В каких случаях требуется усиление зданий с помощью металлоконструкций?

Необходимость в усилении зданий возникает по следующим причинам:

— Потеря с течением времени требуемой несущей способности всей конструкции или отдельных элементов в результате негативных факторов: старения материалов, динамических нагрузок, агрессивной внешней среды и т.д.

— Увеличение нагрузок на несущие конструкции в связи с реконструкцией здания.

— Изменение линейных размеров здания или формы проемов.

— Повреждения, возникшие вследствие аварийных ситуаций (включая проседания фундаментов).

— Ошибки проектирования, нарушение технологии выполнения строительно-монтажных работ, использование материалов, не соответствующих заявленным характеристикам.

— Изменение нормативно-правовой базы. Например, в результате актуализации данных о сейсмической активности, оказалось, что большинство зданий в Крыму нуждаются в усилении, поскольку не соответствуют требованиям безопасности с учетом обновленных данных.

Любой процесс укрепления зданий подразумевает выполнение нескольких последовательных операций:

— Обследование. Натурное обследование здания с целью выявления факторов риска: развития трещин, уменьшения площади сечения несущей конструкции и т.д.

— Расчет несущей способности. Камеральные работы, позволяющие определить фактическую несущую способность отдельных элементов или всего здания с учетом фактических данных, полученных на этапе обследования.

— Проектирование усиления. В зависимости от материала здания, существует несколько различных технологий, но универсальным и наиболее распространенным является усиление зданий металлоконструкциями.

— Выполнение СМР по усилению.

Использование для усиления зданий металлических конструкций имеет следующие преимущества:

— Изотропия. Свойства металла неизменны в любой его точке и не зависят от направления приложения усилия

— Индустриальность производства. Заводское изготовление металлоконструкций повышает точность выполнения работ.

— Простота строительно- монтажных работ по усилению зданий. Металлоконструкции монтируются при помощи сварки (реже — на болтовых соединениях).

— Долговечность. При соблюдении технологий антикоррозионной защиты металл — надежный и долговечный строительный материал.

Усиление зданий металлическими конструкциями происходит за счет монтажа усиливающих несущих элементов. Устанавливаются как дублирующие элементы, воспринимающие часть нагрузки от уже существующих элементов конструкции, так и новые усиливающие элементы, призванные изменить конструктивную схему здания (уменьшить безопорные пролеты, добавить новые ребра или ядра жесткости и т.д.).

На выбор того или иного метода усиления зданий при помощи металлических конструкций влияет, прежде всего, тип усиливаемой конструкции.

К примеру, для увеличения несущей способности кирпичной кладки из металлоконструкций сооружают обойму. Этот метод используется, в том числе, при усилении простенков между проемами. С целью усиления несущих стен возводят металлический каркас, на который впоследствии перераспределяется часть нагрузки. Обоймы, «рубашки» и металлоконструкции усиливающего каркаса изготавливаются из стального проката. Как правило, используются равнополочные уголки.

Схожее решение применяется при выпучивании стен. В этом случае выполняется монтаж накладных поясов. Подобный пояс представляет собой два параллельных двутавра или швеллера, расположенных по разные стороны стены и стянутые стальными тяжами.

Для недопущения дальнейшего раскрытия трещин используются скобы-стяжки. Они позволяют перераспределить внутренние напряжения, перенося их с поврежденных на недеформированные надежные участки стен.

Прежде чем выполнять работы по монтажу металлоконструкций для усиления здания, необходимо снять нагрузку с усиливаемых элементов. Для этого монтируются временные опоры.

Требования по огнезащите к металлоконструкциям для усиления зданий аналогичны требованиям к любым несущим элементам металлического каркаса.