стягивание тяжами стен наружных здания

5. Методы усиления наземных конструкций зданий и сооружений

Анализ данных по деформациям зданий и сооружений в рассматриваемых условиях показал, что выбор способа усиления несущих конструкций зависит от инженерно-геологических условий (свойств грунтов) и степени их изученности, характера и величины приложенной нагрузки, детальности обследования существующих фундаментов, сохранности существующих конструкций, способа производства работ и типа применяемого оборудования.

Особо опасные деформации происходят в построенных без учета развития неравномерных осадок старых зданиях, получивших повреждения и имеющих многочисленные дефекты, ослабляющие несущие конструкции: трещины в стенах, сдвиги перекрытий и лестничных маршей, перекосы проемов, отклонения стен от вертикали и др.

Исходя из особенностей и характера примыкания принимаются те или иные конструктивные мероприятия, направленные на обеспечение эксплуатационной пригодности существующих зданий: предупредительные проектные решения; предупредительные меры, необходимые при производстве работ; ремонтные меры при возникновении аварийных ситуаций.

Усиление конструкций может выполняться по временной и по постоянной схеме. Временное усиление конструкций применяют в случаях длительного развития деформаций при возникновении аварийных повреждений зданий. По мере стабилизации деформаций временное усиление заменяется постоянным.

Усиление конструкций, как предупредительное, так и восстановительное, выполняется увеличением несущей способности элементов сооружения или изменением конструктивной схемы зданий путем увеличения его пространственной жесткости и прочности.

К настоящему времени разработаны и проверены практикой многочисленные методы восстановления эксплуатационных качеств зданий. Одни методы позволяют усилить надфундаментные конструкции креплением простенков в кирпичных домах, устройством накладных и напряженных поясов, разгрузочных балок, скоб-стяжек и т.п. Другими методами повышают несущую способность основания, реконструируют или усиливают фундамент устройством сплошной фундаментной плиты, расширением или заглублением фундамента, подведением под стены здания свай типа «Мега», набивных, буроинъекционных и т.п., вдавливанием существующих свай с увеличением их длины.

Прежде чем начать работу по усилению отдельных конструкций, необходимо их разгрузить с помощью установки временных опор. Однако здесь нередко допускаются ошибки: нагрузка лежащих выше деформированных конструкций сосредоточенно передается на деформирующийся фундамент и тем самым ухудшаются условия его работы. Нагрузку необходимо перераспределить так, чтобы разгрузить полностью или частично деформирующийся фундамент, т.е. передать ее на надежное основание, иногда через специально выполненные опоры (площадки). За временными опорами необходимо вести постоянные наблюдения и при необходимости подбивать под них клинья или ставить дополнительные разгружающие опоры.

Деформированные простенки между оконными, дверными или иными проемами кирпичных зданий усиливают путем устройства металлических или железобетонных корсетов (обойм). Если выполнено временное крепление лежащей выше кладки, простенки могут быть усилены частичной или полной их перекладкой.

Конструкция металлического корсета 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. Такой корсет почти вдвое повышает несущую способность простенка (рис. 8.3). С внутренней стороны здания части металлического каркаса устраиваются с заглублением в тело простенка и последующим оштукатуриванием борозд. Железобетонный корсет применяется в тех случаях, когда напряжение в рабочем сечении простенка может вызвать разрушение кладки. Стойки такого корсета также могут располагаться в вертикальных бороздах, пробиваемых в кладке простенков.

В тех случаях, когда в конструкциях здания возникают опасные трещины в местах примыкания капитальных стен друг к другу, стены отклоняются от вертикальной плоскости и выпучиваются их отдельные участки, в целях предотвращения дальнейшего развития деформаций устраивают накладные пояса (рис. 8.4). Эти пояса представляют собой систему парных вертикальных анкеров из швеллеров № 12—14, объединенных горизонтальными тяжами из круглой стали диаметром 18—28 мм. Тяжи лучше всего устраивать на уровне железобетонных перекрытий с последующим укрытием их под полами. Натяжение тяжей ведется вручную с помощью муфт, имеющих обратную нарезку. Рассчитываются тяжи по усилию на растяжение кладки. С наружной стороны анкеры и тяжи можно утапливать в штрабу, которая затем оштукатуривается.

