Усиление железобетонной колонны металлической обоймой

8 апреля, 202211 апреля, 2022 - admin

Колонна представляет собой вертикальную конструкцию, которая может изготавливаться из металла, дерева, бетона, иных материалов. Колонны могут выполнять декоративные функции, либо являться несущими конструкциями, т.е. выступают опорой для перекрытий, воспринимают нагрузки. Усиление колонн может потребоваться ввиду их износа или повреждений, либо для увеличения несущей способности.

Читайте в этом материале, какие варианты усиления конструкций может использовать проектировщик, по каким проектам проводятся указанные работы, как правильно рассчитать допустимые нагрузки.

Что такое несущие колонны и какие бывают

Колонны обычно возводятся в виде цилиндрических столбов, а их несущие характеристики сочетаются с декоративными функциями. Колонны могут располагаться по периметру помещения или здания, находится в центральной части больших площадей. Чаще всего такой элемент архитектуры применяется в общественных и торговых объектах, тогда как в жилых домах его можно встретить редко.

По основным материалам и свойствам несущие колонны подразделяются на следующие виды:

Уважаемые КЛИЕНТЫ!

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 Москва (наш адрес)

8 Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

деревянные опоры (чащей всего встречаются в домах старой застройки, так как у дерева есть ограниченный ресурс нагрузок);
каменные, бетонные колонны – могут быть монолитными или сборными;
металлические, железобетонные – основную нагрузку в них воспринимают металлические элементы, стержни, арматура.

По внешнему виду колонны могут быть круглыми, квадратными и прямоугольными, что обусловлено декоративными свойствами или специальным способом усиления. Помимо обеспечения безопасности перекрытий, колонны могут устанавливаться как опоры для балконов, террас, лоджий, антресолей. Помимо характеристик основного материала для колонн, важное значение для их прочности имеет грамотное распределение нагрузок между всеми конструкциями здания или помещения, особенности установки на пол или фундамент.

Нормативные акты

Для усиления любых несущих конструкций проводится обследование здания, подготовка проекта и рабочей документации. Помимо общих сводов правил, ГОСТ и СНиП на разные типы объектов, для работы с несущими колоннами будут применяться:

СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции ();
ГОСТ 18979-2014 Колонны железобетонные для многоэтажных зданий ();
другие нормативные акты, соответствующие типу колонн.

Усиление несущих конструкций происходит в существующем здании. Поэтому нужно заказывать проект реконструкции, если колонны будут полностью или частично меняться, восстанавливаться, либо работы предусматривают изменение параметров здания. Также работы по усилению колонн могут потребоваться при капительном ремонте объекта, перепланировке здания или помещения.

Простым языком

Ремонт на колоннах с декоративными целями можно проводить вообще без проекта. Такие работы могут заключаться в окраске или восстановлении покрытия, т.е. без изменения несущих характеристик. Целью усиления несущих конструкций может являться:

восстановление после чрезвычайных ситуаций (пожары, землетрясения, иные катаклизмы);
выявление дефектов в ходе плановых или внеочередных осмотров, если есть угроза ухудшения несущей способности;
проведение реконструкций, в том числе возведение дополнительных этажей и надстроек (в этом случае нужно усиливать конструкции всего здания, так как вес вышерасположенных элементов многократно увеличивается);
изменение функциональных характеристик и назначения здания, что приведет к увеличению нагрузок на перекрытия;
изменение планировки здания и помещений, в результате чего колонна может воспринимать дополнительные нагрузки за счет демонтажа других конструкций.

Классификация методов усиления конструкций. Усиление металлических конструкций может осуществляться следующими методами (рис. 7.8): введением дополнительных ненапрягаемых элементов; введением предварительно напрягаемых гибких н жестких элементов; подведением дополнительных разгружающих элементов (конструкций); усилением стыковых соединений конструкций и их элементов; исключением элементов из конструкций.

Для повышения несущей способности отдельных элементов и их соединений используют такие методы усиления: постановку дополнительных деталей, включаемых в совместную работу с усиливаемыми элементами; усиление сварных, заклепочных и болтовых соединений элементов.

Технология усиления металлических конструкций. Ниже рассмотрены наиболее характерные примеры усиления стальных конструкций различными методами.

Усиление колонн промышленных зданий дополнительными ненапрягаемыми элементами. Работа по усилению колонн дополнительными ненапрягаемыми элементами (рис. 7.9), повышающими несущую способность усиливаемых конструкций, выполняется в следующей технологической последовательности.

Сначала колонну освобождают от коммуникаций, элементы усиления размещают в зоне работ, отключают троллеи мостового крана в рабочей зоне, устанавливают приставную лестницу с площадкой или обстраивают колонну подмостями, в узлах, расположенных выше конструкций, закрепляют монтажные блоки и устанавливают электролебедки, а также подготавливают поверхности ветвей колонны. Затем частично снимают действующую на колонну нагрузку (ограничивают зону работы мостового крана, освобождают конструкции покрытия от временных нагрузок — пыли, снега) и приваривают к усиливаемой колонне фиксаторы, служащие для выверки и временного закрепления элементов усиления, с шагом 600—1000 мм в соответствии с шагом отверстий под них на усиливающих элементах.

После этого устанавливают элементы усиления в проектное положение, закрепляя их струбцинами или совмещая отверстия с фиксаторами, и временно закрепляют их с помощью клиньев, после чего можно выполнять расстроповку элементов усиления. Работа заканчивается закреплением усиливающих деталей путем сварки (сначала проектные сварные швы в концах элементов, а затем по всей длине элементов), покрытием антикоррозийным составом неокрашенных частей усиленной колонны и усливающих элементов и, наконец, снятием блоков, разборкой подмостей и удалением электролебедки.

Усиление ферм дополнительными ненапрягаемыми элементами.

Несущую способность элементов верхнего пояса фермы можно увеличить постановкой шпренгельных элементов (рис. 7.10). Работы выполняют в следующей последовательности: подготавливают поверхность усиливаемых элементов фермы в местах примыкания шпренгельных конструкций, снижают нагрузки на ферму путем освобождения покрытия от временных нагрузок (пыли, снега); устанавливают по разметке узловые фа-сонки и фиксируют их проектное положение вначале прихватками, а затем приваривают проектными швами; поднимают и устанавливают шпренгели в проектное положение и временно закрепляют их на болтах грубой точности; в узлах крепления шпренгельных элементов накладывают сварные швы в соответствии с проектом; покрывают антикоррозийными составами неокрашенные части усиленных конструкций и шпренгельные элементы.

Все операции по усилению фермы необходимо производить с помощью лестницы с люлькой, которая перемещается вдоль фермы по направляющему канату (рис. 7.10, а). При этом концы канатов крепят к вертикальным связям и фиксируют сжимами (не менее трех на один конец). Для подъема рабочих на усиливаемую ферму используют приставные лестницы, а для перехода по ферме на высоте 1— 1,2 м от нижнего пояса натягивают страховочный трос.

