Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичка и пособия / Усиление строительных конструкций при реконструкции и калитальном ремонте зданий

.pdf
Скачиваний:
34
Добавлен:
05.12.2023
Размер:
2.68 Mб
Скачать

разгрузка перекрытия в зоне усиления балки; установка опорной конструкции на фундамент;

включение промежуточной опоры в работу путем подклинивания или поддомкрачивания.

Рамные и арочные конструкции дополнительной постановкой затяжек или их преднапряжением можно превратить в безраспорные системы и снизить усилия на фундаменты. Введением дополнительной решетки можно превратить арки в арочные фермы

(рис. 9.10, 9.11).

 

2

 

1

А

Б

Рис. 9.10. Усиление рам введением снизу: 1 арочных систем; 2 затяжек

1

2

2

 

 

1

А

Б

Рис. 9.11. Подкрепление арок дополнительными поясами (1) и решеток (2)

Добавление дополнительных элементов в существующие конструктивные схемы позволяет перераспределять усилие с одних элементов на другие и способствует повышению несущей способности всей конструкции. Так, несущая способность сжатых элементов зависит от их гибкости и соответственно расчетной длины. Снизить расчетную длину можно постановкой дополнительных стержней раскосов, распорок и т.д. На рис. 9.12 представлено решение с постановкой дополнительных элементов.

162

2

3

 

Рис. 9.12. Усиление ферм постановкой дополнительных стержней: 1 – ферма; 2 – короткий раскос; 3 – внутренний шпренгель: стойка и раскос

9.4. Введение затяжек, шпренгелей, постановка тяжей

Как было отмечено в разделе 8, предварительное напряжение особенно эффективно при усилении конструкций, т.к. за счет увеличения усилий в затяжках можно создать большой разгружающий момент.

Затяжки и шпренгели могут размещаться как в пределах конструктивной высоты, так и выходя за ее пределы (см. рис. 8.1). Причем чем ниже располагается затяжка, тем более существенен эффект.

Традиционными способами натяжения затяжек являются тер-

мический и механический.

Тяжи (как разновидность затяжек) применяют для обжатия конструкций, в которых возникли или могут возникнуть трещины, а также для повышения прочности и устойчивости конструкций. Тяжи (бандажи) могут быть инвентарными и постоянными. В каменных стенах потребность в этом приеме усиления возникает при наличии магистральных трещин и значительных деформациях.

Магистральные трещины характерны тем, что распространяются на всю высоту стены, разделяя ее на отдельные части. Причиной образования таких трещин обычно является неравномерная осадка фундаментов или большие температурные деформации здания. С образованием магистральных трещин коробка здания как бы разделяется на отдельные блоки, деформируемые самостоятельно при силовых и температурных воздействиях. Если трещины образуются в углах здания, то возможна потеря устойчивости или отрыв торцевой стены.

При значительных деформациях здания и наличии магистральных трещин для усиления стен применяют металлические

163

напряженные пояса, устанавливаемые на уровне междуэтажных перекрытий. Способы усиления стен при магистральных трещинах представлены на рис. 9.13.

Практика показывает, что металлическим поясом (бандажом) можно усиливать как отдельные стены, так и коробку здания

вцелом.

Впервом случае пояс состоит из стальных тяжей круглого профиля, располагаемых на внутренней поверхности стены, и опорных металлических пластин швеллерного или коробчатого типов. Натяжение пояса производят гайками в торце стены.

Во втором случае пояс состоит из тяжей и уголков. Однако тяжи преимущественно располагают на наружной поверхности стен. Натяжение пояса осуществляют с помощью стальных муфт с правой и левой резьбой, размещаемых в средней части тяжей. Усилие натяжения пояса в обоих случаях контролируют по пока-

заниям динамометрического ключа, а при отсутствии его по внешним признакам. При нормальном натяжении тяжи не провисают и при легком ударе молотка издают звук высокого тона.

Для сохранения облика фасадов, если это позволяет толщина стен, элементы пояса укладывают в заблаговременно устроенные штрабы сечением 70 80 мм, которые после монтажа и натяжения пояса заделывают кирпичом и оштукатуривают.

