Каково назначение разгрузочных балок при ремонте фундамента

Разгрузочные балки играют ключевую роль при восстановлении фундамента, обеспечивая перераспределение нагрузки от основного здания. Это позволяет снизить давление на поврежденные участки фундамента и избежать их дальнейшего разрушения, создавая таким образом стабильные условия для проведения ремонтных работ.

Кроме того, разгрузочные балки помогают обеспечить равномерное распределение веса, что способствует укреплению конструкции в целом. Их применение не только улучшает долговечность фундамента, но и значительно увеличивает безопасность здания в процессе реконструкции.

Технологии реконструкции фундаментов

Работы по восстановлению и усилению фундаментов, как правило, начинают со вскрытия участками тела фундамента. Если необходима замена участка фундамента, то на время проведения работ обязательно выполняется усиление вышележащих элементов здания. Например, усилия от массы перекрытий можно с помощью системы стоек передать непосредственно на грунт, минуя стены. Другой вариант усиления – установка в нижней части стены над поврежденными участками фундамента металлических балок, расположенных в горизонтальной штрабе. Выбор метода ремонта определяется состоянием фундамента, его конструкцией, материалом и пр. (рис 2, 3, табл.3).

Старые фундаменты разбирают, как правило, блочным методом, применяя буровзрывной, электрогидравлический методы разрушения, раскалывание с применением гидравлических раскалывателей.

Методы реконструкции и усиления оснований и фундаментов:

1) Укрепление тела фундамента путем инъекций цементного раствора, синтетических смол и др.

Применяется при небольших разрушениях материала фундамента (механические повреждения, наличие осадочных трещин, расслоение и растрескивание тела фундамента в результате промораживания и т.д.). Для цементации в теле фундамента бурят перфораторами шпуры или пробивают отверстия для установки инъекторов диаметром не менее 25 мм.

Диаметр пробиваемых отверстий должен быть на 2-3 мм больше диаметра инъектора. Расстояние между ними вдоль ленточного фундамента 50-100 см. При одиночных фундаментах пробивают не менее двух отверстий с каждой стороны. Глубина погружения инъектора в кладку составляет 0,4-0,6 ширины фундамента. В отверстие вводят инъектор, через который под давлением 0,2-0,6 МПа нагнетают жидкий цементный раствор. Цементный раствор также нагнетается в трещины и пустоты в теле фундамента. (рис 3-А)

Таблица 3 Основные методы восстановления и усиления фундаментов эксплуатируемых зданий

2) Устройство обойм без уширения или с уширением подошвы фундамента.

Для укрепления деформировавшихся или ослабленных фундаментов рекомендуется провести его сплошное обетонирование с добавочным армированием (устройство обойм, называемых часто рубашками). (рис 3-Б).

Фундаменты можно укреплять путем устройства двух- или односторонних бетонных либо железобетонных обойм. При этом достигается некоторое уширение фундаментов: для бетонных обойм — на 20-30 см с каждой стороны, для железобетонных — не менее чем на 15 см.

Для связи с фундаментом обойму анкеруют стержнями, железобетонную обойму армируют сеткой. Стойки обоймы выполняют из прокатного металла (швеллеров, уголков и т.п.). Для устройства рубашек усиления при обильном насыщении их арматурой целесообразно использовать разжиженный пластификатором бетон. При последующей обработке вибраторами разжиженный бетон без разделения фракций заполняет самые узкие щели.

Одной из главных задач при устройстве обойм является обеспечение прочного сцепления нового бетона с поверхностью существующего фундамента. Для этого выполняется очистка поверхности усиливаемого фундамента: удаляются не только грязь, сажа, масла и прочие химические вещества, но и поврежденный, а также низкокачественный бетон или раствор кладки. Наиболее эффективны:

— промывка водой под высоким давлением или смесью воды со сжатым воздухом;

— промывка химическими веществами (раствором соляной кислоты);

— пескоструйная очистка сухим или мокрым способом;

— механическая обработка поверхности для обеспечения ее шероховатости (создается насечкой перфораторами или отбойными молотками со специальными насадками).

При небольшом объеме работ обработка поверхности усиливаемого фундамента производится вручную (зубилом или металлическими щетками).

