Реконструкция конструктивных элементов (несущие стены)

Министерство образования  Российской Федерации

Южно-Уральский государственный  университет

Кафедра экономики, управления и инвестиции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа по основам  проектирования и конструирования  на тему

«Реконструкция конструктивных элементов 

(несущие стены)»  

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовила:

студентка группы СтЭд-252

Крамаренко О.

Проверил:

Рябинин А.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сатка

2010

Содержание

 

1. Введение.............................................................................................................. 3
2. Общестроительные мероприятия............................................................... 4 – 5
3. Усиление каменных конструкций реконструируемых и поврежденных зданий...................................................................................................... 6 – 7
4. Кирпичные стены ................................................................................ 8 – 14
5. Деревянные стены ............................................................................. 15 – 18
6. Заключение ................................................................................................ 19
7. Список литературы ................................................................................... 20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Существенными негативными  последствиями экстенсивного градостроительства в послевоенные десятилетия стали  обветшание центров, убыль и старение их населения, частичная смена функций  жилых зданий центров с превращением их в конторские и пр.  В результате жизнь старых и новых районов  города утратила полноценность: новые  районы превратились в спальные, а  центральные – в дневные, жизнь  в которых в вечернее и ночное время замирает.

Для возврата города к полнокровной жизненно необходимо переходить к интенсивным методам градостроительства с ограничением территориального роста городов и развитием так называемого внутригородского строительства путём реконструкции и совершенствования инфраструктуры центральных районов.

Задачи реконструкции  при внутригородском строительстве  формируются различно в зависимости  от характера, периода возведения, места  расположения района реконструируемой застройки, его роли в архитектуре  и социальной жизни города. В связи  с этим, в процессе непрерывного обновления городов в современной  научно-проектной и практической деятельности сложился ряд принципов, позволяющих в соответствии с характером реконструируемого района выбрать метод реконструкции, наиболее обоснованно решить функциональные и архитектурно-художественные задачи.

Реконструкция – наиболее сложная форма преобразования зданий, совмещающая восстановление или  улучшение качеств конструкций, замену инженерного оборудования, перепланировку, иногда и перепрофилирование, изменение  объёма здания и его внешнего вида.

 

 

Общестроительные  мероприятия

При проведении капитального ремонта и реконструкции здании и сооружений самым сложным и ответственным моментом является работа по усилению или замене конструкций. Все эти мероприятия тщательно продумываются на основе анализа, сделанного в ходе технического обследования здания и его конструктивных элементов.

Проектом реконструкции  должны быть предусмотрены все мельчайшие замечания по дефектам или неисправностям конструкций. Особое внимание к решению конструкций уделяется в том случае, когда нагрузка на старые конструктивные элементы возрастает и связи с организацией новой функции в здании. В проекте должны быть предусмотрены мероприятия по усилению прочности, устойчивости и пожарной безопасности здания в целом, его отдельных элементов и инструкций. Если расчеты показали, что усиление конструкций не дает положительного эффекта, то необходимо предусмотреть замену старых на более эффективные типы новых конструкций.

Все расчеты конструкций  должны вестись с учетом им грузок и воздействий, изложенных в СНиП от 1.07.85. Конструирование элементов здания, выпиленных из различных материалов (металл, древесина, гидроизоляционный ковер и др. материалы) должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП (часть 2 группа О'Л).  Конструкции, соответствующие всем требованиям СНиП и предполагающие восприятия новых нагрузок, могут быть использованы в реконструируемых здании

 

Если надо очень сильно повысить нагрузку на конструкции здания (замена деревянных перекрытий на железобетонные), то проводят разгрузку существующих фундаментов за счет выносных опор. Эти висячие сваи делают путем вдавливания готовых свай (но только не путем забивки, чтобы не повредить здание) или путем нагнетания раствора в скважины под давлением. Куст свай объединяют ростверком, который прочно соединяют с существующим фундаментом.

 

Деформированные   стены   зданий,   допускающие  дальнейшую эксплуатацию объекта, но имеющие трещины, берут в обвязочные пояса. Эти пояса рассчитывают  на  растягивающие  усилия.   Их  делают вертикальными и горизонтальными. Вертикальный тип поясов состоит из вертикальных швеллеров и тяжей из круглой стали. Швеллера накладывают на стены или утапливают, если стена очень  «толстая»,  в штрабы. Тяжи прокладывают  в толще перекрытия.   Нижний ряд тяжей устанавливают на уровне перекрытия над  подвалом или обреза стен у фундаментов. Для включения  в  работу  всей конструкции  тяжи  напрягают путем  затягивания их  по резьбовому  соединению вертикальным поясом.

