Фибра принимается по СП 52-104-2006 [5].
Примечание – Рекомендации к характеристикам композиционных материалов, применяемых для внешнего армирования, приведены в стандарте ЗАО «Препрег-СКМ» СТО 2256-002-2011 «Система внешнего армирования из полимерных композитов FibARM для ремонта и усиления строительных конструкций. Общие требования. Технология устройства» и монографии «Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами» (А.А. Шилин, В.А. Пшеничный, Д.В. Картузов. – М.: ОАО «Издательство «Стройиздат», 2004).
6. Проектные работы
6.1. Разработка проекта по повышению сейсмостойкости здания проводится на базе результатов детального (инструментального) обследования здания, проводимого в соответствии с требованиями ГОСТ 31937, которое должно определить фактические параметры конструкций и узловых сопряжений, характеристики материалов и выявить имеющиеся дефекты.
6.2. Проект повышения сейсмостойкости здания должен включать, помимо требований к повышению сейсмостойкости, выполнение работ по ликвидации обнаруженных при обследовании дефектов.
6.3. Необходимость и степень повышения сейсмостойкости здания должны быть подтверждены расчетом и проверкой соответствия конструктивным требованиям. При выполнении поверочного расчета в соответствии с требованиями и по методике изложенной в СП 14.13330, кроме уточненных параметров и характеристик материалов, следует определить фактические нагрузки и воздействия, используя данные обследования и СП 20.13330.
6.4. При необходимости проведения перепланировки следует добиваться:
- равномерного распределения в плане масс конструкции;
- сближения центра жесткости с центром масс.
6.5. При расчете каркасов следует учитывать определенные запасы несущей способности конструкций, заложенные в элементах типовых каркасных многоэтажных зданий.
6.5.1. При расчете типовых каркасов временные нагрузки на перекрытия принимались одинаковыми по всем этажам, что в промышленных и гражданских зданиях практически не реализуется.
6.5.2. С целью определения невыгодного загружения производился перебор различных комбинаций по расположению временных нагрузок на ригелях рамы, что также на практике маловероятно.
6.5.3. В принятом сортаменте диаметров арматуры.
6.5.4. Системе унификации армирования ригелей и колонн, а также в использовании способа подбора марок изделий по маркировочным схемам (ключам подбора).
6.6. При проведении расчета следует также учитывать возможное изменение функционального назначения здания, повлекшее за собой снижение степени ответственности и действующих нагрузок.
6.7. При недостаточности или невозможности выполнения положений 6.4 и 6.5. следует повысить общую пространственную жесткость несущей системы здания одним или несколькими из следующих приемов:
- усиление существующих диафрагм, связей или ядер жесткости;
- устройство дополнительных элементов жесткости;
- усиление несущих конструкций здания;
- повышение жесткости узловых сопряжений сборных элементов;
- снижение этажности здания.
6.8. Дополнительные элементы жесткости здания возводятся в том случае, когда расчет с учетом сейсмики на действие фактических нагрузок на перекрытиях показал недостаточную прочность ранее установленных устоев, колонн, диафрагм и их креплений к колоннам. При этом в здании должны быть места, позволяющие возводить на всю высоту диафрагмы, располагаемые симметрично относительно оси, переходящей через центр жесткостей здания, и не снижающие эксплуатационные качества здания. В противном случае каркас усиливается организацией жестких узлов сопряжения ригелей с колоннами и монолитных продольных ригелей.
6.9. Усиление каркасов зданий (см. таблицу 4.3) может осуществляться двумя группами способов:
- устройством дополнительных элементов;
- усилением отдельных элементов.
6.9.1. Для усиления каркаса путем устройства дополнительных элементов производится установка между колоннами продольного или/и поперечного направления дополнительных вертикальных связевых устоев в виде стальных связей или монолитных железобетонных диафрагм (усиление требует обязательного согласования с заказчиком или технологом). При этом колонны, входящие в связевой устой, как правило, усиливаются стальными, железобетонными или углепластиковыми обоймами и ужесточаются узлы сопряжения.
6.9.1.1. Если в направлении устройства дополнительных устоев вертикальных элементов жесткости не было, перекрытия должны быть ужесточены путем устройства полосовой набетонки или наклейки полос из композиционных материалов.
6.9.1.2. В жилых и общественных зданиях целесообразным является применение железобетонных диафрагм, которые могут иметь дверные проемы. В производственных зданиях предпочтительным является применение стальных связей, треугольных или портальных, которые дают бо́льшую свободу для размещения оборудования и прокладки коммуникаций.
6.9.2 Усиление каркаса путем усиления отдельных элементов применяется в случаях, когда установка дополнительных элементов жесткости в каком-либо направлении невозможна или нежелательна. Усиливаются все элементы, в которых перерасчет показал недостаточную несущую способность. Такой способ усиления может оказаться предпочтительным также в случае, если недостаточная прочность обнаружена лишь в небольшом числе элементов.
6.10. При недостаточной прочности колонн их следует усиливать стальными, железобетонными обоймами или углепластиком и увеличивать жесткость узлов сопряжений.
При недостаточной прочности опорных сечений поперечных ригелей следует усиливать их приопорные участки путем устройства вутов или/и добавления верхней арматуры в монолитном слое бетона либо усиления растянутой грани композиционными материалами.
6.11. При недостаточной прочности усиленных элементов и/или их экономической неэффективности для повышения сейсмостойкости может предусматриваться демонтаж верхнего этажа здания.