После устройства обойм для дополнительного упрочнения фундаментов возможно предусмотреть инъекцию цементного раствора или синтетических смол во внутреннюю часть растрескавшегося или расслоенного фундамента. В ряде случаев достаточно покрыть поверхность усиливаемых фундаментов торкрет-бетоном, который хорошо проникает в щели между камнями.

Рисунок 2. Установка разгрузочных балок в стене здания 1-кирпичная стена здания; 2 и 3 –обрез фундамента и гидроизоляция; 4 — поврежденный участок фундамента; 5 – разгрузочная балка, обернутая металлической сеткой и установленная с расклиниванием в горизонтальных штрабах; 6 — стяжные болты (шаг 120 мм); 7 – бетон омоноличивания разгрузочной балки.

Рисунок 3. Усиление бутового фундамента и стен подвала: А – методом цементации бутового фундамента; Б – усиление фундамента и стен подвала железобетонными обоймами; 1 – кирпичная стена здания; 2 – горизонтальная рулонная гидроизоляция; 3 и 4 – трубки для нагнетания цементного раствора; 5 – наплывы раствора на поверхности фундамента; 6 – железобетонная обойма; 7 – кирпичная стена подвала; 8 – бутовый фундамент.

3) Усиление фундаментов с помощью свай

Широко применяются буронабивные (рис 4), пневмонабивные, буроинъекционные (корневидные) сваи, которые могут просверливаться через существующий фундамент, используемый как ростверк (рис. 5), бурозавинчивающихся, а также конструкции "стена в грунте". Буроинъекционные сваи имеют диаметр 50…250 мм и большую длину –до 40 м. (рис 6) При устройстве таких свай мелкозернистую бетонную смесь инъецируют под давлением в скважину с предварительно установленной арматурой. После заполнения скважины бетонной смесью устье ее закупоривают и отпрессовывают, создавая избыточное давление сжатым воздухом или растворонасосом. Скважины для свай бурят станками вращательного бурения СБА-500, которые работают без вибрации и ударов.

При работах по реконструкции фундаментов неизбежно встает задача ремонта и устройства гидроизоляции. При проектировании восстановления или устройства новой изоляции фундаментов и стен подвалов зданий, следует рассматривать следующие варианты:

— необходимость устройства противофильтрационной или антикоррозионной гидроизоляции;

— если уровень подземных вод находится выше отметки пола подвала или при сильноагрессивных водах, рекомендуется оклеечная гидроизоляция из рулонных материалов на негниющей основе (гидроизол, стеклорубероид, металлоизол, полиэтилен и др.) на битумном растворе, а также литая гидроизоляция, коллоидно-цементные растворы, различные мастики и др.;

— для защиты фундаментов в малоагрессивной среде применяется наружная обмазочная гидроизоляция из водонепроницаемой прослойки из жирного цементного раствора толщиной 2-3 см или двух слоев битумной или полимерной мастики;

— для восстановления гидроизоляции при реконструкции зданий рекомендуется рассмотреть возможность использования завес, устраиваемых путем нагнетания в грунт через инъекторы раствора битума, жидкого стекла, петролатума, различных смол и др., а также инъецирование растворов в тело фундаментов.

Рисунок 4. Усиление каменных и бетонных фундаментов: 1 – буронабивные сваи; 2 – ростверк; 3 – гидравлический домкрат; 4 – подставка; 5 – отверстие; 6 – бетон; 7 – существующий фундамент; 8 – штраба.	Рисунок 5 Усиление фундамента корневыми сваями: 1 – существующий фундамент; 2 – корневые сваи.

Рисунок 6 Схема усиления фундамента буроинъекционными сваями.

Работы при восстановлении и усилении оснований и фундаментов зданий. Часть 2

Наша компания предлагает услуги по капитальному ремонту и реконструкции зданий. Мы предлагаем не только полное их восстановление фасадов, фундаментов, перекрытий и пр., но и смену целевого назначения здания. Например, из производственного объекта — торговые и офисные здания, а так же наоборот. Ознакомиться с нашими предложениями, посмотреть фотографии, а так же узнать стоимость реконструкционных работ Вы можете на странице — Реконструкция.

