Усиление балок

3.9. Выбор способа усиления определяется:

условиями опирания на балку элементов перекрытий или покрытий (по верхнему или нижнему поясу);

возможностью увеличения строительной высоты балки и наличием пространства для размещения элементов усиления;

возможностью выполнения работ без остановки производства или во время технологических перерывов;

технологическими возможностями изготовления и монтажа элементов усиления.

3.10. При усилении балок путем увеличения сечения (рис. 3) наиболее рациональными по расходу стали являются двусторонние симметричные или близкие к симметричным схемы усиления «а» - «е» с расположением элементов усиления по возможности дальше от центра тяжести неусиленного сечения балки.

При опирании настилов по верхнему поясу балки рекомендуются схемы «в»-«к», при этом несимметричное усиление по схеме «и» эффективно только при использовании упругопластической стадии работы материала существующей конструкции или при регулировании усилий, в остальных случаях более целесообразна схема одностороннего усиления «к» со значительным увеличением высоты сечения. Усиление составных сварных балок, имеющих ребра жесткости, с использованием схемы «в» и «г» требует либо вырезки ребер, либо подгонки элементов усиления, поэтому более рациональны в данном случае схемы «д» и «е», а при необходимости увеличения прочности верхней части стенки (например, в случае передачи сосредоточенных нагрузок) может быть рекомендована схема «ж».

3.11. Усиление балок путем изменения конструктивной схемы (рис. 4) мало зависит от места опирания плит настила, однако при усилении по схемам «а» и «б» путем превращения разрезной конструкции в неразрезную требуется возможность доступа к узлам сопряжения.

Установка дополнительных подкосов (схемы «в» и «г») возможна при наличии свободного пространства под балками.

Рис. 3. Усиление балок путем увеличения сечений

а-к - схемы усиления

Использование этих схем зависит также от способов усиления колонн и фундаментов.

При наличии свободного пространства под центральной частью балки эффективными могут быть схемы «д» и «е» с одно- или двустоечным шпренгелем. При использовании этих схем следует обеспечить конструктивные методы раскрепления точек перегиба шпренгеля из плоскости системы.

Рекомендуется также способы усиления балок с помощью дополнительных затяжек (схемы «ж» и «з») и подведения дополнительных балочных конструкций (схемы «и», «к») для усиления прогонов рациональна схема «л» с подведением дополнительных опор, передающих нагрузку на параллельно устанавливаемые двухконсольные подпруги.

Рис. 4. Усиление балок путем изменения их конструктивной схемы

а-л - схемы усиления

Практически во всех случаях усиления с изменением конструктивных схем целесообразно использование методов активного регулирования усилий для включения в работу новых элементов.

Рис. 5. Установка наклонных ребер жесткости

а-д - без пригонки к поясам; б-г, е - с пригонкой

3.12. Если при увеличении нагрузок не обеспечена прочность стенки по срезу или ее устойчивость, то рекомендуется установка дополнительных поперечных, продольных или наклонных ребер жесткости. Наклонные ребра жесткости (рис. 5) могут использоваться как без пригонки к поясам балки, так и с пригонкой, в первом случае они считаются не работающими на поперечную силу и служат только для обеспечения местной устойчивости, во втором - значительно снижают касательные напряжения в стенке.

При проверке дополнительных ребер рекомендуется использовать одностороннее расположение ребер и швы минимального катета. Диагональные ребра, пригнанные к поясам, рекомендуется проектировать парными (двусторонними) из полосовой стали или уголков с креплением к полкам и вертикальным ребрам по типу схем «в» и «е» на рис. 5 и устанавливать их вдоль сжатой диагонали отсека.