Выбор методов восстановления и усиления конструкций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Ремонт и усиление конструкций зданий

2. Классификация методов ремонта конструкций зданий

3. Выбор рационального решения по восстановлению, усилению и замене конструкций

4. Устранение эксплуатационных дефектов конструкций

5. Охранные ремонтно-восстановительные работы

Заключение

Список используемой литературы

Введение

В сложной технической системе, какой является здание, полностью избежать нарушений целостности конструкций не предоставляется возможным.

При создании нового здания в проекте предусматривается определенный теоретический уровень надежности его конструкций и узлов. В зависимости от качества изделий и их монтажа начальная надежность здания несколько меньше теоретической. С первого дня существования здания в отдельных его узлах и конструкциях начинают происходить изменения, выражающиеся в ухудшении различных характеристик и показателей. Эти изменения по значимости и интенсивности различны6 одни приводят к ухудшению комфорта помещений, другие - к авариям и разрушениям всего здания; одни можно быстро устранить, другие устранить вообще невозможно; одни протекают в течение времени медленно и непрерывно, другие - случайно, бессистемно. Но все изменения через какой-то промежуток времени приводят к нарушению работоспособности (невозможности выполнения заданных функций или разрушению). Таким образом, на протяжении всего срока нормального функционирования здания имеется вероятность (возможность) выхода из строя всего здания полностью или его отдельных элементов. Чем меньше такая вероятность, тем надежнее здание.

1. Ремонт и усиление конструкций зданий

Предупреждение аварий и повреждений конструкций зданий в техническом аспекте состоит в заблаговременном их усилении при увеличении нагрузок, износе, появлении неисправностей. Состав основных ремонтно-восстановительных работ может быть классифицирован следующим образом:

- восстановление - придание конструктивным элементам первоначальных качеств и характеристик;

- усиление - придание конструкциям качеств и характеристик повышенных (улучшенных) по сравнению с первоначальными;

- замена конструкций новыми.

Необходимо отметить, что усиление может производиться как при восстановлении, так и при модернизации и реконструкции зданий. При замене конструкций может проводиться и усиление вместе с изменением расчетной схемы. К основным элементам зданий - несменяемым конструкциям - относятся только восстановление и усиление. Усиление и замена могут производиться как с сохранением существующей конструктивной системы, так и с ее заменой.

В практике ремонта, модернизации и реконструкции зданий накоплен арсенал конструктивных решений по восстановлению, усилению и замене конструкций. Среди них имеются решения, доведенные до уровня типовых, в которых многократно использовались и индивидуальные оригинальные проекты, защищенные свидетельствами об изобретении.

2. Классификация методов ремонта конструкций зданий

Обобщение типовых решений позволяет разделить их на следующие группы:

- выполнение инъекций, включая штукатурку, торкретирование;

- увеличение сечений конструктивных элементов;

- дополнительные конструкции усилений - обоймы, шпонки, пояса, затяжки и т.д.;

- изменение схемы передачи нагрузок;

- замена конструкций.

3. Выбор рационального решения по восстановлению, усилению и замене конструкций

Выбор рационального решения обычно затрудняется разнотипностью старых конструктивных решений объектов, подлежащих ремонту. Однако эти трудности можно преодолеть путем систематизации основных принципов восстановления однородных конструкций и разработки эффективных по их усилению и модернизации в условиях продолжающейся эксплуатации зданий на базе использования достижений современной строительной науки и техники.

Применительно к отдельным конструкциям зданий каждое из этих типовых решений имеет определенную рациональную область применения.

Практическая работа отдельных несущих конструкций или их комплексов в общей системе зданий и сооружений в ряде случаев может отличаться от работы, предусмотренной проектом. Это происходит под влиянием неучтенных факторов или их сочетаний; которые определяют работу конструкций в условиях эксплуатации объектов промышленного или гражданского назначения. Так, например, наиболее часто встречаются случаи неточного учета характера длительных деформаций грунтов оснований сооружений, приводящие к появлению в конструкциях трещин и других повреждений.

