Методы и технологии усиления несущих элементов зданий

Технологии усиления несущих элементов зданий

Техническая оценка состояния зданий и сооружений является основой для заключения о необходимости упрочнения конкретных конструктивных элементов. Предварительное обследование позволяет точно определить текущие характеристики конструкций и принять взвешенное решение. Любые изменения в проектной схеме сооружения способны повлиять на другие его части, поэтому такие работы требуют тщательного анализа.

Причины, по которым возникает потребность в усилении, многообразны. К ним относятся планируемая реконструкция или перепланировка, наличие дефектов, допущенных при проектировании или в процессе возведения объекта. Также необходимость может быть вызвана разрушением элементов под влиянием огня, воды, химически агрессивных веществ, либо изменением эксплуатационных условий и увеличением действующих нагрузок.

Проектная документация для усиления разрабатывается с учётом данных, полученных в ходе обследования, а также на основе оригинальных чертежей, результатов гидрогеологических исследований и предполагаемого срока дальнейшей эксплуатации. Существуют различные подходы к упрочнению, включая традиционные, комбинированные и инновационные методы. Все они нацелены либо на увеличение несущей способности самого элемента, либо на введение в систему дополнительных компонентов, которые перераспределяют часть нагрузки.

На сегодняшний день проектирование усиления строительных конструкций предполагает использование проверенных технологий, которые позволяют восстановить или улучшить эксплуатационные параметры объекта. Экономическая целесообразность таких работ, как правило, выше, чем полная замена изношенных элементов. Кроме того, в некоторых случаях упрочнение конструкций можно выполнять без прекращения производственной деятельности или изменения режима использования помещений.

Способы усиления отдельных конструктивных элементов

Методы упрочнения варьируются в зависимости от типа и материала конструктивного элемента. Ниже рассмотрены основные технологии:

• Усиление фундаментов может осуществляться через частичную замену кладки, инъектирование цементных растворов для её упрочнения, создание железобетонной «рубашки», применение клеевых полимерных составов, а также через расширение опорной площади или углубление основания.
• Усиление металлических конструкций обычно включает увеличение их жесткости, наращивание площади поперечного сечения для восприятия нагрузок и упрочнение стоек, работающих на сжатие.
• Усиление колонн выполняется с использованием железобетонных или металлических обойм, одно- или двустороннего наращивания сечения, а также с применением предварительно напряженных распорок.
• Усиление перекрытий проводят путём дополнительного бетонирования, торкретирования (нанесения бетонной смеси под давлением) или создания изнаночного каркаса. Также применяются углекомпозитные материалы и специальные анкерные системы типа Hilti.
• Усиление кирпичных столбов производят с помощью стальных, железобетонных или армированных штукатурных обойм.
• Усиление несущих стен также может включать использование стальных обойм, а трещины герметизируются путём заполнения эластичными составами.
• Упрочнение плиты цоколя выполняется с применением специальных обойм и болтов.
• Упрочнение железобетонных элементов часто осуществляется с помощью современных материалов, таких как карбоновое волокно (углепластик) и кевлар.

Все проектные решения по усилению должны быть подкреплены расчётами и техническим обоснованием. Действия могут быть направлены как на саму конструкцию, так и на смежные с ней элементы. Наиболее распространёнными методами являются наращивание сечений для увеличения несущей способности, установка дополнительных разгрузочных опор и балок, а также монтаж дополнительного армирования. Упрочнению подлежат конструкции из любых материалов- металла, дерева или железобетона.

Разработка проекта по усилению конструкций нацелена на улучшение их несущих характеристик и продление общего срока службы сооружения. Последствия длительного износа, многолетней эксплуатации и воздействия внешних факторов можно компенсировать с помощью правильно подобранного комплекса мер. Такие признаки физического износа, как деформация, трещины, сколы и обнажение арматуры, без своевременного вмешательства могут привести к потере элементом его несущей способности.

Работы, связанные с усилением, классифицируются как процессы повышенной сложности. Их выполнение должно осуществляться специализированными бригадами в строгом соответствии с техникой безопасности и утверждёнными инструкциями. При разработке проекта необходимо учитывать стеснённые условия на объекте, специфику монтажа и возможное ограничение рабочего пространства. Своевременно проведённое усиление позволяет продлить срок эксплуатации здания, при этом его функциональное назначение может быть сохранено или изменено.