Устройство напряженных поясов с наружной стороны здания

4

 

a/

2-2

б/

6

7

 

 

 

 

6

2

2

 

 

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

1

 

1-1

 

 

 

2

 

2

2

1

 

 

1

 

 

 

5

 

 

 

 

3

 

 

3

 

 

 

 

2

164

 

 

 

 

1 – деформированное здание;

2– стальные тяжи;

3– прокатный профиль из уголка 150х150 мм; 4 – стяжные муфты; 5 – сварной шов;

6– трещины в швах здания;

7– штраба в стене для тяжа, заполненная цементно-песчаным раствором;

8– промежуточный карниз из цементно-песчаного раствора

Устройство напряженных поясов с внутренней стороны здания

6

4

6

 

 

 

6

 

2

 

 

 

 

 

1

 

6

2

2

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

2

3

3

– деформированное здание;

 

 

 

1

 

 

 

2

– стальные тяжи с гайками;

 

 

 

3

– металлические пластины;

 

 

 

4

– стяжные муфты; 5 – отверстия в сте-

3

5

 

нах, которые заделываются раствором

 

 

 

после установки тяжей;

 

 

 

6 – трещины в стенах здания

Рис. 9.13. Усиление кирпичных стен Расчет сечения поясов, как показывает опыт, достаточно сложная

инженерная задача, правильное решение которой зависит от целого ряда параметров, среди которых геологические характеристики грунта основания, вид магистральной трещины, прочностные характеристики каменной кладки и пр. В практических расчетах усилие, по которому устанавливают площадь поперечного сечения тяжей, обычно определяют по приближенной формуле

 

N=0,2Rsq l ,

где Rsq

расчетное сопротивление кладки на срез по неперевя-

занному шву;

l,

соответственно длина и толщина стены;

0,2

эмпирический (понижающий) коэффициент.

Более экономичное решение достигается при расчете поясов из условия равновесия моментов по методике, разработанной на кафедре строительных конструкций Пензенской ГАСА 4 . Сле-

165

дует, однако, подчеркнуть, что выбор расчетной схемы и методика решения данной задачи всегда индивидуальны и зависят главным образом от характера трещин и причин, побуждающих раскрытие.

9.5. Усиление теплоизолирующей функции здания

Существующие здания построены по старым теплотехническим нормам проектирования. Минстрой России Постановлением от 11.08.1995 г. ввел в действие новые правила по теплозащите зданий. Выполнение этих требований необходимо не только при новом строительстве, но и при реконструкции и капитальном ремонте зданий.

Пути снижения теплозатрат и электросбережения при реконструкции, модернизации и капитальном ремонте могут быть решены архитектурно-строительными приемами в сочетании с утеплением фасадных поверхностей, а также путем автоматизации центрального теплоснабжения и оснащением регуляторами тепла. Решения по повышению теплозащиты должны разрабатываться комплексно по всем конструктивным элементам здания.

В настоящий период у нас в стране и за рубежом применяют большое количество запатентованных конструктивных решений дополнительной теплозащиты. Для нее применяют различные утеплители. Перечислим некоторые из них:

«URSA» плиты из стеклянного штапельного волокна (ТУ 5763-002-71451657-2004 «Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна «URSA»)

«PAROC» мягкие и жесткие плиты из каменной ваты «ISOVER» маты из стекловолокна

«ПЕНОПЛЭКС» экструзионный вспененный полистирол, изготавливаемый методом экструзии из полистирола общего назначения и др.

Их основные технические характеристики сведены в табл. 9.1.

Рассмотрим вопросы утепления стен.

Перед выполнением работ по утеплению стен необходимо проверить:

166

герметизацию стыковых соединений панелей; герметизацию оконных и дверных блоков, соединений наруж-

ных стен с элементами балконов, козырьков, карнизов; качество отделки наружных стен;

целостность кровельного ковра крыши, правильность выполнения примыканий кровельного ковра к выступающим деталям; качество установки водоотводящих устройств: водосточных

труб, водоприемных воронок внутреннего водостока, выпусков, оконных покрытий, свесов балконов и карнизов и т.п.; места креплений к наружным панелям и крышам растяжек, флюгодержателей, рекламных щитов и др.;

исправность вытяжной вентиляции в санузлах и кухнях;

обеспечение нормальной работы отопления в соответствии с температурой наружного воздуха; исправность теплоизоляции разводящих трубопроводов цен-

трального отопления, горячего водоснабжения, холодного водоснабжения;

температурно-влажностный режим чердаков, подвалов и лестничных клеток.

Методы теплозащиты стен можно объединить в 2 группы с послойным выполнением непосредственно на объекте и с применением индустриальных легких навесных панелей.