Подъем элементов усиления выполняют с помощью монтажного блока, навешиваемого на прогон горизонтальных связей по верхним поясам и лебедки (рис. 7,10, а). После окончания работ по усилению в одной или двух соседних панелях монтажный блок переносится в следующий узел, а лестница с люлькой перемещается к новому месту, где они крепятся к верхнему и нижнему поясам. Иногда усиление и ремонт стропильных ферм производят с использованием высоких площадок-опор.

При наличии в цехе мостовых кранов работы производятся в такой последовательности: на мостовом кране устанавливают настил и на нем раскладывают элементы подмостей; мостовой кран устанавливается под усиливаемой фермой; отключаются троллеи мостового крана в пределах опасной зоны; с помощью блоков и электролебедки на мостовом кране устанавливаются подмости (рис. 7.10, б) с закреплением их в соответствии с ППР и обеспечением их жесткости и устойчивости; проводятся работы по усилению ферм постановкой шпренгельных элементов (аналогично описанному выше); снимают подмости с мостового крана, отводные блоки и лебедки.

Усиление пролетных конструкций предварительно напряженными гибкими затяжк а м и. Работы могут выполняться без снижения нагрузки, но с обязательным исключением динамических воздействий в период выполнения сварочных работ.

Усиление подкрановых балок (рис. 7.11) выполняют так: сначала отключают троллеи с обеих сторон подкрановых балок в пределах зоны работ; подготавливают поверхности нижнего пояса балки в местах опирания затяжки и просверливают отверстия в нижнем поясе для крепления опорных частей затяжки и фиксаторов. Затем устанавливают на болтах грубой точности опорные узлы затяжки (опорную плиту, ребра жесткости и упорную планку с прорезью), приваривают опорные плиты к нижнему поясу балки и устанавливают затяжку с помощью лебедок и монтажных блоков. После этого закрепляют фиксатор к нижнему поясу балки на болтах грубой точности, приваривают, а концы затяжки закрепляют приваркой шайбы к упорным планкам. Заканчивается работа выполнением напряжения затяжки оттарированными динамометрическими ключами. При этом сначала создается напряжение конструкции усилием до 50 % проектного значения и после 10-минутной выдержки с осмотром конструкции усилие напряжения доводится до 100 % проектного.

Примерно в аналогичной технологической последовательности проводятся работы по усилению несущих ферм с использованием затяжки и стоек шпренгеля, а также по усилению несущих балок жесткими напрягаемыми элементами.

Усиление и замена конструкций подведением временных и постоянных опор. Напряженное состояние стержневых систем ферм регулируют приложением внешнего расчетного усилия в заданном узле с помощью инвентарной разгружающей опоры в такой технологической последовательности (рис. 7.12): сначала выполняют усиление узла, в котором будет производиться поддомкрачивание (если это требуется по результатам расчета); устанавливают инвентарную опору под пролетным строением (непосредственно под требуемым узлом) и на опору навешивают лестницы с площадками. Затем с помощью домкратов выбирают зазор между траверсой инвентарной опоры и узлом фермы, к которому требуется приложить внешнюю силу, и к траверсе инвентарной опоры закрепляется на болтах нижняя связевая распорка галерей.

Далее поддомкрачивают узел фермы на расчетное усилие и тем самым на элементе фермы, требующем усиления или замены, создают нулевое усилие. При этом элементы фермы разгружают в два этапа (50 и 100 % расчетного значения). После полного выключения элемента из работы выполняют его усиление (прикрепляют дополнительные элементы) или полностью его заменяют.

При включении в работу элементов сначала снижают давление в домкратах до величины, от которой начиналось поддомкрачивание узла, а затем снимают болты, крепящие связевую распорку к траверсе, и доводят давление в домкратах до нулевого значения. При этом зазор между конструкцией фермы и траверсой инвентарной опоры должен быть не менее 50 мм. После этого демонтируют инвентарную опору.

Разрешены ли изменения несущих колонн и как получить разрешение на их усиление

Так как любые работы по изменению несущих конструкций могут повлиять на безопасность здания, разрешения и согласования нужно получать по следующим направлениям:

на любые виды работ требуется согласие собственников объекта;
если работы проводятся в рамках реконструкции, нужно пройти экспертизу проекта, получить разрешение на строительство через стройнадзор;
если усиление предусмотрено в рамках перепланировки в многоквартирных домах, на проект нужно получить согласование жилищной инспекции;
для перепланировки с усилением колонн в нежилых зданиях проект утверждает сам собственник.

При любых изменениях несущих конструкций и усилении колонн нужно проводить обследования, разрабатывать проектную документацию. Выполнение работ без согласований и разрешений влечет применение административных санкций. Кроме того, собственника могут обязать вернуть конструкции в исходное состояние, если в ходе работ было допущено ухудшением их характеристик.

ТехЛиб СПБ УВТ

Ремонт 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.

Усиление колонн осуществляется главным образом увеличением сечения для обеспечения совместной работы существующего и дополнительного сечений.

Все вертикальные элементы работают на сжатие, но, в отличие от стен, колонны – стержневой элемент, испытывающий кроме сжатия и продольный изгиб.

Казалось бы, крайние колонны, находятся в менее сложных условиях по прилагаемой нагрузке, но как раз они испытывают неравномерное сжатие (внецентренное). В их случае намного сложнее включить в работу все сечение, если присутствуют негативные изменения в их работе.

Характерные дефекты и повреждения железобетонных колонн
Схема	Визуальное проявление	Причина
Продольные трещины по всему сечению	Перегрузка при центральном сжатии. Снижение прочности бетона
Продольные трещины в сжатой зоне	Перегрузка при малых эксцентриситетах, увеличение эксцентриситета (е). Снижение прочности бетона. Уменьшение диаметра сжатой арматуры вследствие коррозии
Нормальные трещины в растянутой зоне	Перегрузка при малых эксцентриситетах, увеличение эксцентриситета (е). Снижение прочности бетона. Уменьшение диаметра растянутой арматуры вследствие коррозии
Нормальные трещины в растянутой зоне. Продольные трещины в сжатой зоне	Перегрузка при малых эксцентриситетах, увеличение эксцентриситета (е). Снижение прочности бетона. Уменьшение диаметра растянутой и сжатой арматуры вследствие коррозии
Нормальные трещины	Большая гибкость колонны. Динамическая нагрузка вдоль или из плоскости колонны. Неправильное складирование и перевозка. Температурно-влажностные деформации бетона
Короткие трещины в местах опирания балок	Местное смятие бетона при перегрузке. Снижение прочности бетона. Отсутствие косвенного армирования
Усадочные трещины	Усадочные деформации бетона
Трещины вдоль арматуры, ржавые подтеки	Коррозия арматуры в результате нарушения защитного слоя бетона и воздействия агрессивных сред
Нормальные трещины в консолях	От действия изгибающего момента при перегрузке, увеличение эксцентриситета приложения нагрузки. Уменьшение диаметра арматуры вследствие коррозии
Наклонные трещины в консолях	От действия поперечной силы при перегрузке. Снижение прочности бетона. Уменьшение диаметра арматуры (хомутов и отгибов) вследствие коррозии
Сколы бетона на ребрах	Механические повреждения при перевозке и эксплуатации. Коррозия арматуры. Огневое воздействие
Отслоение лещадок бетона	Огневое воздействие. Коррозия арматуры. Давление новообразований (солей, льда)
Шелушение поверхности бетона	Воздействие агрессивных сред. Попеременное замораживание–оттаивание или увлажнение–высыхание

Основной задачей колонн, как любого сжатого элемента, является восприятие нагрузки, передаваемой от изгибаемых элементов – ригелей и балок.

