоймами всегда необходимо предусматривать мероприятия, заставляющие планки немедленно включаться в работу .

Одним из них может быть прижатие уголков инвентарными струбцинами до начала приварки к ним планок, другим – предварительное напряжение планок электронагревом или натяжными гайками (в последнем случае планками являются круглые стержни с резьбой на одном конце).

При этом между поверхностями уголков и усиливаемой конструкции следует проложить выравнивающий слой раствора.

Данные требования особенно относятся к усилению каменных или бетонных простенков, образуемых в существующих стенах при устройстве в них новых проёмов.

При пробивке таких проемов перфораторами (отбойными молотками) образуются «рваные» края, зазоры между уголками и поверхностями простенков достигают нескольких сантиметров и стальная обойма, по существу, становится лишь декорацией.

На Заметку. Поэтому новые проемы в стенах следует не пробивать, а прорезать дисковой пилой .

Далее, при редком расположении планок разрушение усиливаемого элемента может произойти в промежутках между ними. Поэтому планки по высоте необходимо располагать с шагом не более 500 мм и не более наименьшего размера поперечного сечения усиливаемого элемента.

Рис.4. Схема стягивания поперечных планок стальной обоймы.

Наконец, с увеличением ширины простенков влияние планок, расположенных по коротким сторонам сечения, уменьшается. Поэтому, если ширина простенка превышает его толщину в два раза и более, то длинные планки необходимо стягивать попарно болтами, которые играют роль внутренних планок (рис. 4). Их пропускают через отверстия в кладке с шагом не более 0,75 м по высоте и не более двойной толщины простенка (но не более 1 м) по ширине.

Усиление колонн

Колонны — стержневые элементы, работающие на сжатие и продольный изгиб и имеющие большой запас прочности. Но со временем от действий множества факторов они разрушаются и требуют ремонта. К примеру, усиление металлических колонн, изначально рассчитанных на большие нагрузки, потребуется после появления коррозии на опорных частях, горизонтальных элементах решётки, узлах башмаков и др. элементах.

Чаще всего используются следующие методы повышения прочности конструкции:

• железобетонные или металлические обоймы;
• одностороннее и двустороннее наращивание сечения;
• предварительно напряжённые металлические подпорки;
• рубашки — усиление железобетонных колонн крайних рядов, где четырёхстороннее наращивание невозможно.

Рис.1. Усиление колонн:
а — железобетонная обойма; б — одностороннее наращивание;
в — металлическая обойма; г — металлические подпорки.

Завод «СТК-Конструкция» производит металлоконструкции для устройства металлических обойм и подпорок. Выполняем заказы по вашим чертежам в любом объёме. Имеем возможность наладить мелко- и крупносерийное производство изделий.

Таблица 1. Выбор способа усиления

Способ усиления	Возможность применения способа
	Для эксплуатации в пожароопасных условиях без обетонирования металло­конструкций усиления	Для проведения усиления без остановки производства и			Для значительного увеличения несущей способности
		для снятия нагрузки с учетом обеспечения хорошей совместной работы	для снятия нагрузки, если недопустима запыленность	для снятия нагрузки во взрыво­опасных помещениях
Ж/б обоймы	+	—	—	0	+
Ж/б рубашки	+	—	—	—	0
Односторон­нее наращивание сечения	+	—	—	—	0
Двустороннее наращивание сечение	+	—	—	—	+
Металличес­кие обоймы со сколом углов и установкой на растворе	—	+	—	—	+
Металличес­кие обоймы без скола углов и установкой без раствора	—	+	+	—	+
Ж/б обоймы с жёсткой наружной уголковой арматурой	—	—	—	—	+
Предвари­тельно напряжённые распорки	—	+	+	—	+

• + — данный способ усиления можно применять;
• – — способ усиления применять не рекомендуется;
• 0 — применение способа усиления зависит от конкретного конструктивного решения и местных условий.

Технология установки обойм

Самым надёжным способом увеличения несущей способности колонны является применение железобетонной обоймы, состоящей из бетонного слоя, продольной арматуры и замкнутых хомутов.

Перед усилением поверхность ж/б колонн следует подготовить:

• удалить штукатурный слой;
• сделать насечки в бетоне глубиной 3-6 мм;
• очистить выступающую арматуру и защитить её от коррозии;
• за час до бетонирования промыть поверхность старого бетона водой.

