17. Усиление стропильных ферм (усиление прямолинейных и искривленных стержней; усиление сварных швов в узлах)
Усиление стальных ферм осуществляют подведением новых конструкций, введением дополнительных элементов решетки, изменением схемы конструкции и увеличением сечений отдельных элементов.
Подведение новых конструкций осуществляют в том случае, когда другие способы усиления не дают требуемого эффекта и если по условиям производства допустима установка промежуточных стоек.
Дополнительные элементы решетки вводятся для уменьшения гибкости стержней в плоскости фермы, для усиления верхнего пояса фермы и на местный изгиб, а также для увеличения жесткости несущей способности в целом. Усиление нижнего пояса осуществляют увеличением его сечения. Верхний пояс усиливают шпренгельной решеткой.
Наиболее распространенный характер повреждений стропильных ферм – погнутость стержней решетки, которая достигает 50-70мм. В этом случае увеличивают сечение решетки и устанавливают предварительно напряженные элементы, снижающие искривления элементов решетки. Приваренные уголки восстанавливают центр тяжести.
Одним из способов усиления ферм является надстройка висячих систем (вантов), к которым подвешивается усиливаемая конструкция.
Усиления ферм можно добиться включением в их работу светоаэрационных фонарей.
Усиление верхнего пояса можно добиться за счет включения в его работу ж/б плит покрытия.
Усиление ферм методом наращивания сечения:
Усиление сварных соединений. При недостаточной прочности сварных соединений их усиливают увеличением длины либо высоты. Для элементов из уголков новые швы следует накладывать, начиная со стороны обушка от края фасонки в направлении существующих швов. Сварку последующего шва производят только после охлаждения предыдущего до 100 градусов. При усилении швов напряжения в усиливаемом элементе не должны превышать 0,8 Ry стали.
18. Основные причины повреждений деревянных конструкций. Оценка технического состояния конструкций по внешним признакам
Древесина является эффективным строительным материалом, однако имеет ряд отрицательных свойств: неоднородность строения и пороки (сучки, косослой и др.), быстрое увлажнение, набухаемость, низкая огнестойкость, быстрое разрушение грибами и жучками. Поэтому обеспечение долговечности деревянных конструкций требует выполнения ряда мероприятий при их строительстве и эксплуатации.
Основные требования, предъявляемые к древесине и деревянным конструкциям, регламентируются ГОСТ 16483.0, ГОСТ 16483.7, ГOCT 9462, ГОСТ 9463, а также СНиП II-25.
При оценке стойкости клеевых соединений к циклическим температурно-влажностным воздействиям следует руководствоваться указаниями ГОСТ 17580, водостойкости - ГОСТ 17005.
Основные признаки, характеризующие техническое состояние конструкций
Основными признаками, характеризующими техническое состояние деревянных конструкций, являются: трещины, прогибы и деформации, прочностные показатели, влажностное состояние, биоповреждение (грибами и жуками), коррозия древесины (для конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивных сред), коррозия металлических накладок, скоб, хомутов, болтов и др.
При обследовании деревянных конструкций необходимо особое внимание уделять эффективности мероприятий:
- по защите от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и талыми водами, производственными водами и др.;
- по предохранению древесины конструкций от промерзания, капиллярного и конденсационного увлажнения и по созданию осушающего температурно-влажностного режима окружающей воздушной среды (наличие естественной и принудительной вентиляции помещения, устройство продухов, аэраторов и др.);
- по противопожарной защите;
- по защите от воздействия гнилостных грибков и насекомых-древоточцев.
Условиями, способствующими развитию дереворазрушающих грибов, являются:
- влажность древесины - более 25%;
- температура - от минус 3 до +40 °С;
- застойный воздух (скорость движения воздуха менее 0,001 м/с);
- наличие грибковых спор.
Признаками поражения деревянных конструкций дереворазрушающими грибами являются:
- спертый грибной запах в помещении; наличие образований на поверхности конструкций;
- изменение цвета конструкций (побурение);
- потеря прочности, высыхание, растрескивание, глухой звук при простукивании конструкций.
Признаками поражения деревянных конструкций жуками-древоточцами являются:
- наличие летных отверстий (размером 0,5-0,6 мм) и выпадение из них бурой муки;
- глухой звук при простукивании;
- наличие жуков обнаруживается на слух с помощью стетоскопа.
Для определения вида гриба и степени поражения конструкций требуется микроскопическое исследование образцов древесины в специализированных лабораториях. Образцы для анализа размером 15x15x5 мм отбирают с сохранением грибных образований.
Участки древесины, пораженные грибками и жуками-точильщиками, вырезаются и сжигаются, после чего конструкция усиливается антисептированной древесиной или специальными металлическими протезами.
Оценка технического состояния конструкций
Результаты обследований и определений фактических характеристик деревянных конструкций и их элементов сопоставляются с требованиями СНиП II-25-80 и других нормативных документов.
Внешние признаки, характеризующие состояние деревянных конструкций по пяти категориям состояния, приводятся в таблице 1.
Таблица 1. «Степени повреждения, категории технического состояния и эксплуатационной пригодности деревянных конструкций и характеризующие их признаки.»
Степень повреждения |
Снижение несущей способ- ности, % |
Характерные признаки повреждения |
Категория технического состояния конструкций |
I - незначи- тельная |
0-5 |
Видимые повреждения и деформации отсутствуют. Следов биоповреждений нет |
Исправное - ремонта и усиления не требуется |
II - слабая |
5-15 |
Деформации стыковочных соединений и прогибы не превышают допустимых. Имеются следы биоповреждений ненагруженных и слабонагруженных элементов конструкций |
Работоспособное - необходимы очистка поверхностей от признаков биоповреждений, дополнительная пропитка антисептиками и восстановление температурно- влажностного режима и несущей способности |
III - средняя |
15-25 |
Деформации стыковочных соединений и прогибы достигли предельных значений. Имеются признаки биоповреждений по площади несущих конструкций до 15% |
Ограниченно работоспособное - необходимы разгрузка с подведением дополнительных опор, вырезка пораженных элементов и замена их. Восстановление тепловлажностного режима |
IV - сильная |
25-50 |
Деформации стыковочных соединений и прогибы значительно превышают предельно допустимые значения. Признаки биоповреждений на площади более 15% |
Недопустимое - требуются приостановка эксплуатации, разгрузка и проведение страховочных мероприятий. Необходимы разборка и замена поврежденных элементов |
V - полное разрушение |
Более 50% |
Деформации стыковочных соединений и прогибы значительно превышают предельно допустимые. Признаки биоповреждений на площади более 30%. Имеются смещения конструкций с опор, разрывы элементов, выход из плоскости |
Аварийное - немедленная разгрузка, ограждение опасных зон, устройство временных креплений. Полная разборка конструкций |
На основании результатов обследований производятся поверочные расчеты несущих конструкций по предельным состояниям и разрабатываются рекомендации по дальнейшей их эксплуатации и восстановлению их несущей способности и эксплуатационной надежности.