Как предотвратить разрушение зданий с помощью усиления конструкций
Как предотвратить разрушение зданий с помощью усиления конструкций Срок эксплуатации сооружения всегда рассчитывается еще на этапе подготовки проекта. Он определяется материалами, на основе которых построены ограждающие и несущие конструкции, нагрузками, природными и техногенными, несущей способностью грунта и множеством других факторов.К сожалению, даже самое надежное здание имеет ограниченный срок эксплуатации. Постепенно оно изнашивается, теряет изначальную структурную прочность, становится некомфортным для проживания, небезопасным или аварийным. В последних случаях, его дальнейшее использование невозможно из-за высокого риска полного обрушения. Продлить срок службы, однако, можно при помощи армирования. Когда оно необходимо? Какие технологии наиболее эффективны? В чем экономические выгоды укрепления?Когда необходимо армирование?Укрепление здания требуется в следующих случаях:Выработка проектного эксплуатационного срока. Износ в данном случае сопряжен с естественными причинами, старением.Изменение спецификации, архитектуры здания, из-за чего оно начало подвергаться дополнительным нагрузкам. Например, это актуально при переоборудовании коммерческого объекта в производственный, увеличении этажности, размещении на крыше или межэтажных плитах перекрытия массивного оборудования.Изменение эксплуатационных условий. Например, в прямой близости от здания может появиться промышленное предприятие, стройплощадка, транспортная магистраль, что приведет к выраженным вибрационным воздействиям, передающимся через грунт.Серьезные повреждения. Их причины – воздействия, на которые здание изначально не рассчитано, вызванные землетрясениями, ураганами, наводнениями, техногенными авариями. Экономический аспектКардинальное решение проблемы – снос объекта и строительство нового, более прочного, адаптированного к эксплуатационным нагрузкам, спроектированного с учетом наиболее жестких нормативно-технических документов и стандартов. Это эффективный метод, однако, он сопряжен с огромными вложениями, трудовыми, материальными, временными. Армирование – более рациональный подход, в пользу которого говорит следующее:Экономия средств. Укрепление требует гораздо меньших материальных расходов, даже обследование показывает присутствие серьезных дефектов, состояние здания приближается к аварийному, либо является таковым. Помимо прямой, имеет место и косвенная экономия, связанная, например, с отсутствием потребности в привлечении тяжелой техники, множества работников.Экономия времени. Укрепление, как правило, не сопряжено с трудоемкими операциями, разбором, сносом изношенных несущих конструкций, за счет чего занимает гораздо меньше времени.Улучшение исходных характеристик объекта. Профессиональное укрепление не просто увеличивает срок службы, но решает смежные задачи – адаптирует здание к изменившимся эксплуатационным условиям, позволяет переоборудовать его, увеличить полезную площадь или этажность. Во всех случаях дальнейшая эксплуатация окажется на 100% безопасной.ОбследованиеВыбор технологии, позволяющей продлить срок службы здания, базируется на результатах исследования, визуального, инструментального. Основное влияние на прочностные характеристики сооружения, его состояние, срок службы оказывают следующие элементы:Плиты перекрытий;Колонны;Фундамент;Ограждающие конструкции и внутренние стены.Все перечисленное выполняет несущие функции и воспринимает основную нагрузку, создаваемую массой сооружения, внешними воздействиями. Если состояние несущих элементов не вызывает опасений, на них отсутствуют дефекты, коррозия, трещины, эксплуатация здания допустима, даже если его проектный эксплуатационный ресурс истек.Технологии укрепленияПродлить срок службы здания можно армированием конструктивных элементов, находящихся под наиболее выраженными нагрузками. В первую очередь это касается фундамента, разрушающегося из-за подвижек грунта, естественного старения, ошибок, допущенных в процессе строительства и разработки проекта, интенсивного воздействия грунтовых вод.Усилить фундамент можно следующими методами:Торкретирование. Нужно удалить грунт, открыть наиболее поврежденные элементы, после чего укрепить их при помощи бетонного раствора, напыляемого под давлением.Установка обойм на железобетонной основе, снимающих часть нагрузки с основания.Монтаж буронабивных свай, располагающихся в фундаменте по вертикальной оси.Цементация. В фундаменте и окружающем грунте формируются шурфы, заполняемые высокомарочным бетонным раствором, что укрепляет механические связи.Если обследование показывает, что несущая способность железобетонного фундамента, сборного или монолитного, соответствует проектной, либо снизилась незначительно, достаточно армирования при помощи обойм без уширения. При необходимости повышения данного показателя, рекомендуется усиление с уширением, для которого формируется металлокаркас, возводится опалубка.ОпорыСостояние опор в значительной степени определяет остаточный срок службы здания, при этом их демонтаж с целью замены не представляется возможным. Армирование рекомендуется проводить по технологии инъектирования, заполнения трещин бетонным раствором, монтажа распорок, подпорных элементов, оклеивания ламелями или холстами на основе технологичных композитов, углепластика, стекловолокна.Несущие стеныХороших результатов можно добиться, укрепляя несущие стены посредством металлоконструкций, стягивая их уголками, двутавровыми балками, швеллерами. Если речь идет об укреплении не отдельной стены, а всего здания, собирается металлический пояс, который дополнительно бетонируется и грунтуется для защиты от коррозии.Кирпичные зданияКирпич – популярнейший стройматериал во времена СССР, используемый при возведении объектов различного назначения, в том числе пятиэтажек, составляющих основу жилого фонда. По проекту, срок службы многих из них уже истек, однако, его можно продлить на десятилетия, используя следующие технологии:Монтаж продольных армирующих элементов;Установка металлических обойм;Композитное армирование с применением углепластика или стекловолокна;Инъектирование, заполнение поврежденных областей высокомарочным бетонным раствором;Монтаж напрягаемых обвязок, поясов, увеличивающих жесткость и устойчивость сооружения.Все перечисленные методики соответствуют основному отраслевому нормативно-техническому акту, СП 427.1325800.2018.Деревянные зданияДерево – натуральный материал, в наибольшей степени подверженный естественному старению, гниению из-за контакта с влагой, потере прочности из-за активности насекомых-вредителей. Впрочем, срок службы таких домов также можно продлить укреплением. Бетон в данном случае не используется, лучшие методы – монтаж металлических распорок, поддерживающих элементов, оклеивание дефектных деталей углепластиковыми холстами и ламелями.