Усиление железобетонных колонн стальными обоймами применяется, когда нельзя уменьшать пространство помещений или требуется провести работу за короткий срок. Обойма состоит из металлических уголков (продольные элементы) и поперечных планок.

Продольные элементы устанавливаются на цементно-песчаном растворе и прижимаются к колонне посредством струбцин. После этого к уголкам по всей длине усиливаемой конструкции привариваются поперечные планки с шагом 400-600 мм. Колонну можно нагружать сразу после проведения работ. Следует соблюдать следующие условия: плотное прилегание металлических стоек к граням элемента усиления и их вертикальность. Поэтому в месте примыкания стоек бетон следует выровнять, скалывая выпуклые места и замазывая цементным раствором углубления.

Обоймы осуществляют двойную функцию: повышают прочность усиливаемого элемента на сжатие (сдерживают его поперечные деформации) и разгружают его, воспринимая часть вертикальной нагрузки. Поперечные деформации сдерживают планки стальных и поперечные хомуты железобетонных обойм. Восприятие вертикальной нагрузки обеспечивают соответственно стальные уголки и бетон с продольной арматурой.

Способы повышения эффективности усиления

Для повышения объёмного напряжения в планках и степени включения в работу уголков стальных обойм создают предварительное напряжение с помощью:

• натяжных гаек;
• попарного стягивания;
• электронагрева.

Самый простой способ создания преднапряжения — установка предварительно перегнутых уголков с последующим их выпрямлением горизонтальным стягиванием. Так после выпрямления уголки становятся распорками, разгружающими колонну. Если такие работы проводятся в многоэтажных зданиях, следует помнить, что распорки на промежуточных этажах передают дополнительные нагрузки на нижние перекрытия, следовательно, усиление нужно начинать с колонн в основании здания.

Следует помнить, что возможности передать нагрузку на вертикальные элементы обоймы ограничены. Если уголки неравномерно или неплотно прижаты к поверхности, то усиливаемый элемент беспрепятственно деформируется в поперечном направлении, пока зазор не исчезнет. В этом случае толку от проведённой работы практически не будет. Поэтому при усилении колонн металлической обоймой требуется применять методы, при которых планки немедленно включаются в работу.

Например, до приварки планок плотно прижать уголки инвентарными струбцинами или создать предварительное напряжение планок электронагревом. Предварительное напряжение натяжными гайками применяется, когда в качестве планок используются круглые стержни с резьбой. Между поверхностями уголков и усиливаемой конструкции необходимо проложить выравнивающий слой цементного раствора.

Технология усиления круглых и многогранных колонн

Усиление круглых и многогранных колонн, когда нет возможности произвести распор каркаса усиления, проводится так: на конструкцию вертикально, с применением временных скруток, устанавливаются профильные элементы и обжимаются нагретыми хомутами. В этом случае также требуется устранять зазоры.

Хомуты-накладки нагревают около места проведения работ до 200-300 °С, затем струбцинами или кондуктором прижимают к колонне. Окончательную сварку производят до того, как хомуты остынут ниже 100 °С. Температурного сокращения металла достаточно, чтобы надёжно обжать конструкцию.

Технология устройства железобетонной рубашки

Когда колонны примыкают к наружным или внутренним стенам, для их усиления применяют устройство железобетонной рубашки. Для этого производят следующие работы:

• очистка поверхности;
• устройство на бетоне насечки для лучшего сцепления с новым раствором;
• установка арматурного каркаса;
• монтаж опалубочных щитов;
• обильное увлажнение поверхности колонны;
• нагнетание бетонной смеси в полость.

Для того, чтобы узнать расценки на изготовление изделий для усиления кирпичных, ж/б, металлических колонн уголком в нашей компании «СТК-Конструкция», позвоните по телефону +7(495) 291-07-57 или отправьте заявку в специальной форме на сайте.

Усиление железобетонных и стальных колонн

Усиление железобетонных колонн.Усиление железобетонных колонн может быть выполнено с помощью железобетонной или металлической обоймы, а также двусторонних металлических распорок (рис.61).

