ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ. Усиление дополнительными ненапрягаемыми элементами

  Вся электронная библиотека >>>

 Усиление каркасов зданий >>

 

НАУКА-СТРОИТЕЛЬНОМУ ПРОИЗВОДСТВУ

Усиление стальных каркасов одноэтажных производственных зданий при их реконструкции


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

7.2. ТЕХНОЛОГИЯ УСИЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ

 

 

Усиление колонн дополнительными ненапрягаемыми элементами. Элементы усиления размещают в зоне работ с укладкой их на деревянные подкладки, отключают троллеи мостового крана в пределах рабочей зоны, устанавливают приставную лестницу с площадкой либо обстраивают колонну подмостями, закрепляют в узлах вышерасположенных конструкций монтажные блоки и устанавливают электролебедки, подготовляют поверхности ветвей колонны.

Действующую на колонну нагрузку снижают так, чтобы расчетное напряжение в ветвях колонны не превышало 0,8 R; нагрузку следует осуществлять ограничением зоны работы мостового крана и освобождением конструкций покрытия от временных нагрузок (пыли, снега), освобождением от коммуникаций.

К усиливаемой колонне приваривают фиксаторы, служащие для выверки и временного закрепления элементов усиления, располагая их с шагом 600—1000 мм в соответствии с шагом отверстий под них на усиливающих элементах согласно проекту усиления. Затем устанавливают элементы усиления в проектное положение, закрепляя их струбцинами, либо совмещают отверстия с фиксаторами и временно закрепляют их клиньями, после чего выполняют расстроповку элементов усиления. Окончательно закрепляют усиливающие детали сваркой, при этом вначале накладывают проектные сварные швы в концах элементов, а затем обратноступенчатые швы по всей длине элементов, покрывают антикоррозионным составом  неокрашенные части  усиленной  колонны  и усиливающие элементы, снимают блоки, разбирают подмости, убирают электролебедки. Рекомендуемый комплект механизмов и приспособлений приведен в приложении 1

Усиление колонн напрягаемыми элементами выполняют двумя методами — установкой элементов усиления в проектное положение предварительно напряженными в заводских условиях, что обеспечивает минимум строительно-монтажных работ на месте; установкой элементов усиления и созданием предварительного напряжения на месте.

 

 

Работы по первому методу ведут в такой технологической последовательности: разгружают усиливаемый элемент установкой дополнительной стойки с последующим поддомкрачиванием, крепят элемент усиления к базе и оголовку через опорные столики, которые приваривают к усиливаемой колонне, окончательно закрепляют элемент усиления наложением проектных сварных швов, снимают предварительное напряжение одновременно во всех элементах усиления.

Работы по второму методу включают: разгрузку колонн, установку бпорных деталей для восприятия нагрузок в период снятия предварительного напряжения, установку ненапряженных элементов усиления и закрепление их в одном из опорных узлов, обеспечение устойчивости этих элементов до осуществления проектного крепления стяжными хомутами или струбцинами, предварительное напряжение элементов усиления, закрепление напряженных элементов во втором опорном узле в соответствии с проектом, снятие предварительного напряжения с элементов усиления, выполнение проектного крепления элементов усиления к усиливаемым деталям колонн.

При усилении ферм дополнительными ненапрягаемыми элементами вначале снижают нагрузку на конструкции в соответствии с проектом усиления, затем принимают и устанавливают элементы усиления в проектное положение с временным закреплением их прихватками электродуговой сваркой, после чего сваривают швы по всей длине усиливающих деталей и покрывают поверхность усиленных элементов и деталей усиления антикоррозионными составами.