Широко применяемые в строительстве бетоны отличаются высокой пористостью — от 8 до 15%. Большой объем в теле бетона, занимаемый порами и капиллярами, сокращается при вибрировании, прокатке и других воздействиях. Заметно уменьшает пористость бетонов и использование пластифицирующих добавок. Практика показала высокую эффективность полимербетонов и полимерных растворов (на основе фурановых, фенольных и эпоксидных смол) при ремонте и восстановлении железобетонных и бетонных конструкций, включая заглубленные конструктивные элементы зданий и сооружений.

Сегодня наиболее распространенными методами восстановления и повышения несущей способности ленточных и столбчатых фундаментов являются:

• устройство обойм без уширения и с уширением подошвы существующих фундаментов;
• подведение под существующие фундаменты плит, стен и столбов;
• подведение новых фундаментов с полной разборкой существующих;
• усиление фундаментов забивными и набивными сваями;
• усиление фундаментов корневидными и буроинъекционными сваями;
• усиление способом «стена в грунте».

При устройстве обойм, выполняемых как на всю высоту фундамента, так и на часть ее, существующий фундамент не углубляют. Наиболее надежны железобетонные обоймы, охватывающие усиливаемый фундамент, плотно обжимая его при усадке бетона. Перед устройством обойм на поверхности существующего фундамента делают с помощью перфоратора насечки и шпуры. В самом сложном варианте противоположные стенки обоймы крепят друг к другу анкерами или поперечными балками.

Обжатие основания может проводиться путем вдавливания под подошву усиливаемого фундамента элементов уширения (балок, плит). Фундамент разгружают с помощью системы подкосов и рам. Грунт разрабатывают ниже подошвы фундамента. На дне котлована размещают элементы уширения и упорные конструкции.

Между элементами уширения и опорными конструкциями устанавливают домкраты, с помощью которых одновременно навстречу друг другу под подошву фундамента вдавливают элементы уширения на расстояние, меньшее ширины фундамента. Вдавливаемые элементы имеют скошенный лидирующий торец. Способ обеспечивает уплотнение грунта под подошвой и изменяет эпюру контактных напряжений. Для повышения надежности элементы уширения могут быть сопряжены с существующим фундаментом железобетонной обоймой. Применение способов усиления фундаментов путем вдавливания элементов уширения под подошву фундамента обеспечивает простоту работ при одновременном обжатии основания и исключении мокрых процессов.

Перед заменой (перекладкой) поврежденных или разрушившихся фундаментов производят их разгрузку путем устройства отдельных опор для передачи нагрузки от перекрытий здания и подкосов к стенам здания или вывешивания стен поперечными балками. Замену кладки каменных фундаментов производят участками, на которых отрывают траншеи глубиной, не достигающей подошвы фундамента на 50 см.

Затем ослабленные участки разбирают, оставшуюся часть тела фундамента тщательно очищают от грунта и старого раствора, промывают цементным молоком и делают новую кладку. При заполнении разобранных мест новой кладкой необходимо обеспечить плотное примыкание кирпичей новой и старой кладки, заполняя пространство между ними полусухим раствором.

В первую очередь перекладывают наиболее слабые участки. Процесс состоит из заводки разгрузочных балок, вскрытия и разборки отдельных мест фундамента и устройства новой кладки. По обрезу новой кладки до подошвы стены прокладывают гидроизоляционный слой, который тщательно соединяют с гидроизоляцией соседних участков, не допуская разрывов в сплошной ленте гидроизоляции. Пространство между верхом вновь выложенного фундамента и кладкой стены заполняют кирпичом и заклинивают полусухим цементным раствором (зазор должен быть не менее 20 мм). После этого шурф засыпают и плотно утрамбовывают грунт пневматической или вибротрамбовкой. При большом периметре здания перекладку фундамента можно производить одновременно в нескольких местах участками 1,5—2 м.

При работах по реконструкции фундаментов неизбежно встает задача ремонта и устройства гидроизоляции.

До начала работ по ремонту гидроизоляции необходимо откачать воду из подвала и поддерживать приемлемый уровень грунтовых вод на все время выполнения ремонтных работ. Трещины в конструкциях необходимо разделать в борозды глубиной 30—50 мм и шириной 20—50 мм.

Разделку трещин производят пневматическими рубильно-чеканочными молотками; при небольшом объеме работ допускается выполнять разделку трещин вручную с помощью зубила. До начала работ поверхность бетона в местах разделки промывается водой и просушивается с помощью тряпки.

