Усиление кирпичных стен – Усиление кирпичной кладки стен

Содержание

Усиление кирпичной кладки

Довольно часто для зданий со стенами из кирпича требуется проведение такого комплекса работ, как ремонт либо полное восстановление.

Расшивка швов

Усиление кирпичной кладки при этом может производиться несколькими способами, что зависит от причин деформации, характера повреждений.

Основные причины таких деформаций кроются в следующем:

Конструктивные ошибки: недостаточной глубины фундамента здания; неравномерной осадки, появление в стенах напряжений, несоответствие нагрузок действующих расчетным, любые деформации балок и перекрытий; применение теплых растворов; нарушения в пространственной жесткости состава;
Плохая эксплуатация: просадка фундамента; переувлажнение стены; выравнивание раствора, при котором он загоняется глубоко в кладку;
Ошибки производственные: пробивка проема с нарушениями; боковые выпучивания кладки; неправильное оштукатуривание; некачественная разборка перекрытий; укладка балок без применения распределительных пластин;

Проектирование плохого качества: увеличение этажности без проведения всех расчетов; неправильное перераспределение нагрузок; отсутствие разработок по состоянию грунта в местах строительства.

При этом существует множество способов исправления таких деформаций: расшивка швов, перекладка, полное восстановление, усиление перекрытий, балок, опор, повышение и перераспределение несущей способности и многое другое.

Способы и этапы работ по усилению кладки

Расшивка швов

Расшивка швов кирпичной кладки обычно нужна, когда происходит значительное выветривание раствора. Это может сильно ухудшить тепломеханические свойства стены, снизить на пятнадцать процентов несущую способность.

При этом перед началом работ все поврежденные швы промываются при помощи воды, затем они заполняются свежим раствором и разглаживаются. После высыхания можно приступать к окрашиванию.

Усиление перемычек

Достаточно часто требуются работы по разборке либо ремонту старых кирпичных перемычек. Если есть одиночные неглубокие трещины, то их можно просто наполнить раствором под давлением. Однако в случае, когда повреждения достаточно большие и угрожают целостности и безопасности, необходимо провести такие меры, как разборка кирпичных кладок и ее восстановление.

Иногда арочные перекрытия с рядовыми и клинчатыми перемычками просто усиливаются при помощи железобетонных балок, которые устанавливаются методом подвода под сами перемычки.

Усиление прогонов и опор

При появлении трещин под опорами, стойками, прогонами необходимо провести меры по разгрузке до несущей действительной способности самой кладки.

Для этого устанавливают металлические платины либо прокладочные железобетонные плиты, которые принимают часть нагрузки на себя. В отдельных случаях требуется произвести полную разборку и установку новой кладки.

Ремонт ослабленных мест

При наличии на стенах трещин с шириной до 4мм, их можно восстанавливать при помощи нагнетания цементного раствора. При значительных глубоких и сквозных трещинах с раскрытием от 4мм в зоне повреждения производится перекладка этого участка. При этом применяется раствор марки 25 при перевязке со старой неповрежденной кладкой.

Если стена имеет значительную толщину, необходимо проводить работы по полному ее восстановлению (при сквозных больших повреждениях).

Замена некоторых участков

Усиление каменной кладки может потребовать замены довольно сильно деформированных отдельных участков. Это могут быть некоторые места стен, потерявшие несущие способности, а также глубокие трещины и сколы, которые приводят к проседанию участка стены.

Для того чтобы произвести замену, устанавливают временные крепления выше деформированных мест. Поврежденные участки с дефектами перекладываются полностью с использованием раствора марки 100. Кладка осуществляется при полной посадке отдельных кирпичей.

Для перекладки несущих стен без разборки перекрытий устанавливаются многоярусные временные крепления, которые передают нагрузки с деформированных участков. Такие крепления не могут стоять дольше пяти дней.

Перед началом работ необходимо установить разгрузочные балки, которые укладываются со стороны самых слабых участков. Все вертикальные зазоры заливаются при использовании пластичного цементного раствора, а сверху – жестким жирным цементом. Укрепив участки, стоит подождать пока раствор затвердеет. Только потом можно осуществлять отделку.

Усиление простенков

При необходимости усиления кирпичных простенков производятся такие виды работ:

Разборка оконных и прочих проемов;
Укрепляются временные крепления для наружных лесов;
Производится вывешивание вышестоящих перекрытий в том случае, когда ослабление осуществляется на площади больше 25 процентов. При этом перекладываются столбы, простенки, другие элементы, производится необходимый ремонт;
Осуществляется разборка кладки, пробивка борозд отбойным молотком, срубка поврежденных участков, которая осуществляется с использованием железобетонной обоймы;

Сооружение специального металлического каркаса;
Распалубка всех монолитных конструкций;
Полная разборка всех установленных временных креплений;
Оштукатуривание и последующая окраска простенков.

Также при этом может быть проложена новая кладка толщиной в один кирпич, которая перевязывается со старой кладкой через каждые три-четыре кирпича. При этом перед устройством для надежности конструкции пробиваются специальные борозды.

Полная перекладка простенков

Укрепление кладки при помощи армирующей сетки

При укреплении кирпичной кладки иногда требуется полная перекладка простенков. При этом сначала надо сделать разгрузку простенка, для чего устанавливаются временные крепления и опоры с обеих сторон, под перекрытия, система ригелей и стоек с подносами. После можно приступать к разборке и полной либо частичной перекладке, которая осуществляется на цементном растворе.

Чтобы повысить прочность и несущую способность обычно применяют армировочные проволочные сетки. Также усиление производится при помощи железобетонной обоймы, которая укладывается прямо по кладке. После разборки оконных проемов отбиваются четверти, затем устанавливается арматура, опалубка по периметру проема, производится бетонирование. Для того чтобы улучшить сцепление, пробивают борозды через каждые три-четыре ряда кирпичной кладки. Глубина их различна, все зависит от степени повреждений.

После того, как опалубка снимается, простенки оштукатуривают, для внутренних помещений на поверхность наносится специальный слой теплого раствора прямо по штукатурке.

Также для усиления применяется металлический корсет, для которого срубаются углы и на их месте монтируются вертикальные уголки из металла на всю высоту простенка. Далее по поверхности пробиваются борозды с глубиной в 2см на расстоянии 30-50см. В них укладываются металлические пластины с шириной 4-6см. При этом они привариваются концами к уголкам. На самих уголках навариваются бугорки в шахматном порядке.

В отдельных случаях возможно применение металлической сетки, поверхностью которой после работ штукатурится.

Повышение устойчивости стенок

Усиление кирпичной кладки осуществляется при помощи тяжей из полосовой либо квадратной стали или при помощи стальных швеллеров, которые устанавливаются в стенах через предварительно просверленные отверстия.

После этого по сторонам здания укрепляют вертикальные накладки, стяжку при этом производят затягиванием гаек на концах. Финальное натяжение производят при использовании талрепов, т.е. муфт с внутренней двойной резьбой. Это осуществляется в средней части всей длины стяга, который состоит из двух отдельных частей. Качественная стяжка обеспечивается только тогда, когда нет провесов, а при несильном простукивании они все издают звук высокого тона, очень чистый.

Итоги

После того, как все крепления установлены, отверстия и трещины кирпичной стены тщательно заделывают при помощи приготовленного цементного раствора, перекладывают особо ослабленные места. Все металлические детали крепежа после окончания работ окрашиваются простой масляной краской.

No votes yet.

Довольно серьезная проблема возникает, когда начинает трескаться кирпичная стена. Так как укрепить кирпичную стену? Не перестраивать же все здание из-за этой неприятности, поэтому необходимо искать способы укрепления стены из кирпича. Таких способов сегодня придумано множество. К примеру, можно усилить ослабленный участок в поверхности стены дома при помощи частичной замены кирпичной кладки.

Заделку самых разных трещин в кирпичных стенах можно осуществлять только после того, как щель перестанет увеличиваться в размерах, в противном варианте все приложенные усилия окажутся напрасными. Для того чтобы проследить за щелью, необходимо на стену закрепить специальные бумажные маячки и наблюдать за их целостностью. Как только эти маячки перестанут рваться, можно будет приступать непосредственно к осуществлению заделки щелей кирпичной стены дома.

Далее следует приготовить цементный раствор. Он замешивается таким образом: цемент и сухой песок в пропорции 1:2 или 1:3 необходимо залить требуемым количеством воды и тщательно перемешать, используя для этих целей электродрель со специальной насадкой либо самую обычную лопату.

Трещина, испортившая кладку дома из кирпича. заполняется паклей и заливается жидким цементом. После того как цемент полностью высохнет, его вместе с паклей необходимо устранить из трещины, а образовавшуюся в результате таких махинаций щель следует заполнить специально предназначенным для подобных целей пластичным цементом, при этом дополнительно нужно выполнить расшивку кладки.

Затем всю кладку следует промыть цементным молоком (сухой цемент, разведенный некоторым количеством воды). Потом необходимо выполнить новую кладку из полнотелого красного кирпича. Такую кладку необходимо выполнять на цементном растворе.

Раствор цемента для выполнения кладки готовится так: следует взять 1-у часть цемента, добавить в него воды и тщательно перемешать. Далее к цементному молоку необходимо добавить 2 части песка и немного пластификатора, все перемешать.

Пластификатор в такую смесь добавляется для того, чтобы состав был наиболее пластичен и не потрескался со временем. Новую кладку кирпичной стены дома следует тщательно увязать со старой. В том случае когда стены дома обладают толщиной менее 1,5 кирпича, то проще всего будет слабый участок разобрать целиком и заново выложить.

Перед тем как начинать разбирать стену дома, следует надежно укрепить ту часть стены, которая располагается прямо над поврежденным участком и не подлежит впоследствии замене. Затем необходимо приступать к разборке деформированного участка укрепляемой стены из кирпича. Разбирать участок следует сверху.

Далее к цементной воде следует добавить немного мелкого отсева, пластификатора и добавить 2 части песка. Все хорошо перемешать. Для таких целей могут применяться обрезки из арматуры либо металлические штыри, укладываемые в шахматном порядке с шагом в 400-600 мм.

Подобный пояс можно изготовить полностью монолитным, а также из шлакобетона. Монолит отнимет достаточно много времени, но у шлакобетона тоже имеется существенный недостаток – медленное затвердевание. Но его можно выполнить и из швеллера.

Пояс жесткости предназначен для ощутимого снижения чувствительности стены кирпичного дома к разнообразным осадкам. Такой пояс моментально воспринимает растягивающие усилия и не позволяет развиваться деформации поверхности стены дома из кирпича.

Места, где будут проводиться ремонтные работы, необходимо полностью зачистить от штукатурки, проделать штрабы либо борозды. Далее следует установить в них каркас, выполненный из металлического материала, и стянуть его посредством болтов. Если же поверхность стены дома довольно протяженная, то в ее центре также необходимо устроить стяжку с помощью болтов.

Если стена из кирпича утрачивает собственную вертикальность, то укрепить ее можно посредством опорных стен треугольной либо трапециевидной формы, которые следует устанавливать с внешней стороны перпендикулярно стене, которую пытаетесь укрепить таким образом.

Для того чтобы установить опорную стену, необходимо под нее заложить фундамент на аналогичную фундаменту стены глубину. Для того чтобы гарантировать связь старого и нового фундаментов, следует в последний ряд вбить анкеры, связывая последние с арматурой свежего фундамента. Длина, высота, а также численность стен опорных зависит только от конкретной ситуации.

Появление щелей на стенах кирпичного дома – крайне негативный признак. Конструкции из стеновых блоков уступают монолитным плитам в цельности, но при верно рассчитанном фундаменте и выполнении правил технологии кладки трещин на них быть не должно. Любой обнаруженный дефект говорит о нарушении норм строительства и эксплуатации и требует немедленно устранения его причины и проявлений. Степень сложности ремонта трещин в стене зависит от их размеров, в особо тяжелых случаях полностью перебирается часть стены из кирпича.

Отсутствие или нарушение связки между кирпичами. Проявляется в виде вертикальной щели на всю высоту стены при строительстве пристройки к уже прошедшему усадку зданию или при игнорировании правил перевязки. Делать что-либо с трещиной без предварительной стяжки армопоясом бессмысленно.
Ошибки при закладке основания дома, в частности: размещение на глубину меньше уровня промерзания грунта, использование ячеистых или силикатных блоков, заливка бетоном с неподходящей прочностью и морозостойкостью. Внешние проявления – трещины по углам или быстро расширяющиеся щели в верхних участках кирпичных стен. Проблема решается радикально – укреплением фундамента путем укладки по всему периметру углубленного бетонного пояса.
Неправильная оценка грунта (что приводит к ошибкам при расчете несущих способностей) или изменение его состояния вследствие утечки большого объема стоков, вибраций транспорта или строительства рядом другого объекта. Приводит к широким расколам, иногда по всей площади стен. В первую очередь определяются причины (близкое расположение канализационной ямы, протечки септика, отсутствие или некачественная отмостка). При поднятии уровня грунтовых вод вследствие природных явлений нужно делать укрепление фундамента по аналогии с предыдущим пунктом.
Чрезмерная нагрузка на несущие стены от верхних перекрытий. Трещина образуется в зонах максимального напряжения, для устранения причины необходимо перераспределение усилий и веса конструкций (та же стяжка дома, но на отдельных участках).

Главный принцип простой: без выяснения причины образования дефекта и ее устранения делать что-то с трещинами нет смысла. Проверка результатов своих действий обязательна, это основная цель второго этапа – диагностики. Тест на динамику распространения простой: трещину нужно заделать маркерами-маяками из шпатлевки или цементного раствора. Рекомендуемые размеры полосок: 10×4 см при толщине слоя не более 10 мм. Можно не возиться с намазкой, а просто приклеить на силикатный состав бумагу (но не на ПВА или другие эластичные клеи). Осмотр на предмет разрывов проводят ежедневно в течение 4-5 недель, при их обнаружении требуются сложный ремонт фундамента и помощь специалистов.

Если тест на разрыв прошел хорошо, то выбирается оптимальный способ, как заделать трещину в стене кирпичного дома. Основными критериями служат ее размеры, ширина свыше 20 мм считается критичной. В этом случае требуется дополнительная фиксация краев щелей и укрепление стеновых конструкций. Особо разрушенные участки рекомендуется переложить заново, со строгим соблюдением кладки в виде замка и усиленным армированием.

Распространенной ошибкой является укрепление несущих конструкций исключительно металлической армосеткой. Важно понимать, что образование широких вертикальных расколов (от 10 мм) само по себе служит признаком разрушения стены, заделать такую трещину раствором без надежной стяжки металлом недостаточно. К рекомендуемым вариантам укрепления относят:

При заходе креплений в стену их глубина должна составлять не менее половины от общей толщины. Допускается и приветствуется комбинирование фиксирующих элементов. В идеале заделка трещин в кирпичных стенах проводится после установки не менее трех укрепляющих конструкций: сверху, снизу и по центру.

Применение армирующей сетки целесообразно при желании укрепить всю площадь стены. К таким случаям относят подготовку перед оштукатуриванием фасада (даже правильно рассчитанный фундамент не исключает риск усадки) и усиление старых кладок. При выборе способа и материала для заполнения щелей обязательно учитывается будущая внешняя отделка. Все металлические элементы обрабатываются антикоррозийными составами и скрываются под штукатуркой или окрашиваются.

Состав для заполнения трещин зависит от ее месторасположения: снаружи или изнутри дома. Внутренние можно заделать раствором на гипсовой основе или известняково-цементной смесью, для некритических дефектов этот способ ничем не отличается от обычного косметического ремонта. Для внешних работ лучше выбрать более влагостойкие материалы, иначе эффект от устранения трещины на стене дома долго не продержится. К рекомендуемым вариантам относят:

Для тонких, неглубоких щелей с шириной не более 5 мм – заделку чисто цементным раствором после предварительной расчистки и тщательного смачивания. Частным случаем являются микроскопические усадочные образования до 1 мм, их лучше заделать эпоксидной смолой.
Для широких и глубоких щелей в кирпичных стенах и конструкциях с воздушной прослойкой хорошо подойдет монтажная пена. Этот материал нуждается в обязательной защите от ультрафиолета, поэтому по окончании застывания все излишки срезаются (причем не вровень со стеной, а глубже на 2-3 мм) и замазываются все тем же раствором или штукатуркой.
Для внутренних и наружных трещин в кирпичной кладке – использование силиконовых герметиков. К преимуществам этого варианта относят эластичность и долговечность материала, устойчивость к температурным перепадам и влаге, удобство заполнения щелей с помощью строительного пистолета. К недостаткам – высокую стоимость, для объемных трещин он не подходит.

Вне зависимости от выбранного состава работы по его нанесению проводятся после расчистки щелей, стягивания металлом (при необходимости), удаления мусора и грунтования. По окончании ремонта состояние стен в кирпичном доме внимательно отслеживается не менее 2 месяцев.

Появление трещин в стене кирпичного дома – тревожный признак происходящих в основании здания негативных процессов. Если своевременно не принять меры по укреплению стен и фундамента, процесс может привести к перекосу несущих конструкций, деформации потолка и разрушению здания.

Деформация и проседание фундамента вследствие подмыва грунтовыми водами, неравномерно распределенной нагрузки на основание или по природным факторам. При промерзании фундамента и последующих перепадах температуры – происходит разрушение связывающего состава фундамента.

Очищенный и расшитый участок насверливается по вертикали и горизонтали под арматурный прут. Анкеры, переплетаются арматурным прутом и фиксируются сваркой. Расстояние между прутьями составляет от 60 см до 1 метра в зависимости от ширины трещины. Они же служат связывающим скелетом с новым укрепляющим фундаментом.
Следующий шаг – установка опалубки и заливка укрепляющего нового фундамента. Залитую цементным раствором траншею, оставьте до полного и равномерного просыхания. Периодически увлажняйте водой для равномерного затвердевания раствора.

Укрепленный фундамент предотвращает дальнейшее расширение и увеличение по длине трещин. Для определения момента затухания процесса, на поврежденную стену наклеиваются бумажные маячки и следят за их целостностью. Когда разрез по стене кирпичного дома перестанет расширяться, можно начинать ремонт стен.

Для ремонта узлов кирпичных стен, при разрыве кладки – применяют накладки из полосовой стали. Концы стальной полосы загибают в сторону кирпичной кладки и выжимаются болтами. В других случаях можно применить анкеры или шурупы.
В некоторых ситуациях, когда невозможно сделать выборку поврежденного участка кирпичной стены, щели забрасываются щебнем с цементным раствором. На расстоянии 20 – 30 см по обеим сторонам трещины, вбивают «Т»- образные анкеры и связываются металлической полосой.
Если трещины глубокие и невозможно их полностью зацементировать – делаются цементизированные инъекции. Для этого бурятся отверстия размером более 1 дюйма, с шагом в 20 – 25 см по всей длине трещины. В буровые отверстия вставляется наполненная цементным раствором труба и при помощи резинового уплотнителя цементный раствор нагнетается в разрыв кирпичной стены.

Необходимость усиления строительных конструкций в процессе их эксплуатации возникает как при реконструкции и техническом перевооружении здании, так и вследствие физического износа и различных повреждений, вызванных коррозией материалов, механическими воздействиями, воздействиями агрессивной среды, некачественным изготовлением конструкций и нарушением норм производства строительно- монтажных работ, нарушением правил эксплуатации и условий технологии производства.

Восстановление и усиление каменных конструкций может быть выполнено различными способами, которые можно условно объединить в три группы: усиление без изменения расчетной схемы, с изменением расчетной схемы и с изменением напряженного состояния.

Результаты обследования каменных зданий, их конструкций и элементов обобщаются в техническом заключении, в котором на основании их технического состояния делаются выводы о необходимости их усиления или восстановления [3].

Методы восстановления конструкций из кирпича

Наиболее распространенными методами восстановления каменных конструкций являются: оштукатуривание, инъецирование имеющихся трещин, частичная или полная перекладка элементов.

Восстановление элементов оштукатуриванием применяется при поверхностных повреждениях кладки в виде выветривания раствора, размораживания, расслоения на глубину до 150 мм, а также при наличии стабилизированных осадочных трещин. Оштукатуривание осуществляется вручную (при глубине повреждения до 40 мм) или торкретированием раствором марки М75 и выше на основе цемента.

Для обеспечения надежного сцепления штукатурного слоя с кирпичной кладкой производят подготовку оштукатуриваемой поверхности: кладку очищают от поврежденного кирпича и раствора, промывают и высушивают. При большой площади и толщине штукатурного слоя дополнительно расчищают горизонтальные швы на глубину 10…15 мм, на кладке выполняют насечку поверхности, устанавливают металлические сетки из проволоки диаметром 2…6 мм или стеклосетки. Металлические сетки могут выполняться на месте путем обвязки проволокой диаметром 2…3 мм вокруг анкеров диаметром, не превышающих толщину шва (рисунок 30). Края сеток заводят за поврежденный участок на длину не менее 500 мм. Если поврежденный участок находится вблизи угла здания, сетку заводят за угол на стену не менее чем на 1000 мм.

Для восстановления и усиления каменной кладки, имеющей сквозные трещины силового и осадочного характера (при стабилизировавшихся осадках), применяется инъецирование цементным и полимерным растворами путем их нагнетания под давлением до 0,6 МПа с помощью нагнетательных устройств.

Рисунок 30 – Восстановление кирпичных стен: а — с использованием обвязки из проволоки, б — с использованием готовых сеток: 1 — анкер, 2 — проволока, 3 — сетка, 4 — гвозди, 5 — восстанавливаемая кладка, 6 – раствор

Расчетное сопротивление каменной кладки, усиленной инъецированием раствора в трещины, принимается с учетом поправочного коэффициента mk, зависящего от вида раствора и характера трещин:

mk = 1,1 – для кладки с трещинами от силовых воздействий, инъецированных цементным раствором;

mk = 1,3 – то же, полимерным раствором;

mk = 1,0 – для кладки с трещинами от неравномерной осадки или нарушением связи между отдельными элементами, инъецированными цементным или полимерным растворами.