Рис.61. Способы усиления железобетонных колонн: а – железобетонной

обоймой с обычной арматурой; б — металлическим каркасом; в — двусторонними металлическими распорками

1 – усиливаемая колонна; 2 –обойма железобетонная; 3- продольная арматура обоймы; 4- поперечная арматура обоймы; 5- жесткая продольная обойма металлического каркаса; 6-металлические ветви обоймы; 7-планки обоймы; 8-опорный уголок; 9-крепежный монтажный болт; 10 — натяжной монтажный болт; 11- уголки распорок; 12- планка для натяжения болтов в месте перегиба

Толщина железобетонной обоймы (рис.61, а) определяется расчетом в зависимости от диаметров усиливаемой арматуры и величины защитного слоя. Обычно она составляет 200-300 мм. Шаг поперечной арматуры при диаметре 6-8 мм принимают не более 200 мм. Для улучшения адгезии и защиты бетона и арматуры в агрессивных условиях эксплуатации рекомендуется использовать полимербетон. Класс бетона принимают на марку выше, чем класс бетона старого бетона.

Металлическая обойма (рис.61, а) состоит из 4-х стоек углового профиля, соединительных планок и опорных подкладок. В местах установки подкладок арматуру колонны обнажают и приваривают к подкладкам и стойкам обоймы. Для обеспечения плотного прилегания поперечных планок к поверхности усиливаемой колонны в планках создают предварительное напряжение с помощью их нагрева газовой горелкой до температуры 100-120 о С, как это было рассмотрено при усилении кирпичных колонн.

Усиление железобетонных колонн с помощью предварительно напряженных распорок (рис.61, в) осуществляют путем установки с двух сторон колонны двух пар сваренных с планками уголков-стоек, которым придан расчетный выгиб. Затем стяжными болтами стягивают уголки-стойки, приводя их в вертикальное положение. При этом в стойках создается напряженное состояние сжатия, которое передается через опорные планки на плиты перекрытия, разгружая усиливаемую колонну. Плотное прилегание предварительно напряженных распорок к телу колонны, а также их совместную работу обеспечивают приваркой к ним металлических планок с противоположных сторон колонны. Шаг планок принимают равным минимальному размеру сечения колонны.

Усиление консолей железобетонных колонн. В железобетонных колоннах с консолями для опирания ригелей возникает необходимость усиления консолей. Для этого обычно используют способ их усиления предварительно напряженными горизонтальными или наклонными тяжами (рис.62).

:

Рис.62. Усиление консолей колонн предварительно напряженными тяжами

1- усиливаемая консоль; 2- опорные элементы; 3- упоры из уголков; 4- предварительно напряженные тяжи; 5- анкеры; 6- упоры из швеллеров

Усиление сборных железобетонных балок и прогонов.К наиболее часто применяемым способам усиления сборных железобетонных балок и прогонов относятся:

— изменение схемы работы конструкции;

— увеличение сечения с помощью устройства железобетонной обоймы;

— установка стальных хомутов или решетчатых стальных каркасов;

— установка стальных напряженных затяжек;

Усиление сборных балок и прогонов с помощью изменения схемы работы конструкции производят путем превращения шарнирного крепления балок и прогонов в жесткое, что способствует уменьшению величины изгибающего момента (рис.63).

Рис.63. Усиление сборных железобетонных балок и прогонов путем изменения шарнирной заделки на жесткую

Наиболее эффективным способом усиления сборных балок и прогонов является установка стальных напряженных затяжек следующими способами:

— по обеим сторонам усиливаемой конструкции;

— под нижней гранью конструкции;

— сверху и снизу конструкции;

Варианты усиления железобетонных балок и прогонов с помощью установки стальных напряженных затяжек приведены на рис.64.

Затяжки закрепляются анкерами на опорах и затем производится их натяжение с помощью натяжных гаек (рис.64, а), натяжных муфт (рис.64, б) и натяжных болтов (рис.64, в). Затяжки обычно устанавливаются попарно на 5-10 см ниже низа или выше верха усиливаемого элемента. Зазор между усиливаемым элементом и затяжкой устраивают с помощью металлических упоров, которые устанавливают на расстоянии около 1 м от опор.

Рис.64. Усиление сборных железобетонных балок и прогонов

установкой стальных напряженных затяжек

а) — по сторонам усиливаемой конструкции; б) – под нижней гранью конструкции;

в) – сверху и снизу конструкции; 1 – усиливаемый элемент; 2 – стальная затяжка

С помощью напрягаемых затяжек изменяется статическая схема работы усиливаемой конструкции, благодаря чему, возрастает ее несущая способность.