В зимнее время не исключена возможность проявления изморози на металлических частях накладных поясов внутри зданий, поэтому на наружной части тяжей необходимо устраивать теплоизолирующие прокладки.

Напряженные пояса конструкции Козлова применяются в тех случаях, когда в стенах зданий возникают трещины со значительным раскрытием и большой протяженностью. Такие пояса придают зданию пространственную жесткость, снимают растягивающие напряжения в кладке и передают их на металл (рис. 8.5).

Применение напряженных поясов имеет определенные преимущества по сравнению с другими способами, поскольку они обеспечивают: выравнивание неравномерных деформаций коробки здания; ведение восстановительных работ без нарушения нормальной эксплуатации здания; исключение перекладки значительных участков стен; экономичное расходование металла на восстановление поврежденных стен и здания.

Напряженные пояса состоят из металлических стержней диаметром 22—32 мм, охватывающих поврежденное здание или его отсек на уровне междуэтажных и чердачного перекрытий. Стержни натягивают обычно вручную резьбовыми муфтами. Для установки стержней поясов пробивают горизонтальные штрабы с наружной стороны стен. Стержни крепят к опорным частям, представляющим собой вертикальные уголки № 10—15, установленные на углах или пересечениях стен. Пояса должны быть замкнутыми. Согласно методике Академии коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, длина большой стороны пояса не должна превышать 1,5 длины короткой. Длинная сторона обычно составляет 15—18 м. Пояс, охватывающий деформированную часть здания, должен быть заведен на неповрежденную часть не менее чем на 1,5 длины деформированного участка.

Сечение тяжей подбирается по усилию, зависящему от расчетного сопротивления кладки на скалывание, толщины стены и ее длины. Сечение стержней, воспринимающих изгибающий момент в стене, назначается таким, чтобы их прочность равнялась прочности кладки, воспринимающей перерезывающую силу:

где N — усилие в стержне, кН; R — расчетное сопротивление кладки скалыванию, кН/м 2 ; l — длина стены, м; b — толщина стены, м.

Трещины в стенах здания можно укрепить с помощью скоб-стяжек, устанавливаемых на уровне каждого этажа. Назначение таких скоб — перераспределение нагрузки от деформированных участков стен на прочные участки. Такое мероприятие позволяет предотвратить дальнейшее раскрытие трещин. Скоба-стяжка (рис. 8.6) состоит из обрезка швеллера или уголка длиной не менее 2 м, скрепленного со стеной двумя анкерными болтами диаметром 20—22 мм. Анкерный болт располагается на расстоянии не ближе 1 м от трещины.

В отличие от скоб-стяжек, обеспечивающих локальное усиление поврежденного участка стены, разгрузочные балки служат для общего усиления здания. Обычно их устраивают из швеллеров № 22—27 и ставят на уровне верха фундамента или на уровне оконных перемычек первого или подвального этажа (см. рис. 8.6).

Двусторонние разгрузочные балки устанавливают при толщине стен более 64 см и анкеруют болтами диаметром 16—20 мм через 2—2,5 м. Односторонние разгрузочные балки ставят при малой толщине стен и анкеруют полосовым или круглым железом с тем же интервалом, что и двусторонние балки.

Скобы-стяжки и разгрузочные балки устанавливают на цементном растворе в штрабе глубиной не менее ширины полки. По окончании крепления анкеров штраба заполняется бетоном марки 100 с уплотнением. Все металлические детали скоб-стяжек и разгрузочных поясов должны быть покрыты антикоррозионными составами.

Для крупнопанельных зданий в связи с их конструктивными особенностями нужны иные решения по усилению. Для таких зданий предупредительные меры осуществляются введением горизонтального поэтажного армирования (рис. 8.7); усилением крепления плит перекрытий на панелях внутренних и наружных стен (рис. 8.8); устройством консольных опираний перекрытий (рис. 8.8, в); армированием вертикальных стыков и др.