Поэтому узел сопряжения вертикальных элементов с горизонтальными (оголовки и консоли колонн) – является наиболее важным при решении задачи сохранения пространственной жесткости сооружения, то есть надежности и долговечности здания.

Способы усиления колонн

Способ	Характеристика способа	Условия применения
Установка дополнительных опор Увеличение сеченияУстановка предварительно-напряженных каркасовУстановка предварительно нагретых стальных хомутов	Разгрузка существующей колонныНакладки, обетонированиеУстановка каркасов из уголков на прямоугольных колоннахПредварительно нагретые хомуты накладывают и в нагретом состоянии сваривают на каркасе усиления или непосредственно на бетоне	Временное усиление любых колоннУсиление любых колонн в зависимости от местных условийУсиление прямоугольных колонн, главным образом железобетонныхПрименимо для железобетонных колонн любого сечения

Усиление выполняется, как правило, с разгрузкой конструкции; усиление под нагрузкой с использованием сварки не производится, если напряжение в усиливаемой конструкции выше допустимого.

Усиление железобетонных колонн. Железобетонные и каменные конструкции часто приходится защищать от повреждений транспортными средствами. Так, в нижних частях колонн устанавливают корсеты из металлических уголков, скрепленных накладками, или колонны дополнительно обетонируют.

Если же надо восстановить или увеличить несущую способность колонн, то устанавливают каркасы по всей их высоте, дополнительную арматуру, скрепленную с основной арматурой, и повторно обетонируют их. Наиболее эффективно усиление колонн путем регулирования напряжений предварительно-напряженных каркасов.

Усиление железобетонных конструкций производится дополнительными стержнями-уголками, вверху и внизу скрепленными с опорными уголками в виде хомутов.

Усиление колонн

а — обетонированием нижней части; б — каркасом на нижней части; в — обетонированием по всей высоте; г — составным по высоте каркасом, напрягаемым с помощью распорных болтов; г(1) — колонна, усиленная по вар. г: 1 — опорные уголки; 2 — усиливаемая колонна; 3 — каркас из уголков; 4 — временные скрутки каркаса; 5 — опорные мостики с гайками; 6 — распорный болт с разносторонней резьбой на концах; 7 — стальные накладки

д — усиление каркасом путем стягивания его посередине высоты колонны; д(1) — усиленная колонна по вар. д: 1 — опорный уголок; 2 —колонна; 3 — каркас; 4 — стягивающий элемент; 5 — стальные накладки

е — усиление колонны предварительно нагретыми хомутами; ж — то же, с приваренными вертикальными стержнями: 1 — усиливаемая колонна; 2 — предварительно нагретые стальные хомуты; 3 — вертикальные стержни, приваренные к хомутам

Дополнительные уголки выполняют ломаными посередине; стягивая эти уголки стяжными болтами, их выпрямляют, напрягают и фиксируют приваркой планок. Возникшее при выпрямлении стержней усилие разгружает колонну. Недостатком данного способа является необходимость точного расчета длины стержней, чтобы при стягивании они приняли на себя усилие; бывает, что длинные стержни нельзя стянуть, выпрямить или они стягиваются без усилия.

Железобетонные обоймы со спиральной обмоткой обладают повышенной несущей способностью при центральном сжатии.

Если при капитальном ремонте перекрытия верхнего этажа решено разобрать, участки стены заменяют поэтажно без временных креплений после окончания монтажа нижележащего перекрытия.

Усиление консолей и оголовков железобетонных колонн
Установка горизонтальных тяжей	Установка наклонных тяжей
Подведение опорных столиков из швеллеров	Установка взаимно-стягивающихся тяжей
Устройство предварительно напряженной обоймы из арматурной стали	Устройство предварительно напряженной металлической обоймы
Устройство железобетонной обоймы	Устройство металлической обоймы

Конструктивное решение усиления простенков с помощью железобетонных и металлических обойм, известное как «рубашка», представляет собой незамкнутую с одной стороны обетонку. Рубашки рекомендуется применять в тех же случаях, что и обоймы, когда по каким-либо причинам не имеется возможности охватить усиливаемый элемент со всех четырех сторон, например колонна, примыкающая одной стороной к стене.

Усиление колонны железобетонной рубашкой

1 — усиливаемая колонна; 2 — рубашка; 3 — рабочая арматура рубашки; 4 — хомуты, 5 — ограждающая стена; 6 — сварка внахлестку хомутов к арматуре колонны

Железобетонные рубашки более эффективны и, когда возможно, следует применять их. Для небольшого усиления стен можно оштукатуривать их по стальной сетке с ячейками порядка 150х150 мм и сечением 4—6 мм.

При этом следует использовать апробированные способы крепления усиливаемой колонные к несущим стенам.

Крепление стен при отсутствии закладных деталей у колонн и стеновых панелей	Крепление стен при отсутствии закладных деталей у стеновых панелей
	Навеска стеновых панелей при смещении колонн

Крепление кирпичных стен к колоннам	Подведение опорных столиков под навесные панели

При соотношении сторон усиливаемого простенка или столба более 1:2,5 необходимо сквозное соединение усиливающих конструкций в середине таких опор. С помощью обойм несущую способность сечения можно повысить в 1,5— 2,5 раза.

При небольших размерах простенков и необходимости значительно увеличить их нагрузку в нем устраивают сердечник из железобетона или в виде металлического профиля.

Усиление колонн: а — железобетонная обойма; б — то же, со спиральной арматурой; в — металлическая рубашка с распором (исходное и проектное положения); / — рабочая арматура d=12—16 мм; 2— распределительная арматура d=6—10 мм: 3 — имеющаяся арматура; 4 — угловые накладки 50—80 мм: 5 — упоры уголковых накладок 50—80 мм; 6—стягивающие болты; 7 — полосовая сталь 50х5 мм

Усиление колонии железобетонной обоймой :

а — со стержневой арматурой; б — с жесткой наружной арматурой из уголков; 1 — усиливаемая колонна; 2 — обойма; 3 — продольная арматура обоймы; 4 — поперечная арматура обоймы; 5 — жесткая продольная арматура обоймы; 6 — опорные уголки жесткой обоймы

Изучение возможных способов усиления колонн показало, что применение предварительно-напряженных каркасов, которые разгружают, но не усиливают колонну, малоэффективно, так как не позволяет более полно использовать ее бетон на сжатие, особенно при малой нагрузке (около 10 кН), для колонн малой высоты (Н до 4 м) и большой жесткости (при отношении длины колонны к радиусу ядра ее сечения (l/r

Получите расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

Что такое несущие колонны и какие бывают

По основным материалам и свойствам несущие колонны подразделяются на следующие виды:

Уважаемые КЛИЕНТЫ!

