Ремонт и усиление деревянных конструкций - Реконструкция деревянных зданий

Приступая к ремонту несущих деревянных конструкций, необходимо иметь в виду, что конструкции находятся под нагрузкой и в их соединениях произошли обмятия, смещения, деформации связей (болтов, гвоздей, пластинок). Поэтому до постановки новых связей и усиляющих элементов следует, произвести разгрузку конструкций подведением временных опор с некоторым подъемом их при помощи клиньев или домкратов.

По окончании этой операции, называемой вывешиванием, ставят усиляющие элементы и связи, которые после удаления временных опор вступают в работу вместе со старыми элементами. Вывешивание конструкции необходимо еще и потому, что при выполнении ремонта появляются сотрясения и удары, которые могут быть опасными для целости конструкции. В тех случаях, когда вывешивание невозможно, производят усиление в период отсутствия снеговой или другой временной нагрузки.

Временное крепление ремонтируемых конструкций осуществляется при помощи стоек, подводимых под узлы верхнего или нижнего поясов. Стойки могут быть одиночные, спаренные и башенные

Если по условиям эксплуатации помещения стоечные опоры не могут быть поставлены, применяют подкосные или шпренгельные поддерживающие системы. Последние могут рассматриваться как способ постоянного усиления дефектных конструкций. Для временного крепления могут быть использованы мостовые краны данного производственного цеха.

Конструкция временного крепления должна обеспечивать надежное и удобное включение его в работу, что достигается обычно подклинкой стоек или подъемом их домкратами. Подъем не должен вызывать повреждений конструкции в местах опирания, должен происходить плавно, без сотрясений. При подъеме необходимо обеспечить пространственную жесткость поднимаемой конструкции и опор. Поднимаемую конструкцию во избежание повреждения или выхода из работы ее элементов и соединений усиляют временными креплениями. Усиление элементов решетки ферм может быть произведено постановкой дополнительных накладок на гвоздях или дополнительных стоек и раскосов параллельно существующим с включением их в работу при помощи клиньев или натяжных устройств. Дефектные элементы конструкций подлежат усилению или восстановлению различными способами в зависимости от характера повреждения.

Основные принципы усиления деревянных конструкций заключаются в следующем:

    -усиленные деревянные конструкции должны либо полностью выполнять свои прежние функции, либо частично. В последнем случае усилия передаются на другие существующие или новые строительные конструкции; -усиленные деревянные конструкции по несущей способности, деформативности и т. д. должны удовлетворять требованиям действующих строительных норм; -целесообразность усиления деревянных конструкций и выбор варианта усиления должны быть экономически обоснованы; -однотипные деревянные конструкции с характерными для них дефектами следует усиливать единообразными методами.

Методы усиления деревянных конструкций можно классифицировать по различным признакам.

По Назначению методы усиления можно разбить на две группы:

    1) временного усиления; 2) стационарного усиления.

По Влиянию элементов усиления на схему работы усиляемой конструкции:

    1) без изменения прежней схемы работы деревянных конструкций; 2) с изменением прежней схемы работы деревянных конструкций.

Без изменения схемы работы можно усилять деревянные конструкции следующими методами:

    - установкой дополнительного числа крепежных изделий (болтов, гвоздей, шурупов и т. п.); - установкой дополнительного числа самостоятельно работающих конструкций, разгружающих усиляемую конструкцию; - заменой или усилением целиком элемента деревянной конструкции, который содержит дефекты, работает с перенапряжением и т. д. (рис. 1).

Элементы усиления можно выполнять либо из того же материала, из которого изготовлены усиляемые конструкции, либо из других материалов;

    - усилением деревянных конструкций или их элементов протезами. Протез представляет собой специальную конструкцию, включаемую в состав усиляемой конструкции для замены в работе дефектного участка или узла ее самой или какого-либо из ее элементов. Протезами, например, наращивают удаленные из-за сильного повреждения домовыми грибами опорные концы деревянных балок, опорные узлы деревянных ферм и т. д. В настоящее время в практику строительства начинают внедряться протезы, выполненные из полимерных материалов-- из полимербетона на основе модифицированной эпоксидной смолы, изготовляемого на месте, и стек-лопластиковой арматуры в форме стержней круглого сечения (рис. 2); - усилением неклееных конструкций, содержащих усушечные трещины или клееных конструкций с усушечными трещинами и расслоившихся по клеевым швам, клеевыми составами [1, с. 292].

Выполненные из брусьев или досок балки перекрытий часто содержат продольные и косые усушечные трещины, существенно снижающие сопротивление этих балок сдвигу (скалыванию). Клееные деревянные конструкции при эксплуатации иногда расслаиваются по клеевым швам.