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. 8.9).

Указанные способы в первую очередь применимы для многоэтажных производственных зданий каркасного типа, являются достаточно эффективными и позволяют разгрузить конструкции, получившие повреждения Во всех случаях усиливающие элементы должны быть включены в совместную работу с существующими конструкциями Для этой цели усиливающие элементы обжимают домкратами, подклинивают, заделывают зазоры раствором на расширяющемся цементе и т.п.

Сотников С.Н. Проектирование и возведение фундаментов вблизи существующих сооружений

Источник

Что делать если необходимо усиление кирпичных стен (проемов)?

Несмотря на то, что кирпич является прочными и надежным строительным материалом, со временем происходит его постепенное разрушение. Деформироваться может как сам кирпич, так и фундамент здания.

Способы

Если вовремя принять необходимые меры, то можно остановить процесс разрушения кирпичной стены и полностью восстановить функциональность кладки.

Основные причины, по которым начинают деформироваться кирпичные стены:

Современные строительные технологии позволяют усиливать кирпичные стены, помещая их в такие обоймы:

Чтобы снять усилие, которое разрушает стену, надо учитывать все факторы: марку бетона и раствора, состояние кладки, нагрузку, которая оказывается на стену, процент ее армирования.

Чем больше будет армированных хомутов, тем выше станет прочность кирпичной стены. Если в кирпичной кладке есть трещины, то после ее усиления при помощи обойм, полностью восстанавливается несущая способность стены.

Чтобы оценить размер повреждений, необходимо тщательно очистить трещины от грязи и остатков раствора, после чего промыть водой. Если этого не сделать, а сразу их заделать, то через некоторое время кладка снова начнет разрушаться.

Применения армированной обоймы

Для того чтобы усилить стены и не допустить появления новых разрушений, можно выполнить армирование стен. Сделать это можно при помощи арматурных каркасов, металлических стержней или арматурной сетки.

Наиболее простым вариантом является проведение армирования при помощи арматурной сетки, в этом случае, порядок проведения работ будет следующим:

Создание железобетонного пояса

Этот метод усиления стен отличается небольшими затратами и на его монтаж надо минимум времени. Толщина железобетонной обоймы составляет от 4 до 12 см, для ее создания используется мелкозернистый бетон, арматура, укладываемая в продольном и поперечном направлении.

К стене крепление железобетонной обоймы проводится при помощи фиксаторов, устанавливают ее по периметру здания и таким образом создают арматурную сетку.

Для укрепления стены, созданная железобетонная оболочка должна превышать ее прочность в несколько раз. После установки, железобетонная оболочка берет на себя часть нагрузки, создаваемой на стену, таким образом, она разгружается и прекращается ее повреждение.

Если необходимо сделать обойму толщиной до 40 мм, то она выполняется методом пневмобетонирования и торкретирования, после чего поверхность покрывают штукатуркой.

Если же слой обоймы толщиной до 120 мм, то ее делают при помощи инвентарной опалубки, она устанавливается вокруг ремонтируемой стены на всю ее высоту.

После создания опалубки, в нее вставляют специальные трубки, через которые подают бетонную смесь, имеющую мелкозернистую структуру.

Установка композиционной обоймы

Указанный метод усиления кирпичных стен имеет высокую результативность и эффективность, так как при его проведении применяется высокопрочное стекло или углеволокно. Данное решение позволяет значительно повысить прочность кирпичной кладки на сжатие и на сдвиг.

Выполняется установка композитной обоймы в следующем порядке:

Использование композитных материалов позволяет минимально увеличить нагрузку на фундамент, а единственным их недостатком является высокая стоимость.

Укрепление стальными тяжами (обоймами)

Для усиления несущей способности стен, часто применяют стальную обойму. Чтобы создать такую конструкцию, вам понадобится арматура диаметром 12 мм, металлические полосы толщиной 10-12 мм и шириной 40-60 мм, металлические уголки.

