Способы усиления стен зданий

Усиление стен

При реконструкции старых зданий одна из задач — рациональное усиление несущих стен с минимальными трудовыми и материальными затратами. Для ее решения компания «СТЭФС» предлагает комплекс услуг по усилению конструкций стен со всеми необходимыми расчетами. Приступаем к работе после того, как комплексно проанализируем техническое состояние и изучим проектную документацию.

Необходимость усиления стен и проемов возникает в результате деформаций материала. Они происходят из-за конструктивных ошибок, нерациональной эксплуатации сооружения, производственных недочетов и некорректных проектных решений. Кроме того, создание проекта по усилению может потребоваться при реконструкции или изменении геометрической конфигурации внутреннего пространства помещений (из-за перепланировки), повреждениях, снижении несущей способности или изменении/обустройстве отверстий.

Методы усиления стен

Способ укрепления конструкций зависит от материала, из которого они изготовлены, технологии строительства и категории повреждения. Традиционные методы усиления стен предполагают армирование при помощи:

• швеллеров и уголков, предназначенных для отверстий и проемов;
• металлических и железобетонных обойм (используются для простенков и кирпичных стен);
• поясов жесткости, предполагающих заливку бетона и обустройство армирующей сетки;
• предварительно напряженных тяжей.

Металлические конструкции имеют большую массу и занимают много места, поэтому утяжеляют перегородки и меняют геометрию помещений. Этих недостатков лишены инновационные методики усиления стен — применение углеволокна, инъектирование и торкретирование.

Однако при армировании проемов без металлических конструкций не обойтись. Они необходимы для переноса нагрузки, которая приходилась на демонтированный участок.

СТОИМОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УСИЛЕНИЯ СТЕН, ПИЛОНОВ, КОЛОНН И ПРОЁМОВ

от 25 000 рублей

от 50 до 5 000 кв.м

от 300 до 3 500 рублей/кв.м

от 50 до 5 000 кв.м

от 300 до 3 500 рублей/кв.м

от 50 до 5 000 п.м

от 300 до 4 700 рублей/п.м

от 9 000 до 25 000 рублей/шт.

Способы усиления наружных кирпичных стен

Перед началом работ по усилению стен проводится точный расчет.

Многие старые здания с проемами шириной около 1,5 м перекрыты клинчатыми перемычками, а при более широких отверстиях — арочными. Такие конструкции неустойчивы к направленным нагрузкам и неравномерной усадке здания. При наличии малейших трещин они держатся только благодаря силе сцепления кладки.

У рядовых перемычек прочностные характеристики выше по сравнению с клинчатыми и арочными. Развитию трещин в них препятствует перевязка швов.

Если на конструкции появился один деформационный зазор, его устраняют инъектированием жидким полимерцементным или цементным раствором. Состав подается под давлением, наполняет образовавшиеся пустоты и создает монолитную связь между кирпичами.

Значительно деформированные арочные конструкции перекладываются полностью, но предварительно нужно снять с них нагрузку от перекрытий. Для этого закладываются железобетонные или стальные балки. Рядовые перемычки усиливаются с помощью швеллеров под ними и монтажных болтов.

Допустимое сечение балок межэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м 2

Ширина пролета, м

Расстояние между балками, м

Диаметр бревен, см

Сечение брусков (высота на ширину), см

Укрепление кладки под опорными частями балок и перекрытиями

Растрескивания в таких местах указывают на постоянное перенапряжение конструкций. Прежде чем приступить к укреплению, проводится обследование и ряд мероприятий по разгрузке кладки.

При локальном сжатии отдельных участков осуществляется местная замена кирпича, а при небольших разрушениях подводится стальная пластика или подкладочная плита из железобетона. Для этого монтируются временные крепления под балками перекрытий на всех этажах вертикально друг под другом. Эти усиливающие конструкции разбирают после обработки поврежденных участков, когда раствор наберет расчетную прочность.

Восстановление слабых участков кладки

Рекомендованный способ — нагнетание цементного раствора в трещины. Одиночные неглубокие места тщательно затирают составом на основе цемента. При появлении сквозных отверстий больше 4 мм кладка разбирается в зоне повреждения. Оставшийся материал промывают цементным молоком, старый участок закладывают кирпичом, обеспечивая перевязку с существующей конструкцией. Для повышения сцепления устанавливаются тычковые кирпичные изделия.

Примеры расчетов и смет:

Усиление внешних стен изнутри

При увеличении площади сечения простенка делается новая кладка с одной или двух сторон. Для связи между существующим материалом пробивают борозды через 3-4 ряда кирпича и устанавливают туда новые элементы на цементный раствор.