Частичная (полная) перекладка производится при наличии большого количества мелких, одиночных глубоких и сквозных трещин при стабилизировавшихся осадках здания. Для перекладки применяют кирпич и раствор марки, не ниже марки кирпича и раствора восстанавливаемой кладки. При перекладке участков должна быть сохранена принятая перевязка швов (рисунок 31).

Рисунок 31 – Восстановление каменной кладки частичной перекладкой: а — частичная перекладка с одной стороны, б — то же с двух сторон: 1 — трещина, 2 — восстанавливаемая стена, 3 — частичная перекладка

Для восстановления целостности кирпичных стен, имеющих сквозные трещины силового и осадочного характера, применяют скобы из круглой стали диаметром не менее 6 мм, концы которых закрепляются в устраиваемых отверстиях в кладке на глубину 100 мм и более, а также накладки из листового или профильного металла, закрепляемые на усиливаемых участках стен с помощью стяжных болтов (рисунок 32). Скобы и накладки могут размещаться с одной (при толщине стены 640 мм и менее) или двух сторон (при большей толщине) усиливаемого участка, на поверхности, в горизонтальных швах (для скоб диаметром, не превышающем толщину шва) и в предварительно подготовленных штрабах. Размещение накладок в штрабах эффективно при смещениях участков стен, разделенных трещиной, относительно друг друга по вертикали.

В качестве накладок применяются прокатные профили в виде швеллеров

№ 16…20, уголков с шириной полки, примыкающей к стене, 75…100 мм, а также полосовая сталь шириной 70 мм и более. Стяжные болты выполняют из круглой стали диаметром 16…22 мм. Расстояние от трещины до

ближайших к ней стяжных болтов должно составлять не менее 600 мм. В случае если трещина находится вблизи угла здания, накладки заводятся за угол не менее чем на 1000 мм. После монтажа накладок штрабы заполняют бетоном. Стальные накладки, устанавливаемые на поверхности стен без устройства штраб, покрывают антикоррозионными составами или оштукатуривают по сетке [3, 30, 33, 42, 43, 44, 45].

Рисунок 32 – Усиление стен наладками: а — общий вид усиления, б —

усиление простенка, в — усиление вблизи угла здания: 1 — стальная накладка, 2

— стяжной болт, 3 — гайка, 4 — штраба, 5 — опорная пластина (полоса), 6 —

уголок, 7 – трещина

Усиление элементов конструкций из кирпича

При невозможности достижения требуемой степени повышения прочности без увеличения поперечного сечения элемента применяют методы усиления, увеличивающие площадь поперечного сечения путем устройства наращивания или обойм.

Наращивание может быть каменным, армокаменным или железобетонным.

Для наращивания применяется кирпич и раствор марок не ниже фактической условной марки кирпича и раствора, полученной при испытании образцов из усиливаемой конструкции.

Наращивание устраивают толщиной в 1/2 кирпича или более. Совместная работа с кирпичной кладкой усиливаемой конструкции обеспечивается путем устройства борозд в усиливаемой кладке глубиной в 1/2 кирпича или с помощью анкеров, забиваемых в швы. Для кладки наращивания возможно применение продольного и поперечного армирования.

Расчет прочности каменных конструкций, усиленных каменным (армокаменным) наращиванием, производится по [13] с учетом его совместной работы с усиливаемой конструкцией путем введения дополнительного коэффициента условий работы к расчетному сопротивлению каменной кладки наращивания, равного:

при усилении элемента под нагрузкой, превышающей 70 % расчетной,

γ k ,ad = 0,8.

при усилении элемента под нагрузкой, не превышающей 70 %

расчетной, γ k ,ad = 1.

Для устройства наращивания из железобетона применяется бетон класса не ниже C12/15. Железобетонная часть возводится в предварительно подготовленных нишах или существующих каналах кирпичной кладки (рисунок 33). Процент армирования железобетонной части сечения должен составлять 0,5…1,5 %. Так как деформативность каменной кладки существенно выше деформативности железобетона, то при усилении под нагрузкой дополнительные бетон и арматура работают совместно с усиливаемой конструкцией и достигают своего расчетного сопротивления в предельном состоянии.

Рисунок 33 – Усиление простенков с пилястрами монолитными железобетонными элементами: а, в — сквозная пробивка стены; б, г — устройство углублений с одной стороны: 1 — усиливаемая кладка, 2 — продольная арматура, 3 — поперечная арматура, 4 — бетон усиления

Эффективным методом увеличения прочности каменной кладки при малых эксцентриситетах является устройство обойм: стальной, железобетонной и растворной.

Наиболее массовыми элементами, усиливаемыми обоймой, являются столбы и простенки. Столбы, как правило, имеют прямоугольную форму поперечного сечения с соотношением сторон не более 1,5, что способствует эффективной работе обойм, ограничивающих поперечные деформации в сечении. Простенки имеют вытянутую в плане форму, обычно с соотношением сторон более двух. При этом для эффективного использования обойм устанавливаются дополнительные связи в виде стяжных болтов или анкеров. Допускаемые расстояния между связями (анкерами, хомутами) не более 1000 мм и не более двух толщин стены по длине, по высоте — не более 750 мм. Связи надежно закрепляют в усиливаемой кладке.

Стальная обойма — это система из продольных элементов уголкового профиля (рисунок 34), устанавливаемых на растворе по углам или выступам конструкции и приваренных к ним поперечных элементов (планок) в виде

полосовой или арматурной стали, а также опорных подкладок (при усилении всего столба или простенка, когда на продольные элементы передается часть усилий от вышерасположенных конструкций). Шаг планок принимают не более меньшего размера поперечного сечения и не более 500 мм.

Для повышения эффективности усиления поперечные планки рекомендуется напрягать. Для этого со стороны двух противоположных граней к продольным элементам приваривают планки только с одного конца. После чего нагревают планки до 100…120°С и приваривают в нагретом состоянии второй свободный конец к вертикальным уголкам. При остывании планок происходит обжатие усиливаемой конструкции.

Рисунок 34 – Усиление каменных конструкций стальной обоймой: 1 — усиливаемая конструкция, 2 — уголок, 3 — планка, 4 — поперечная связь, 5 — полоса, 6 — анкеры, 7 — болт, 8 — опорный уголок, 9 — стальная пластина

Железобетонная обойма (рисунок 35) представляет собой пространственный арматурный каркас из продольной и поперечной арматуры, омоноличенный бетоном. Этот вид обоймы применяется при

значительных повреждениях кладки и позволяет значительно повысить прочность усиливаемого каменного элемента.

Толщину обоймы и площадь поперечного сечения арматуры определяют расчетом. Ориентировочно толщина обоймы принимается 40…120 мм, диаметр поперечных стержней — 4…10 мм. Для обеспечения сцепления с бетоном продольная арматура отстоит от усиливаемой кладки не менее чем на 30 мм. Шаг хомутов принимают согласно расчету, но не более 150 мм. Шаг продольной арматуры — 250…300 мм. Для обоймы рекомендуется применять бетоны классов C12/15 и выше.

Для увеличения площади контакта кладки с элементами усиления обоймы рекомендуется в кладке через каждые 3-4 ряда выполнять борозды на глубину 1/2 кирпича или расчищать швы кладки на 10…15 мм в глубину. Бетонирование производится методом инъецирования, нагнетая смесь через инъекционные отверстия в опалубке, торкретированием или последовательным бетонированием с наращиванием опалубки.