При этом утеплять стены желательно снаружи здания, но есть решение, при котором стены здания утепляются изнутри.

167

Т а б л и ц а 9.1

Технические характеристики

Наименование

Плотность

Коэф-

Расчетный коэффи-

п/п

утеплителя

кг/м3

фициент

циент теплопровод-

 

 

 

 

тепло-

ности ВТ/МК

 

 

 

 

провод-

Условия

Условия

 

 

 

 

ности

эксплуа-

эксплуа-

 

 

 

 

ВТ/МК

тации А

тации Б

1

Плита PAROC

30

0,0365

 

 

 

(1 L)

 

 

 

 

 

2

Мат PAROC (1 М)

30

0,0365

 

 

3

Плита PAROC

90 (d

50

0,034

 

 

 

(EL)

мм)

 

 

 

 

 

70 (d

50

 

 

 

 

 

мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ROCKWOOL:

 

 

 

 

 

4

Facade BATTS

140

160

0,038

0,043

0,046

5

Facade SLAB

180

0,038

0,043

0,046

6

Пеноплэкс 35

29,5

38,5

0,028

0,029

0,029

7

Пеноплэкс 45

38,6

50

0,03

0,031

0,031

а) Внутренняя теплоизоляция стен

Конструкция утепления состоит из трех слоев: теплоизоляционного, пароизоляционного и отделочного. Пример утепления существующей кирпичной стены плитами PAROC показан на рис. 9.14. Толщину утепляющего материала необходимо ограничивать исходя из условия недопущения образования конденсата на границе утепляющего слоя и утепляемой поверхности.

168

 

Гидроизоляция только

Кирпичная

под брусьями каркаса

 

кладка

Каркас

 

-

 

 

 

+

 

 

 

PAROC UNS 38

Штукатурка

 

 

Отделка

 

 

 

Пароизоляция

20

380

50

13

18

463 468

Рис. 9.14. Утепление существующей кирпичной стены с внутренней стороны с применением деревянного каркаса

б) Наружная теплоизоляция стен

Технология крепления утеплителя к поверхности стен базируется на использовании полимерных распорных анкеров (см. рис. 9.15, 9.16) или путем приклеивания синтетическими клеями или пастами (рис. 9.17, 9.18).

 

PAROC FAS 4

 

 

Кирпичная

 

 

 

 

 

Клей

 

 

кладка

-

 

 

 

Отделка

 

 

 

 

 

 

 

 

Грунтовка

 

 

+

Деталь крепления

 

 

каменной ваты

 

 

 

Выравнивающий слой

 

 

Внутренняя

армирования

 

 

штукатурка

Сетка арматурная

 

 

 

 

10

100

380

20

 

 

 

20

 

 

 

 

530

 

Рис. 9.15. Утепление стены кирпичной кладки, с применением для системы плит PAROC FAS-4

169

Основание-полнотелый кирпич, бетон

>50

Дюбель

>35

d=8мм

 

>65

Дюбель

 

>55

 

d=8мм

DSD-K

DSD-K

Основание-щелевой кирпич, керамзитобетон

>80

>70

>80

>70

Основание-пено-, газобетон

Дюбель SDM-T

ммd=8 Дюбель SDF-K

ммd=8

>120

>110

>120

>110

Дюбель DSD-K

ммd=8 Дюбель DSD-K

ммd=8

Рис. 9.16. Крепление дюбелями плит FACADE BATTS и FACADE

SLAB. Глубина крепления в разных основаниях

170

внутренняя штукатурка

наружная стена здания

раствор Ceresit CT 85(ок. 6 кг/м2)

пенополистирольные плиты раствор Ceresit CT 85(ок. 3 кг/м2)

раствор Ceresit CT 85(ок. 2 кг/м2)

грунтовка Ceresit CT 16 (ок. 0,3 л/м2)

декоративная отделка Ceresit

Рис. 9.17. Схема системы утепления Ceresit VWS

внутренняя штукатурка

наружная стена здания

раствор Ceresit CT 190(ок. 6 кг/м2)

плита из минераловатного утеплителя раствор Ceresit CT 190(ок. 3 кг/м2)

сетка из стекловолокна (ок. 1,1 м2/м2)

раствор Ceresit CT 190(ок. 2 кг/м2)

грунтовка Ceresit CT 16 (ок. 0,3 л/м2)

декоративная отделка Ceresit

Рис. 9.18. Схема системы утепления Ceresit WM

171