§ 12.6. Техническое обслуживание и усиление балок, перекрытий, стропил и ферм
Колонны, балки, перекрытия, фермы являются наряду со стенами и крышами основными несущими элементами зданий, а потому исправному их состоянию должно уделяться постоянное внимание. Они отличаются материалами и разнообразными конструктивными решениями. Их износ, а также увеличение полезных нагрузок при реконструкции сооружений и установке нового технологического оборудования, выявление дефектов, допущенных в проекте и при возведении, приводят к необходимости ремонта или усиления. При выборе способа усиления любых несущих конструкций должны быть учтены многие факторы, и прежде всего обеспечены:
максимальное выполнение подготовительных работ за пределами зоны ремонта;
технологичность конструктивных решений усиления, серийность и простота изготовления новых конструкций;
необходимые монтажные средства;
высокое качество ремонтных работ;
ремонтопригодность новой конструкции.
Следует учесть также возможность осуществления профилактических мер как временного, так и постоянного характера, в частности снятие или уменьшение временных и постоянных нагрузок на ремонтируемые конструкции (тогда при загрузке элементы усиления лучше включаются в работу), очистка их от снега, пыли, увеличение расстояния между подвижными нагрузками (кранами, тельферами), ограничение их грузоподъемности, а также устранение технологических воздействий путем снижения агрессивности среды, перепадов температур и т. п.
Эффективность выбранного способа усиления любых конструкций, затраты на его проведение, как и на ремонтные работы в целом, трудно точно заранее определить по действующим расценкам из-за плохо поддающихся расчету убытков вследствие нарушения ритма производства, непредвиденных осложнений при ремонте и пр. И все же экономические расчеты должны проводиться, так как они дают наиболее полное и достоверное представление об эффективности усиления ИЛИ ремонта конструкции.
Рассмотрим способы усиления балок, перекрытий, ферм из металла, железобетона и дерева. Металлические балки можно усилить несколькими способами (табл. 12.4):
установкой дополнительных опор;
увеличением сечения накладками, особенно на высокопрочных болтах; шпренгельными системами;
Таблица 12.4. Основные способы усиления балок
Способ
Характеристика способа
Условия применения
Установка дополнительных опор
Для уменьшения пролетов балок и моментов инерции
Кроме железобетонных балок
Увеличение сечения балок
Установка тяжей, шпренгелей, шарнирно-стержневых систем
Дополнительные накладки, обетонирование
Разгрузка балок с помощью предварительно-напряженных тяжей, шпренгелей, шарнирно-стержневых систем
Пригоден для любых балок
Для усиления железобетонных и других балок
Изменение конструктивной схемы балок на опорах
Замена шарнирного сопряжения балок
Кроме деревянных балок
изменением опорных сопряжений посредством перевода разрезных балок в неразрезные;
регулированием напряжений натяжными и распорными устройствами.
Повышение несущей способности изгибаемых элементов достигается при симметричном расположении элементов усиления или создании симметрии относительно нейтральной оси. При этом должна быть обеспечена надежная совместная работа нового сечения с балкой и конструкция защищена от коррозии.