Методы ремонта и восстановления деформированных фундаментов и стен можно условно разделить на три группы:

1) ремонт отдельных деформированных участков;

2) углубление подвала, частная перебивка или расширение проемов при локальных ремонтах и реконструкциях;

3) усиление стен и фундаментов при увеличении нагрузок (при настройках, реконструкциях с заменой перекрытий или полезных нагрузок и т.д.).

Для каждого из этих случаев практикой накоплены экономичные и эффективные способы ремонта и усиления. Сочетание технически простого и экономически целесообразного решения сегодня становится главной проблемой проектирования ремонта. Установлено, например, что при износе стен и фундаментов более 35-40% их ремонт экономически нецелесообразен. При проектировании ремонта стен и фундаментов необходимо учитывать большую трудоемкость этих работ.

Для правильного выбора метода ремонта деформированных стен и фундаментов особо важное значение имеет определение причин деформаций, их объема и характера (местный или общий). Главным образом важно отличить осадочные деформации от деформаций конструктивных. При ремонте стен и фундаментов возможно применение локальных, общих и комбинированных решений по усилению. В качестве локальных конструкций усиления используют цементацию, укрепление фундаментов и стен подвала обоймой, включая конструкции с расширением подошвы, замену ростверков и настилов, подводку и углубление фундаментов, передачу нагрузки на выносные опоры. Для местного крепления стен применяют разгрузочные балки, скобы, стяжки, накладные пояса. При проектировании капитального ремонта в одном здании часто используются комбинации из этих решений.

В качестве общих конструкций усиления нашли распространение устройство фундаментной плиты под зданием и укрепление коробки здания напряженными поясами. конструкция здание штукатурка

При проектировании усилений фундаментов необходимо обращать внимание на глубину заложения подошвы фундаментов от пола подвала. При глубине заложения менее 0,35м необходимо предусматривать устройство пригрузки. С особой осторожностью следует относиться к углублениям существующих помещений и устройству новых подпольных каналов вдоль фундаментов.

4. Устранение эксплуатационных дефектов конструкций

Большинство температурно-влажностных деформаций прямо не влияет на прочность конструкций. Их неблагоприятные последствия проявляются косвенно во вторичном дополнительном воздействии. Через трещины просачивается вода, нарушается гидро-, тепло- и воздухоизоляция помещений, коррозирует арматура, замерзание воды в трещинах приводит к их еще большему раскрытию и т.д. Общие температурные деформации устранить нельзя, однако уменьшить их вредное влияние можно различными конструктивными мерами, например использованием трещин в качестве естественных температурных швов ( с соответствующей термоизоляцией) или усилением коробки здания натяжными поясами при нарушении трещинами пространственной жесткости. Усадочные трещины и локальные температурные трещины требуют обязательной заделки для предупреждения эксплуатационных качеств.

Таким образом, устранение температурно-влажностных повреждений и эксплуатационных дефектов включает в себя:

- герметизацию, включая устройство и восстановление гидроизоляции, пароизоляцию, воздухозащиту, гидрофобизацию наружных конструкций;

- утепление, повышение теплозащитных свойств;

- восстановление отделки.

Эти работы охватывают как трещины и стыки, так и сплошные поверхности стен, покрытий, кровель, перегородок.

В практике используют широкий арсенал методов и конструктивных решений по ремонту ограждающих конструкций применительно к местным условиям, различным типам и сериям зданий с применением различных материалов.

Общим для обеспечения эффективности ремонта являются:

- выбор способа ремонта с учетом механизма и причин трещин и повреждений и постоянного деформирования конструкций. Все конструктивные решения должны обеспечить возможность температурных перемещений без нарушения герметичности помещений;

- точное выполнение всех деталей и узлов с использованием пооперационного контроля.

Слабыми зонами кровли являются места пересечений и сопряжений ее с другими конструкциями. Даже незначительные неплотности примыкания кровельной поверхности к парапетам и стенкам лазов, трубам и дымовентиляционным панелям при отличным состоянии кровли на ровных участках могут привести к образованию обширных протечек и переувлажнению нижерасположенных помещений и конструкций.