15. Причины образования трещин в зданиях

Для полноты картины мы условно разделим все деформации на техногенные и естественные.

Техногенные — имеют признак вмешательства инородных тел — от попадания снарядов, падения кранов или опор ЛЭП, деревьев или тарана движущимся средством. Сюда же в нашей условной классификации можно отнести стихийные бедствия. Разрушения и деформации в этом случае несут комбинированный хаотичный характер, подлежащий не исследованию причин, а констатации факта и оценке масштаба повреждений. Наличие отдельных трещин в этом случае — редкость, в основном их появление обусловлено другими повреждениями.

Естественные, в том числе антропогенные (с участием человека). Это деформации вследствие движения грунтов; температурных колебаний и эрозии; динамических нагрузок; неправильного проектирования, возведения и эксплуатации, перегрузки конструкции. В общем, всего, что сопровождает здание на протяжении всей его «жизни».

Первое и главное, что стоит знать о трещинах: это неисправимый дефект. Склеить высохший материал и остановить тем самым распространение невозможно, если речь идёт о материале каменных стен — кирпич, бетон и др. Однако можно принять комплекс мер, которые вернут достойный внешний вид стенам и потолку или вовсе остановить ход разрушительной деформации при помощи специальных средств.

Конструктивные трещины — деформации при воздействии избыточных нагрузок на элементы конструкции. Проще говоря — трещины в материале стен, потолка, фундаментов, возникающие от перегрузок или подвижности основания.

Они появляются в результате воздействия на материал фундамента, стен и перекрытий нагрузок, превышающих несущую способность элемента в конструкции. Часто причина деформации лежит не в самом материале, а в элементе, который опирается на конструкцию (с трещиной) или опоре этой конструкции (чаще всего фундамент). Рассмотрим популярные причины появления этих неприятных явлений. Этот список мы разделим на естественные и антропогенные (с участием человека) причины.

Естественные трещины появляются в материалах и конструкциях, созданных с соблюдением технологии, без нарушений правил эксплуатации в силу следующих причин:

1. Износ материала. Всё имеет свой срок службы. Для полнотелого красного кирпича — 100–300 лет, бетон — 80–150 лет, природный камень — 100–300 лет и более.
2. Эрозия, выветривание. Материалы, которые находятся в контакте с природной средой, атмосферой, подвержены постепенному разрушению.
3. Воздействие органики грунта и грунтовых вод. Этому фактору подвержены подземные части здания. Также опасны подмыв грунтовыми водами подушки фундамента и циклическое промерзание грунта.
4. Температурно-влажностные колебания. Самый вредоносный фактор. Обычно действует в комбинации с эрозией на незащищённых участках нагруженных конструкций. Многократные циклы заморозки-оттаивания элемента пагубно воздействуют на связующий материал — ослабевает сцепка между камнем и раствором. Срок службы зданий на Крайнем Севере на 30% меньше (по проекту), чем в Средней полосе. Самые надёжные в этом плане — монолитные конструкции, не имеющие швов.

Деформации элементов здания, возникающие из-за ошибок человека при проектировании, возведении и эксплуатации здания (конструкции)*:

1. Исследование грунта и подготовительные работы. Пренебрежение изучением осадки грунта приводит к выбору несоответствующего варианта подготовки основания и конструкции фундамента. Чаще всего из желания сэкономить деньги, время, материалы и привычки полагаться «на авось».
2. Примечание. Основной аргумент в таких случаях — примеры нескольких существующих домов, которые стоят уже долгое время без всяких расчётов. Обратный аргумент — десятки соседних домов, построенных в пределах 20 лет и уже имеющих заметные снаружи деформации стен и фундамента.
3. Неверный расчёт нагрузок на основание. В частном строительстве далеко не всегда рассчитывают массу всех элементов и вычисляют удельную нагрузку на основание. Чаще всего это делается «на глаз» или по опыту. Такой вариант вполне допустим лишь в случае, когда фундамент делается с существенным запасом прочности (имеет внушительные размеры).
4. Земляные работы рядом со зданием. Рытьё котлована вблизи — плохая идея для любого фундамента.
5. Взаимодействие двух или более близко расположенных фундаментов. Несколько зданий (имеющих фундамент), стоящих ближе 5 метров друг от друга, создают неестественное, избыточное напряжение грунта.
6. Нарушение технологии применения материалов при строительстве и ремонте. Может проявляться на всех стадиях эксплуатации. Некачественно приготовленный раствор (с изменёнными пропорциями или органическими примесями), проведение работ в зимнее время без прогрева, пересушка (растворов), отсутствие армирования слоёв отделки.
7. Нарушение конструктивных свойств элементов. Экономия на армопоясе, толщине стен, армированиижелезобетона и каменной кладки, проёмы без перемычек, отсутствие промежуточных опор на больших пролётах, изменения исходного проекта.
8. Нарушение (изменение) конструктива здания. Создание дополнительных проёмов в несущих стенах, пристройки, надстройки. Увеличение нагрузки.
9. Динамические нагрузки от расположенного рядом оживлённого шоссе или железной дороги.

