Усиление железобетонных стропильных конструкций

Часть №1 Усиление железобетонных стропильных конструкций.
Конструктивные решения и основные положения расчета.

При дополнительной нагрузке на стропильные фермы и балки часто возникает необходимость усиления конструкций в целом или их отдельных элементов и узлов.
Эффективным и достаточно простым способом усиления являются предварительно напряженные шарнирно-стержневые цепи, располагаемые в пределах высоты ферм (при наличии мостовых кранов) или ниже конструкции (рис.1).
При больших пролетах или значительном увеличении нагрузки шарнирно-стержневые цепи усиления располагаются в двух уровнях.



Рис.1 Усиление ферм шарнирно-стержневыми цепями:
а—одноярусное в пределах высоты ферм
б—тоже, двухъярусное
в—одно ярусное ниже пояса фермы

Усиление состоит из двух одинаковых цепей по обе стороны от конструкции, анкерных устройств в верхней зоне на опорах, подвесок из круглой стали или стоек из профильного металла, расположенных в местах перегиба ветвей цепей.

Ветви обычно выполняют из уголков, вертикальные полки которых подрезают в местах изгиба цепей, а также из арматурных стержней диаметром до 36 мм или канатов из высокопрочной проволоки. Анкеры изготовляют из листовой или профильной стали.
Арматуру элементов усиления принимают классов A-I, A-II, A-III, К7, К.19, металлические конструкции — из сталей ВСтЗсп, ВСтЗпс и ВСтЗкп. Шарнирно-стержневые цепи разгружают усиливаемые элементы, создавая анти нагрузку, приложенную в заранее намеченных точках, которые определяются очертанием цепей.
Величина разгрузочных реактивных сил задается расчетом и достигается путем предварительного напряжения статически определимой шарнирно-стержневой цепи.
Очертание цепи принимают с таким расчетом, чтобы тангенсы углов наклона отдельных звеньев, начиная от середины, относились между собой как 1:3:5 и т. д.
Это обеспечивает примерно одинаковую величину реактивных сил в стойках и подвесках, при этом основное натяжение можно производить в месте расположения центральной стойки (подвески).
Величину усилия предварительного напряжения цепи определяют расчетом.

Предварительное напряжение шарнирно-стержневой системы осуществляют путем закручивания гаек динамометрическим ключом, домкратом с оттарированным манометром или штучными грузами.

Усиление сжатых поясов ферм производят путем установки металлических обойм из листового или профильного металла.
Усиление нижнего пояса осуществляют предварительно напряженными затяжками (рис.2 и 3).
Опорные части анкерных устройств затяжек выполняют из пластин толщиной 10-24 мм, подкрепленных ребрами. Для включения затяжек в работу ферм в них необходимо создавать предварительноенапряжениепорядка15-20МПа.
Анкерные устройства должны плотно прилегать к опорным частям ферм, для чего в некоторых случаях между опорными плитами и бетоном выполняют слой цементного растворамарки25.
Растянутые раскосы фермы усиливают предварительно напряженными затяжками, крепление которых к узлам фермы осуществляют путем приварки к фасонным деталям или опорным уголкам (рис.5).
Концевые участки затяжек снабжают коротышами с резьбой, причем диаметр коротышей долженпревышатьдиаметрзатяжкаминеменеечемна4мм.
Металлические обоймы сжатых элементов ферм включаются в работу за счет распорных сил, возникающих при приложении к ферме дополнительной нагрузки.
При необходимости разгрузки сжатых элементов ферм выполняют предварительно напряженные односторонние или двусторонние распорки. Распорки упираются в специальные обоймы из листовой стали, устанавливаемые в узлах фермы.





Рис.2 Усиление нижнего пояса ферм затяжками из уголков:
1—усиливаемая ферма
2—затяжка из уголков
3—торцевой упор
4—пазуха, заполняемая бетоном
5—хомут-упор
6—распорный винт
7—ребро жесткости, привариваемое после распирания затяжки
8—Соковой лист торцевого упора



Рис.3 Усиление нижнего пояса стропильной фермы затяжками из швеллеров:
1—усиливаемая ферма
2—боковые предварительно напряженные затяжки;
3—торцевой упор
4—пазуха, заполняемая бетоном
5—вертикальный держатель по торцам ферм
6—тоже, в середине пролета
7—хомут из листовой стали
8—распорный винт упора
9-- квадратный элемент с нарезкой для винта



Рис.4 Усиления элементов решетки и узлов фермы:
1—усиливаемая ферма
2—металлический тяж
3—элементы усиления
4—хомуты
5—уголки- фиксаторы
6—предварительно напряженные стойки
7—уголки обоймы
8—планки обоймы
9—хомуты обоймы

Усиление узлов фермы осуществляется металлическими предварительно напряженными хомутами, обоймами из листовой стали или железобетона (рис.5)

В связи с тем что в процессе усиления конструкция теряет свое стабильное состояние и ее несущая способность может существенно снизиться, необходимо обеспечить надежную страховку путем устройства специальных подпорок.
Подпорки устанавливают в узлах ферм или в любом месте нижнего пояса балок с обязательным раскреплением их в обоих направлениях.
Для включения подпорок в работу применяют клинья или выдвижные винты.
Для усиления стропил