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 (499) 322-05-14 — Москва (наш адрес)

8 (812) 425-35-90 — Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

деревянные опоры (чащей всего встречаются в домах старой застройки, так как у дерева есть ограниченный ресурс нагрузок);
каменные, бетонные колонны – могут быть монолитными или сборными;
металлические, железобетонные – основную нагрузку в них воспринимают металлические элементы, стержни, арматура.

Нормативные акты

СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции (скачать);
ГОСТ 18979-2014 Колонны железобетонные для многоэтажных зданий (скачать);
другие нормативные акты, соответствующие типу колонн.

Простым языком

восстановление после чрезвычайных ситуаций (пожары, землетрясения, иные катаклизмы);
выявление дефектов в ходе плановых или внеочередных осмотров, если есть угроза ухудшения несущей способности;
проведение реконструкций, в том числе возведение дополнительных этажей и надстроек (в этом случае нужно усиливать конструкции всего здания, так как вес вышерасположенных элементов многократно увеличивается);
изменение функциональных характеристик и назначения здания, что приведет к увеличению нагрузок на перекрытия;
изменение планировки здания и помещений, в результате чего колонна может воспринимать дополнительные нагрузки за счет демонтажа других конструкций.

Это далеко не полный перечень причин, по которым возможно усиление колонн или других конструкций. Нередко меры по усилению вызваны нормативным или фактическим износом, что позволит продлить срок полезной эксплуатации здания.

Получите расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

Комментарий специалиста. Самовольно проводить какие-либо работы на несущих конструкциях категорически запрещено. Такой ремонт изначально влечет угрозу для прочности и устойчивости здания, причинения вреда людям и имуществу. Исключение составляют только декоративные колонны, которые вообще не используются как опоры для покрытий или перераспределения нагрузок. Определить, является ли колонна несущим элементом здания, могут только профессиональные специалисты.

Усиление несущих колонн может предусматриваться проектами реконструкции, перепланировки, капитального ремонта.Разрешены ли изменения несущих колонн и как получить разрешение на их усиление

на любые виды работ требуется согласие собственников объекта;
если работы проводятся в рамках реконструкции, нужно пройти экспертизу проекта, получить разрешение на строительство через стройнадзор;
если усиление предусмотрено в рамках перепланировки в многоквартирных домах, на проект нужно получить согласование жилищной инспекции;
для перепланировки с усилением колонн в нежилых зданиях проект утверждает сам собственник.

Варианты и методы усиления несущих колонн

Выбор вариантов усилений несущих колонн зависит от характеристик основного материала, степени повреждений или увеличения нагрузок. Помимо усиления самих колонн, может потребоваться укрепление их основание, т.е. мест соединения с фундаментом или полом. К самым распространенным способам усиления несущей способности колонны относится:

увеличение сечения за счет наращивания арматуры по периметру колонны, устройства обойм и рубашек, заливки бетоном;
установка стальных обойм, которые скрепляются между собой металлическими планками (для повышения надежности может применяться механическое скрепление металла и бетона);
обжатие колонны обоймами из композитных материалов, специальных сеток;
установка дополнительных опор и балок, снимающих часть нагрузки с колонны;
возведение каркасов вокруг колонны, заливка бетоном;
замена отдельных элементов сборной колонны.

При выборе варианта усиления нужно учитывать, что работы могут привести к ухудшению внешнего вида колонны. Если конструкции находятся вне поля зрения посетителей и сотрудников, этот фактор неважен. Однако если колонна находится посреди основных площадей, дополнительно учитываются способы сохранения или улучшения внешнего вида.

Вариант усиления несущих колонн с применением армирования металлической сеткой.Что обследуется в здании для проектирования усиления колонн

Для подготовки обоснованного проекта нужно обследовать здание, определить необходимость и целесообразность усиления, собрать исходные данные и расчеты для проектирования. От результатов обследования зависит выбор возможных решений для усиления, либо принятие решения о полной замене (восстановлении) колонн.

Изучение документации на здание и несущие конструкции

После подготовки технического задания и договора на проектирование, заказчик передает комплект документов на здание:

правоустанавливающие и кадастровые документы;
технический паспорт БТИ;
эксплуатационную и техническую документацию на объект, его инженерные системы;
материалы по ранее проведенным проверкам, в том числе по линии стройнадзора и жилинспекции;
планы, схемы, чертежи, другие графические материалы.

По документам можно сделать вывод о нормативном износе конструкций, местах размещения колонн, перечне необходимых обследований.

Визуальный и инструментальный осмотр

Прежде чем выбирать способ усиления колонн, нужно оценить их фактическое состояние. Также обследуются другие несущие конструкции и элементы здания, которые будут задействованы в ремонтных работах, либо могут воспринимать дополнительные нагрузки. Специалисты проводят следующие проверки:

осматривают колонны, перекрытия, полы, стены и фундаменты на предмет повреждений, трещин, прогибов, иных дефектов;
изучаются места соединения колонн с верхними и нижними перекрытиями, прочность оснований;
проводится инструментальное обследование, сканирование ультразвуком, металлодетекторами, иным оборудованием;
определяется возможность использовать колонны для эксплуатации с повышенными нагрузками, собираются данные для расчета и обоснования усилений.

По ходу обследований составляются акты, дефектные ведомости, делаются фототаблицы, схемы и чертежи. Эти сведения понадобятся для проектирования восстановительных работ, расчета новых нагрузок.

Усиление несущих колонн путем наращивания верхнего и нижнего оснований.Подготовка расчетов

Чтобы правильно выбрать и обосновать конструктивные решения по усилению колонн, нужно рассчитать новые нагрузки. Для этого изучается основной объем запланированных работ (например, возведение новых этажей или конструкций), оценивается возможность перераспределить часть нагрузки на другие элементы здания. При подготовке расчетов определяются меры усиления, достаточные для безопасной эксплуатации с повышенными нагрузками и без ухудшения несущих свойств.

Уважаемые КЛИЕНТЫ!

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 (499) 322-05-14 — Москва (наш адрес)

8 (812) 425-35-90 — Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

Комментарий специалиста. Вам не нужно самостоятельно проводить обследования и делать необходимые расчета. Заключив договор с компанией Смарт Вэй, вы получите полный комплекс услуг, от анализа документов до оформления готового проекта. Мы обеспечим соблюдение норм безопасности, поможем пройти необходимые согласования.

Документы и расчеты по итогам обследований

После завершения обследований в проектную организацию передаются документы и расчеты. Результаты осмотров и обследований оформляются в виде:

технических отчетов и заключений;
дефектных ведомостей, актов, протоколов;
расчетов допустимых нагрузок, рекомендации по местам и вариантам усиления.

Если проводилось лабораторное исследование состояния материалов, оформляются экспертные заключения и протоколы. Документы. которые будут использованы при проектировании, проверяются на стадии экспертизы и согласований.