Как предотвратить разрушение зданий с помощью усиления конструкций

Как предотвратить разрушение зданий с помощью усиления конструкций

Срок эксплуатации сооружения всегда рассчитывается еще на этапе подготовки проекта. Он определяется материалами, на основе которых построены ограждающие и несущие конструкции, нагрузками, природными и техногенными, несущей способностью грунта и множеством других факторов.

К сожалению, даже самое надежное здание имеет ограниченный срок эксплуатации. Постепенно оно изнашивается, теряет изначальную структурную прочность, становится некомфортным для проживания, небезопасным или аварийным. В последних случаях, его дальнейшее использование невозможно из-за высокого риска полного обрушения. Продлить срок службы, однако, можно при помощи армирования. Когда оно необходимо? Какие технологии наиболее эффективны? В чем экономические выгоды укрепления?

Когда необходимо армирование?

Укрепление здания требуется в следующих случаях:

  1. Выработка проектного эксплуатационного срока. Износ в данном случае сопряжен с естественными причинами, старением.
  2. Изменение спецификации, архитектуры здания, из-за чего оно начало подвергаться дополнительным нагрузкам. Например, это актуально при переоборудовании коммерческого объекта в производственный, увеличении этажности, размещении на крыше или межэтажных плитах перекрытия массивного оборудования.
  3. Изменение эксплуатационных условий. Например, в прямой близости от здания может появиться промышленное предприятие, стройплощадка, транспортная магистраль, что приведет к выраженным вибрационным воздействиям, передающимся через грунт.
  4. Серьезные повреждения. Их причины – воздействия, на которые здание изначально не рассчитано, вызванные землетрясениями, ураганами, наводнениями, техногенными авариями. 

Экономический аспект

Кардинальное решение проблемы – снос объекта и строительство нового, более прочного, адаптированного к эксплуатационным нагрузкам, спроектированного с учетом наиболее жестких нормативно-технических документов и стандартов. Это эффективный метод, однако, он сопряжен с огромными вложениями, трудовыми, материальными, временными. Армирование – более рациональный подход, в пользу которого говорит следующее:

  • Экономия средств. Укрепление требует гораздо меньших материальных расходов, даже обследование показывает присутствие серьезных дефектов, состояние здания приближается к аварийному, либо является таковым. Помимо прямой, имеет место и косвенная экономия, связанная, например, с отсутствием потребности в привлечении тяжелой техники, множества работников.
  • Экономия времени. Укрепление, как правило, не сопряжено с трудоемкими операциями, разбором, сносом изношенных несущих конструкций, за счет чего занимает гораздо меньше времени.
  • Улучшение исходных характеристик объекта. Профессиональное укрепление не просто увеличивает срок службы, но решает смежные задачи – адаптирует здание к изменившимся эксплуатационным условиям, позволяет переоборудовать его, увеличить полезную площадь или этажность. Во всех случаях дальнейшая эксплуатация окажется на 100% безопасной.