По углам площади, которая будет усиливаться, вертикально монтируются металлические уголки, их фиксация выполняется при помощи раствора.

Между хомутами расстояние должно быть не больше 50 мм, а чтобы они лучше сцепились с раствором, уголки закрывают металлической сеткой. Чтобы защитить стальную обойму от коррозии, толщина цементного слоя должна быть в пределах 2-3 см.

Инъектирование конструктивных элементов

Современным методом усиления стен является инъектирование. Проводится оно следующим образом: в стене пробуриваются отверстия и в ее тело или это может быть выполнено за кирпичную кладку, вводятся цементные эпоксидные или полиуретановые составы.

Раствор попадает в трещину или пустоту, возникшую вследствие разрушения стены, предотвращает их дальнейшее повреждение, укрепляет и обеспечивает полную гидроизоляцию.

При помощи инъектирования стен, можно укрепить кладку, герметизировать появившиеся трещины, защитить стену от негативного действия влаги, провести герметизацию гильз водоводов, в которых размещены коммуникации и т.д.

Советы по усилению проемов в несущих стенах при недостаточной несущей способности

Достаточно часто возникает надо сделать новый проем в несущей стене или укрепить существующий. При выполнении указанных работ, надо придерживаться разработанных технологий и соблюдать существующие нормы:

При использовании швеллера учтите, что у него округлые края, поэтому он будет неплотно прилегать к краям проема. В этом случае, его края надо обтачивать или заливать зазоры специальным раствором.

Оконного проема

Для усиления оконных проемов используют перемычки, которые устанавливают на этапе строительства. Делают перемычки из железобетона, при этом арматура обеспечивает их прочность, а бетон жесткость и сопротивление силам сжатия.

Если возникла необходимость расширить оконный проем, то новая конструкция должна быть обязательно укреплена так же, как это выполняется на этапе строительства дома.

Для усиления оконного проема используются прогоны, которые опираются на специальные выступы. Для создания прогонов могут использоваться швеллера, уголки, промышленные перемычки.

Вывод

Если усиление кирпичной стены выполнено с соблюдением разработанных технологий, то это позволяет полностью восстановить ее функциональность.

Указанные работы надо выполнить вовремя, чтобы не допустить серьезного разрушения здания. Современные методы усиления стен позволяют увеличить их прочность, устойчивость к нагрузкам и деформациям, а также повысить противостояние сейсмологическим факторам.

Полезное видео

Стяжка кирпичного дома армированной обоймой, видео:

Источник

Для чего и как правильно выполняется стяжка стен кирпичного дома?

Укрепление стены перед финальной отделкой, сопровождающееся процессом выравнивания, принято называть стяжкой.

Данный вид работ считается основой качественного строительства, и включает подготовку стеновой поверхности, а также профилактику разрушений, с целью усиления прочностных характеристик стены.

Ее могут применять также в качестве ремонтных работ при разрушениях. Для этого часто используются обоймы.

Какие разновидности обойм бывают, как именно происходит процесс стяжки кирпичных стен, что требуется из материалов, инструментов, читайте в представленном материале.

Укрепление конструкции при разрушениях

Стяжка стен из кирпича для укрепления, при начавшемся разрушении, выполняется намного чаще, чем обычные работы по подготовке к отделке. Существуют различные факторы, которые могут вызвать разрушение кирпичной стены.

Так, например, несущие (конструкционные) стены могут иметь следующие виды разрушений:

Степень повреждения стен, которая затем будет нуждаться в восстановительных работах и стяжке, бывает различной – поверхностной или глубокой.

Любая деформация или трещина в стене, разные обрушения части стеновой конструкции потребует заполнения и восстановления пострадавшей части поверхности, устранения ошибки строительства и стяжки по установленному уровню и маякам.

Разновидности укрепляющих обойм

Для работ по укреплению кирпичной стены используют в качестве стяжке обоймы. По разновидностям они делятся на:

Использование монолитной ЖБ обоймы по толщине равна 4-12 см. Она изготавливается из арматуры, которая укладывается продольно и поперечно, и крепится к стене специальными фиксаторами по периметру, образующими подобие сетки. Такая обойма принимает на себя часть нагрузки стены, что препятствует дальнейшему ее разрушению.