Примечание – При демонтаже верхнего этажа здания сейсмические нагрузки на оставшуюся часть здания могут существенно уменьшиться.
6.12. При выявлении уменьшенной длины опирания перекрытий по сравнению с проектной или отсутствия надлежащей приварки ребристых плит к закладным деталям ригеля, следует увеличить длину опирания плит путем наращивания ширины полки ригеля или повышения прочности соединения плит с ригелем.
6.13. Для зданий, проекты которых выполнены без учета сейсмических нагрузок, необходимо предусматривать усиление центральной зоны узлов поперечных рам, предусматривая соединения стальных элементов обойм верхней и нижней колонн. При этом каждая обойма колонны должна располагаться на длине, равной не менее полуторной высоты ее сечения.
6.14. При недостаточной жесткости перекрытий из сборных плит следует предусматривать набетонку по всей поверхности перекрытия. Возможно устройство полосовой набетонки или наклейка полос из композиционных материалов.
6.15. Конструктивные решения по повышению сейсмостойкости отличаются технологией выполнения, особенности которой приведены в 6.16 – 6.30. Выполнение отдельных технологических операций приведено в разделе 7.
6.16. Усиление вертикальными стальными связями по колоннам следует выполнять по 6.16.1 – 6.16.5.
Примечания
- Связи представляют собой спаренную двухветвевую конструкцию портального или треугольного типа, ветви которой могут быть разнесены на ширину сечения колонны и соединены между собой стальными планками.
- Применение этого метода усиления каркаса рационально при сравнительно небольшом увеличении горизонтальной сейсмической нагрузки и сложности установки в здании дополнительных железобетонных диафрагм.
6.16.1. Для повышения расчетной сейсмичности здания со связевым каркасом в качестве дополнительных элементов жесткости, наряду с монолитными диафрагмами, могут быть использованы вертикальные связи. Высота этажей здания при этом должна быть не менее 3,6 м.
При усилении вертикальными стальными связями, как правило, следует выполнять усилении примыкающих к связям колонн по 6.16.4 и фундаментов этих колонн по 6.16.5.
6.16.2. Вертикальные стальные связи должны быть непрерывными по всей высоте здания и располагаться симметрично относительно центра жесткости здания.
6.16.3. Дополнительные стальные связи устанавливаются между смежными колоннами продольного и поперечного ряда на всех этажах.
Крепление связей осуществляется приваркой их через фасонки к стальной обойме колонны (к закладным деталям). При наличии ранее установленных связей, прикрепленных к колоннам через закладные детали типа «двойной столик», дополнительные связи рекомендуется устанавливать в соседнем шаге колонн, прикрепляя фасонки связей к этим закладным деталям колонны.
6.16.4. Колонна может усиливаться обоймой из четырех уголков (по углам), соединенных планками. В нижней (на плите перекрытия) и верхней (в уровне низа консолей) зонах усиления вместо стальных соединительных планок в направлении установки связей привариваются фасонки из стального листа, к которым крепятся ветви вертикальных связей. Для соединения верхней и нижней зон усиления фасонки этих зон соединяются между собой полосами, пропущенными в зазор между плитами и колонной, или уголками, пропущенными через пробитые в торцевых участках пустотных плит (или в полке сантехнической плиты) отверстия.
6.16.5. В связях нижних этажей, если вертикальная проекция растягивающего усилия в нижнем подкосе связевой панели превышает сжимающее усилие в колонне (например, для связевой панели в крайнем продольном ряду при большой протяженности здания), передача усилий может быть осуществлена непосредственно на фундамент колонны через опорную пластину, установленную на обрезе фундамента и прикрепленную к фундаменту с помощью анкеров, пропущенных в отверстия, предварительно рассверленные в фундаменте на длину анкеровки, и заделанных в них раствором на основе эпоксидных клеев либо цанговых болтов.
Примеры
1 Крепление колонн, имеющих открытые консоли, осуществляется без их усиления установкой дополнительных связей в продольном направлении, соответствующих требованиям СП 16.13330 и ГОСТ 23118 (изображено на рисунке 6.1). Если колонны не имеют открытых консолей, верхнее соединение элементов яруса связей производится под скрытыми консолями колонны или под поперечными ригелями аналогично нижнему соединению.
- Усиление колонны и крепление к ней продольных связей портального типа к колонне в стальной обойме, при этом все просверленные отверстия после установки пластин зачеканиваются раствором (изображено на рисунке 6.2).
- Крепление связей поперечного направления к стальной обойме колонны, приведено на рисунке 6.3.
4 Крепление подкоса стальных связей к фундаменту приведено на рисунке 6.4.
6.17. Усиление каркаса монолитными диафрагмами жесткости1) на всю высоту здания как в поперечном, так и в продольном направлении, следует выполнять по 6.17.1 – 6.17.8.
6.17.1. Диафрагмы следует устанавливать по осям колонн. Колонны, примыкающие к диафрагмам, усиливаются либо обоймами из уголков, либо железобетонными обоймами.
6.17.1.1. Стальные перемычки обойм из уголков свариваются с закладными изделиями диафрагмы.
6.17.1.2. При железобетонных обоймах связь диафрагмы с колоннами осуществляется путем заведения горизонтальных стержней в железобетонную обойму на длину не менее 40 см.
1) Диафрагма, выполненная из монолитного железобетона.