Усиление деревянных конструкций, содержащих трещины и расслоения, иногда можно осуществить клеевыми составами (клеи, клеи-пасты), которыми заполняют трещины и непроклеенные швы для обеспечения монолитности конструкций. Один из методов усиления клееных деревянных конструкций состоит в том, что расслоившиеся швы предварительно по краям заклеивают лентами из специальной фольги, а затем к каждому участку с двух сторон сверлят наклонные отверстия для нагнетания эпоксидного клея. Расстояния между отверстиями составляют до 30 см. Затем в непроклеенные участки через просверленные отверстия нагнетают специальной форсункой эпоксидный клей;

Усилением деревянных конструкций вклеиванием стальных стержней и болтов. Метод усиления клееных деревянных конструкций (балок) вклеиванием стальных стержней и болтов применим в случаях, когда необходимо повысить сопротивление балок сдвигу на участках, расположенных близ опор, ослабленных отверстиями, в случаях расслоения клееных деревянных конструкций по клеевым швам, а также если необходимо повысить сопротивление растяжению поперек волокон в зонах перегиба двускатных гнутоклееных балок (рис. 3).

Наиболее распространенный вариант этого метода усиления деревянных балок состоит в том, что в предварительно просверленные в балках вертикальные или наклонно расположенные глухие отверстия вклеивают специально изготовленные для этой цели болты, снабженные резьбой на всю длину стержня и продольным пазом прямоугольного сечения. Паз предназначен для того, чтобы при ввинчивании болта обеспечить возможность выхода из глухого отверстия избыточного количества клеевого состава. Глухие отверстия сверлят либо с верхней, либо с нижней грани балки. Глубину глухого отверстия принимают на 1 см больше длины вклеиваемого стержня болта. Перед вклеиванием стержень болта обезжиривают промывкой соответствующими химическими средствами, а глухое отверстие очищают от стружки и пыли струей сжатого воздуха. Клеевой состав вводят в глухое отверстие специальным шприцем, заполняя его на половину глубины;

- усилением деревянных конструкций стяжными болтами и хомутами. В случаях, если деревянные конструкции выполнены из неклееной древесины, то усиление состоит в обжатии составных пакетов деревянных элементов, в обеспечении восприятия болтами и хомутами в деревянных балках растягивающих усилий поперек волокон в местах глубоких подрезок у опор, где иногда образуются горизонтальные трещины и т. д. [3, с. 89].

Работающие с перенапряжением на растяжение поперек волокон, а также частично расслоившиеся по клеевым швам клееные деревянные конструкции и их элементы могут быть усилены постановкой стяжных болтов и хомутов (рис. 4). Усилением частично расслоившихся клееных деревянных конструкций и элементов по клеевым швам с помощью хомутов достигают восприятия в конструкциях и элементах растягивающих усилий поперек волокон. Преимущество использования хомутов перед использованием стяжных болтов состоит в том, что для постановки хомутов не требуется предварительного сверления сквозных отверстий;

- усилением деревянных конструкций нашивкой накладок или двойной перекрестной обшивкой досками. Этот метод широко используется для усиления клееных и неклееных деревянных конструкций, которые имеют глубокие усушечные трещины, расслоения по клеевым швам, работающих с перенапряжением и сильно деформированных. Накладками из досок обычно усиливают деревянные конструкции небольших сечений, а конструкции больших сечений усиливают двойной перекрестной обшивкой досками или обшивкой из листовых древесных материалов, чаще всего фанерой. Накладки и обшивки крепят на гвоздях, шурупах или болтах. Фанерную обшивку выполняют либо с использованием отдельных, либо состыкованных по длине на ус листов фанеры.

усиление треугольных распорных систем с расслоившимися по клеевым швам деревянными блоками методами превращения в шпренгельную систему и вклеивания болтов

Рис. 3. Усиление треугольных распорных систем с расслоившимися по клеевым швам деревянными блоками методами превращения в шпренгельную систему и вклеивания болтов

1 -- дощатоклееный блок, частично расслоившийся по клеевым швам; 2--вклеенные болты; 3 -- стойка шпренгелыюй системы; 4 -- клинья

усиление стяжными болтами растрескавшегося конца деревянной балки

Рис. 4. Усиление стяжными болтами растрескавшегося конца деревянной балки.

В ремонтно-строительном деле в некоторых случаях рационально использовать методы усиления деревянных конструкций, изменяющие схему их работы. Так, например, подведением под однопролетную балку средней опоры можно превратить ее в двухпролетную балку.

При эксплуатации сельскохозяйственных производственных зданий часто приходится сталкиваться с проблемой усиления трехшарнирных клееных деревянных арок и треугольных распорных систем. Усиление указанных конструкций можно осуществить превращением их в фермы. трехшарнирная арка может быть превращена в сегментную ферму, а трехшарнирная распорная система -- в двускатную ферму шпренгельного типа с двумя стойками (см. рис. 3). Одним из методов усиления плоскостных несущих деревянных конструкций с изменением схемы их работы является раскрепление связями, обеспечивающими пространственную устойчивость, если раньше пространственная устойчивость не была обеспечена. Как правило, при этом изменяется схема работы усиляемых деревянных конструкций и элементов из их вертикальной плоскости.

Временное усиление поврежденных конструкций деревянными элементами (рис. 5).

Дефект

Похожие статьи




Ремонт и усиление деревянных конструкций - Реконструкция деревянных зданий

Предыдущая | Следующая