Усиление верхнего пояса ферм шпренгельными элементами выполняется с соблюдением такой технологической очередности: подготавливают поверхности усиливаемых элементов фермы в местах примыкания шпренгельных конструкций, снижают нагрузки на ферму, освобождая покрытия от временных нагрузок (снега, пыли), устанавливают по разметке узловые фасонки и фиксируют их проектное положение вначале прихватками, а затем приваривают проектными швами, поднимают и устанавливают шпренгели в проектное положение и временно их закрепляют на болтах грубой точности, в узлах крепления шпренгельных элементов накладывают проектные сварные швы, покрывают неокрашенные части усиленных конструкций и шпренгельные элементы антикоррозионными составами. Все операции по усилению фермы производят с помощью лестницы с люлькой, которую перемещают вдоль фермы по направляющему канату. Для подъема рабочих на усиливаемую ферму используют приставные лестницы, а для безопасного перехода по ферме натягивают страховочный трос на высоте 1—1,2 м от нижнего пояса.

Элементы усиления поднимают монтажным блоком, который навешивают на прогон или горизонтальные связи по верхним поясам, и лебедкой. После окончания работ по усилению в одной или двух соседних панелях монтажный блок переносят в следующий узел, а лестницу с люлькой перемещают к новому месту, где ее крепят к верхнему и нижнему поясам.

В цехе с мостовыми кранами следует придерживаться такой последовательности работ: на мостовом кране устанавливают настил и на нем раскладывают элементы подмостей, мостовой кран устанавливают под усиливаемой фермой и отключают троллеи в пределах опасной зоны, устанавливают на мостовом кране подмости с помощью блоков и электролебедки и закрепляют их в соответствии с правилами производста работ, обеспечивая  жесткость и устойчивость, производят усиление фермы, а затем снимают подмости с мостового крана, а также отводные блоки и лебедки.

Усиление   несущих   ферм гибкими    напрягаемыми  элементами

выполняют без снижения действующих нагрузок. Технологический процесс останавливают лишь на период сварочных работ для исключения динамического воздействия на усиливаемые конструкции.

При монтаже элементов усиления устанавливают внизу две электролебедки, навешивают монтажные блоки на нижние пояса ферм и закрепляют на ближайших опорах отводные блоки. После монтажа элементов усиления одну лебедку устанавливают на перекрытии в местах примыкания фермы к колоннам. Затяжки напрягают в одном узле, выполняя второй узел глухим. Для безопасности производства работ устраивают подвесные струнные подмости, жесткость которых обеспечивают крестовыми связями, подготавливают поверхность усиливаемой фермы в местах сопряжения с элементами усиления и производят усиления в такой технологической последовательности: просверливают отверстия в нижних поясах ферм для крепления стоек шпренгеля, устанавливают стойки шпренгеля и связи между ними, выполняют временное закрепление на болтах грубой точности, а окончательное — на сварке, затяжки поднимают лебедками, заводя их концы с анкерами в прорези неподвижных балок, положение затяжек в местах перегиба фиксируют штырями. Стропят концы затяжек и подтягивают их лебедкой, установленной на перекрытии, монтируют подвижную балку таким образом, чтобы затяжки проходили в ее прорези, а расстояние между подвижной и неподвижной балками было достаточным для установки домкратов. Между подвижной и неподвижной балками в предусмотренные гнезда устанавливают два домкрата, после чего концы затяжек освобождают от стропов. Выполняют напряжение затяжек домкратами расчетным усилием за   несколько   этапов  с  выдержкой  ступени  загружения   в  течение 30 мин. После приложения последней ступени загружения между подвижной и неподвижной балками устанавливают диафрагмы из труб, требуемую длину которых определяют по месту и приваривают к обеим балкам, давление в домкратах снимают и они демонтируются.

Усиление ферм подведением дополнительных опор позволяет регулировать напряженное состояние стержневых ферм. При этом вначале выполняют усиление узла, в котором намечается поддомкрачивание, затем на мостовой кран устанавливают опору и поддомкрачивают ферму на расчетное усилие, необходимое для выключения усиливаемого элемента из работы. Величину усилий, создаваемых домкратами, контролируют одновременно по показаниям манометров, установленных на домкратах, и по значению обратного прогиба узла фермы, определяемого прогибомерами. Параллельно с этим тензодатчиками контролируют напряжения в усиливаемом элементе фермы и в других ее стержнях, сходящихся в данном узле. После полного выключения элемента из работы производят его усиление (прикрепляют дополнительные элементы или полностью заменяют).