В местах примыкания кровли к вертикальным поверхностям обычно предусматривают выдры, защищаются торцы кровельного ковра, загнутого наверх. В случае отсутствия или недостаточной глубины выдры, что особенно характерно для тонкостенных конструкций, устраивается защитный фартук, под который заводится край кровли.

Сопряжения двух различных кровельных материалов (например, асбошифера или рубероида с кровельной сталью) также требуют особого внимания, так как здесь из-за различных температурных деформаций может нарушиться плотность соединения и это приведет к просачиванию талых и дождевых вод.

На стыке мягкой кровли с металлическим покрытием карнизного свеса устраивается компенсационная складка кровельной стали; к ней подводятся края трех верхних слоев рубероида и заделываются тугоплавким битумом. Это устройство одновременно предохраняет кровлю от срыва ветром.

Парапеты, выполненные из высокопористых материалов (например, газобетонные парапеты в крупнопанельных домах серии Г), должны быть покрыты оцинкованных сталью.

Для устранения протечек через балконные устройства рекомендуется технология производства ремонтных работ, выполняемая в следующей последовательности:

- демонтаж старого пола с расчисткой устья стыка между балконной плитой и панелью стены на глубину 40-45 мм;

- мастика, введенная в стык, уплотняется деревянной рейкой сечением 10-15 мм путем равномерного ее вдавливания или с помощью специальных гладилок, предварительно смоченных водой; толщина слоя мастики после уплотнения в стыке должна быть не менее 20 мм;

- по очищенной балконной плите укладывается металлическая тканая сетка с размерами ячеек 10х10 или 12-12 см таким образом, чтобы она при устройстве пола располагалась в середине его толщины;

- устраивается цементный пол, одновременно с которым по балконной плите тем же раствором поверх герметика заканчивается стык между балконной плитой и панелью стены и делается галтель;

- после затвердения цементного пола балкона подрезается нижний брусок коробки и на нем укрепляется фартук из оцинкованной кровельной стали.

При ремонте межпанельных швов и заделке трещин расчистка стыка от старой заделки цементным раствором должна производиться при его недостаточной прочности или выпадении из шва независимо от дальнейшего способа восстановительной герметизации. При однослойных стеновых панелях, изготовленных из крупнопористого бетона, непрочный раствор заделки стыка должен быть заменен новым с последующей герметизацией шва. При нанесении тиоколовой мастики поверхностным способом выполняются следующие работы:

- наружная поверхность стыка и примыкающие участки стеновых панелей шириной 60 мм очищают от наплывов цементного раствора, окрасочного слоя, пыли, жировых пятен и др.;

- участки с непрочной цементной заделкой расчищают и конопатят просмоленной паклей;

- на участках с прочной цементной заделкой (существующей или восстановленной) устраивается база для свободной деформации мастики;

- герметизируемые поверхности огрунтовывают тиоколовой мастикой с повышенным содержанием растворителя:

- тиоколовая мастика наносится слоем толщиной не менее 3 мм с заходом за края кромок устьев швов на 30-40 мм;

- защитное покрытие устраивают из перхлорвиниловой краски или стеклоткани, наклеиваемой на тиоколовую мастику и окрашиваемую полимерными красками.

При проведении работ по герметизации стыков тиоколовыми мастиками необходимо подготовить поверхность под герметик, т.е. обезжирить, обеспылить и удалить остатки существующего ранее слоя (пленки) герметика или краски.

Гидрофобизация ограждающих конструкций крупнопанельных зданий производится в случае капиллярного увлажнения материала этих конструкций атмосферными осадками.

До начала работ по гидрофобизации имеющиеся на поверхности элементов ограждающих конструкций трещины, крупные поры, незаполненные цементным раствором. Швы между керамическими плитками, пустоты под облицовочными плитками и другие дефекты должны быть обязательно устранены.

Утепление стен может проводиться как изнутри, так и снаружи. При небольших объемах повреждений утепление выполняют в помещении, что часто связано с необходимостью отселения жителей. Разработано несколько вариантов конструкций. В любом случае поверхность стен очищают от обоев или окрасочного слоя, а имеющиеся трещины в фактурном слое панели заделывают цементно-песчаным раствором.