Обвязочный пояс горизонтального типа делают замкнутым  по всему периметру этажа. Эти  пояса выполняются из круглой стали, закрепленной на хомутах ХЖ углам здания. Их располагают в плоскости перекрытий и последовательно напрягают снизу вверх специальными муфтами путем навинчивания на резьбовых соединения.

 

Часто применяют  электротермическое напряжение. В нагретом состоянии пояса закрепляют на муфты, а в процессе остывания их длина сокращается и обвязка, как обруч на бочке, плотно обтягивает стены, не давая им развалиться (рис. 48).

 

 рис. 48:

б — накладные  горизонтальные пояса; 4 — стержень-затяжка; 5 — уголок;  6 — затяжная муфта; 

7 — два взаимно  перпендикулярных отверстия для рычагов;  8 — костыли с шагом 0,7 м

 

 

 

 

 

Усиление каменных конструкций 
реконструируемых и поврежденных зданий

Производство работ по усилению каменных конструкций реконструируемых и поврежденных зданий производится в соответствии с рабочими чертежами  и проектом производства работ.

Перед усилением каменных конструкций следует подготовить  поверхность: произвести визуальный осмотр и простукивание кладки от грязи  и старой штукатурки, удалить частично разрушенную (размороженную) кладку.

Усиление каменных конструкций  методом инъекций в зависимости  от степени повреждений или требуемого повышения несущей способности  конструкций следует выполнять  на цементно-песчаных, беспесчаных  или цементно-полимерных растворах. Для цементных и цементно-полимерных растворов необходимо применять  портландцемент марки М400 или М500 с тонкостью помола не менее 240 см2/г. Цементное тесто должно быть нормальной густоты в пределах 20 — 25%.

При изготовлении инъекционного  раствора необходимо производить контроль его вязкости и водоотделения. Вязкость определяют вискозиметром ВЗ-4. Она  должна быть для цементных растворов 13 — 17 с, для эпоксидных 3 — 4 мин. Водоотделение, определяемое выдержкой раствора в  течение 3 ч, не должно превышать 5% общего объема пробы растворной смеси.

При усилении каменных конструкций  стальными обоймами (уголками с хомутами) установку металлических уголков  следует выполнять одним из следующих  способов:

1. на усиливаемый элемент в местах установки уголков обоймы наносят слой цементного раствора марки не ниже М100. Затем устанавливают уголки с хомутами и создают в хомутах предварительное натяжение усилием 10 — 15 кН;
2. уголки устанавливают без раствора с зазором 15 — 20мм, зафиксированными стальными или деревянными клиньями, создают в хомутах натяжение усилием 10 — 15 кН. Зазор зачеканивают жестким раствором, удаляют клинья и производят полное натяжение хомутов до 30 — 40 кН.

При обоих способах установки  металлических обойм создают  полное натяжение хомутов через 3 сут после их натяжения.

Усиление каменных конструкций  железобетонными или армированными  растворными обоймами следует выполнять  с соблюдением следующих требований:

• армирование выполнять связанными каркасами. Каркасы усиления должны фиксироваться в проектном положении при помощи скоб или крюков, забиваемых в швы кладки с шагом 0,8 — 1,0м в шахматном порядке. Не допускается соединять плоские каркасы в пространственные точечной сваркой вручную;
• для опалубки следует применять разборно-переставную опалубку, щиты опалубки должны быть соединены жестко между собой и обеспечивать плотность и неизменяемость конструкции в целом;
• бетонную смесь укладывать ровными слоями и уплотнять вибратором, не допуская повреждения монолитности усиливаемого участка кладки;
• бетонная смесь должна иметь осадку конуса 5 — 6см, фракция щебня — не более 20мм;
• распалубку обойм производить после достижения бетоном 50% проектной прочности.

При усилении каменных стен стальными полосами при наличии  штукатурного слоя необходимо выполнить  в нем горизонтальные штрабы глубиной, равной толщине штукатурного слоя, и шириной, равной ширине металлической  полосы — 20мм.