Рисунок 35 – Усиление железобетонной обоймой: а — столбов, б — простенков: 1 — усиливаемая конструкция, 2 — продольная арматура, 3 — поперечная арматура, 4 — бетон, 5 — дополнительные поперечные связи, 6 — продольная арматура, 7 – анкеры

Армированная растворная обойма выполняется по аналогии с железобетонной, но вместо бетона применяют раствор марки не ниже М50. Растворная обойма позволяет сохранить существующие размеры поперечного сечения практически без изменения. При производстве работ не применяется опалубка. Цементный раствор, наносимый тонким слоем порядка 30…40 мм, выполняет функции связи между усиливаемой кладкой и арматурой и защищает арматуру от коррозии. Минимальная толщина защитного слоя составляет: для внутренних сухих помещений — 15 мм, для наружных и влажных помещений — 20…25 мм.

Для усиления каменных конструкций под нагрузкой, превышающей 70..80 % от расчетной, эффективно (позволяют повысить прочность каменных конструкций в 2-3 раза) применение предварительно напряженных распорок, установленных с одной или с двух сторон конструкции, в которых рабочими элементами являются вертикальные ветви распорки, а поперечные планки выполняют роль соединительных элементов, уменьшающих свободную длину ветвей.

Предварительно напряженные распорки (аналогично усилению железобетонных конструкций) состоят из уголковых профилей, располагаемых по углам конструкции и связанных друг с другом планками из полосовой стали или стержневой арматуры. Сверху и снизу распорки передают нагрузку на опорные уголки. Предварительное напряжение распорок осуществляется путем их перегиба в середине длины или с помощью домкратов [3, 30, 33, 42, 43, 44, 45, 46].

Расчет каменных конструкций, усиленных обоймами, производится в соответствии с [13].

Усиление сопряжений элементов конструкций из кирпича

Для восстановления целостности стен в местах сопряжения применяют стальные затяжки (рисунок 36), шпонки (рисунок 37), гибкие связи в виде анкеров (рисунок 38), а также перекладку поврежденных участков.

Стальные затяжки выполняют из круглой стали диаметром 20…25 мм с резьбой по концам и распределительных прокладок из уголков или швеллеров. Стальные затяжки располагают, как правило, в уровне перекрытия. Устройство затяжек производят в следующей последовательности: устраивают горизонтальную штрабу в продольной стене на глубину 60…130 мм, просверливают отверстия для тяжей. В поперечных стенах на расстоянии не менее 1000 мм от места разрыва пробивают отверстие для установки распределительной прокладки. Тяжи закрепляют на распределительных прокладках и предварительно напрягают завинчиванием гаек на концах в сочетании с нагреванием тяжей. После монтажа затяжек тяжи покрывают антикоррозионными составами, а штрабы заполняют бетоном или заделываются кирпичом.

Рисунок 36 – Восстановление сопряжений стен стальными затяжками: 1

-продольная стена, 2 — поперечная стена, 3 — перекрытие, 4 — тяжи, 5 —

распределительные прокладки, 6 — гайки, 7 — цементный раствор

Рисунок 37 – Восстановление сопряжений железобетонными шпонками: а — с вертикальными арматурными каркасами, б — то же, с горизонтальными каркасами

Рисунок 38 – Восстановление сопряжений гибкими связями: 1 — продольная стена, 2- железобетонная колонна, 3 — закладная деталь колонны, 4 — сварка, 5 – анкер

Для восстановления сопряжений стен также используются шпонки: железобетонные и стальные. На этаж устанавливается не более 2-3 шпонок. Для первого этажа: в уровне пола у фундамента, в середине стены и в уровне перекрытия.

Железобетонные шпонки состоят из арматурного каркаса из стержней

16…20 мм и бетона класса C12/15 и выше.

Стальные шпонки выполняют из пластин, уголков, швеллеров. При устройстве стальных шпонок пробивают вертикальные штрабы длиной 400…600 мм. Монтаж шпонок производят на растворах повышенной прочности. Шпонки оборачивают металлической сеткой, а после монтажа стягивают болтами диаметром не менее 16 мм и оштукатуривают раствором.

Перекладка участков стен, простенков осуществляется в случаях значительных отклонений от вертикали, сдвигов, перекосов, выпучиваний,

когда отклонение от первоначального положения составляет более 1/3 толщины, с обязательным креплением гибкими связями к близлежащим конструкциям: стенам, колоннам, перекрытиям и покрытиям [3, 30, 33, 42,

43, 44, 45, 46].

Повышение пространственной жесткости кирпичных зданий

В результате неравномерной осадки оснований фундаментов, различной жесткости элементов и разнонагруженности стен, а также при воздействиях природных и техногенных факторов происходит нарушение пространственной жесткости коробки здания в целом или какой-либо ее части.

Для восстановления целостности остова здания применяют пояса, которые воспринимают неравномерные деформации, растягивающие усилия кладки и способствуют перераспределению нагрузки на основание.

В зависимости от характера проводимых работ (восстановление жесткости эксплуатируемого здания, реконструкция или надстройка), причин и вида повреждений применяются стальные (гибкие, жесткие), армокаменные или железобетонные пояса.

Стальные гибкие напрягаемые пояса (рисунок 39) представляют собой систему горизонтальных распределительных устройств, состоящих из тяжей диаметром 20…40 мм, напрягаемых при помощи муфт с двухсторонней резьбой (правой и левой) или закручиванием гаек на концах, концевых и промежуточных упоров.

Поясами создается один или несколько замкнутых контуров по стенам.

Производится объемное обжатие всего здания или его части.

С целью эффективного обжатия всей коробки здания длину большей части пояса рекомендуется принимать не более 1,5 коротких. В многоэтажных зданиях тяжи устанавливают в уровне перекрытий. Допускается связь тяжей с перекрытиями. В промышленных и общественных

одноэтажных зданиях тяжи устанавливают в уровне низа стропильных конструкций.

Пояса устанавливают либо на поверхности стен, ухудшая внешний вид, но сокращая трудоемкость работ, либо в штрабах кладки, не меняя внешнего вида и надежно предохраняя металлические детали от коррозии.

При устройстве пояса в кладке пробивают горизонтальные штрабы глубиной 70…80 мм и сквозные отверстия для продольных и поперечных тяжей. На углах здания на растворах повышенной прочности вертикально устанавливают отрезки уголков. Если пояса устанавливают на поверхности стен, для удобства монтажа и исключения провисания тяжей по длине в кладку забивают промежуточные скобы.

Монтаж поясов усиливаемого здания осуществляется последовательно снизу вверх (рисунок 39).

Предварительное напряжение производят с помощью соединительных муфт одновременным натяжением всех тяжей или первоначально напрягают тяжи проходящие внутри здания, а затем — снаружи. Натяжение производят динамометрическим ключом, домкратом или ломиком с плечом 1500 мм с усилием на конце 30…40 кг. Для уменьшения трудоемкости натяжения рекомендуется осуществлять электро- или термонагрев тяжей. Степень натяжения следует контролировать приборами. Тяжи считаются натянутыми, если они не провисают и при ударе по ним ломиком издают звук высокого тона. При устройстве тяжей в условиях пониженных температур выполняется их дополнительное натяжение. После фиксации тяжей и их напряжения производится инъецирование трещин в стенах или выполняется частичная перекладка в зависимости от характера и степени повреждения.

Рисунок 39 – Усиление здания стальными предварительно напряженными поясами: 1 — тяж, 2 — стяжная муфта с двухсторонней резьбой, 3 — упорный уголок, 4 — накладка из швеллера, 5 — гайка с шайбой

Расчет сечения гибких тяжей производят из условия равной прочности тяжей на растяжение и каменной кладки на срез. Расчетное усилие определяется по формуле

(16)

где Rsq — расчетное сопротивление кладки на срез, МПа; l — длина стены; b —

толщина стены.