Панель со стороны помещения сушат специальными установками. Затем монтируют деревянные рейки с шагом, равным ширине материала, применяемого для отделки. Для крепления деревянных реек к стене устанавливают деревянные или пластмассовые пробки. Между рейками враспор укладывают плиты теплоизоляционного материала, которые приклеивают к внутреннему слою ограждающих конструкций пастой из смеси поливинилацетатной эмульсии и цемента, синтетическими клеями или битумной мастикой. После установки утеплителя выполняется пароизоляция. Облицовочные слои прибивают гвоздями к рейкам. После выполнения работ по утеплению ограждающих конструкций восстанавливают отделочный слой. К серьезным недостаткам этого метода следует отнести значительную трудоемкость работ, неудобства, создаваемые жильцам пари производстве работ.

Следующий способ - увеличение термического сопротивления стен с наружной стороны за счет использования эффективных теплоизоляционных материалов. Наиболее низкой теплопроводностью и плотностью, технологичностью при нанесении, высокой эксплуатационной надежностью и перспективностью развития сырьевой базы отличаются полимерные пенопласты и прежде всего жесткие пенополиуретаны.

С технологической точки зрения преимущественно имеют напыляемые конструкции. Напыляемая масса в процессе выполнения работы увеличивается в объеме в 5-10 раз и практически мгновенно твердеет, равномерно покрывая любые поверхности слоем 2.5-5 см, образуя атмосферостойкое, эстетическое покрытие.

5. Охранные ремонтно-восстановительные работы

При появлении первых признаков разрушений, повышенных деформаций конструкций эксплуатируемых зданий должны быть немедленно выполнены охранные мероприятия, обеспечивающие локализацию повреждений, безопасность проживания и использования здания до проведения комплекса ремонтно-усилительных работ.

Как правило, охранные работы включает в себя ограждение опасных мест, обеспечение безотказного функционирования здания и временное усиление его конструкций.

В первую группу мероприятий входят устройство заборов, ограждающих зоны возможных обрушений, установка навесов, эстакад, козырьков, улавливающих сеток и других защитных конструкций. Сюда же относятся организационные мероприятия по закрытию доступа людей в аварийные помещения, изменение маршрутов движения и т.п.

Важной частью охранных мероприятий является обрушение аварийных конструкций, элементов, находящихся в неустойчивом состоянии. При всей неотложности эта работа должна проводиться с соблюдением требований безопасности. Для временного усиления стен при деформациях в вертикальной плоскости с отклонением или выпучиванием не более 1/6 толщины стены применяются обоймы, закладка проемов кирпичом. При выпучивании стен или наклоне их более 1/3 толщины стены используются разные схемы стоек, подкосов, контрфорсов.

Временное усиление перекрытий чаще всего выполняется системой стоек-подпорок или распорок-подкосов. Для усиления отдельных мест применяются различные варианты «протезов» и хомутов.

Заключение

Основными факторами, характеризующими эффективность реконструкции, являются: надежность усиленных строительных конструкций, возможность проведения работ без остановки производства или с наименьшими потерями времени, снижение стоимости и материалоемкости, технологичность усиления.

Выбор технического решения при реконструкции требует не только анализа материалоемкости и сметной стоимости строительства, но и оценки общего эффекта. При этом во всех случаях предполагается обеспечение возможности расчета усиленных строительных конструкций с учетом достаточного перечня как нагрузок, воздействий, предыстории, изменения статических схем и граничных условий, так и специфических черт сопротивления строительных конструкций, особенно нелинейности деформирования, возрастных изменений и ползучести материалов.

Список используемой литературы

Ройтман А.Г. Предупреждение аварий жилых зданий./А.Г.Ройтман.-М.:Стройиздат,1990г.-240с.

Бондаренко С.В., Санжаровский Р.С. Усиление железобетонных конструкций при реконструкции зданий / С.В.Бондаренко, Р.С.Санжаровский.- М.:Стройиздат,1990г.-352с.

Размещено на Allbest.ru