Разделанные трещины и свищи заполняют цементно-песчаным раствором на глубину, не доходящую до поверхности пола на 1—1,5 см. После схватывания цементного раствора по низу и краям трещин наносят слой холодной битумной пасты толщиной 1—2 мм. Через 8—12 ч (после нанесения слоя пасты) укладывают два слоя холодной асфальтовой мастики толщиной по 3—5 мм. Второй слой мастики укладывают только после высыхания предыдущего слоя. На высохший второй слой мастики заподлицо с плоскостью бетонного пола укладывают защитный слой цементного раствора.

Восстановление гидроизоляции фундамента при протяженности нарушенного гидроизоляционного слоя до 1,5 м производят одновременно на всем участке. Для замены или устройства вновь горизонтальной гидроизоляции большими участками устанавливают несколько захваток длиной 1 — 1,5 м, а также очередность, исключающую одновременное проведение работ на смежных участках.

При расположении гидроизоляционного слоя выше уровня земли и ниже пола первого этажа работы по замене гидроизоляции выполняют с наружной стороны стены. Аналогичным образом поступают при расположении гидроизоляции ниже отметки земли до 1 м; если гидроизоляция располагается глубже, то работы выполняют внутри помещения — со стороны подвала.

При определении участка, на котором необходимо менять или устраивать гидроизоляцию, на проектной отметке отбойными молотками пробивают сквозную горизонтальную щель высотой не менее 200 мм (обычно три ряда кирпичной кладки). Нижнюю поверхность кирпичной кладки очищают металлическими щетками, промывают водой и выравнивают цементным раствором. По затвердевшему раствору укладывают гидроизоляционный ковер из 2-3 слоев рубероида на битумной мастике или толя на каменноугольной смоле. После укладки каждого слоя гидроизоляционного материала с одной стороны оставляют завернутый свободный конец длиной не менее 20 см для последующего устройства сопряжения со следующим участком гидроизоляции.

Уложенный ковер покрывают сверху битумом, после чего выполняют ряды кладки на жирном цементном растворе состава 1:1 или 1:2. Промежуток (не менее 20 мм) между верхом новой кладки и стеной плотно заклинивают полусухим цементным раствором (рекомендуется использовать расширяющийся цемент). При замене вертикальной гидроизоляции с наружной стороны фундамента отрывают траншею.

Лицевую сторону конструкции очищают от грязи, промывают цементным молоком и наносят выравнивающий слой раствора. После схватывания раствора по этой поверхности наносят слой горячей битумной мастики и наклеивают слой рубероида, затем еще один. После наклейки гидроизоляционного ковра устраивают глиняный замок из жирной мятой глины толщиной не менее 20 см и засыпают траншею с послойным трамбованием. Работы выполняют участками (перекрытием гидроизоляционного ковра на 0,15—0,2 м).

Восстановление или устройство вновь горизонтальной гидроизоляции в стенах выше уровня тротуара (отмостки) выполняют в такой последовательности. С помощью стенорезной машины устраивают горизонтальную сквозную щель высотой 60 мм, участками до 1,5 м. Интервал между отдельными участками должен быть не менее 4—5 м. Работы ведутся в шахматном порядке через 3-4 захватки. Поверхность кирпичной кладки тщательно очищается от крошки и пыли сильной струей сжатого воздуха, увлажняется и покрывается холодной битумной пастой. Гидроизоляционный слой включает три слоя холодной асфальтовой мастики (каждый последующий слой наносится после высыхания предыдущего). После затвердевания последнего нанесенного слоя мастики оставшуюся щель заделывают полусухим цементным раствором с тщательной расчеканкой.

Конструкцию гидроизоляции в подвальных помещениях назначают в зависимости от уровня грунтовых вод. В качестве гидроизоляционных материалов используют рулонные материалы, холодную асфальтовую мастику и водонепроницаемые бетоны. Изолируемые поверхности должны быть предохранены от увлажнения в течение всего времени производства работ, для чего необходимо обеспечить понижение уровня грунтовых вод ниже уровня щебеночной подготовки (дно водоотливного колодца должно находиться минимум на 40 см ниже щебеночной подготовки будущего пола).