Стальные жесткие пояса (рисунок 40) выполняются из профильной стали (в основном, из швеллеров, уголков и полосовой стали) и предназначаются для передачи усилий на более прочные участки. Пояса охватывают все здание или его часть, выполняются замкнутыми или незамкнутыми. Незамкнутые пояса применяют при разрывах здания, продольных и поперечных стен, углов. Номер профиля назначается конструктивно.

Рисунок 40 – Усиление части здания устройством предварительно напряженного стального пояса из прокатных профилей: 1 — трещина, 2 — пояс из швеллера, 3 — стяжной болт, 4 — гайка, 5 — анкер

Стальные жесткие пояса могут выполняться предварительно напряженными. Натяжение жестких поясов осуществляется с помощью болтовых соединений (рисунок 41). Диаметр натяжного болта (шпильки) определяется расчетом и ориентировочно составляет 20…25 мм.

Стальные жесткие пояса устанавливают по всему контуру здания или его части в штрабах или на поверхности стен. В зависимости от толщины стены пояса располагаются с одной или двух сторон стены: при толщине более 640 мм — с двух сторон, при толщине менее 640 мм — с одной.

Фиксация двухсторонних поясов выполняется болтами диаметром 16…20 мм, которые при помощи гаек стягивают пояса друг с другом и играют роль анкеров. При расположении пояса с одной стороны совместная

работа достигается за счет устройства анкеров (рисунок 40, вариант А (в штрабе). Шаг болтов — 2000…2500 мм, анкеров — 500…700 мм.

Рисунок 41 – Натяжное устройство предварительно напряженного стального пояса из прокатных профилей

Стальные гибкие и жесткие пояса, установленные на поверхности стен, вместе с муфтами, упорными уголками, накладками, огрунтовывают и окрашивают или оштукатуривают по сетке.

При надстройке здания с целью повышения его пространственной жесткости в уровне перекрытий, покрытий выполняют армокаменные (рисунок 42, а) или железобетонные (рисунок 42, б) пояса жесткости.

Рисунок 42 – Усиление стен здания поясами: а — армокаменным; б — железобетонным: 1 — кирпичная кладка стен, 2 — армокаменный пояс, 3 — стальная сетка, 4 — железобетонный пояс, 5 — продольная арматура, 6 — поперечная арматура, 7 – утепление

При устройстве армокаменного пояса допускается применение продольных стержней арматуры в поясе диаметром до 12 мм с утолщением шва до 25 мм. Ориентировочно площадь продольной арматуры пояса в стенах толщиной до 510 мм можно принимать в пределах 4,5 см2, а при большей толщине — 6,5 см2.

Железобетонный пояс выполняется из бетона класса не ниже C12/15 с армированием пространственным арматурным каркасом. Возможно использование жесткой арматуры в поясе. Высота поперечного сечения пояса составляет не менее 120 мм, ориентировочно ширина сечения пояса принимается равной: при толщине стены до 510 мм — толщине стены с учетом утепления, при толщине стены более 510 мм — возможно устройство меньшего по ширине пояса. В месте устройства железобетонного пояса следует предусматривать дополнительное утепление стен для ликвидации

«мостиков холода» [3, 30, 33, 42, 43, 44, 45, 46].

Устройство предварительно напряженных армированных поясов рассмотрено в [47].

zinref.ru
Усиление кирпичных стен армированием
Кирпич считается одним из самых прочных и надежных строительных материалов. Особенно если он изготовлен по чётким, веками отлаженным технологиям, с неукоснительным контролем на каждом из этапов производственной цепочки. Неспроста иные кирпичные «сталинки» выглядят настоящими исполинами на фоне жалких панельных развалюх-«хрущевок», наспех возведенных по всей стране.
Современные дома из кирпича, в большинстве своем, тоже отличаются высокой прочностью. Однако от деформаций и разрушений не застрахована не одна архитектурная конструкция, не один стройматериал, в том числе кирпич.

Со временем его несущая способность ухудшается, возможно разрушение кладки и появление различного рода дефектов и повреждений, зачастую видимых невооруженным глазом, как-то: трещин по стенам, выпучиваний материала, перекосов конструкций и пр. И это уже веский повод для проведения ремонтных работ по усилению стен. Одним из самых надежных способов укрепления кирпичной кладки считается армирование, то есть добавление в нее определенных элементов для увеличения несущей способности стены.
Преимущества и виды армирования стен из кирпича
Эта методика применяется для повышения прочностных характеристик кирпичной кладки, равномерного перераспределения нагрузок, что существенно повышает несущую способность стен.
В отличие от других способов их усиления, к примеру, торкретирования или наложения всевозможных композитов, армирование – мероприятие не столь дорогостоящее. Кроме этого, оно отнимает меньше трудовых затрат и экономит рабочее время.
Армирование кирпичной кладки может быть:
поперечным;
вертикальным;
продольным.
Технология армирования кирпичной кладки
При армировании стен из кирпича используются отдельные стержни или стальная сетка. Первые предотвращают разрушение материала при деформациях на растяжение и изгиб.
В сетку стержни соединяются сваркой или вязальной проволокой. Соединение производится с шагом 30-120 мм. В смежных швах вместо сеток недопустимо перпендикулярно укладывать отдельные стрежни.
Сетка, сделанная из арматуры большого диаметра, уменьшает прочность, увеличивая толщину горизонтальных швов.
Армирование стен, простенков и столбов производится сварной кладочной сеткой, которая может иметь зигзагообразную, прямоугольную или квадратную форму.
Для предотвращения коррозии металлическая сетка должна быть утоплена в раствор не менее чем на 2 мм с каждой стороны. Минимальная толщина шва при этом составит примерно 14 мм, в том числе около 5 мм на сетку.
Она укладывается в каждый пятый ряд кладки. Если кирпич больше стандартного размера, то армировать прямоугольной сеткой нужно в каждом четвертом ряду.
Устройство зигзагообразной арматуры проводится также каждый пятый ряд. Ее укладывают парно и под прямым углом по отношению к двум предшествующим рядам. Этот способ армирования замечательно подходит для частных домов. Кладка перемычек и других подобных элементов производится совместно с поперечной арматурой, имеющей вид прямых стержней.

Особенности армирования стен из силикатного кирпича
Для вышеозначенного вида кладки лучше всего подойдет устройство так называемой железобетонной обоймы или «рубашки».
Для ее изготовления необходимо установить по всему периметру арматурную сетку, зафиксировав ее не кладке фиксаторами. Такая «оболочка» должна превышать прочность самой стены в несколько раз.
При изготовлении подобной конструкции слои до 4 см толщиной выполняются пневмобетонированием и торкретированием, а затем производится отделка штукатуркой.
Если слои имеют толщину до 12 см, обойма стены делается с использованием инвентарной опалубки, монтируемой вокруг усиливаемой основы. Конструкция устанавливается по всей высоте строения, чтобы защитить слой арматурного заполнения. В опалубке устраиваются инъекционные трубки, в которые подается мелкозернистая бетонная смесь.