Усиление балок дополнительными ненапрягаемыми элементами производят с обязательным исключением динамических воздействий на период выполнения сварочных работ. Рабочие процессы выполняют в такой технологической последовательности: устраивают подмости и подготавливают поверхность балки в местах примыкания элементов усиления, устанавливают детали усиления и временно закрепляют их специальными приспособлениями, детали усиления после выверки и временного крепления в проектном положении окончательно закрепляют сваркой.

Усиление подкрановых балок пр дварительно напрягаемыми гибкими затяжками выполняют с соблюдением такой последовательности: отключают троллеи с обеих сторон подкрановых балок в пределах зоны работ, подготавливают поверхность нижнего пояса балки в местах примыкания затяжки, при этом работы выполняют с использованием приставных лестниц с площадками или передвижных вышек, просверливают отверстия в нижнем поясе балки для крепления опорных частей затяжки и фиксаторов, устанавливают на болтах грубой точности опорные узлы затяжки и приваривают их к нижнему поясу балки, устанавливают затяжку, выполняют напряжение затяжки и производят проектное закрепление в узлах.

Усиление несущих балок жесткими напрягающими элементами можно производить без снятия статических нагрузок, но с обязательным исключением динамических воздействий на период выполнения сварочных работ с соблюдением следующего порядка: подготавливают поверхность нижнего пояса балки в местах примыкания элементов шпренгеля, устанавливают элементы шпренгеля с временным креплением их струбцинами, болтами, электроприхватками в очередности; все элементы шпренгельной системы после их выверки и установки в проектное положение окончательно закрепляют сваркой и выполняют предварительное напряжение.

Очередность выполнения операций по усилению соединений элементов металлических конструкций устанавливают в проекте производства работ в зависимости от конструкции усиливаемого соединения или узла, в который это соединение входит, из условия обеспечения расчетной схемы работы как элементов конструкций усиления, так и конструкции в целом.

При усилении болтовых и заклепочных соединений используют болты повышенной точности или высокопрочные. Болты узлов и соединений усиливают постановкой дополнительных болтов, заменой имеющихся болтов болтами большего диаметра или заменой обычных болтов высокопрочными. Натяжение этих болтов ведут от середины узла к краям за несколько (не менее трех) проходов. При замене дефектных заклепок высокопрочными болтами без добавления нового металла очистку ведут только на наружных поверхностях в пределах постановки высокопрочных болтов (под шайбами). При этом нельзя создавать смешанные клепано-болтовые соединения, в которых болты расположены только по одну сторону от продольной оси симметрии элемента, замене подлежат все заклепки поперечного ряда, расположенные симметрично относительно продольной оси элемента. При замене заклепок на болты используют следующие диаметры: для заклепок диаметром 19-21 мм (3/4) - болты М18; 23-25 мм (7/8) -М22; 26-27 мм (1) - М24.

Сварные соединения усиливают или увеличением их длины (наложением дополнительных лобовых швов, возрастанием размеров фасонок за счет дополнительных пластин), или увеличением катетов швов до пределов, допускаемых в СНиП 11-23-81. При этом увеличение катета существующих швов применяют в случае отсутствия места для возрастания длины шва. При одновременном применении в узле нескольких методов усиления (увеличением сечения швов и их длины) выбирают такой порядок наложения швов, который обеспечивает наиболее равномерное включение в работу всех швов усиления и существующих (например, вначале необходимо увеличить длину, а затем и сечение).

При усилении угловых швов фактическое напряжение в швах от нагрузок, которые действуют в момент усиления с учетом участка шва, перешедшего в пластическое состояние, не должно превышать 0,8 R (R — расчетное сопротивление стали элемента конструкции, на котором усиливают шов). Для наложения новых слоев сварного шва применяют электроды диаметром 4—5 мм и увеличение толщины шва за один проход не более чем на 2 мм.

