Данная статья посвящена рассмотрению общих вопросов проектирования и усиления металлических конструкций, дан краткий анализ причин, вызывающих необходимость усиления, и приведены сведения об основных методах, приемах и способах его осуществления, а также рассмотрены ситуации, в которых может быть необходимо усиление конструкций.
Развитие архитектуры и строительных конструкций в целом ведет к масштабности строительных конструкций. Это, в свою очередь, ведет к увеличению нагрузок и сложности расчетов. Зачастую происходит такое, что из-за сложности расчетов происходят ошибки, связанные с человеческим фактором. Даже несмотря на развитие компьютерных технологий и появление машинных способов расчета, зачастую возникают ошибки, приводящие к необходимости усиления конструкций.
Также усиление металлических конструкций часто встречается при реконструкции зданий и сооружений.
Целью работы явилось изучение работы металлических конструкций в сложных условиях, где конструкции нуждающихся в усилении.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
– изучить нормативную и техническую литературу
– изучить возможные варианты усиления конструкций
– проанализировать возможные варианты усиления конструкции.
Усиление металлокаркаса промышленных зданий часто выполняется с помощью оттяжек с предварительным напряжением, что позволяет получить достаточно хороший эффект. Но для этого необходимы тяжелые анкерные устройства. Также должны быть увеличены площади для застройки. Лучший эффект дают тяжи, закрепленные к другим зданиям, которые отличаются большей устойчивостью. Для их натяжения могут использоваться самые разные способы, например, электротермический. Эффективность данного усиления можно проконтролировать следующим образом. При горизонтальных нагрузках наблюдаются смещения каркаса, например, его верхних узлов. После проведения усиления они должны уменьшиться.
Усиление металлокаркаса, который имеет вид продольных и поперечных рам, производится путем установки диагональных жестких связей в виде креста. При невозможности их использования применяются жесткие распорки, которые называются ригелями. Для повышения прочностных характеристик ригелей применяются балки, полученные методом проката или сварки. Путем приварки под нагрузкой эти балки подводятся под ригели.
Рис[КТН1]. 1. Варианты усиления металлических конструкций
Частым вариантом использования усиления является увеличение поперечного сечения. При недостаточном моменте сопротивления при расчете элемента на прочность производится приварка элементов с двух сторон. В случае двутавра, может быть усилена стенка, либо полки.
Рис. 2. Формула проверки прочности сечения при центральном растяжении
На рисунке 2 можем увидеть, что при увеличении поперечного сечения элемента, напряжение в нем уменьшается.
Рис. 3. Вариант усиления узла фермы
Стропильные и подстропильные фермы часто усиливаются затяжками по нижним поясам, тем самым уменьшая воздействие на растянутый нижний пояс и воспринимая часть нагрузки на себя.
Также частым видом усиления узлов является усиление дополнительными монтажными сварными швами, либо реже болтами.
Рис. 4. Усиление узла фермы 1-болтами, 2- сварными швами
Дополнительный сварной шов наваривается непосредственно на объекте на готовую конструкцию. Такой шов является монтажным и обладает намного меньшими прочностными и качественными характеристиками.
Также при недостаточных сечениях верхнего сжатого пояса фермы, они могут быть усилены дополнительными стойками, уменьшающими их расчетную длину. Помимо дополнительных элементов, конструктивная схема фермы может быть изменена установкой затяжек.
Часто при усилении элементов ферм происходит за счет создания закрытого коробчатого сечения. Такое часто встречается в фермах, изготовленных из уголков. Закрытые коробчатые сечения лучше работают на сжатие и зачастую имеют одинаковые радиусы инерции в обоих направлениях. Это помогает эффективно работать сечению при выходе нагрузки из плоскости, что может встречаться в старых конструкциях, требующих срочного усиления.
Рис. 5. Усиление узла фермы путем изменения конструктивной схемы с помощью 1- установки дополнительных стоек, 2- установкой затяжки по нижнему поясу
При потере местной устойчивости элементов, например, в балке, может быть произведена установка дополнительных ребер жесткости в балке.
Рис. 6. Установка ребер жесткости в прокатной балке
В данной статье был изучен вопрос необходимости усиления металлических конструкций. Были рассмотрены ситуации, требующие конструктивного вмешательства, зачастую даже такие как изменение расчетной схемы. Были рассмотрены разные способы усиления металлических конструкций. Все принципы усиления в основном связаны с увеличением восприятия усилий поперечным сечением или самим элементом.[КТН3]
Литература:
- Бельский М. Р. Усиление металлических конструкций под нагрузкой. 1975г.
- В. В. Михайлов. «Усиление стальных строительных конструкций».
- Кикин А. И., Васильев А. А. «Повышение долговечности металлических конструкций промышленных зданий».
- В. В. Михайлов. «Расчет усиления стальных строительных конструкций».
- Методические рекомендации по технологии усиления металлических конструкций на реконструируемых объектах, 1984г.
- И. С. Ребров. Усиление стержневых металлических конструкций.
- В. Н. Валь, Е. В. Горохов, Б. Ю. Уваров «Усиление стальных каркасов одноэтажных производственных зданий при их реконструкции».
- В. В. Кузнецов. «Металлические конструкции. Стальные сооружения, конструкции из алюминиевых сплавов. Реконструкция, обследование, усиление и испытание конструкций зданий и сооружений».
[КТН1]На рисунке имеются обозначения. Необходимо оформить под рисунком разъяснение обозначеняе 1-???,2-????,3-????,4-????,5-????.
Рисунок сканировали из источника( не сами чертили) должна быть ссылка на источник. ССылки оформляют в квадратных скобках , например [1]
[КТН2]Что помешало самостоятельно объяснить элементы формулы? ССылок нет на источники
[КТН3]Это ЗАКЛЮЧЕНИЕ?