При применении рулонных материалов на битумной и дегтевой основе стены подвала и поверхность пола должны быть просушены с помощью временных отопительных и вентиляционных установок. Рулонный материал приклеивают по двум слоям горячей битумной мастики: кусками по 1,5—2 м, с перекрытием не менее 15 см, ступенчатыми швами.

Синтетические гидроизоляционные материалы (винипласт, полиэтилен и пр.) можно укладывать на влажное основание без приклейки мастиками. На выровненное тонким слоем влажного песка бетонное основание расстилают пластмассовое полотнище, поверх которого укладывают 2—3 см влажного песка или слой толя. Верхние концы каждого слоя приклеивают к стенам подвала битумной мастикой.

Готовую рулонную гидроизоляцию (сразу после освидетельствования ее качества) защищают от механических повреждений. Для этого поверх изоляционного ковра устраивают цементные или асфальтовые стяжки толщиной 2—3 см. На вертикальных поверхностях гидроизоляция защищается штукатуркой по металлической сетке, укрепляемой в верхней части конструкции и выравниваемой по гидроизоляции промазкой мастикой.

Холодные асфальтовые мастики приготовляют в мешалках и смесителях из битумной пасты и минерального заполнителя. Битумные эмульсионные пасты представляют собой мелко раздробленные частицы битума, равномерно распределенные в воде вместе с мелкими частицами эмульгатора (глина, известь, трепел).

При устройстве гидроизоляции из холодных битумных мастик на старой поверхности бетонного пола подвала эту поверхность тщательно очищают и промывают водой. Затем укладывают выравнивающий слой раствора толщиной до 3 см. Мастику наносят с помощью штукатурного сопла с подачей насосами, цемент-пушкой и т.п. В целом работы производят так же, как и обычные штукатурные.

Водонепроницаемые бетоны получают путем применения высокопрочных цементов при тщательном подборе заполнителей и уплотнения вибрацией, а Введения добавок, повышающих водонепроницаемость (алюминат натрия, мылонафт, поливинилацетатная эмульсия). Как и другие материалы, водонепроницаемый бетон укладывают на подготовленное основание.

При напоре грунтовых вод более 50 см на подготовленное основание следует предварительно уложить (по бетонным подкладкам для сохранения проектного положения) сварные сетки.

Назначение разгрузочных балок при восстановлении фундамента

Одним из подходов к повышению прочности, устойчивости, долговечности и эксплуатационной надежности здания и его отдельных элементов является их усиления.

Усиление каменных конструкций и зданий в целом приводит к увеличению несущей способности конструкций. Каменные конструкции и здания можно усилить следующими способами и методами: обетонированием (железобетонные и стальные обоймы, торкретирование), металлическими элементами (ненапрягаемыми навесными обоймами, обоймами – стойками и полосами, напрягаемыми анкерами и тяжами), инъектированием (полимерным раствором, цементным раствором, цементно – полимерным раствором), перекладкой и другими.

Так как каменные конструкции в основном испытывают сжимающие усилия, устройство различных обойм является наиболее эффективным способом. Как известно, в кладке, усиленной обоймой, наблюдается сжатие, развивающееся во всех направлениях.

При этом имеет место ограничения его расширения в поперечном направлении, что приводит к значительному увеличению сопротивляемости кладки воздействию продольных сил. С целью уменьшения капитальных вложений и ускорения процесса усиление каменных конструкций необходимо выполнить индустриальным способом, не требующим разгрузки конструкций.

Эффективными, с этой точки зрения, являются методы, связанные с изменением статической схемы конструкций, а также применением предварительного напряжения и высокопрочных сталей. При этом необходимо обеспечить плавное включение в работу элементов усиления. Нами был проведен анализ данных, полученных по деформациям конструкций и зданий.

В рассматриваемых условиях при выборе способа усиления несущих конструкций необходимо учитывать инженерно-геологические условия грунтов. Также на выбор влияет степень изученности работы конструкции, величина и характер нагрузки, приложенные к ней.

Немаловажным фактором является детальности и объемы обследования эксплуатируемых фундаментов, техническое состояния существующих конструкций, планируемые методы производства работ, типы и количество применяемых машин и оборудования. В старых зданиях, эксплуатируемых длительное время, имеющие большое количество дефектов и получивших значительные повреждения в результате развития неравномерных осадок, как правило, наблюдаются особо опасные деформации.