Проектирование усиления несущих колонн

Содержание разделов проекта зависит от вида предстоящих работ (реконструкция, перепланировка, капитальный ремонт). Проектирование проходит по следующим этапам:

изучаются исходные данные и документы, результаты обследования и расчеты;
выбираются конструктивные и планировочные решения для усиления колонн, иных конструкций здания;
выбираются стройматериалы для проведения работ, определяются их характеристики;
заполняются разделы проекта с описанием и обоснованием по каждому решению;
составляются сметы и расчеты, проект организации строительства;
оформляются графические материалы – схемы, чертежи, планы.

При необходимости будет построена информационная модель здания, сделана визуализация. Это позволяет быстро и эффективно оценить результаты выбранных решений до проведения строительных работ. После завершения работы проект утверждается заказчиком, передается для дальнейших согласований.

Комментарий специалиста. Если усиление несущих колонн предусмотрено проектом реконструкции, при проведении работ будет осуществляться текущий строительный надзор. Поэтому по каждому факту отступления от проекта и рабочей документации могут выноситься предписания об устранении нарушений. От точного и своевременно устранения нарушений зависит не только безопасность здания, но и возможность его ввода в эксплуатацию после реконструкции.

Вариант усиления колонн с применением углеводородных пластических материалов.Как правильно составить ТЗ на проектирование для усиления несущих колонн

Техническое задание отдельно на усиление несущих колонн обычно не оформляется, так как это требуется только при выявлении повреждений и дефектов. Обычно усиление колонн требуется при проведении других работ, связанных с увеличением нагрузок. Если усиление необходимо при проведении реконструкции или перепланировки, техническое задание оформляется на общий проект. Помощь в разработке точного и правильного ТЗ окажут специалисты компании Смарт Вэй.

Как выбрать надежную компанию для проектирования

Проектированием решений для усиления несущих колонн должны заниматься профессионалы. Проектная организация должна состоять в СРО, иметь в своем штате архитекторов, инженеров, техников, иных профильных специалистов. Так как разработка усилений несущих колонн входит в единый цикл проектирования, компания должна располагать собственным оборудованием, специальным программным обеспечением. Нужно убедиться, что организация уже выполняла проектные работы такой сложности, чтобы избежать отказов в согласованиях. Всем этим критериям отвечает компания Смарт Вэй, поэтому вам гарантировано качество проектирования.

Сроки и стоимость проектирования

Процесс разработки усиления несущих колонн включает анализ документации, обследования и расчеты, описание и обоснование решений в проекте. Поэтому определить сроки и стоимость работы можно только с учетом характеристик и типа конкретного объекта, исходных данных на проектирование. Компания Смарт Вэй всегда предлагает выгодные условия сотрудничества и доступные расценки на проектирование. Уточнить эти моменты можно на предварительной консультации у наших специалистов.

Проблемы и сложности при проектировании усиления несущих колонн

Основные проблемы при разработке усилений несущих колонн связаны с их изношенным, поврежденным или иным ненадлежащим состоянием. Вместо усиления может потребоваться полная замена колонн и их оснований, что возможно только в рамках реконструкции. Также при проектировании могут возникнуть следующие проблемы:

Получите расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

большое количество несущих колонн, перекрытий и стен, которые будут задействованы при проведении работ, что значительно усложняет работу проектировщиков;
необходимость провести усиление отдельных колонн для части здания;
ветхое состояние других конструкций (например, стен и балок, на которые опирается перекрытие);
необходимость предусмотреть усиление несущих колонн на нижних этажах, чтобы перераспределить нагрузку всего здания.

Специалисты компании Смарт Вэй выберут оптимальные и эффективные решения для усиления несущих колонн. Это сэкономит ваше время и деньги, устранит проблемы при согласованиях и разрешениях.

Преимущества сотрудничества с нашей компанией

Заключая договор с нашей компанией, вы получаете гарантию качества, сопровождение на всех стадиях согласований, строгое соблюдение нормативной базы и условий ТЗ. Вы всегда можете убедиться в профессионализме и квалификации наших специалистов, изучить примеры по ранее выполненным работам до заключения договора. Обращайтесь, по всем возникшим вопросам вы получите бесплатную консультацию.

Кейсы нашей работы по проектированию усилений несущих колонн

Предлагаем вашему вниманию два примеры выполненных работ по усилению несущих колонн. Проекты были разработаны, согласованы и реализованы в 2019 году.

Кейс 1. Специалисты компании Смарт Вэй разработали проект усиления несущих колонн в торговом центре. В ходе работ был полностью сохранен дизайн мест общего пользования.

Кейс 2. Несущие колонны могут быть и в жилых помещениях. Ниже приведен пример усиления колонн, выполненный по проекту перепланировки. Уникальный внешний вид квартиры был сохранен практически в неизменном виде.

Калькулятор стоимости проектирования

(Если калькулятор стоимости не видно и для мобильных пользователей можно посмотреть здесь Выводы

Заказать проектирование любой сложности для усиления несущих колонн можно в компании Смарт Вэй. Подробнее об условиях сотрудничества можно узнать на бесплатной консультации по телефону.

Получите расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

При написании статьи использовали следующие материалы:

СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции (скачать);
ГОСТ 18979-2014 Колонны железобетонные для многоэтажных зданий (скачать);
Техническое задание.

Усиление железобетонных конструкций – эффективный способ продлить срок эксплуатации определенных элементов и всего здания в общем. Методов усиления разных конструкций, в зависимости от их назначения, особенностей эксплуатации, типа и состояния, задач работ и других условий, существует множество. И очень важно до начала реализации работ верно определить способ усиления, а потом все рассчитать и выполнить.

Увеличение несущей способности конструкций может быть выполнено без изменения напряженного их состояния либо конструктивной схемы (металлическая или железобетонная обойма, наращивание, железобетонная рубашка) либо с изменением напряженного состояния, самой конструктивной схемы (опираемые на сваи металлические балки, преднапряженные распорки, стойки, консоли, подкосы, горизонтальные шпрегельные/комбинированные затяжки).

Как правило, усиление железобетонной конструкции предполагает гораздо меньшие затраты в сравнении с полной заменой элементов новыми. Зачастую невозможность или сложность замены связана с необходимостью реализовывать дорогостоящие и масштабные строительные процессы (усилить фундамент или построить здание заново, к примеру). Немаловажно и то, что конструкции усиливают без остановки производства, эксплуатации помещений и здания либо же с кратковременными остановками.

Усиление чаще всего применяется для железобетонных колонн, фундаментов, плит перекрытий, ригелей. А вот подкрановые балки ЖБ обычно заменяют новыми вместо усиления. То же касается и ЖБ ферм, пришедших в аварийное состояние – их демонтируют и заменяют новыми (из металла часто) либо ремонтируют.

Самыми сложными считаются работы по упрочнению балок, фундаментов, ригелей. Меньше сложностей предполагает усиление железобетонных колонн, плит перекрытия. Независимо от того, какой элемент планируется усилить, любые работы обосновываются проектом.

Что такое несущие колонны и какие бывают

По основным материалам и свойствам несущие колонны подразделяются на следующие виды:

Уважаемые КЛИЕНТЫ!