mrez.ru
Восстановление или усиление стен кирпичных и каменных зданий
Основными способами восстановления или усиления конструкций кирпичных и каменных стен здания являются:
— торкретирование по металлической сетке с одной (полностью или отдельными участками) или двух сторон сплошных, с проемами стен и простенков;
— устройство железобетонных обойм;
— устройство металлических обойм;
— применение напрягаемых вертикальных и горизонтальных металлических жестких и гибких поясов;
— введение в кирпичную кладку стен и простенков железобетонных или металлических элементов усиления;
— устройство специальных связей (анкеров, шпонок), воспринимающих сдвиг, растяжение и кручение;
— инъецирование эпоксидных клеев, цементных и полимеррастворов;
— введение дополнительных жесткостей в виде стен, диафрагм, рам и т.д. В зависимости от числа восстанавливаемых несущих стеновых конструкций торкретирование позволяет увеличить несущую способность поврежденных стен по сравнению с первоначальной. Жесткость здания в целом может быть практически полностью восстановлена.
При повреждениях в местах пересечений наружных стен (в углах) предпочтительным является устройство двухсторонних торкрет-рубашек по сварным металлическим сеткам, соединяемые, между собой через стену арматурными стержнями. При значительных повреждениях стены могут также восстанавливаться при помощи железобетонных включений в виде монолитных колонн сечением 200×200 мм, армированных пространственными каркасами с продольной арматурой диаметрами примерно 10 мм и поперечной — 6 мм.
Во внутрь угла может возводиться колонна треугольного сечения в комплексе с в комплексе с армированными рубашками. Продольная арматура поэтажных колонн должна соединяться между собой через перекрытия, а в верхнем этаже и при устройстве колонн не во всех этажах — с арматурой перекрытия.
При наличии перекрещивающихся диагональных трещин на стенах без проемов рекомендуется применять двухсторонние железобетонные или растворные армированные рубашки, выполняемые методом торкретирования. Сетки усиления могут крепиться к конструкциям с помощью штырей, дюбелей, поперечных связевых стержней. Расстояние между связевыми стержнями рекомендуется назначать в пределах 2 — 2,5 толщины стены, а между штырями или дюбелями — не более 500 мм.
В случаях повреждения стен локальными горизонтальными или наклонными трещинами восстановление может производиться с применением железобетонных и растворных рубашек в зонах повреждений.
Напуск элементов усиления за трещины следует назначать величиной не менее 500 мм. Крепление сеток следует производить с шагом не более 250 мм. Восстановление несущей способности кладки с косыми трещинами рекомендуется также осуществлять с помощью торкрет (или обычного) растворного армированного шва треугольного поперечного сечения с перпендикулярно расположенными по отношению к нему шпонками такого же сечения. Для устройства шва трещина расчищается с обеих сторон стены по треугольному поперечному сечению. Укладываемые в швы и шпонки стержни арматуры должны соединяться между собой поперечной арматурой. Швы и шпонки замоноличиваются цементным раствором. Марка цементного раствора принимается не ниже 100.
Несущая способность кладки на сдвиг может быть восстановлена или повышена при усилении за счет устройства армированных шпонок из цементного или полимерраствора. Шпоночные выемы в виде несквозных отверстий диаметром не более 50 мм высверливаются в кладке в шахматном порядке с шагом порядка 400 мм.
Простенки могут восстанавливаться железобетонными обоймами и растворными армированными рубашками полностью или только в зоне повреждений. При этом обоймы могут размещаться на отдельных простенках и непрерывно по высоте здания полностью или на несколько этажей. Класс бетона железобетонных обойм назначается на основании расчета, но принимается не ниже В15.
В случае наличия горизонтальных трещин в основании простенков или вверху производится напуск элементов усиления на неповрежденные участки стен не менее, чем на 400 мм.
Арматурные сетки обойм и рубашек, установленных с обеих сторон стенырекомендуется объединить в пространственный каркас с помощью поперечных связевых стержней, размещаемых в просверленных для этой цели в кладке отверстиях. Отверстия с поперечными в них стержнями должны тщательно зачеканиваться раствором или бетоном с заполнителем из мелких фракций.
Элементы металлических обойм выполняются из полосовой и уголковой стали. Вертикально размещаемые по углам проемов уголки следует анкерами прикреплять к стенам вверху и внизу простенков. Уголки устанавливаются на растворе, прижимаются к кладке струбцинами или хомутами на болтах. После этого производится приварка полосовых элементов. Для создания обжатия кладки, последние рекомендуется предварительно нагреть до температуры 100-120 . При широких простенках в целях уменьшения свободной длины полос их следует соединять поперечными стержнями, пропускаемыми через отверстия в кладке простенка.
Допускается устройство обойм, сочетающих в себе жесткие уголковые элементы и плоские сварные арматурные сетки. Горизонтальные стержни сеток привариваются к вертикально располагающимся уголкам. При этом диаметр горизонтальных стержней сеток должен приниматься не менее 6 мм из условий исключения опасности пережога арматуры.
Шаг поперечной арматуры железобетонных обойм назначается по расчету, но принимается не более 150 мм. Толщина обоймы также принимается на основании расчета в пределах 50 -100 мм.
Толщина растворных армированных обычных или торкрет-рубашек принимается не более 40 мм.
При отрыве стен различного направления и в целях повышения пространственной жесткости, в случае наличия существенных повреждений в значительном числе конструктивных элементов здания, применяются жесткие и гибкие металлические пояса как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях.
Гибкие металлические пояса выполняются из арматурной стали, крепятся к стенам с помощью пластин и стяжных болтов, пропускаемых в просверленные в кладке отверстия. Металлические пояса применяются, как правило, напрягаемые с помощью муфт или специальных стягивающих устройств.
Восстановление несущей способности элементов стен с помощью инъецирования полимеррастворов и эпоксидных клеев рекомендуется производить в случае достаточно высоких прочностных характеристик и качества кладки, поскольку при ее низких прочности и качестве невозможно создать требуемое давление для нагнетания в трещины инъекционных составов и полное заполнение ими трещин. В случае применения эпоксидных клеев следует учитывать, что предел огнестойкости восстановленного или усиленного здания будет ниже предела огнестойкости первоначального здания.
www.stroyotd.ru
Какие существуют способы восстановления и усиления конструкций кирпичных стен здания?
Основными способами восстановления и усиления конструкций кирпичных и каменных стен здания являются:
— торкретирование по металлической сетке с одной (полностью или отдельными участками) или двух сторон сплошных, с проемами стен и простенков;
— устройство железобетонных обойм;
— устройство металлических обойм;
— применение напрягаемых вертикальных и горизонтальных металлических жестких и гибких поясов;
— введение в кирпичную кладку стен и простенков железобетонных или металлических элементов усиления;
— устройство специальных связей (анкеров, шпонок), воспринимающих сдвиг, растежение и кручение;
— инъецирование эпоксидных клеев, цементных и полимеррастворов;
— введение дополнительных жесткостей в виде стен, диафрагм, рам и т.д.
В зависимости от числа восстанавливаемых несущих стеновых конструкций торкретирование является одним из основных способов восстановления кирпичных стен и позволяет увеличить несущую способность поврежденных стен по сравнению с первоначальной. Жесткость здания в целом может быть практически полностью восстановлена.