Если требуется перекладка простенка, его предварительно разгружают. Для этого в оконных проемах устраивают временные опоры для перекрытий и систему специальных ригелей, стоек с подносами. Затем простенок перекладывают, увеличивают его сечение, при этом обязательно армируют кладочной сеткой из проволоки.

Кирпичный простенок укрепляется также путем монтажа металлического корсета. На его поверхности на расстоянии 30-50 см устраивают бороздки глубиной 2-3 см, в них устанавливают пластинки из металла шириной 4-6 см с концами, приваренными к уголкам. Дополнительно на поверхности элементов наваривают выступы в шахматном порядке для создания неровности и повышения сцепления. В некоторых случаях к металлическим деталям крепят металлическую сетку, поверхность оштукатуривают.

Усиление несущих стен, конструкций и перегородок

Если кирпичная конструкция утратила стойкость, проводится усиление несущих стен каркасом накладок из круглой квадратной и полосовой стали, а также путем установки швеллеров. Сначала на всех этажах через один монтируют тяжи. Ихконцы заранее пропускают в просверленные отверстия.

Затем накладки на каждой стороне закрепляют к стене вертикальной полкой швеллерного элемента и производят предварительное натяжение затяжек гайками, установленными на их концах. Окончательно элементы укрепляют талрепами (муфта с двойной резьбой внутри) в средней трети размера тяжа (эта деталь состоит из двух частей, соединяющихся талрепом). Для этого используется динамометрический ключ, на котором указывается усиление натяжения. Считается, что укрепление выполнено, если на тяжах не наблюдается существенных провесов и при их простукивании слышен чистый высокий звук.

После монтажа креплений все отверстия и трещины на поверхностях заделывают цементным составом, а отдельные слабые участки перекладывают заново. По завершении работ металлические элементы обрабатывают масляной краской.

Преимущества усиления стен нашей компанией

За годы работы с преднапряженными железобетонными конструкциями мы реализовали множество проектов усиления стен. Применяются актуальные технологии и материалы, сертифицированные в соответствии с нормативными требованиями. Благодаря этому на все работы по усилению стен предоставляется обязательная гарантия. Материально-техническая база предприятия позволяет решать технологические задачи любой сложности и масштабов.

Получите расчет стоимости услуг по усилению стен или подробную техническую консультацию по номеру +7 (499) 391-19-35 или в нашем офисе в Москве.

Источник

Усиление стен зданий

Усиление несущих стен

В силу различных причин в процессе эксплуатации стены зданий могут подвергаться деформациям. Одним из видимых признаков нарушения работы строительных конструкций является появление трещин на фасаде строения.

Такие явления могут возникать вследствие:

• неравномерной осадки фундаментов;
• превышения расчетной нагрузки на несущие стены;
• нарушения технологии строительных работ (кирпичная кладка, бетонирование и так далее);
• использования некачественных строительных материалов.

При появлении признаков нарушения работы строительных конструкций, необходимо обратиться к специалисту для выполнения технического обследования поврежденных участков стены. По результатам обследования назначается комплекс мероприятий по ремонту и усилению.

Методы усиления стен

Способов усиления и восстановления конструкций стен существует множество, как традиционных, так и современных. Наиболее популярными на сегодняшний день являются следующие методы:
• усиление стен обоймами. Металлическая обойма состоит из вертикально распложенных уголков, связанных горизонтальными хомутами из стальной полосы. Вертикальные элементы, как правило, крепятся к углам стен на раствор;
• металлические тяжи. На противоположных стенах здания, по углам, устанавливаются вертикальные стальные элементы, к которым фиксируются тяжи, представляющие собой металлические стержни, соединенные через стяжные муфты. Стяжка стен дома может осуществляться открыто, поверх фасада, либо скрыто, в штробах;
• инъецирование стен выполняется путем нагнетания в трещины специального цементно-полимерного состава под давлением. В результате этого поврежденная конструкция становится монолитной;
• усиление простенков осуществляют путем обрамления их металлическим или железобетонным каркасом;
• усиление проемов в стенах выполняется при помощи установки в них жесткой сварной рамы из швеллера, двутавра или уголка;
• двухсторонняя обойма из железобетона или металла монтируется на стены при наличии значительных повреждений.
Помимо «классических» способов усиления стен в настоящее время используется метод внешнего армирования с применением современных композитных материалов на основе углеволокна. Данное техническое решение отличается низкой трудоемкостью и позволяет сохранить первоначальный вид здания после усиления.

Усиление стен в Ростовской области

Характер деформаций стен зданий зависит от многих факторов, в том числе — от региональных. Учитывая особенности инженерно-геологических условий Ростовской области (замокающие просадочные грунты, наличие горных подработок, возможность техногенного подтопления) основной причиной появления трещины в кирпичной стене является неравномерность осадки фундаментов.