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 Москва (наш адрес)

8 Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

деревянные опоры (чащей всего встречаются в домах старой застройки, так как у дерева есть ограниченный ресурс нагрузок);
каменные, бетонные колонны – могут быть монолитными или сборными;
металлические, железобетонные – основную нагрузку в них воспринимают металлические элементы, стержни, арматура.

Нормативные акты

СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции ();
ГОСТ 18979-2014 Колонны железобетонные для многоэтажных зданий ();
другие нормативные акты, соответствующие типу колонн.

Простым языком

восстановление после чрезвычайных ситуаций (пожары, землетрясения, иные катаклизмы);
выявление дефектов в ходе плановых или внеочередных осмотров, если есть угроза ухудшения несущей способности;
проведение реконструкций, в том числе возведение дополнительных этажей и надстроек (в этом случае нужно усиливать конструкции всего здания, так как вес вышерасположенных элементов многократно увеличивается);
изменение функциональных характеристик и назначения здания, что приведет к увеличению нагрузок на перекрытия;
изменение планировки здания и помещений, в результате чего колонна может воспринимать дополнительные нагрузки за счет демонтажа других конструкций.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Усиление бетонных конструкций может осуществляться с использованием разнообразных методов, предполагать проведение тех или иных мероприятий.

Функции и мероприятия по усилению ЖБ конструкций:

Увеличение поперечного сечения тех или иных компонентов конструкций – реализуется бетонированием слоями с армировочным каркасом, методом торкретирования, инъектирования раствора в опалубки.
Упрочнение несущих деталей за счет установки новых элементов – выполняется благодаря верному распределению давления, уменьшению воздействия на деталь за счет установки дополнительных элементов.
Увеличение технических характеристик ЖБ изделий за счет монтажа внешних каркасов армировочных – устанавливаются различные анкеры, швеллеры, армирование, бетонные пласты, преднапряженные детали, стальные листы и т.д.
Освобождение и точное распределение влияния за счет переноса его на другие детали конструкции – для этого добавляют новые консоли, модифицируют имеющиеся детали, подменяют детали с большой массой элементами с меньшим весом.
Монтаж специальных подошв, свай из бетона, упоров под землей – обычно применяют метод бурения отверстий алмазными сверлами в нужных местах с последующим заполнением их бетонным раствором. Так удается повысить стойкость подземных элементов.

Разрешены ли изменения несущих колонн и как получить разрешение на их усиление

на любые виды работ требуется согласие собственников объекта;
если работы проводятся в рамках реконструкции, нужно пройти экспертизу проекта, получить разрешение на строительство через стройнадзор;
если усиление предусмотрено в рамках перепланировки в многоквартирных домах, на проект нужно получить согласование жилищной инспекции;
для перепланировки с усилением колонн в нежилых зданиях проект утверждает сам собственник.

Проведение ремонта и восстановление кирпичной кладки

Вернуться к оглавлению

Воссоздание кирпичного покрытия расшивкой швов

Подготовка к оштукатуриванию кирпичной стены – проверка вертикальности стены.

Если произошло нарушение во внешнем слое кирпичной кладки в момент выветривания, наблюдается заметное снижение технических характеристик перекрытия, перегородки теряют свое главное предназначение. Устраняют подобные явления оштукатуриванием швов цементным составом.

Накануне проведения расшивки кирпич расчищается и промывается с использованием воды. После этого швы заполняются раствором и выравниваются специальными инструментами. Если на перемычках имеются отдельные щели, их упрочивают с помощью нагнетания в них текучих составов. В качестве примера можно использовать цемент, полимерцемент.

Перемычки арочного типа ремонтируют так: сначала с них убирается лишняя нагрузка, потом они перекладываются. Рядовые и клинчатые разновидности восстанавливают путем усиления подводок из перекрытий, выполненных из стали или железобетона.

Вернуться к оглавлению

Избавление от трещин в кирпичных перекрытиях

Наличие на перегородках здания небольших щелей позволяет использовать для этих целей бетонную смесь, при этом не следует забывать о предварительной расчистке стены. Если трещины очень глубокие и большого размера, поврежденное место следует переложить заново.

Вернуться к оглавлению

Реставрация участков с сильной степенью изношенности

Если несущие перекрытия изрядно износились, этот участок выкладывается заново. В результате стены полностью восстанавливают прежний облик. Такой способ помогает полностью ликвидировать изъяны поверхности.

Порядок проведения работ:

Заделка трещин в кирпичных стенах.

Сначала создается небольшое крепление временного типа, которое располагается чуть выше интересующего участка перекрытия.
Разрушенная часть демонтируется и перекладывается вновь. Здесь необходимо воспользоваться кирпичом и раствором М100.
Кладка проводится при полной посадке кладочного материала. Вверху граница разрушенной и восстановленной стены замазывается цементной смесью указанной ранее марки.
В процессе перекладывания перегородок можно использовать стальные клинья.
По мере возведения новой стены в рамках 50% проводится разбор временных креплений.

Советы!

Начиная мероприятия, касающиеся перекладки кирпичных стен, следует избавиться от причин, приводящих к таким изменениям.
Если несущие перекрытия не требуют их замены, их перекладывают, осуществив предварительную установку временных конструкций в несколько этажей.
Непостоянные сооружения следует убрать через 7 дней после того, как только закончится выкладка последних ярусов.
Перед проведением разгрузок выбранного участка в верхней его части с двух сторон укладываются балки разгрузочного вида, их бороздки пробиваются и заделываются пневматическим молотком. Щели вертикального характера замазывают эластичным цементом.

Вернуться к оглавлению

Варианты и методы усиления несущих колонн

увеличение сечения за счет наращивания арматуры по периметру колонны, устройства обойм и рубашек, заливки бетоном;
установка стальных обойм, которые скрепляются между собой металлическими планками (для повышения надежности может применяться механическое скрепление металла и бетона);
обжатие колонны обоймами из композитных материалов, специальных сеток;
установка дополнительных опор и балок, снимающих часть нагрузки с колонны;
возведение каркасов вокруг колонны, заливка бетоном;
замена отдельных элементов сборной колонны.

Вариант усиления несущих колонн с применением армирования металлической сеткой.

Для чего требуется усиление конструкций

Любые операции, призванные усилить железобетонные конструкции, выполняются с целью улучшения несущих характеристик, продления срока эксплуатации. Реставрируются разные изделия после длительного износа или при условии потери определенных свойств под воздействиям внешних негативных и иных факторов.

Причины, вызывающие необходимость усиления ЖБ конструкций и элементов:

Повышение нагрузки на элемент из-за усиления или замены конструкций, расположенных выше (надстройка сооружений, перестройка помещений).
Модернизация технологического оборудования и изменение технологических процессов в здании, что реконструируется.
Появившиеся приобретенные конструктивные дефекты, которые стали следствием неверной эксплуатации конструкций, разлива или разбрызгивания агрессивных жидкостей.
Эксплуатационный износ (когда несущая способность потеряна из-за воздействия вибрационных/динамических нагрузок, влияние агрессивной воздушной среды и иных факторов).
Случайные повреждения – когда выходят из строя отдельные элементы конструкции в процессе демонтажа, установки или транспортировки технологического оборудования.