Эти деформации способствуют ослаблению несущих конструкций, вследствие образования трещины в стенах, сдвиги элементов лестниц (маршей и площадок), смещение и сдвиги перекрытий, перекосы проемов, прогибы и перемещения перемычек, отклонения от вертикали стен и др. Для исключения развития деформаций в дальнейшем и предотвращения возникновения опасных трещин в местах примыкания капитальных стен друг к другу, и недопущения отклонения стены и их отдельных участков от вертикальной плоскости, и ее выпучивания, можно проектировать накладные пояса (рис.

1). Конструкция накладных поясов состоят из парных вертикальных (анкеров) и горизонтальных (тяжей) элементов. В качестве вертикальных элементов усиления принимаются, как обычно, прокатные швеллера № 12–14. Горизонтальные тяжи изготавливаются из арматурной стали диаметром 18–28 мм.

Для исключения возможных препятствий целесообразно их размещать на уровне перекрытий с дальнейшим укрытием тяж под полами. Натяжение тяжей осуществляется механически, с помощью муфт.

Рис. 1. Усиление здания вертикальными накладными поясами 1 – накладной пояс из швеллера; 2 – металлический тяж

С наружной стороны стены, в местах выхода горизонтальных тяжей, необходимо установить теплоизолирующие прокладки, которые способны предотвращать образованию изморози на поверхности металлических изделий внутри зданий. Эффективным методом усиления каменных конструкций является устройство напряженных поясов конструкции Козлова (рис. 2).

Такие пояса целесообразно применять в зданиях, в стенах которого имеется трещины, характеризующиеся значительной шириной раскрытия и большой протяженностью. Сущностью метода является передача растягивающих напряжений на элементы усиления, то есть на металлические элементы, имеющие хорошую работу на растяжения. При этом кладка полностью работает на сжатие и повышается пространственная жесткость здания в целом. По сравнению с другими методами, конструкция Козлова имеет некоторые преимущества.

Во-первых, пояс способствует выравнивание неравномерных деформаций здания, во-вторых, обеспечивает выполнение работ по усилению и восстановлению при нормальной эксплуатации здания, в-третьих, не требуется замена поврежденной части кирпичной кладки на новую (перекладки участков стен), в-четвертых, уменьшает расход металла на усиление и восстановление поврежденных конструкций и здания.

Рис. 2. Усиление здания напрягаемыми поясами а – фасад; б – план части здания; в – варианты размещения тяжей; 1 – арматурный тяж диаметром 22 – 32 мм; 2 – штраба

Для того, чтобы пояса не мешали нормальной эксплуатации зданий, их устраивают на уровне перекрытий этажа и на уровне чердачного перекрытия. Они изготавливаются из арматурных стержней диаметром 22–32 мм или металлических профилей. Пояс охватывает здание или его поврежденный отсек. Натяжения арматуры выполняется обычно вручную резьбовыми муфтами.

Стержни усиления размещаются в горизонтальные штрабы, которые пробиваются предварительно с наружной стороны стен. Стержни усиления крепят к опорным частям. Опорная часть состоит из вертикальных уголков. В качестве опорных частей пояса принимают уголки № 10–15. При устройстве напряженных поясов необходимо учитывать, что соотношение сторон пояса должна быть не более 1,5:1.

Обычно длинная сторона составляет 15–18 м. Если пояс, охватывает только деформированную часть здания, тогда он должен быть заведен на неповрежденную часть стены. Длина пояса, заведенная на неповрежденную часть принимается равной 1,5 и более длины деформированного участка. При усилении отдельных частей каменных конструкций можно применять скобы-стяжки.

Устанавливаются такие скобы-стяжки (рис. 3) в штрабе, которая по окончанию работ заполняется бетоном класса В10 и уплотняется. Применяется для усиления и разгрузочные балки (рис. 3). Разгрузочная балка, чаще это швеллера, устанавливается на цементном растворе в штрабе. Глубина штраба должна быть не менее ширины полки.

Так же как при скобы-стяжки по окончанию крепления балки, штраба заполняется бетоном класса В10 с уплотнением. Предварительно все металлические изделия скоб-стяжек и разгрузочных балок покрывается антикоррозионными составами.