* — для большей пользы от статьи мы приводим примеры ошибок и решений только для частного строительства. Конструктивные трещины в многоквартирных и высотных зданиях — задача крупных организаций (ЖЭК, СМУ и т. д.).

Все вышеописанные моменты ведут к появлениям трещин, которые можно в свою очередь разделить на:

1. Закрытые. Образуются внутри материала, не выходя за его пределы.
2. Открытые. Выходят на поверхность материала с одной или двух сторон.

Со временем, если не принять меры, закрытая трещина разрастается и становится открытой. Этот процесс протекает особенно быстро, если закрытая трещина заполняется водой и находится на воздухе (подвержена замораживанию). Трещина, раскрытая с двух сторон, со временем приводит к сдвигу разделённых ею частей.

По динамике состояния естественные трещины следует разделить на:

1. Развивающиеся. Трещина продолжает расти в длину либо ширину в период наблюдений.
2. Стабильные. Не развиваются. Как правило, эти трещины появляются в первые годы службы здания и останавливаются после окончательной усадки грунта.

Все описанные термины мы будем применять в дальнейшем, описывая методы устранения этих неприятных дефектов.

Существуют ещё около десяти факторов классификации трещин, но они важны более для экспертов-теоретиков. В этой статье мы рассмотрим ещё один, последний, самый важный фактор — опасность.

В данном случае опасность деформации определяется с учётом общего вида и состояния здания (конструкции, элемента). Поверхностные (не сквозные) трещины считаются не опасными при ширине раскрытия до 4 мм и глубине проникновения до 10% толщины элемента. Все сквозные деформации опасны. Также следует обратить внимание на появление трещин в несущих элементах — стенах, балках, перекрытиях, фундаменте.

Первое, что следует сделать при обнаружении конструктивной трещины — начать наблюдения. Делается это при помощи бумажного маркера, наклеенного в месте минимального раскрытия. На маркере следует обозначить дату его установки и ежедневно проверять в течение 5–7 дней. Если трещина стабильная и не растёт, то маркер останется целым на протяжении наблюдений. Если трещина развивается, то маркер разорвётся и это значит, что необходимы срочные меры по предотвращению дальнейших неприятностей. Глубину можно определить при помощи тонкой стальной пластины. О том, как предотвратить появление конструктивных трещин и устранить их, мы расскажем в одной из следующих статей.

Появляются естественным путём при высыхании «мокрых» отделочных материалов. Это в основном касается армирующих и стартовых слоёв фасадного и плиточного клея и некоторых видов шпатлёвок и гидроизоляции. Чтобы избежать растрескивания при высыхании в такие слои включают стеклосетку. Также её используют для закрепления стыков листов гипсокартона (ГКЛ).

Последнее изменение этой страницы: 2016-04-26; Нарушение авторского права страницы

Усиление колонн обоймами

Колонны – это строительные конструкции, которые вместе с капитальными стенами надежно удерживают верхние плиты перекрытия. Они не позволяют прогибаться потолку и, следовательно, испытывают повышенную нагрузку.

Колонны — не просто украшения зданий внутри или снаружи, они – важный конструктивный элемент строения. Знаменитые скульптуры-атланты, поддерживающие козырек входа в Новый Эрмитаж, что в Сантк-Петербурге, пожалуй, самый яркий пример высокохудожественных колонн.

Причины разрушения колонн

Но, к сожалению, ничто не вечно под луной. Поскольку любая колонна состоит из строительных материалов, эта конструкция со временем подвергается старению. Иногда случается, что в возведенном всего несколько лет назад здании при расчете колонн разработчиками была допущена ошибка по расчету несущей нагрузки, в результате чего конструкции быстро разрушаются.

Также и строители вполне могли при возведении колонн не выдержать технологию или, что случается не так редко, в целях экономии застройщик сэкономил на стоимости особо крепкого бетона и заменил его более дешевой маркой. Результат в этих случаях всегда один – придётся делать усиление колонн.

• Одним словом, как только Вы увидели, что штукатурка на колоннах взбугрилась или, того хуже, по ней пошли трещины (особенно в верхней части), немедленно нужно не просто приступать к косметическому ремонту, а принимать более решительные меры.

С чего начинается усиление колонн

Что именно следует делать (да и следует ли), могут решить только инженеры-строители. Именно они после проведения строительной экспертизы вынесут вердикт о необходимости усиления колонн и выберут самый оптимальный способ капитального ремонта.

В нашей компании работает конструкторский отдел, специалисты которого проведут анализ состояния сооружения и выполнят проект усиления железобетонной колонны. Для этого не потребуется больших затрат, но зато станет ясно, нужно ли прибегать к серьезным мерам (а усиление колонн обоймами дело крайне ответственное), или трещины — всего лишь ложная тревога.

Чтобы сделать строительную экспертизу, в колонне берутся на анализ образцы:

Кроме того, инженеры рассчитывают все виды нагрузок, которые реально испытывает конструкция. В результате вы будете знать точно, необходимо ли, и если да, как срочно нужно сделать усиление железобетонной колонны.

Как происходит усиление колонн обоймами из стали

Чтобы выполнить усиление колонн обоймами, наши мастера отрежут четыре стальных уголка просчитанного номера в размер высоты колонны. Далее на крепкий цементный раствор эти уголки устанавливаются по четырем углам конструкции.

Чтобы усиление колонн в дальнейшем было надежным, уголки стягиваются специальными хомутами. В результате они прижимаются к поверхности колонны до тех пор, пока цементный раствор не начнет выдавливаться.

Усиление колонн обоймами нужно проводить лишь после того, как уголки прихватятся. Далее отрезаются стальные полосы (планки) просчитанной длины. Перед привариванием металлических планок к уголкам полосы нагреваются, тем самым происходит линейное расширение материала (планки удлиняются под воздействием температуры).

Только после этого стальную полосу приваривают. Причем усиление колонн будет выполнено надежно, если все четыре планки привариваются на одной высоте, а после делается следующий пояс над ней на расчетной высоте. Так колонна охватывается металлической обвязкой с равным шагом до самого верха, причем последний пояс из полос крепится под самым потолком.

После остывания металлические полосы укорачиваются, и вся обвязка колонны надежно удерживает и укрепляет несущую конструкцию, за счет чего и происходит усиление железобетонной колонны.

Усиление колонн железобетонными обоймами

Нужно сказать, что усиление колонн железобетонными обоймами хоть и выполняют сегодня, но эту технологию можно считать вчерашним днем в строительстве. Чтобы произвести такие работы, необходимо сделать опалубку сначала на части высоты колонны и, заложив арматуру, залить бетон.

Хоть перед монтажом опалубки и приходится сбивать верхний слой на колонне, сцепление между новым и старым бетоном обеспечить трудно, а значит, гарантировать надежное усиление колонн проблематично.

Кроме того, заливаемый между опалубкой и колонной раствор технологически сложно качественно утрамбовать (особенно в верхней части колонны). Это обстоятельство так же снижает надежность такого вида усиления колонн.
Поэтому наша компания, ориентируясь на более передовые технологии, выполняет усиление колонн обоймами практически всегда с помощью монтажа металлического пояса. Хотя, иногда заказчики желают сделать усиление колонн только с помощью железобетонной обоймы.

И они получают требуемое т.к. наши собственные наработки и огромный опыт выполнения всех видов усиления колонн обоймами позволяет справиться и с такой задачей. Именно поэтому наше кредо – «Желание клиента исполнимо!».

Если необходимо выполнить усиление железобетонной колонны, мы готовы Вам в этом помочь. Где бы не потребовалось сделать такую ответственную работу:

• внутри или снаружи здания;
• на промышленном или гражданском объекте;
• в многоэтажке каркасного типа или в частном доме,

Мы произведем для Вас эти и другие строительные работы по приемлемой смете и в кротчайший срок. Вам осталось лишь позвонить!

Усиление колонн из железобетона

Необходимость усиления железобетонных колонн возникает в следующих случаях:

• с целью увеличения их несущей способности;
• для повышения прочности конструкции;
• для равномерного распределения нагрузки по сечению колонны при внецентренном сжатии.

Это мероприятие позволяет увеличить эксплуатационный срок здания, создать лучшие условия для перепланировки, помогает предотвратить аварию или устранить ее последствия. Работы относятся к категории повышенной сложности, требуют большей ответственности даже в сравнении с новым строительством. Поскольку процесс усиления колонн ЖБИ производится в существующих постройках, когда очень сложно определить внутреннее состояние конструкции. Большое значение имеет целостность и сохранность арматурного каркаса, действительное распределение нагрузок, прочностные показатели бетона.

Методы усиления железобетонных колонн

Чтобы правильно выбрать метод усиления, сначала необходимо выполнить соответствующие расчеты. Самостоятельно это сделать невозможно. Нужны предварительные исследования, профессиональные знания и опыт. Такую работу выполняют проектно-конструкторские организации, имеющие соответствующие разрешительные документы и лицензии.

Существует много способов усиления железобетонных колонн. Применимость каждого зависит от сложности ситуации. Вот некоторые из них.

1. Использование бетонных смесей и штукатурок. Данные методы применяются в основном при реставрационных работах, когда не требуется повышать несущую способность конструкции.
   • В случае обнажения арматурного каркаса или сетки, появления раковин, сколов поверхность колонн оштукатуривается цементно-песчаным раствором.
   • Трещины, пустоты, другие глубокие дефекты ликвидируют методом инъецирования. То есть заполнения впадин тем же раствором под давлением для восстановления целостности изделия.
   • Торкретирование бетонной поверхности с использованием специальных пушек позволяет значительно повысить прочностные показатели конструкции.
2. Усиление посредством применения композитных материалов: углепластика, карбоновых нитей, кевлара.
3. Видоизменение способа соединения отдельных элементов между собой с подвижного на жесткий.
4. Разгрузка колонны при помощи дополнительных деталей, к которым относятся распорки, укосины, консоли и другие.

Упомянутые методы и технологии усиления весьма разнообразны и используются строителями достаточно активно. Однако отдельного разговора заслуживает способ укрепления колонн при помощи обоймы, стальной или железобетонной.

Устройство усиления

Работа выполняется на основании предварительных расчетов из тех материалов, которые определены проектом. Цель усиления обоймой – создать увеличенное поперечное сечение колонны и, как следствие, повышение несущей способности стойки. Процесс обустройства металлического упрочнения складывается из следующих операций:

• Все поверхности колонны очищаем от пыли, грязи, наплывов.
• Вертикальные элементы стальной конструкции обычно выполняются из уголка. Они устанавливаются на подушку из цементно-песчаного раствора и плотно прижимаются к телу колонны струбцинами.
• Далее к уголкам привариваем поперечины из полосовой стали. Расстояние между полосами делаем от 400 до 600 мм по всей высоте колонны.
• При необходимости создать усиление стальными обоймами с предварительным напряжением, поперечные полосы предварительно, перед сваркой, разогреваются до температуры примерно 120°С. Остывая, планки сокращаются в размере, тем самым создавая нужный эффект.

Обойма может быть выполнена не только из металла, но также из железобетона. Для чего с колонны сначала надо удалить слой штукатурки, сделать насечки до оголения рабочей арматуры. Затем вокруг колонны устраивается дополнительный арматурный каркас из продольных стержней и поперечных хомутов. Новая конструкция посредством металлических коротышей сваривается с основным каркасом. Далее выставляем передвижную опалубку, соблюдая защитный слой и заливаем бетонную смесь. В связи с тем, что толщина формуемой рубашки не позволит употребить глубинные вибраторы, пользоваться лучше наружными площадками либо штыковать.

Если необходимо отрегулировать эксцентриситет колонны, то железобетонное усиление может быть выполнено только с одной стороны. Главным условием в обоих случаях является надежная совместная работа нового бетонного слоя со старым. Для чего перед заливкой смеси существующую поверхность с насечками следует хорошенько смочить водой.