Что обследуется в здании для проектирования усиления колонн

Изучение документации на здание и несущие конструкции

правоустанавливающие и кадастровые документы;
технический паспорт БТИ;
эксплуатационную и техническую документацию на объект, его инженерные системы;
материалы по ранее проведенным проверкам, в том числе по линии стройнадзора и жилинспекции;
планы, схемы, чертежи, другие графические материалы.

Дополнительные варианты

Использование швеллера. Многие строители для усиления конструкции применяют жесткий пояс, швеллер. Он помогает приостановить возможное разрушение перекрытий и не позволяет стенам растягиваться.

Схема временного усиления кирпичных стен.

Разновидности жестких поясов:

местные,
фиксируемые по периметру постройки,
общие,
употребляемые в целях ликвидации отрыва углов,
фиксируемые на точки разъединения двух стен,
определяемые на места появления разломов.

Для создания такого пояса требуется провести соответствующие действия:

вначале устанавливаются устройства с одной из сторон,
следом ремонтируется противоположная сторона.

Обустраивая пояса жесткости, важно выполнить установку стяжных болтов.

Армированная обойма. Восстановление кирпичной кладки, ликвидация щелей и предупреждение возникновения новых изъянов связываются с использованием армирования стен. Покрытие усиливается в момент, когда к работе подключаются арматурные каркасы, стержни, сетки, ж/б пилястры.

Арматурная сетка крепится анкерами или сквозными шпильками в просверленные отверстия.

Усиление сооружения арматурными сетками осуществляется так: этот материал фиксируется на заданный участок, с одной стороны. Она закрепляется в проделанные ранее отверстиях при помощи шпилек или анкерных болтов. Ее верхняя часть обмазывается цементным составом М100. Этот раствор заметно улучшает технические показатели основания. Штукатурный слой может достигать высоты до 40 мм.

Укрепляют угловые точки дополнительными стержнями. Если сетчатый механизм устанавливается с одной из сторон, его фиксируют болтами небольших размеров. Двустороннее покрытие предполагает фиксацию анкерными крепежами с сечением большого размера, до 12 мм через каждые 1000 мм.

Совет! Чтобы усилить объект, требуется использовать проектирование и обратиться за помощью к специалистам. В противном случае даже самые качественные материалы не улучшат ситуацию, а только ее усугубят из-за сильной нагрузки на фундамент и всю конструкцию.

Вернуться к оглавлению

Документы и расчеты по итогам обследований

технических отчетов и заключений;
дефектных ведомостей, актов, протоколов;
расчетов допустимых нагрузок, рекомендации по местам и вариантам усиления.

Проектирование усиления несущих колонн

изучаются исходные данные и документы, результаты обследования и расчеты;
выбираются конструктивные и планировочные решения для усиления колонн, иных конструкций здания;
выбираются стройматериалы для проведения работ, определяются их характеристики;
заполняются разделы проекта с описанием и обоснованием по каждому решению;
составляются сметы и расчеты, проект организации строительства;
оформляются графические материалы – схемы, чертежи, планы.

Комментарий специалиста. Если усиление несущих колонн предусмотрено проектом реконструкции, при проведении работ будет осуществляться текущий строительный надзор. Поэтому по каждому факту отступления от проекта и рабочей документации могут выноситься предписания об устранении нарушений. От точного и своевременно устранения нарушений зависит не только безопасность здания, но и возможность его ввода в эксплуатацию после реконструкции.

Вариант усиления колонн с применением углеводородных пластических материалов.

Разновидности ремонта

Кирпичные стены периодически требуют ремонта. В зависимости от повреждений применяются разновидности ремонтных работ, направленные на повышение их надежности:

Шпаклевание небольших трещин. Предварительно трещина очищается от пыли и грязи, промывается водой. После чего заделывается специальным цементным раствором, в состав которого входит мелкий песок и цемент.
Ремонт швов. Старый шов расчищается от раствора с помощью зубила или специального молотка. Специалисты приспособили для этого болгарку с кругом по бетону. Очищенный шов заполняется новым раствором и расшивается.
Окрашивание поверхности стены. Такой способ предохраняет стену от воздействия влаги и ветра, которые отрицательно влияют на сохранность конструкции.
Устройство гидроизоляции. В основном применяется для ремонта кирпичного фасада здания. Для этого на сухую поверхность стены наносится специальный состав на цементной основе.
Замена кладки. В результате длительной эксплуатации или воздействия внешних источников возникает необходимость в замене части кирпичной кладки. Перед данным видом ремонтных работ необходимо установить временное крепление для вышерасположенных конструкций. После чего произвести разборку подлежащего замене участка и выполнить кладку. Для этого применяется кирпич и раствор повышенной прочности, которые способны укрепить старую кладку. Для связки старой и новой кладки применяют полужесткий цементный раствор 100 марки. О том, как остановить трещину на доме, смотрите в этом видео:

При необходимости переложить перегородки их соединяют с капитальной стеной посредством стальных клиньев, которые забивают или «замораживают» в заранее подготовленные отверстия.

Как выбрать надежную компанию для проектирования

Проектированием решений для усиления несущих колонн должны заниматься профессионалы. Проектная организация должна состоять в СРО, иметь в своем штате архитекторов, инженеров, техников, иных профильных специалистов. Так как разработка усилений несущих колонн входит в единый цикл проектирования, компания должна располагать собственным оборудованием, специальным программным обеспечением. Нужно убедиться, что организация уже выполняла проектные работы такой сложности, чтобы избежать отказов в согласованиях. Всем этим критериям отвечает ]Смарт Вэй выберут оптимальные и эффективные решения для усиления несущих колонн. Это сэкономит ваше время и деньги, устранит проблемы при согласованиях и разрешениях.

Как усилить

Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.

Как усилить железобетонную конструкцию:

Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.

Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.

Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.

Кейсы нашей работы по проектированию усилений несущих колонн

Предлагаем вашему вниманию два примеры выполненных работ по усилению несущих колонн. Проекты были разработаны, согласованы и реализованы в 2021 году.

Кейс 1. Специалисты ]Смарт Вэй. Подробнее об условиях сотрудничества можно узнать на бесплатной консультации по телефону.

Получите расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

При написании статьи использовали следующие материалы:

СП 70.13330.2012 Несущие и ограждающие конструкции ();
ГОСТ 18979-2014 Колонны железобетонные для многоэтажных зданий ();
Техническое задание.

Общие сведения

Любые методы усиления железобетонных конструкций предполагают проведение ответственных и важных строительных операций, для реализации которых нужны определенные навыки проектирования, знания для совершения расчетов и т.д. С целью укрепления и реконструкции элементов могут применяться самые разные способы и действия.

Операции, связанные с усилением ЖБ конструкций, относятся к числу процессов повышенной сложности в сравнении с обычными монтажными работами. Ведь при восстановлении плит или перекрытий, фундаментов или ферм у мастера нет возможности понимать и видеть исходное положение конструкции, отсутствуют точные технические характеристики и т.д. Особенно это важно учитывать, когда речь идет о старых строениях, отсутствии информации касательно положения внутренних элементов, арматуры, реального распределения давления и т.д.

В связи с высоким уровнем рисков такие операции проводятся четко по инструкциям, с соблюдением техники безопасности, большим числом страховочных мероприятий. Учитываются специфические условия монтажа, со стесненным доступом инструментов, ограниченным пространством, невозможностью остановить работы.

Чтобы понизить уровень опасности и увеличить скорость проведения работ, все делают по предварительно составленному графику, с четким определением методик и планированием технологии.

Проведение работ контролируют специальные государственные службы, квалифицированные специалисты. Проекты требуют согласования в различных инстанциях, правильного оформления.

Основные способы усиления железобетонных конструкций:

Создание разгружающих конструкций с последовательным изменением статической схемы работы.
Наращивание сечений в формате обойм, набетонок, рубашек. Набетонку делают с 1 стороны, рубашку – с 3, обойму – с 4.

Создание разгружающих конструкций предполагает включение их в совместную работу с упрочняемой конструкцией прямо в ходе установки, производство останавливать не приходится, что во многих случаях является самым важным фактором.

Второй способ предполагает остановку процесса, частичную разгрузку конструкций для последующего загружения, а также включения в работу разного типа наращенных элементов. Метод достаточно трудоемкий, связан с мокрыми процессами бетонирования, предполагает дополнительное время (когда бетон набирает прочность), но зато универсальный.

Усиление железобетонных конструкций посредством ремонта защитного слоя бетона включает такие методы: замена/восстановление защитного слоя (частичная/сплошная), заделка отдельных раковин и выколов. Когда выполняют сплошную замену, увеличивают толщину защитного слоя (минимальное значение составляет 3 сантиметра для рабочей арматуры и 2 сантиметра для нерабочей арматуры и хомутов).

Замену защитного слоя реализуют в случаях, когда свойства монолита снижены, арматура покрыта коррозией, наблюдается отслаивание защитного слоя. Тогда старый слой удаляют полностью, арматуру зачищают от ржавчины, кладут новый защитный слой бетона.

ЖБ рубашки делают при серьезных разрушениях поверхностного бетонного слоя для защиты сооружения от дальнейшей деформации. Чтобы заделать значительные повреждения, применяют ручную штукатурку мастерком: укладывают, потом через час увлажняют водой, аккуратно присыпают сухим цементом, заглаживают кельмой, гладилками из металла/дерева.

Глубина выколотых зон не должна уменьшаться к краю углубления, должна составлять везде минимум 1 сантиметр, а переход выкола к целому защитному слою делают ступенью под углом 90 градусов.

Если объемы работ существенные, актуально использование торкретирования, когда бетон наносят под сильным давлением и создают прочный и плотный защитный слой. Когда монолит готовят к бетонированию, единичные трещины шириной больше 1 миллиметра разделывают прямоугольником, зачеканивают бетоном. Где отколы большие и видно арматуру, используют армирующую сетку с квадратами 2.5-10 сантиметров и сечением проволоки 0.5-6 миллиметров, крепя их к основной арматуре.

Чтобы повысить адгезию между новым/старым бетоном, делают прослойку клея К-153 (эпоксидно-тиоколовый). Бетон укладывают до момента, когда клей перестает быть липким.

Способы устранения трещин:

Создание защитных пленок/покрытий – если раскрытие трещин не больше 0.2 миллиметров. Покрытия такого типа создаются посредством окраски бетона синтетическими лаками, полимерцементными красками.
Герметизация трещин – их заполняют эластичными водонепроницаемыми материалами, метод подходит для трещин больше 0.3 миллиметра. Закрывается доступ влаги к трещине и арматуре, используются мастика и шприцы.
Поверхностная заделка – создают герметизирующую накладку, которая перекрывает дефект и усиливает сечение с трещиной, подходит для трещин от 0.2 миллиметров. Конструкция становится монолитной, способ реализуется инъектированием эпоксидным составом либо раствором цемента. Процесс выполнения работы: создание отверстий, установка ниппелей для подачи клея, герметизация трещины наклейкой стеклоткани, инъектирование нижнего и последующих ниппелей.
Прочностная заделка – полость трещины делают монолитной с использованием клея, подходит для трещин от 0.3 миллиметров, защищает от химической и атмосферной коррозии.

Самый распространенный метод упрочнения конструкций – это увеличение сечения посредством одностороннего наращивания либо создания всесторонних обойм. Такие способы усиления дают возможность существенно увеличить несущую способность поврежденных/целых элементов.

Если реализуется одностороннее увеличение сечения ЖБ конструкций, дополнительную арматуру приваривают (электросваркой, фланговыми двойными швами) к старой вертикальными и наклонными хомутами, коротышами, отгибами.

Если есть местные повреждения в формате одиночных/сконцентрированных на минимальной длине трещин, конструкцию упрочняют так: делают местные четырехсторонние обоймы из железобетона (армированные хомутами, отогнутой/продольной арматурой), металлические обоймы из напрягаемых вертикальных хомутов.

Когда наблюдаются косые/вертикальные трещины, под хомутами монтируют продольные распределительные уголки, которые должны охватывать всю поврежденную часть балки. Все хомуты бетонируются либо покрываются торкретбетоном.

В случае, когда необходимо усилить колонны, обоймы армируют продольными прутьями и хомутами либо спиральной арматурой. Обойму можно бетонировать в опалубке либо покрывать торкретбетоном. Толщина стенок составляет минимум 10 сантиметров при обычном бетонировании и 5 сантиметров при торкретировании. Углы колонны, которая упрочняется, лучше скалывать.

Внизу/вверху колонны на длине, соответствующей самому большому размеру поперечного диаметра колонны, шаг хомутов в 2 раза уменьшают. Если есть местные дефекты, усиливающую обойму делают в границах деформированной зоны с перепуском на длину 50 сантиметров в обе стороны, но не меньше величины поперечного сечения.

Упрочнение ЖБ конструкций наращиванием элементов:

Со стороны усиления сколоть защитный слой в местах приварки, очистить продольные прутья арматуры до половины диаметра.
Поверхность бетона промыть пущенной под напором струей воды, если такой возможности нет – сделать насечки зубилом, обработать щеткой, продуть воздухом для удаления пыли, а потом промыть водой.
На влажную поверхность нанести пластичный бетон (раствор в пропорции 1:2, слоем толщиной 1-2 миллиметра).
Забетонировать новым бетоном.

Все открытые прутья арматуры тщательно очищаются металлическими щетками, пескоструйным или иным методом от ржавчины, грязи, окалины. Если повреждения прутьев серьезные, пленку поражения убирают молотком либо зубилом, очищают стальной щеткой, подваривают новую арматуру. До бетонирования прутья красят цементной смесью 1:2 слоем в 2 миллиметра.

Опалубку монтируют таким образом, чтобы была возможность постепенно ее наращивать в соответствии с высотой усиливаемых колонн и балок. Когда создается опалубка, предусматривают нужные отверстия и зазоры в ней, специальные лотки для заливки бетона, уплотнения. Далее за напыленным торкретбетоном или залитым обычным бетоном обеспечивают оптимальный уход.