При усилении каменных стен внутренними анкерами необходимо отверстия  в стене под анкера инъекцировать  раствором.

Основные скважины под  анкера следует располагать в  шахматном порядке с шагом 50 — 100см при ширине раскрытия трещин 0,3 — 1мм и 100 — 200см при раскрытии  трещин 3мм и более. В местах концентрации мелких трещин следует располагать  дополнительные скважины.

Скважины необходимо сверлить на глубину 10 — 30см, но не более 1/2 толщины  стены.

При усилении каменных стен стальными предварительно напряженными тяжами точное усилие натяжение тяжей  следует контролировать при помощи динамометрического ключа или измерением деформаций индикатором часового типа с ценой деления 0,001мм.

При установке тяжей в  зимнее время в не отапливаемых помещениях необходимо летом подтянуть тяжи с учетом перепада температур.

Кирпичные стены.

Причины образования трещин.

 

Чаще всего кирпичные  стены требуют ремонта при  образовании в них трещин.

Основные причины образования  трещин в стенах дома:

1. усадка здания после строительства в течение 1...1,5 лет;
2. деформация фундаментов вследствие замерзания и неравномерного оттаивания грунтовых вод;
3. недостаточная глубина заложения фундаментов;
4. неодинаковая несущая способность грунта в пределах дома и, следовательно, неравномерная осадка различных его частей;
5. деформация балочного перекрытия;
6. различная нагрузка на грунт частей дома, например, пристройка к дому без деформационного шва;
7. чрезмерная нагрузка от перекрытия.

 

 

Причины образования трещин в кирпичных стенах

 
Рис. 1. Недостаточная глубина заложения фундамента.

 

 
Рис. 2. Оседание грунта неодинаковой несущей способности: 
1 - грунт меньшей несущей способности; 2 - грунт большей несущей способности.

 
Рис. 3. Образование трещин в стенах из-за прогиба балочного перекрытия.  
Рис. 4. Образование трещин в кирпичных стенах из-за отсутствия деформационного шва между основным зданием и пристройкой.

 

 

 
Рис. 5. Образование трещин в стенах из-за воздействия на конструкцию перекрытия повышенных нагрузок.

 

Трещины, расширенные сверху, обычно образуются от оседания фундаментов  со стороны трещины, расширенные  снизу - от оседания средней части  дома.

 
Рис. 6. Анализ трещин в каменных стенах с помощью фиксаций бумажными лентами: 
1, 2 - повреждение ленты соответственно с большим и небольшим смещением; 3 - ленты без смещения; 4 - трещина.

 

Частая причина образования  трещин — усадка дома. Для определения причин и фиксации процесса образования и увеличения трещин на них наклеивают бумажные или гипсовые ленты с указанием даты крепления. Если лента не разорвется в течение месяца и более, то усадка закончилась и можно заделать трещины, если же продолжает рваться, то надо искать другие причины образования трещин.

 

Способы ремонта  кирпичных стен

 

 
Рис. 7. Конструкции креплений при перекладке больших участков стены: 
1 - лежни; 2 - затяжка; 3 - стойки; 4 - подкладка под стойки (швеллер или деревянный брус); 5 - металлические балки; 
А, Б, В - зоны различных нагрузок при трансформации стены.

 

1. Усиление стены металлическими накладками

 

 
Рис. 8. Усиление кирпичной стены металлическими накладками при отрыве угла.

Рис. 9. Усиление кирпичной стены  металлическими накладками при отрыве поперечной стены.

 

 
Рис. 10. Усиление кирпичной стены металлическими накладками при разрыве стены.

 

При незначительном числе  разрушающих трещин, образовавшихся после усадки здания, с наружной и внутренней сторон стены устанавливают  металлические накладки и крепят их между собой болтами.

 

2. Усиление и замена опор

 
Рис. 11. Усиление опоры кирпичной кладкой: 
1 - старая опора; 2 - новая кирпичная кладка; 3 - арматура; 4 - полосовая сталь; 5 - бетон; 6 - стальные уголки.

 

Поврежденную опору усиливают  кирпичной кладкой, в каждый 4-ый постелистый шов которой закладывают  арматуру из стали диаметром 3...8 мм.

Усилить опору можно стальными  уголками, связанными полосовой сталью, с последующей облицовкой бетоном.