Усиление поврежденных элементов обоймами рекомендуется вести с последующей инъекцией поврежденной трещинами кладки цементным раствором.
10.1.7. Если простенки с наружной стороны по архитектурным или иным соображениям нарушать запрещается или при небольших размерах их поперечных сечений и необходимости значительно увеличить на них нагрузку, то усиление простенка может быть выполнено устройством металлического или железобетонного сердечника, размещаемого в вертикальной нише, вырубленной в простенке (рис. 10.3). Устройство железобетонных сердечников может быть осуществлено с одной или двух сторон стены.
10.1.8. Кроме этого, применяют инъецирование и перекладку (см. п.п. 11.3, 11.4). Столбы и простенки перекладывают в случаях, когда усиление обоймами, инъекцией и т.п. экономически и технически нецелесообразно (значительные повреждения, ослабление сечения, аварийное состояние кладки) или, когда другие способы усиления недостаточны, а также при необходимости сохранения внешнего вида здания.
а – сварного из двух швеллеров; б – железобетонного; 1 – усиливаемый простенок;
2 – стальной сердечник; 3 – бетон класса В10…В15; 4 – опорные пластины стального сердечника; 5 – вертикальная ниша, пробитая в простенке; 6 – арматурный каркас
Рисунок 10.3. Усиление каменных простенков устройством несущего сердечника:
10.1.9. Во всех случаях, когда усиление простенков сопровождается временным ослаблением конструкций или их перекладкой, необходимо обеспечить разгрузку простенков от перекрытий и перемычек. Для этого в проемах и под перекрытиями всех нижележащих этажей устанавливают временные конструкции (подклиненные деревянные или металлические стойки), способные воспринять передаваемые на них нагрузки.
Следует обратить внимание на индивидуальность подхода к выбору метода усиления в каждом конкретном случае, как при усилении простенков, столбов, так и при усилении и восстановлении ниже рассматриваемых конструктивных каменных элементов или их участков.
10.2. Усиление перемычек из каменной кладки
10.2.1. Усиление кирпичных перемычек над оконными и дверными проемами может быть достигнуто заделкой трещин (рис. 10.4, а), частичной или полной перекладкой, а также заменой кирпичных перемычек железобетонными или металлическими (рис. 10.4, б). Перемычки заменяют после их разгрузки последовательно, вначале с внутренней стороны, а затем с наружной, при замене перемычек в многоэтажных зданиях работы ведут снизу вверх.
10.2.2. Рядовые и клинчатые перемычки усиливают подводкой стальных и реже железобетонных балок. При небольших нагрузках предпочтительно применение уголковых профилей, соединенных планками и втопляемых в растворные швы в пределах простенка (рис. 10.4, в, д, е). При больших усилиях устраиваются балки из швеллеров, устанавливаемые в вырубленные с двух сторон стены штрабы и стягиваемые болтами или хомутами (рис. 10.4, г).
При пролете рядовых и клинчатых перемычек более 1,5 м дополнительно к стальным уголкам устанавливают стальные подвески из полосовой стали, которые внизу приваривают к уголкам, а в верхней части крепят к кладке стяжными болтами, отверстия под которые выполняют сверлением (рис. 10.4, ж).
10.2.3. Для усиления арочных перемычек в проеме устанавливают стойки из стальных уголков на опорах, к которым приваривают стальные полосы, закрепляемые другим концом на стене с помощью стяжных болтов. К стойкам, обрамляющим проем приваривают арочный стальной лист толщиной 6÷8 мм (рис. 10.4, и).
10.2.4. При восстановлении рядовых перемычек пролетом до 1,5 м. сначала удаляют старую кладку. Под нижний ряд кирпича в слой раствора по предварительно установленной опалубке укладывают арматуру из круглой стали 5-6 мм из расчета по одному стержню на каждые полкирпича толщины стены (если не требуется расчетное армирование). Стержни заводятся за грань опор не менее 0,25 м с устройством крюков на концах. Затем выполняют кладку перемычки.
а – заделкой трещин; б – заменой на железобетонные или металлические;
в, д, е – с применением уголковых профилей; г – балками из швеллеров; ж – с использованием стальных подвесок; и – арочным стальным листом; 1 усиливаемая каменная; 2 трещины заделываемые цементным раствором после исполнения усиления; 3 стальные пластины; 4 цементно-песчаный раствор; 5 стальная или железобетонная перемычка; 6
штукатурка цементно-песчаным раствором по сетке или без нее; 7 – стальные уголки, устанавливаемые на цементно-песчаном растворе; 8 вертикальные уголки обоймы; 9 соединительные планки; 10 – накладки из швеллера; 11 стяжные болты; 12 отверстия в стене (после установки болтов зачеканиваются раствором); 13 – штукатурка по сетке; 14 стойки из уголков; 15 анкеры для крепления стоек; 16 сварка; 17 тяжи из полосовой стали; 18 – крепежные болты; 19 анкерные болты; 20 опорный стальной лист; 21 арочный стальной лист; 22 металлические полосы
Рисунок 10.4. Усиление кирпичных перемычек над оконными и дверными проемами
10.2.5. Восстановление клинчатых перемычек перекладкой производится с двух сторон от пят к шалюге с клинообразными швами толщиной не менее 5 мм внизу и не более 25 мм вверху перемычки. При необходимости одновременно с восстановлением перемычки, она может быть усилена установкой двух стальных уголков, скрепленных планками, размещаемыми с шагом 400 мм.
