ТехЛиб СПБ УВТ

Библиотека Санкт-Петербургского университета высоких технологий

Рубрика «Строительные конструкции»

Влияние различных факторов на механические характеристики материалов

Все части конструкций под действием нагрузок деформируются, т. е. изменяют свою форму и размеры, а в некоторых случаях происходит разрушение конструкции.

Для обеспечения безотказной работы конструкции в целом, в период нормативной долговечности сооружения, элементы конструкции рассчитываются на прочность, жесткость и устойчивость.

Расчеты на прочность дают возможность определить размеры и форму деталей, выдерживающих заданную нагрузку, при наименьшей затрате материала, то есть при наименьшем собственном весе конструкции.

Расчеты на жесткость гарантируют, что изменения формы и размеров конструкций и их элементов не превысят допустимых норм.

Под устойчивостью понимается способность конструкции сопротивляться усилиям, стремящимся вывести ее из исходного состояния равновесия. Расчеты на устойчивость предотвращают возможность внезапной потери устойчивости и искривления длинных или тонких деталей.

Читать далее…

Усиление железобетонных балок

Усиление железобетонных балок намного сложнее, чем металлических, вследствие того, что железобетон – композиционный материал, где арматура работает совместно с бетоном. Зачастую у эксплуатирующей организации отсутствует проектная документация, поэтому положение рабочей арматуры приходится определять дополнительно.

Можно выделить два основных способа усиления или восстановления несущей способности железобетонных балочных конструкций:

  • усиление без изменения первоначальной конструктивной схемы;
  • усиление с ее изменением.

Первый способ заключается в увеличении поперечного сечения усиливаемого элемента, что достигается установкой хомутов или устройством специальных рубашек, обойм, накладок, наращиваний с добавлением арматуры, расширением опор. Это приводит к уменьшению пролета, а, следовательно, к изменению расчетной схемы. Но также связано с повышением веса конструкции.

Читать далее…

Деформационные швы сооружений

Деформационные швы для компенсации больших деформаций в сооружениях, испытывающих динамические воздействия, имеют специальные конструктивные элементы заводского изготовления.

Деформационные швы должны обеспечивать плавный и безопас­ный проезд транспортных средств по сооружению. На них действуют значительные нагрузки. Деформационные швы в большей степени, чем пролетные строения, подвержены колебаниям температуры, а так­же воздействию химикатов, применяемых против образования голо­леда. В местах расположения деформационных швов повышается опас­ность повреждений покрытия и прилегающих к шву элементов пролет­ных строений. Деформационные швы в многопролетных со сложным расположением в плане и профиле городских транспортных сооруже­ниях должны обеспечивать большие смещения концов пролетных строе­ний, удовлетворять нормативам надежности, долговечности, а также эстетическим требованиям.

Читать далее…

Деформационные швы зданий

Наружные стены, а вместе сними и остальные конструкции здания при необходимости и в зависимости от специфики решения здания, природно-климатических и инженерно-геологических условий строительства — рассекаются деформационными швами различных типов:

  • температурными,
  • осадочными,
  • сейсмическими.

Переход от осадочного шва фундамента к осадочному шву стены: а – разрез; б – план стены; в – план фундамента; 1 – фундамент; 2 – стена; 3 – шов стены; 4 – шпунт; 5 – зазор для осадки; 6 – шов фундамента

Читать далее…

Усиление перекрытий

Усиление перекрытий можно производить сверху или снизу конструкции: это зависит от высоты и назначения помещения, цели усиления и др.

 

Перекрытия по металлическим балкам можно усилить снизу путем установки дополнительных опор под балками, связав их в неизменяемую систему. Более сложно устройство снизу железобетонных сводов. Сверху перекрытие усиливается дополнительным армированием и бетоном. При этом над металлическими или железобетонными балками производится дополнительное армирование по ширине ¼ l в обе стороны от балки для восприятия опорных изгибающих моментов.

Читать далее…

Обследование оснований и фундаментов

Для жилых зданий, в первую очередь, требуется установить несущую способность оснований и фундаментов, их техническое состояние. Из комплекса работ по обследованию строительных конструкций зданий обследование оснований и фундаментов является наиболее сложным ввиду многообразия скрытых факторов, влияющих на состояние наземных конструкций. Основная цель обследований состоит в оценке инженерно-геологического состояния грунтов, залегающих под подошвой фундамента, а также состояния фундаментов, их целостности, деформативности, устойчивости и прочности материала.

Обследование грунтов оснований должно проводиться специализированными организациями в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83*, СНиП 11-02-96, СНиП 2.01.14-83, ГОСТов 5180-84, 12248-96, 20276-99 и соответствующих инструктивно-нормативных документов.

Обследование оснований и фундаментов, как правило, включает следующие этапы работ: подготовительный, натурный (полевой), лабораторный и камеральный.

  Читать далее…

Усиление металлических балок, ферм и прогонов

aae06e3002fef623709e2eaf267fdf4Понятие потери устойчивости очень разнообразно, но основной причиной является недостаточная жесткость сжатого элемента конструкции в плоскости, перпендикулярной действующему усилию.

В результате этого происходит не предусмотренная расчетом деформация элемента, увеличиваются краевые напряжения, процесс деформации развивается, в результате чего элемент выключается из работы или разрушается.

При восстановлении или усилении металлических конструкций необходимо соблюдать следующие правила:

  • проект усиления должен выполняться специализированной (по металлоконструкциям) проектной организацией и должен включать раздел по технологии производства работ;
  • основанием для проектирования усиления металлоконструкции служат материалы натурных обследований, включающие дефектную ведомость со схемами повреждений и предварительные оценки состояния несущих элементов объекта;
  • обследование (освидетельствование) конструкции начинается с изучения имеющейся проектной документации и материалов по ее эксплуатации.

Усиление конструкции посредством увеличения сечения основного несущего элемента

а — усиление металлического элемента деревянными брусьями; б — увеличение несущей способности швеллерной балки обетонированием (приведена схема армирования); в — усиление верхнего пояса и решетки фермы добавлением сплошной полосы между уголками; г — схема раскосной фермы с обозначением усиливаемых элементов стальными полосами или уголками; 1 — усиление стержней фермы полосовым металлом; 2 — усиливаемые стержни

Усиление конструкции путем изменения первоначальной конструктивной схемы
а — введение дополнительных подкосов в рамный каркас; б — добавление шпренгеля в балочную конструкцию; в — введение дополнительной стойки в пролете фермы с усилением опорного узла и подкосов (раскосов); 1 — введены подкосы; 2 — введен шпренгель; 3 — подведена колонна

При натурных обследованиях тщательно измеряется каждый элемент конструкции. Сварные швы и прилегающая к ним зона металла осматривается с помощью лупы, причем эта зона на ширину до 20 мм должна быть расчищена от краски и ржавчины до металлического блеска. Высота сварного шва устанавливается с помощью специального шаблона (калибра).

Читать далее…

Эксплуатация и усиление деревянных горизонтальных конструкций: балок, стропил, перекрытий

Дедюхова Полина 

Балки, перекрытия, фермы относятся к горизонтальным элементам, рассчитываемым на изгиб в отличие от вертикальных элементов (стен и колонн), рассчитываемых на сжатие. Поэтому они не только являются (наряду со стенами и крышами) основными несущими и конструктивными элементами зданий, но и работают в наиболее сложных условиях загружения.

Они отличаются материалами и разнообразными конструктивными решениями. Их износ, а также увеличение полезных нагрузок при реконструкции сооружений и установке нового технологического оборудования, выявление дефектов, допущенных в проекте и при возведении, приводят к необходимости ремонта или усиления. При выборе способа усиления любых несущих конструкций должны быть учтены многие факторы, и прежде всего обеспечены:

  • технологичность конструктивных решений усиления, серийность и простота изготовления новых конструкций;
  • необходимые монтажные средства;
  • высокое качество ремонтных работ;
  • ремонтопригодность новой конструкции.

Следует учесть также возможность осуществления профилактических мер как временного, так и постоянного характера, в частности снятие или уменьшение временных и постоянных нагрузок на ремонтируемые конструкции (тогда при загрузке элементы усиления лучше включаются в работу), очистка их от снега, пыли, ограничение их грузоподъемности, а также устранение технологических воздействий путем снижения агрессивности среды, перепадов температур и т. п.
Читать далее…

Ремонт и усиление колонн

aae06e3002fef623709e2eaf267fdf44Ремонт и усиление колонн приходится производить весьма часто, что вызывается, с одной стороны, их повреждением транспортными средствами, а с другой — дополнительными нагрузками при изменении назначения помещений.

Металлические колонны выполняют из прокатных профилей и труб. Колонны обычно имеют большие скрытые запасы несущей способности, так как они подбираются (в частности, для промышленных зданий) по самому невыгодному сочетанию нагрузок, одновременное воздействие которых маловероятно. Тем не менее, при эксплуатации металлоконструкций в агрессивных средах они поражаются коррозией, обусловленной отложением пыли, увлажнением, соприкосновением с грунтом, полом, отсутствием защиты от атмосферных воздействий, влиянием высоких температур и пр. Наиболее подвержены коррозии опорные части, узлы башмаков, горизонтальные элементы решетки, поражение которых со временем возрастает.

  Читать далее…

Конструктивная защита древесины

Поскольку жесткость, устойчивость и долговечность зданий в первую очередь зависят от качества сопряжения отдельных элементов, то конструирование узлов соединений несущих и ограждающих конструкций каркаса зданий является сложным и ответственным вопросом.

Несмотря на то, что многие узлы имеют принципиальные типовые решения, обоснованные на многолетних опытах безаварийной эксплуатации, зачастую приходится решать вопрос в зависимости от каждого конкретного случая.

Конструкции узлов должны отвечать следующим требованиям:

  • воспринимать усилия, возникающие от нагрузок на здания;
  • обеспечивать расчетный режим работы конструкций;
  • обеспечить надежность соединений элементов зданий;
  • обеспечить простоту монтажа;
  • обеспечить изоляцию здания от атмосферных и климатических воздействий;
  • обеспечить долговечность деревянных элементов конструкций.

Если первые пять требований характерны для узлов зданий из любых материалов, то шестое требование наиболее актуально для деревянных конструкций. Комплекс мероприятий по обеспечению долговечности элементов конструкций как на стадии проектирования, так и на стадии строительства называется конструктивными мерами по защите древесины от увлажнения. Читать далее…