Специалисты компании ПроектДон владеют исчерпывающей информацией о региональных особенностях юга России, а также имеют обширный опыт обследования и усиления строительных конструкций зданий различного назначения. Наши технические решения отличаются технологичностью и экономичностью.

ВАЖНО. Решать проблему деформации стен необходимо своевременно.

При обнаружении трещин на фасаде здания советуем незамедлительно обратиться в компанию ПроектДон. Наши специалисты в кратчайшие сроки выполнят обследование, дадут рекомендации и разработают документацию на усиление несущих стен и других конструкций.

Источник

5. Методы усиления наземных конструкций зданий и сооружений

Анализ данных по деформациям зданий и сооружений в рассматриваемых условиях показал, что выбор способа усиления несущих конструкций зависит от инженерно-геологических условий (свойств грунтов) и степени их изученности, характера и величины приложенной нагрузки, детальности обследования существующих фундаментов, сохранности существующих конструкций, способа производства работ и типа применяемого оборудования.

Особо опасные деформации происходят в построенных без учета развития неравномерных осадок старых зданиях, получивших повреждения и имеющих многочисленные дефекты, ослабляющие несущие конструкции: трещины в стенах, сдвиги перекрытий и лестничных маршей, перекосы проемов, отклонения стен от вертикали и др.

Исходя из особенностей и характера примыкания принимаются те или иные конструктивные мероприятия, направленные на обеспечение эксплуатационной пригодности существующих зданий: предупредительные проектные решения; предупредительные меры, необходимые при производстве работ; ремонтные меры при возникновении аварийных ситуаций.

Усиление конструкций может выполняться по временной и по постоянной схеме. Временное усиление конструкций применяют в случаях длительного развития деформаций при возникновении аварийных повреждений зданий. По мере стабилизации деформаций временное усиление заменяется постоянным.

Усиление конструкций, как предупредительное, так и восстановительное, выполняется увеличением несущей способности элементов сооружения или изменением конструктивной схемы зданий путем увеличения его пространственной жесткости и прочности.

К настоящему времени разработаны и проверены практикой многочисленные методы восстановления эксплуатационных качеств зданий. Одни методы позволяют усилить надфундаментные конструкции креплением простенков в кирпичных домах, устройством накладных и напряженных поясов, разгрузочных балок, скоб-стяжек и т.п. Другими методами повышают несущую способность основания, реконструируют или усиливают фундамент устройством сплошной фундаментной плиты, расширением или заглублением фундамента, подведением под стены здания свай типа «Мега», набивных, буроинъекционных и т.п., вдавливанием существующих свай с увеличением их длины.

Прежде чем начать работу по усилению отдельных конструкций, необходимо их разгрузить с помощью установки временных опор. Однако здесь нередко допускаются ошибки: нагрузка лежащих выше деформированных конструкций сосредоточенно передается на деформирующийся фундамент и тем самым ухудшаются условия его работы. Нагрузку необходимо перераспределить так, чтобы разгрузить полностью или частично деформирующийся фундамент, т.е. передать ее на надежное основание, иногда через специально выполненные опоры (площадки). За временными опорами необходимо вести постоянные наблюдения и при необходимости подбивать под них клинья или ставить дополнительные разгружающие опоры.

Деформированные простенки между оконными, дверными или иными проемами кирпичных зданий усиливают путем устройства металлических или железобетонных корсетов (обойм). Если выполнено временное крепление лежащей выше кладки, простенки могут быть усилены частичной или полной их перекладкой.

Конструкция металлического корсета состоит из вертикальных стоек уголковой стали с шириной полок 100—120 мм, охватывающих углы простенка, и приваренных к стойкам через определенный интервал горизонтальных планок из полосовой стали толщиной 6—8 мм. Такой корсет почти вдвое повышает несущую способность простенка (рис. 8.3). С внутренней стороны здания части металлического каркаса устраиваются с заглублением в тело простенка и последующим оштукатуриванием борозд. Железобетонный корсет применяется в тех случаях, когда напряжение в рабочем сечении простенка может вызвать разрушение кладки. Стойки такого корсета также могут располагаться в вертикальных бороздах, пробиваемых в кладке простенков.

В тех случаях, когда в конструкциях здания возникают опасные трещины в местах примыкания капитальных стен друг к другу, стены отклоняются от вертикальной плоскости и выпучиваются их отдельные участки, в целях предотвращения дальнейшего развития деформаций устраивают накладные пояса (рис. 8.4). Эти пояса представляют собой систему парных вертикальных анкеров из швеллеров № 12—14, объединенных горизонтальными тяжами из круглой стали диаметром 18—28 мм. Тяжи лучше всего устраивать на уровне железобетонных перекрытий с последующим укрытием их под полами. Натяжение тяжей ведется вручную с помощью муфт, имеющих обратную нарезку. Рассчитываются тяжи по усилию на растяжение кладки. С наружной стороны анкеры и тяжи можно утапливать в штрабу, которая затем оштукатуривается.