Наплавку слоя усиления начинают с дефектных мест усиливаемого шва, а при их отсутствии в любом удобном для сварщика месте. Для элементов из уголков наложение новых швов при увеличении длины следует начинать со стороны пера от края фасонки в направлении существующих швов, а увеличение толщины существующих швов наплавкой новых слоев начинают по перу уголка по всей длине примыкания к фасонке.

При усилении сварных соединений участки швов с дефектами в виде скоплений пор и трещин удаляют пневматическим зубилом или специальным воздушно-дуговым или кислородным резаком и заваривают вновь, а перерывы швов и кратеры после зачистки также заваривают. Подрезы глубиной до 2 мм заваривают тонким швом, а глубиной более 2 мм — с предварительной разделкой кромок непровара.. При наличии динамических и вибрационных нагрузок концы фланговых и лобовых швов должны механически обрабатываться. При увеличении размера фасонок необходимо обрабатывать кромки деталей усиления, примыкающих к усиливаемым элементам таким образом, чтобы обеспечивался провар металла на всю толщину. Для удобной установки деталей усиления (заводки их в зазоры между элементами решетки поясов и сухариками) рекомендуется их дополнительно разрезать, а порядок наложения швов и прихваток должен обеспечивать плотное примыкание деталей усиления к старой фасонке и минимальные дополнительные сварочные напряжения в них.

 

 

 МОНТАЖ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ. Металлические конструкции ...

Методы монтажа металлических конструкций принципиально не отличаются от методов монтажа ... состоящего в основном из укрупнительной сборки и усиления ферм, ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-3/38.htm

 

 МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФЕРМЫ. Сигма-профили RANNILA. Термопрофиль. Стальной ...

Их использование подразумевало усиление конструкций несущих стен и фундамента, .... Снижение металлоемкости зданий из легких металлических конструкций ...
bibliotekar.ru/spravochnik-78/115.htm

 

 Стропы. Такелаж. Монтаж строительных конструкций

... усиление конструкций для большей их устойчивости во время подъема и в процессе монтажа; ... Монтаж железобетонных, металлических и деревянных конструкций ... Монтаж металлических конструкций. Методы монтажа металлических конструкций ...
bibliotekar.ru/spravochnik-35/30.htm

 

 ПЕРЕКРЕСТНО-СТЕРЖНЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОПИРАНИЯ ПЕРЕКРЕСТНО ...

Такое опирание без дополнительного усиления можно допустить при сравнительно ... Металлические конструкции. Защита металлических конструкций от огня ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-108-metallokonstrukcii/42.htm

 

 ВОЗВЕДЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ КРЕПИ набрызгбетонную, анкерную крепи и их ...

Крепь усиления — это конструкция крепи (или комбинация нескольких .... крепей любых конструкций является большой расход металла, высокая стоимость и большая ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-71/99.htm

 

 Малоэтажные здания из объемных блоков - пространственно жесткие ...

При конструировании необходимо предусмотреть усиление конструкций пола блока. .... конструкции: нормы проектирования и расчета металлических конструкций… ...
bibliotekar.ru/spravochnik-157-arhitektura/24.htm

 

 Каркасные здания. Связи по поясам ферм. Ригели, распорки и ...

Сплошные изготовляют из прокатных двутавров с усилением верхнего пояса уголками или ... Металлические конструкции. Защита металлических конструкций от огня ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-108-metallokonstrukcii/25.htm

 

 Монтаж высотных сооружений. Монтаж башен и вышек. МОНТАЖ СПОСОБОМ ...

Для необходимого усиления стержней и монтажного оборудования потребовалось немногим более ... КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИИ. ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-119-konstrukcii/13.htm

 

К содержанию книги:  Усиление стальных каркасов одноэтажных производственных зданий при их реконструкции

 

Смотрите также: