52.Усиление жбк металлическими элементами

Рис. Усиление колонны металлической обоймой:

1. У силиваемая колонна

2. Стойки уголка

3. Соединительные планки

4. подкладки

5. Зачеканка цементным раствором(подливка)

Помимо ж/б обойм для усиления колонны м.б. рекомендована металлическая обойма.

Составными частями являются стойки уголкового профиля, установленные по граням колонны, соединительные планки между ними и опорные подкладки из уголков или листового металла.

Ме обоймы рекомендуется применять в тех случаях, когда нельзя уменьшить габариты производственных помещений и требуется выполнить усиление в кратчайший срок.

П ри устройстве металлических обойм обязательным условием является плотное примыкание металлических стоек к граням усиливаемой колонны и их вертикальность. Для достижения этого условия рекомендуется поверхность бетона в месте примыкания стоек выровнять сколом неровностей и зачеканкой цементным раствором. Эффективность усиления зависит от примыкания металлических стоек.

1. балка

2. колонна

3. уголки обоймы (составные по высоте)

4. Накладки, устанавливаемые до усиления (монтажные стяжки)

5. Накладки, устанавливаемые после усиления

6. опорные уголки

7. накладки из уголков

8. гайки в месте стыка обойм

Эффективность усиления металлической обоймой значительно возрастет, если пояса вокруг колонны, образованные соединительными планками, выполнить преднапряженными. Ввод в напряженное состояние металлических поясов рекомендуется осуществлять след. образом: соединять планки каждого из поясов.

Устанавливают на одном уровне и приваривают одной стороной к стойкам, затем приступают к замыканию среднего по высоте колонны пояса, для чего нагревают соединительные планки 2х противоположных граней до t=100^oC и приваривают к стойкам в нагретом состоянии. Аналогично поступают с планками смежных граней. Т.о. замыкают остальные пояса обоймы. По мере остывания нагретых соединительных планок, усиливаемая колонна подвергается обжатию металлическими поясами.

Кроме обойм, охватывающих сжатый элемент со всех сторон, применяются боковые или приставные разгружающие элементы.

Р ис. Установка боковых разгружающих элементов

1. колонна

2. стена

3. зазор между стеной и колонной

4. балка покрытия

5. боковые разгружающие элементы из швеллера

6. соединительная планка

7. опорная пластина, устанавливаемая на подливок из раствора

8. перемычка – опора из швеллера с ребрами жесткости

9. пластины-клинья для включения разгружающих элементов в работу

Установка приставных разгружаемых стоек

1. у силиваемая колонна

2. балка покрытия

3. приставная разгружающая стойка из швеллера

4. опорная пластина

5. стяжные болты

6. уголок-шайба

7. лист стяжного хомута

8. упорный уголок стяжного хомута

9. пластины-клинья для включения разгружаемых стояк в работу

53.Дефекты и повреждения металлоконструкций

Опыт показал, что дефекты, и, следовательно, необходимость усиления металлоконструкций, связанная с ошибками на стадии проектирования встречаются редко. Чаще встречаются дефекты изготовления, выявляемые на стадии строительства.

К характерным дефектам изгибаемых м/к относятся отклонение геометрических размеров от проектных, непрямолинейность элементов, качество соединений и защитного покрытия.

На стадии монтажа наиболее характерны такие дефекты м/к как отклонение от проектного положения, мех. повреждения, низкое качество соединений, пропуск отдельных элементов связей.

В ходе эксплуатации дефекты зачастую приводят к появлению в м/к различных повреждений.

Повреждения м/к классифицируются по 3м признакам:

1. Причина возникновения дефектов

   1. под воздействием внешних факторов

   2. от воздействия факторов, связанных с функционированием

2. Характер процессов разрушения

   1. механическое разрушение, вызванное воздействием силовых факторов

   2. физико-механическое разрушение под воздействием агрессивных сред

3. Значимость последствий разрушения и трудоемкости восстановления

I категория – повреждение аварийного характера

I I категория – повреждение не явл. аварийными, но для устранения требуется кап.ремонт, в ходе которого поврежденные конструкции заменяются или усиливаются

I I I категория – повреждения второстепенных элементов, устраняемые в ходе ремонта

I Vкатегория – повреждение от воздействия внешних силовых факторов (разрывы, трещины, искривления, местные повреждения)

Эти повреждения связаны с несоответствием расчетных предпосылок действительным условиям работы конструкции и вызываются на стадии проектирования ошибками, связанными с неправильным определением нагрузок и внутренних усилий, подбором сечений элементов и расчетных узлов.

При повреждении лакокрасочного покрытия и воздействии влажности и t конструкции подвергаются коррозии. Особенно опасной является глубинная коррозия, приводящая к концентрации напряжений и возрастанию склонности элементов к-ции к усталостному и хрупкому разрушению.

Щелевая коррозия в узлах и соединениях может привести к разрушению швов, болтов и заклепок. Продукты коррозии (ржавчина), имея больший объем, чем металл, распирает элементы и способствует разрушению соединений.

Дефекты, способные вызывать хрупкое разрушение:

1. Трещины всех видов, направлений и размеров

2. Узлы и детали с возрастающими местными напряжениями

3. Чрезмерное сближение в узлах сварных швов

4. Примыкание фасок к поясам ферм прерывистыми швами

5. Наличие отверстий с необработанными кромками

6. Прорезы основного металла

7. Вмятины и др. поверхностные нарушения

8. Дефекты сварных швов

Наиболее опасными с точки зрения разрушения явл. трещины в основном металле, сварных швов и околошовной зоны.

Основным способом выявления трещин является осмотр поверхности элементов и узлов конструкции. Признаками наличия трещин является подтеки ржавчины и шелушения краски. Сварные швы перед осмотром освобождаются от защитных покрытий и шлака, очищаются металлическими щетками.

Усталостные трещины располагаются в зоне концентрации напряжений. Примером таких конструкций явл. сварные подкрановые балки при тяжелом режиме эксплуатации. Усталостные трещины обычно появляются в подкрановых балках в верхних поясах и под ребрами жесткости.

Процесс образования и развития усталостных трещин зависит в первую очередь от переменной составляющей нагрузки, уровня концентрации напряжений, технологии сварки. Для предотвращения развития трещин в вершине сверлятся отверстие, которое служит деконцентратором напряжений.

Повреждения стальных стропильных ферм:

1. погнутости сжатых и изогнитых стержней в плоскости и из плоскости фермы

2. надрывы трещины и выколы в полках

3. пробоины без повреждения кромок

4. разрыв элементов

5. разцентровка узлов

6. не заваренные кратеры, подрезы, прожоги, поры, шлаковые включения в сварной шов

Повреждения колонн:

1. искривления из плоскости поперечной рамы

2. отклонение от вертикали

3. наличие мех. повреждений

4. искривление элементов решетки

5. коррозийные повреждения

6. смещение ферм и балок с оси колонны

Характерные трещины подкрановой балки:

1. трещины в швах и околошовной зоне

2. разрушение крепления рельсы к оси подкрановой балки

3. смещение рельса с оси

4. разрушение креплений балки к колонне

5. грибовидность поясов

6. вогнутости свободных свесов между ребрами жесткости