Усиление стальных конструкций

Основными способами усиления стальных конструкций являются:

· подведение конструкций разгружения;

· увеличение площади поперечного сечения отдельных элементов конструкции;

· изменение конструктивной схемы;

· регулирование напряжений.

Усиление балок путем увеличения сечений (рис.16.6.).

Рис. 16.6. Схемы усиления балок путем увеличения сечений:

а) – за счет увеличения толщины пояса двутавровой балки; б) – за счет увеличения ширины полок; в) – за счет приварки дополнительных уголков; г) – за счет приварки дополнительных полос к полкам балки; д) – за счет приварки дополнительного тавра к нижней полке балки; е) – за счет обетонирования двутавровой балки; ж) – расчетная схема для вариантов в) и г), (l₀-расчетный пролет балки); 1 – существующая балка; 2 – элементы усиления; 3 – продольная арматура; 4 – бетон; 5 – сварка; 6 – хомуты.

Усиление балок путем изменения конструктивной схемы (рис.16.7.).

Рис.16.7. Схемы усиления балок путем изменения конструктивной схемы:

а) и б) – усиление балок за счет введения дополнительных усиливающих элементов на опорах; в) – за счет введения шпренгельной системы; г) – за счет введения дополнительной опоры; 1 – усиливаемая балка; 2 – стальные элементы усиления; 3 – колонны; 4 – дополнительные опоры в виде подкосов; 5 – усиление стенки балки в месте ее опирания на элементы усиления; 6 – ветви шпренгельных систем; 7 – стойки шпренгеля; 8 – новая жесткая опора; 9 – новый фундамент.

На рис. 16.7. в вариантах а), б), в) – разрезная балка за счет элементов усиления становится неразрезной (эпюра изгибающих моментов изменяется). В варианте г) – пролет балки уменьшается вдвое, соответственно уменьшается максимальный изгибающий момент.

Усиление стропильных ферм.

Усиление элементов стропильных ферм производится преимущественно путем увеличения площади поперечных сечений (см. усиление балок). Однако применяются и методы изменения конструктивной схемы.

Примеры усиления ферм путем изменения конструктивной схемы приведены на рис.16.8.

Усиление фермы производится в местах приложения сосредоточенной нагрузки.

Рис.16.8. Схемы усиления ферм за счет изменения конструктивной схемы:

а) – за счет введения дополнительных шпренгелей; б) – за счет введения дополнительных элементов усиления по верхнему поясу фермы; 1 – усиливаемая ферма; 2 – элементы усиления; 3 – раскос усиливаемой фермы; 4 – дополнительные шпренгели; 5 – новая фасонка; 6 – дополнительная сварка.

Фермы также усиливают по схемам, рассмотренным ранее для балок.

Усиление колонн путем увеличения сечений. Примеры такого метода усиления колонн приведены на рис 16.9.

Рис.16.9. Схемы усиления колонн путем увеличения сечений:

а)-г) – при внецентренном сжатии; д)-м) – при центральном сжатии; 1 – усиливаемая колонна; 2 – элементы усиления; 3 – бетон или железобетон.

Кроме мероприятий по усилению металлических конструкций необходимо предусмотреть дополнительную их защиту от коррозии способами рассмотренными ранее, в главе 10.

Необходимо также предусмотреть повышение огнестойкости конструкций следующими способами:

· облицовка, бетонирование, штукатурка и т.п.;

· нанесение специальных вспучивающихся покрытий;

· наполнение полых конструкций водой с естественной или принудительной циркуляцией.