Усиление строительных конструкций: методики, принципы, классификация У каждого здания есть собственный эксплуатационный период, примерный расчет которого может быть выполнен еще до строительства. Специалисты учитывают используемые материалы и технологии, несущую способность грунта, тип фундаментного основания, высоту, внешние воздействия, климатические и механические.Практика, однако, показывает, что иногда в эти расчеты закрадываются ошибки, либо имеют место неучтенные факторы, из-за которых строительные конструкции получают серьезные повреждения. Рациональный во всех ситуациях вариант – усиление. Каковы его основные методики? Как выбрать технологию, на 100% соответствующую конкретному объекту?НеобходимостьПотребность в усилении строительных конструкций может быть обусловлена следующими причинами:Естественное старение, сопряженное с усталостью материалов, потерей ими первичной прочности, либо выраженные внешние воздействия, приведшие к ускоренному износу.Строительство дополнительных этажей, крупной мансарды, размещение на крыше инженерного оборудования, из-за чего увеличились нагрузки на фундамент, несущие элементы объекта.Выраженная усадка фундамента, спровоцировавшая появление трещин в вертикальных ограждающих конструкциях и внутренних стенах.Изменение планировки, сопряженное с переделкой несущих стен, колонн и других силовых элементов, формирующих каркас здания.Подвижки грунта, из-за которых масса сооружения стала распределяться по фундаменту неравномерно.Изменение спецификации объекта, например, переделка коммерческого объекта в производственный. Такое перепрофилирование зачастую сопряжено с возникновением выраженных механических нагрузок, которым подвергается сооружение, продуцируемых станками и другим оборудованием.Стихийные бедствия, природные катаклизмы, катастрофы техногенного характера, пожары и другие происшествия, нарушившие целостность строительных конструкций.Ошибки, допущенные на стадии проектирования, неправильный расчет нагрузок, некорректный подбор материалов, из-за чего они не соответствуют эксплуатационным условиям.Ошибки строителей, использующих материалы низкого качества, не соблюдающих принципы грамотной укладки кирпича, заливки бетона.Процесс подготовкиОкончательное решение относительно необходимости, экономической целесообразности, эффективности усиления принимается после комплексного обследования здания. Специалистам нужно определить реальные характеристики стройматериалов, определить элементы, нуждающиеся в армировании, учесть нагрузки, с которыми им предстоит столкнуться.После обследования составляется проект, для чего также потребуются следующие документы и данные:Схемы, чертежи, проектная документация, на основе которой построено здание.Данные о геологии участка, где находится объект.Сведения о состоянии фундамента.Отчет, подготовленный по результатам обследования, где перечислены все обнаруженные дефекты, будь то трещины, отклонения от изначальной оси, деформации, а также степени их выраженности.Справка, в которой отражены особенности технологических нагрузок, которым подвергается объект, вероятности воздействия агрессивных химических веществ, высоких, низких температур.Данные об аварийных, нештатных ситуациях на объекте, их выраженности, причинах и последствиях.Общие принципыДва главных принципа, в соответствии с которыми проводится усиление, выглядят так:Формирование дополнительных конструкций, которые снимают часть нагрузки с усиливаемой конструкции. Это весьма эффективный способ, однако, реализовать его не всегда возможно, либо расходы окажутся слишком значительными. Нужно учитывать, что сборка новых конструкций потребует внесения изменения в проект, схему здания, уменьшит полезную площадь и пространство.Усиление конструкций за счет элементов, повышающих их несущую способность. В качестве таких элементов используются металлические балки и рубашки, бетонные обоймы, ленты на основе углеволокна. Выбор конкретной методики зависит от степени, выраженности повреждений, материала, из которого выполнен армируемый элемент.Популярные технологииНаибольшую эффективность демонстрируют следующие методики укрепления:Наращивание поперечного сечения железобетонных конструкций. Технология построена, в основном, на нанесении дополнительных слоев бетона, для большей прочности которого предварительно ставится металлокаркас из сетки, проволок, прутков. Бетонная смесь разбрызгивается под давлением, что обеспечивает лучшее сцепление с основой, увеличивает плотность и прочность.Установка вспомогательных элементов. Комплектация детали балками, ребрами жесткости, ригелями помогает перераспределить механические нагрузки, отвести их на соседние объекты, подверженные наименьшим воздействиям.Монтаж внешних конструкций на основе металла, бетона и железобетона. Обжимные рубашки, железобетонные обои, металлические каркасы – примеров несколько. При сборке используются высокомарочные бетоны, полосы, прутья на основе прочной закаленной стали, анкера. Такие решения хорошо зарекомендовали себя при армировании кирпичных объектов.Армирование углеволокном. Усиливаемая конструкция буквально заворачивается в холст или ленту, что многократно увеличивает базовую несущую способность. Эта методика принадлежит к категории передовых, а потому заслуживает более подробного рассмотрения.Усиление углеволокном: современная технология!Главным достоинством метода можно назвать его универсальность, совместимость с конструкциями вне зависимости от материала-основы, будь то железобетон, металл, камень или дерево. Технологичный материал доступен в формате лент и холстов, для фиксации используются эпоксидные и другие составы, что упрощает процесс, превращает его в, по сути, оклеивание детали.Также необходимо обратить внимание на следующие сильные стороны укрепления углеволокном:Минимальное уменьшение полезного пространства. Для эффективного укрепления достаточно нескольких слоев углеволокна, так что изначальный диаметр конструкции увеличивается незначительно, в особенности, если провести сравнение с железобетонной рубашкой или металлической обоймой.Практичность, простота дальнейшего обслуживания и ухода. Для поддержания целостности и прочности углеволокна особые мероприятия не требуются.Возможность ведения работ в труднодоступных местах, на ограниченном пространстве, где не получится воспользоваться массивным инструментом и оборудованием.Возможность дальнейшей отделки и декорирования. Это крайне важный момент для жилых, коммерческих объектов, где необходимо поддерживать красоту интерьера.Многофункциональность. Углеволокно повышает не только несущую способность конструкции, но и ее коррозионную стойкость, что важно для ЖБИ, металлических балок, швеллеров.Усиление фундаментаФундамент – основа всего сооружения, от его состояния зависит эксплуатационная безопасность, надежность, а потому усиление требует особо тщательного подхода. Подбор метода зависит, в основном, от причин повреждений. Например, если дефекты вызваны подвижками грунта, его переувлажнением, из-за чего резко снизилась несущая способность, то оптимальным вариантом выглядит монтаж вспомогательных конструкций, которые примут на себя часть нагрузки.Вторая ситуация – снижение несущей способности фундамента из-за естественного старения, механических воздействий, спровоцировавших серьезные повреждения. В таком случае его нужно упрочнять нанесением дополнительных слоев бетона, заполнением трещин. Хорошая методика – торкретирование, для лучшего сцепления с бетонной смесью поверхность предварительно обрабатывается для формирования некоторой шероховатости, а сама смесь – разбрызгивается под давлением. К числу универсальных способов относят обустройство железобетонной рубашки, подходящей для основания вне зависимости от типа, будь то бетонный, кирпичный, каменный.