В зимнее время не исключена возможность проявления изморози на металлических частях накладных поясов внутри зданий, поэтому на наружной части тяжей необходимо устраивать теплоизолирующие прокладки.

Напряженные пояса конструкции Козлова применяются в тех случаях, когда в стенах зданий возникают трещины со значительным раскрытием и большой протяженностью. Такие пояса придают зданию пространственную жесткость, снимают растягивающие напряжения в кладке и передают их на металл (рис. 8.5).

Применение напряженных поясов имеет определенные преимущества по сравнению с другими способами, поскольку они обеспечивают: выравнивание неравномерных деформаций коробки здания; ведение восстановительных работ без нарушения нормальной эксплуатации здания; исключение перекладки значительных участков стен; экономичное расходование металла на восстановление поврежденных стен и здания.

Напряженные пояса состоят из металлических стержней диаметром 22—32 мм, охватывающих поврежденное здание или его отсек на уровне междуэтажных и чердачного перекрытий. Стержни натягивают обычно вручную резьбовыми муфтами. Для установки стержней поясов пробивают горизонтальные штрабы с наружной стороны стен. Стержни крепят к опорным частям, представляющим собой вертикальные уголки № 10—15, установленные на углах или пересечениях стен. Пояса должны быть замкнутыми. Согласно методике Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, длина большой стороны пояса не должна превышать 1,5 длины короткой. Длинная сторона обычно составляет 15—18 м. Пояс, охватывающий деформированную часть здания, должен быть заведен на неповрежденную часть не менее чем на 1,5 длины деформированного участка.

Сечение тяжей подбирается по усилию, зависящему от расчетного сопротивления кладки на скалывание, толщины стены и ее длины. Сечение стержней, воспринимающих изгибающий момент в стене, назначается таким, чтобы их прочность равнялась прочности кладки, воспринимающей перерезывающую силу:

где N — усилие в стержне, кН; R — расчетное сопротивление кладки скалыванию, кН/м 2 ; l — длина стены, м; b — толщина стены, м.

Трещины в стенах здания можно укрепить с помощью скоб-стяжек, устанавливаемых на уровне каждого этажа. Назначение таких скоб — перераспределение нагрузки от деформированных участков стен на прочные участки. Такое мероприятие позволяет предотвратить дальнейшее раскрытие трещин. Скоба-стяжка (рис. 8.6) состоит из обрезка швеллера или уголка длиной не менее 2 м, скрепленного со стеной двумя анкерными болтами диаметром 20—22 мм. Анкерный болт располагается на расстоянии не ближе 1 м от трещины.

В отличие от скоб-стяжек, обеспечивающих локальное усиление поврежденного участка стены, разгрузочные балки служат для общего усиления здания. Обычно их устраивают из швеллеров № 22—27 и ставят на уровне верха фундамента или на уровне оконных перемычек первого или подвального этажа (см. рис. 8.6).

Двусторонние разгрузочные балки устанавливают при толщине стен более 64 см и анкеруют болтами диаметром 16—20 мм через 2—2,5 м. Односторонние разгрузочные балки ставят при малой толщине стен и анкеруют полосовым или круглым железом с тем же интервалом, что и двусторонние балки.

Скобы-стяжки и разгрузочные балки устанавливают на цементном растворе в штрабе глубиной не менее ширины полки. По окончании крепления анкеров штраба заполняется бетоном марки 100 с уплотнением. Все металлические детали скоб-стяжек и разгрузочных поясов должны быть покрыты антикоррозионными составами.

Для крупнопанельных зданий в связи с их конструктивными особенностями нужны иные решения по усилению. Для таких зданий предупредительные меры осуществляются введением горизонтального поэтажного армирования (рис. 8.7); усилением крепления плит перекрытий на панелях внутренних и наружных стен (рис. 8.8); устройством консольных опираний перекрытий (рис. 8.8, в); армированием вертикальных стыков и др.

Увеличение пространственной жесткости сооружения изменением конструктивной схемы позволяет перераспределить усилия в конструкциях, обеспечив более эффективную их работу. Для этого можно установить дополнительные конструкции в виде стоек, подкосов, порталов, ввести связи, диафрагмы, распорки и др. (рис. 8.9).

Указанные способы в первую очередь применимы для многоэтажных производственных зданий каркасного типа, являются достаточно эффективными и позволяют разгрузить конструкции, получившие повреждения Во всех случаях усиливающие элементы должны быть включены в совместную работу с существующими конструкциями Для этой цели усиливающие элементы обжимают домкратами, подклинивают, заделывают зазоры раствором на расширяющемся цементе и т.п.

Сотников С.Н. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений

Источник