Стальная обойма (арматура диаметром от 12 мм) основана на использовании разных видов металлопроката, которые располагаются по поверхности стены. Чаще всего они крупные, и представлены не только прутьями, но и швеллерами различных размеров, а также уголками.

Со стальной обоймой хорошо укреплять отверстия, появившиеся в перегородочных кладках, около дверных или оконных проемов. Данный вид обойм требует дополнительной теплоизоляции.

Установление композиционной обоймы основано на использовании углеродистого волокна (проволоки) или высокопрочного стекла. Такое решение способно значительно улучшить свойства кирпичной кладки по сжатию.

Данный вид считается самым дорогим, он всегда используется с любым металлическим каркасом, например, стальной сеткой, и считается эффективным только после тщательной подготовки, грунтования, прокрашивания и шпатлевания поверхности. Большую популярность получило здесь использование инъектирования стен, края которой скрепляются углеволокнами, которые можно закладывать даже внутрь трещины.

Армированная обойма применяется в виде каркасов, стержней и арматурной сетки из металла. Прутья могут быть короткими, длинными, сваренными между собой, и при сочетании образовывать крупный каркас. Металлическая сетка бывает готовой, покупной или связанной самостоятельно. Ячейки сетки по минимуму составляют 50 х 50 (мм), и могут достигать до 150 х 150 (мм).

Армированную обойму можно использовать с любой стороны стены – внешней или внутренней, но перед этим необходимо просверлить отверстия в целых частях стены. Крепится данный вид с помощью сквозных шпилек и анкерных болтов. По окончании монтажных работ с приспособлениями армировки, на ее поверхность наносят бетонный раствор, толщиной до 40 мм.

При данном способе используют цемент высокой марки, например, М300, 400, 500 (чем выше, тем лучше). В процессе работы также пригождается вспомогательный материал: уголки и стержни с диаметром до 30 мм.

Угловые металлические швеллера под цементный раствор особенно хорошо скрепляют углы здания, придавая идеальную форму не только конкретной части дома, но и постройке по всему периметру.

Технологические требования к арматуре и уголкам

Условия использования армированных приспособлений и уголков, применяемых для усиления кирпичных стен с помощью стяжки, указаны в технологических требованиях ГОСТа 10922-2012, в котором идут отсылки к другим нормативным документам:

Данные правила включают в себя целый ряд важных моментов, которые нужно знать при выполнении стяжки и работе с приспособлениями – это параметры, расположение, технические нормы и требования к качеству изготовления армированных изделий, контроль и способы монтажа.

Необходимые инструменты и материалы

В процессе выполнения работ по стяжке кирпичной стены могут понадобиться следующие инструменты, оборудование, материалы и крепежные элементы:

Подсказать, какие еще понадобятся расходные материалы и инструменты, сможет мастер, который будет проводить диагностику появившейся трещины или разрушения. Специалист может также составить смету, если в планах у собственника предусмотрено обращение за услугами к строительным компаниям.

Расчет нужного количества стройматериала

Проведение расчетов нужного количества материалов для стяжки осуществляется с добавлением + 15% расходников (на случай дополнительных нужд). Чтобы не ошибиться в процессе подготовки приобретения материала и не переплатить лишние средства, лучше всего за расчетами обратиться к строительному специалисту, который лист с проведенной расчетной операцией приложит к акту работ и смете.

Стяжку стены из кирпича рассчитывают по формуле V = Д х Ш х Т, где:

Расчеты основаны на проекте здания. Вычисляется площадь стен, учитывается тип кладки, вид каркаса, шаг арматуры.

Усиление конструктивных элементов стальными тяжами своими руками

Трещины очищают от пыли, раствора и разрушенных частей, промывают кисточкой с водой, затем грунтуют, заполняют свежим раствором (цементом, герметиком или монтажной пеной по всей глубине разрушения). Но перед этим выполняют стандартную стяжку следующим образом:

После того, как стяжка и раствор высохнет, выполняются малярные работы (штукатурка и отделка).