Обследование

Выбор технологии, позволяющей продлить срок службы здания, базируется на результатах исследования, визуального, инструментального. Основное влияние на прочностные характеристики сооружения, его состояние, срок службы оказывают следующие элементы:

  • Плиты перекрытий;
  • Колонны;
  • Фундамент;
  • Ограждающие конструкции и внутренние стены.

Все перечисленное выполняет несущие функции и воспринимает основную нагрузку, создаваемую массой сооружения, внешними воздействиями. Если состояние несущих элементов не вызывает опасений, на них отсутствуют дефекты, коррозия, трещины, эксплуатация здания допустима, даже если его проектный эксплуатационный ресурс истек.

Технологии укрепления

Продлить срок службы здания можно армированием конструктивных элементов, находящихся под наиболее выраженными нагрузками. В первую очередь это касается фундамента, разрушающегося из-за подвижек грунта, естественного старения, ошибок, допущенных в процессе строительства и разработки проекта, интенсивного воздействия грунтовых вод.

Усилить фундамент можно следующими методами:

  1. Торкретирование. Нужно удалить грунт, открыть наиболее поврежденные элементы, после чего укрепить их при помощи бетонного раствора, напыляемого под давлением.
  2. Установка обойм на железобетонной основе, снимающих часть нагрузки с основания.
  3. Монтаж буронабивных свай, располагающихся в фундаменте по вертикальной оси.
  4. Цементация. В фундаменте и окружающем грунте формируются шурфы, заполняемые высокомарочным бетонным раствором, что укрепляет механические связи.

Если обследование показывает, что несущая способность железобетонного фундамента, сборного или монолитного, соответствует проектной, либо снизилась незначительно, достаточно армирования при помощи обойм без уширения. При необходимости повышения данного показателя, рекомендуется усиление с уширением, для которого формируется металлокаркас, возводится опалубка.

Опоры

Состояние опор в значительной степени определяет остаточный срок службы здания, при этом их демонтаж с целью замены не представляется возможным. Армирование рекомендуется проводить по технологии инъектирования, заполнения трещин бетонным раствором, монтажа распорок, подпорных элементов, оклеивания ламелями или холстами на основе технологичных композитов, углепластика, стекловолокна.

Как предотвратить разрушение зданий с помощью усиления конструкций

Несущие стены

Хороших результатов можно добиться, укрепляя несущие стены посредством металлоконструкций, стягивая их уголками, двутавровыми балками, швеллерами. Если речь идет об укреплении не отдельной стены, а всего здания, собирается металлический пояс, который дополнительно бетонируется и грунтуется для защиты от коррозии.

Кирпичные здания

Кирпич – популярнейший стройматериал во времена СССР, используемый при возведении объектов различного назначения, в том числе пятиэтажек, составляющих основу жилого фонда. По проекту, срок службы многих из них уже истек, однако, его можно продлить на десятилетия, используя следующие технологии:

  • Монтаж продольных армирующих элементов;
  • Установка металлических обойм;
  • Композитное армирование с применением углепластика или стекловолокна;
  • Инъектирование, заполнение поврежденных областей высокомарочным бетонным раствором;
  • Монтаж напрягаемых обвязок, поясов, увеличивающих жесткость и устойчивость сооружения.

Все перечисленные методики соответствуют основному отраслевому нормативно-техническому акту, СП 427.1325800.2018.

Деревянные здания

Дерево – натуральный материал, в наибольшей степени подверженный естественному старению, гниению из-за контакта с влагой, потере прочности из-за активности насекомых-вредителей. Впрочем, срок службы таких домов также можно продлить укреплением. Бетон в данном случае не используется, лучшие методы – монтаж металлических распорок, поддерживающих элементов, оклеивание дефектных деталей углепластиковыми холстами и ламелями.

Новомытищинский пр-кт, д. 39, Помещение 18К, ОФИС 132Б