Усиление сооружений металлоконструкциями
Усиление строительных конструкций чаще всего производится самым популярным методом – усиление металлом.
Преимущества усиления металлоконструкциями обуславливаются достоинствами металла:
- прочность и надежность — обеспечивается однородной мелкозернистой структурой материала с одинаковыми свойствами по всем направлениям;
- наименьшее значение показателя легкости — отношение плотности к прочности по сравнению с другими материалами (стальной сплав — 1,5–3,4, древесина — около 4,9, бетон — до 16,3);
- абсолютная непроницаемость — для жидкостей, газов;
- индустриальность — элементы металлоконструкций изготавливаются на высокопроизводительном оборудовании в заводских условиях, что обеспечивает точность размеров, минимизирует ручной труд;
- ремонтопригодность — вопросы реконструкции, технического перевооружения и усиления конструкций металлом просто решаются с помощью сварки, элементов крепежа.
Применение металлоконструкций не наносит ущерба окружающей среде. Кроме того, физически и морально устаревшие металлические элементы возвращаются в металлический фонд в форме лома.
При проведении усиления зданий и сооружений зачастую используют металлоконструкции. Наибольший эффект дает демонтаж старых металлических конструкций с заменой на новые. Если по каким-либо объективным причинам это нецелесообразно или невозможно применятся установка дополнительных металлических конструкций. В основном данный метод применим для усиления ферм мостов, кранов, строительных ферм, фундаментов, балок, ригелей.
Необходимость в использовании металлоконструкций возникает при изменении эксплуатации объекта, его перепланировке. Может потребоваться проведение усиления этим способом при выявлении ошибок проектирования, строительства, проведении сварочных работ, деформации или износа конструктивных элементов сооружения в следствии агрессивных условий или ударных нагрузок.
Металлические конструкции для усиления сооружений включают в себя стяжки из арматурных стрежней или полос металла, пластины П-образной формы, металлические вставки, «обоймы», «рубашки», стержни и заклепки.
При проведении усиления сооружений металлоконструкциями основным методом является приварка усиливающих элементов, а также изменение конструктивной схемы конструкции из металла. При этом могут устанавливаться дополнительные ребра и связи. Это увеличивает жесткость конструкции. Также проводится ввод шпренгельных элементов, установка подкосов, которые уменьшают пролеты среди элементов сооружения. При этом проведение работ по усилению металлоконструкциями невозможно без предварительного разработанного и утвержденного проекта.
Важно при проведении работ по усилению металлоконструкциями позаботится об огнеупорных покрытиях. Металл не относится к горючим материалам, однако, при высоких температурах его эксплуатационные характеристики значительно изменяются, вплоть до полной потери эксплуатационных возможностей.
К способам защиты металлоконструкций от повреждения огнем относятся:
- Защита конструкция при помощи огнеупорных покрытий и штукатурок;
- Обкладка огнезащитными материалами (плиты, маты);
- Покрытие огнеупорными красками.
План огнеупорной защиты разрабатывается на этапе проектирования работ по усилению сооружения. Здесь важно учитывать, что применение огнеупорных материалов увеличивает сечение металла. При этом металлические конструкции в начале проходят обработку, их грунтуют. После чего на металл наносятся огнеупорные покрытия. Защита от критических температур позволяет повысить устойчивость конструкции к повреждению огнем, предотвратить деформацию металлической конструкции и препятствовать возникновению пожара.