10.3. Усиление каменных стен в зоне смятия (местного сжатия)
10.3.1. Характерными признаками разрушения при смятии являются короткие трещины и раздробление отдельных камней в зоне передачи нагрузки.
Усиление кладки в зонах смятия осуществляется одним из следующих методов:
устройством железобетонных или стальных обойм у пилястр или столбов, воспринимающих нагрузки от балок перекрытий или стропильных конструкций покрытий (рис. 10.5);
а, б – железобетонных; в – стальных; 1 – простенок; 2 – пилястра; 3 – несущая балка;
4 – опорная подушка; 5 – стальные уголки обоймы; 6 – поперечные хомуты обоймы из арматурных стержней; 7 – поперечные хомуты тяжи с гайками; 8 – шайбы; 9 – отверстия в стене (после установки тяжей заполняются цементно-песчаным раствором);
10 – трещина по контакту пилястры с простенком (заполняется раствором);
11 – дополнительная арматура; 12 – бетон обоймы; 13 – борозды на боковых поверхностях простенка (после установки поперечных хомутов планок зачеканиваются цементнопесчаным раствором)
Рисунок 10.5 Усиление узлов опирания балок на элементы каменных конструкций устройством обойм:
- увеличением площади опирания элементов перекрытий и покрытий с помощью подведения под них стальных опорных столиков (поясов), закрепляемых к стене, или стальных стоек, усилие от которых передается на стену вне зоны повреждения (рис. 10.6, а; 10.7, а, в);
- увеличением площади опирания плит или балок подведением под них у стены балок на стойках (рис. 10.6, б);
а – установкой стальных столиков; б – подведением балок на стойках;
1 – стена; 2 – несущая балка или плиты, не имеющие достаточной длины опирания на стену; 3 – опорный столик из швеллера; 4 – дополнительная пластина, приваренная к полке швеллера; 5 – ребра жесткости; 6 – анкерные болты; 7 – пластины-шайбы; 8 – отверстия в стене (заполняются цементно-песчаным раствором после установки болтов);
9 – ниша в стене (заполняется раствором); 10 – стальные пластины-клинья для включения столиков (балок) в работу; 11 – балка-опора из двутавра 12…20; 12 – стойки (труба, коробчатые сечения из уголков или швеллеров) через 1,5…3 м; 13 – шов (зачеканивается цементно-песчаным раствором после подбивки пластин-клиньев)
Рисунок 10.6. Усиление узлов опирания балок и плит на элементы каменных конструкций
- передачи нагрузки от элемента перекрытия или покрытия на стойку, врезанную в стену или пилястру и опирающуюся на фундамент (рис. 10.7, б).
а – короткими стойками; б – врезной стойкой; в – стальным поясом;
1 – балка покрытия; 2 – стойка усиления; 3 – стальной пояс швеллер 18…20; 4 – стяжные болты Ø12…16; 5 – зона смятия; 6 – врезанная в стену железобетонная стойка; 7 – плиты перекрытия
Рисунок 10.7. Усиление (разгрузка) стены в зоне местного сжатия
- устройством под опорной плоскостью балок, ферм и т.п. распределительной железобетонной подушки.
При установке на опоре распределительной подушки стену разгружают,
подводя под балку (ферму и т.п.) временную опору. Затем поврежденную зону кладки высотой 3-4 ряда удаляют и на ее месте устанавливают железобетонную подушку, армированную пространственным каркасом или сетками. Временные опоры демонтируют при наборе бетоном требуемой прочности.
10.3.2. Для предотвращения внезапного обрушения элементов перекрытия в результате значительных прогрессирующих деформаций здания, а также при недостаточной связи элементов перекрытий со стенами, что снижает в целом пространственную жесткость здания, целесообразно отказаться от усиления зон смятия и применить страховочное заанкеривание элементов перекрытия в несущих стенах. Это эффективно в том случае, когда отсутствуют признаки смятия кладки, но не исключена возможность их скорого появления. Возможные варианты заанкеривания конструкций перекрытий и покрытий в зоне смятия (местного сжатия) представлены на рис. 10.8.
а – балок; б – пустотных плит; в – ребристых плит; 1 – анкерный стержень Ø20…25; 2 – арматурные стержни балки; 3 – отрезок швеллера 12…14; 4 – балка перекрытия;