Для монолитной и стальной обойм стандартной толщины (40 мм), после их установки, применяют 2 основных метода: торкретирование и пневмобетонирование поверхности, которое предшествует штукатурным работам.

При толщине обойм больше стандартной (например, до 120 мм) применяют инвентарную опалубку, устанавливаемую по высоте ремонтируемой поверхности, в которую вставляют трубки, для подачи мелкозернистой бетонной смеси.

Арматурный каркас делают из продольных прутьев класса А, описанных в ГОСТе (I-III). Стальные и композиционные обоймы всегда закрепляются уголками по периметру.

Армированную обойму делают с помощью металлических стержней (диаметр до 6 мм). Для этого отступают от края углов на 25 или 30 см. При использовании сетки берут шпильки и анкера. Крепить их можно с двух сторон, в зависимости от поврежденной поверхности. Арматурную сетку можно усилить сваркой или самостоятельно связать проволокой.

Толщина залитого цементного слоя поверх стяжки, по нормативным правилам, должна быть больше 3 см. Это необходимо для того, чтобы защитить армированные детали от коррозии.

Плюсы и минусы процедуры

Преимущества использования методов дополнительного укрепления кирпичных стен с помощью стяжки налицо, они заключаются в следующих моментах:

Любой из указанных выше (в предыдущих разделах) вариантов стяжки минусов не имеет, так как каждый вид заботится об укреплении стен здания.

Единственно, что некоторые виды армирования могут быть несколько дорогими, но строители не рекомендуют экономить на армирующих элементах и тем более использовать для стяжки коррозированные или подручные средства. Так как такая экономия снова приведет к дополнительным затратам, через некоторое время.

Возможные ошибки и сложности

Появление ошибок в процессе укрепления стен стяжкой обоймами может быть связано с неправильным подбором материала (использования некачественных расходников), а также:

Всех перечисленных ошибок можно избежать, если в работе придерживаться технологических правил ГОСТов. Профессионалы редко допускают ошибки при стяжке, так что лучше всего заказать необходимые работы у них.

Стоимость работ в среднем по РФ

Цена укрепления кирпичной кладки с помощью стяжки, использующей обоймы, в среднем, по РФ может различаться, в зависимости от региона.

Так, например, в МО и Новосибирской области она будет выше, чем в Брянской или Иркутской областях.

Стоимость работ зависит от того, кто будет заниматься стяжкой – наемный работник, занимающийся подрядом, или специализированная строительная компания. При найме подрядчика, владельцу дома придется самому приобретать расходные материалы.

Профессиональная строительная компания выделит на объект бригаду специалистов, и предоставит собственные материалы, согласно смете, указанной в договоре на сотрудничество, после предварительного осмотра и оценки объекта.

Подрядный рабочий за свой труд берет от 250 руб./м2. Поэтому в среднем, за найм по регионам получается сумма 350-500-700 рублей, без приобретения материала.

Расходы на материалы зависят не только от того, кто будет осуществлять процесс, и в каком регионе, но и от меняющихся цен на строительном рынке. Например, часть прайса на услуги компании, в среднем по РФ, может выглядеть таким образом:

На стоимость будет влиять также:

А также:

Записанные в прайс расходники помогают определиться с нужным количеством материала, особенно, после выезда специалиста, и дачи им оценки повреждения, но не более 2 000 рублей. Исключения – массивные разрушения, требующие большого количества расходников, в связи с чем сумма будет значительно увеличена.

Заключение

Поскольку со временем деформироваться может как сам кирпич, так и фундамент (под действием природных, механических разрушений или ошибок технологии строительства), то вовремя принятые меры по предотвращению разрушительного процесса поможет выполнить качественно сделанная стяжка кирпичной стены.

Лучше всего выполнять стяжку с обоймами – ЖБ, металлической, композиционной и армированной. Чем больше хомутов конкретного вида армировки будет на ремонтируемой стене – тем крепче будет поверхность.

Источник