Если толщина стен небольшая (до 64 см) допускается устанавливать элементы усиления с одной стороны (односторонние разгрузочные балки), при этом необходимо произвести их анкеровку полосовым металлом или арматурными стержнями с интервалом, через 2–2,5 м болтами диаметром 16–20 мм. При толщине стен более 64 см устанавливают двусторонние разгрузочные балки и их анкеруют таким же интервалом. Скоб-стяжек (рис. 3), применяется для устройства локального усиление поврежденного участка стены, а разгрузочные балки способствуют усилению здания в целом. В качестве разгружающих балок применяются швеллера № 22–27, их ставят на уровне верха фундамента или на уровне оконных перемычек первого или подвального этажа.

Рис. 3. Усиление кирпичных зданий с помощью скоб-стяжек или разгрузочных балок а – фасад; б – фрагмент усиления, 1 – скоба-стяжка; 2 – разгрузочная балка из швеллера на уровне верха фундамента (на уровне 1-го или подвального этажа), 3 – стяжной болт, 4 – планка-анкер; 5 – бетон марки 100

Увеличение пространственной жесткости сооружения изменением конструктивной схемы позволяет перераспределить усилия в конструкциях, обеспечив более эффективную их работу. Для этого можно установить дополнительные конструкции в виде стоек, подкосов, порталов, ввести связи, диафрагмы, распорки и др. (рис. 4). Усиление кладки должно быть доведено до конца и приведено к абсолютному восстановлению всех поврежденных зон. Важно вовремя осуществить реконструкцию, чтобы не допустить полного разрушения стен.

Рис. 4. Установка жестких и гибких разгружающих конструкций а – дополнительная колонна; б – подкосы; в – портал; г – подкосы

Деформированные простенки между оконными, дверными или иными проемами кирпичных зданий усиливают путем устройства металлических или железобетонных корсетов (обойм). При усилении каменных простенков эффективно применение металлических обойм, конструкция которой состоит из вертикальных стоек уголковой стали с шириной полок 100–120 мм, охватывающих углы простенка, и приваренных к стойкам через определенный интервал горизонтальных планок из полосовой стали толщиной 6– 8 мм.

Такая обойма почти вдвое повышает несущую способность простенка (рис. 5). С внутренней стороны здания части металлического каркаса устраиваются с заглублением в тело простенка и последующим оштукатуриванием борозд. В случаях, когда напряжение в рабочем сечении простенка может вызвать разрушение кладки целесообразно применять железобетонный корсет. Для размещения стоек корсета пробивают в кладке простенке вертикальные борозды.

Рис. 5. Усиление кирпичного простенка металлической обоймой 1 – кирпичная кладка; 2 – металлическая планка; 3 – уголок

Расчет конструкций усиления производится по двум группам предельных состояний. Если конструкция эксплуатируется в обычных условиях, а усиление ее вызвано дефектом и снижением несущей способностью, расчет выполняется только по первой группе предельного состояния.

Расчет прочности усиленных конструкций для нормальных и наклонных сечений выполняется так, как и для обычных элементов в зависимости от их напряженного состояния. Усиление конструкций выполняется по временной и по постоянной схеме. Если в конструкциях и зданиях происходит длительное развитие деформаций и возникают аварийные повреждения, применяют временное усиление.

При этом если наблюдается стабилизация деформаций необходимо заменить временное усиление на постоянное. Для предотвращения разращений перед началом работы по усилению отдельных конструкций, выполняют их разгрузку с помощью установки временных опор.

Однако здесь иногда допускаются ошибки: от деформированных конструкций, лежащих выше усиливаемого элемента нагрузка сосредоточенно передается на деформирующийся фундамент и это приводит к ухудшению условий его работы. Поэтому, нагрузка должна перераспределяться таким образом, чтобы можно было частично или полностью разгрузить деформирующийся фундамент, т.е. передать эту нагрузку на надежное основание, иногда через специально для этого выполненные опоры (площадки). Необходимо вести постоянные наблюдения за временными опорами и при необходимости подбивать под них клинья или ставить дополнительные разгружающие опоры. В случае если временное крепление имеется под лежащей выше кладки, для усиления простенка можно применять частичную или полную их перекладку.