При повреждениях в местах пересечений наружных стен (в углах) предпочтительным является устройство двухсторонних торкрет-рубашек по сварным металлическим сеткам, соединяемые, между собой через стену арматурными стержнями. При значительных повреждениях стены могут также восстанавливаться при помощи железобетонных включений в виде монолитных колонн сечением 200×200 мм, армированных пространственными каркасами с продольной арматурой диаметрами примерно 10 мм и поперечной — 6 мм. Во внутрь угла может возводиться колонна треугольного сечения в комплексе с армированными рубашками. Продольная арматура поэтажных колонн должна соединяться между собой через перекрытия, а в верхнем этаже И при устройстве колонн не во всех этажах — с арматурой перекрытия.
При наличии перекрещивающихся диагональных трещин на стенах без проемов рекомендуется применять двухсторонние железобетонные или растворные армированные рубашки, выполняемые методом торкретирования. Сетки усиления могут крепиться к конструкциям с помощью штырей, дюбелей, поперечных связевых стержней. Расстояние между связевыми стержнями рекомендуется назначать в пределах 2-2,5 толщины стены, а между штырями или дюбелями — не более 500 мм.
В случаях повреждения стен локальными горизонтальными или наклонными трещинами восстановление может производиться с применением железобетонных и растворных рубашек в зонах повреждений. Напуск элементов усиления за трещины следует назначать величиной не менее 500 мм. Крепление сеток следует производить с шагом не более 250 мм. Восстановление несущей способности кладки с косыми трещинами рекомендуется также осуществлять с помощью торкрет (или обычного) растворного армированного шва треугольного поперечного сечения с перпендикулярно расположенными по отношению, к нему шпонками такого же сечения. Для устройства шва трещина расчищается с обеих сторон стены по треугольному поперечному сечению. Укладываемые в швы и шпонки стержни арматуры должны соединяться между собой поперечной арматурой. Швы и шпонки эамоноличиваются цементным раствором. Марка цементного раствора принимается не ниже 100.
Несущая способность кладки на сдвиг может быть восстановлена или повышена при усилении за счет устройства армированных шпонок из цементного или полимерраствора. Шпоночные выемы в виде несквозных отверстий диаметром не более 50 мм высверливаются в кладке в шахматном порядке с шагом порядка 400 мм. Простенки могут восстанавливаться железобетонными обоймами и растворными армированными рубашками полностью или только в зоне повреждений. При этом обоймы могут размещаться на отдельных простенках и непрерывно по высоте здания полностью или на несколько этажей. Класс бетона железобетонных обойм назначается на основании расчета, но принимается не ниже В15.
В случае наличия горизонтальных трещин в основании простенков или вверху производится напуск элементов усиления на неповрежденные участки стен не менее, чем на 400 мм.
Арматурные сетки обойм и рубашек, установленных с обеих сторон стены,рекомендуется объединить в пространственный каркас с помощью поперечных связевых стержней, размещаемых в просверленных для этой цели в кладке отверстиях. Отверстия с поперечными в них стержнями должны тщательно зачеканиваться раствором или бетоном с заполнителем из мелких фракций.
Элементы металлических обойм выполняются из полосовой и уголковой стали. Вертикально размещаемые по углам проемов уголки следует анкерами прикреплять к стенам вверху и внизу простенков. Уголки устанавливаются на растворе, прижимаются к кладке струбцинами или хомутами на болтах, После этого производится приварка полосовых элементов. Для создания обжатия кладки, последние рекомендуется предварительно нагреть до температуры 100-120 . При широких простенках в целях уменьшения свободной длины полос их следует соединять поперечными стержнями, пропускаемыми через отверстия в кладке простенка.
Допускается устройство обойм, сочетающих в себе жесткие уголковые элементы и плоские сварные арматурные сетки. Горизонтальные стержни сеток привариваются к вертикально располагающимся уголкам. При этом диаметр горизонтальных стержней сеток должен приниматься не менее 6 мм из условий исключения опасности пережога арматуры.
Шаг поперечной арматуры железобетонных обойм назначается по расчету, но принимается не более 150 мм. Толщина обоймы также принимается на основании расчета в пределах 50-100 мм.
Толщина раствора неармированных обычных или торкрет-рубашек принимается не более 40 мм.
При отрыве стен различного направления и в целях повышения пространственной жесткости, в случае наличия существенных повреждений в значительном числе конструктивных элементов здания, применяются жесткие и гибкие металлические пояса как в вертикальном, так и горизонтальном направлениях.
Гибкие металлические пояса выполняются из арматурной стали, крепятся к стенам с помощью пластин и стяжных болтов, пропускаемых в просверленные в кладке отверстия. Металлические пояса применяются, как правило, напрягаемые с помощью муфт или специальных стягивающих устройств.
Восстановление несущей способности элементов стен с помощью инъецирования полимеррастворов и эпоксидных клеев рекомендуется производить в случае достаточно высоких прочиостных характеристик и качества кладки, поскольку при ее низких прочности и качестве невозможно создать требуемое давление для нагнетания в трещины инъекционных составов и полное заполнение ими трещин. В случае применения эпоксидных клеев следует учитывать, что предел огнестойкости восстановленного или усиленного здания будет ниже предела огнестойкости первоначального здания.
Железобетонные обоймы и рубашки следует применять в тех случаях, когда прочность стеновых панелей оказывается ниже расчетной, при выпучивании панелей, значительном количестве трещин по всей плоскости.
Обоймы могут быть двухсторонними и односторонними, В первом случае сетки усиления объединяются между собой поперечной арматурой из стержней диаметром ; не ниже 6 мм с шагом не более 500 мм. Для,этой цели в теле панелей просверливаются отверстия диаметром не менее 12 мм. При односторонних рубашках арматурные сетки рекомендуется крепить к конструкции при помощи анкеров; (шпилек,дюбелей), устанавливаемых на цементном растворе в просверливаемых отверстиях. Желательно использовать для его приготовления расшйряющийся цемент. Если имеет место повреждение панелей сразу в нескольких этажах, целесообразно одностороннее усиление выполнять в шахматном порядке по высоте.
www.stroyotd.ru
Усиление кирпичных стен: методы и шаги
Усиление кирпичной кладки – это неотъемлемый способ для повышения эксплуатации кирпичных стен. Зачастую в действительности можно увидеть, что кирпичные стены слабы и являются плохой несущей опорой.
Кирпичные кладки усиливают посредством вложения в обойму, что позволяет повысить стойкость.
Деформация кирпичной стены требует усиления. С помощью усиления кладки можно полностью восстановить несущую способность стены.
При использовании усиления кладка будет служить в сжатии со всех сторон, тем самым увеличится уровень сопротивляемости влиянию продольной силы.
Повод для усиления
Деформация кирпичных стен является основанием для укрепления. К деформации приводят следующие причины:
Конструктивные ошибки (малая глубина при заложении фундамента; неравномерное оседание частей постройки; деформация балочного покрытия; несоответствие несущей способности нагрузке).
Эксплуатация (переувлажнение укладки; просадка фундамента).
Производственные ошибки.
Неправильное проектирование.
Методы и шаги укрепления
Схема усиления кирпичной кладки: 1 – трещина;
2- инъекционные шпуры;
3 – инъекционные патрубки;
4 – цементно-песчаный раствор;
5 – трещина, заполненная цементным раствором
На сегодняшний день для усиления стен из кирпича можно использовать следующие обоймы:
армированные растворные;
железобетонные;
композиционные;
стальные.
Для выбора метода усиления необходимо учитывать множество факторов, таких как маркость бетона или раствора для штукатурки, процент армирования, схема нагрузки на конструкцию, состояние кладки. Прочность кирпичной кладки напрямую зависит от процента армирования хомутами. Внешний осмотр помогает оценить количество трещин, их глубину, ширину. Усиление стен обоймами, в которых есть трещины, полностью восстанавливает несущую способность.
Нужно точно оценить реальную прочность несущих компонентов. Изначально необходимо максимально очистить поверхность от грязи и пыли, промыть водой. Удалить всю разрушенную штукатурку до неповрежденного основания. Плохое очищение поверхности приводит к быстрому разрушению кладки.
Параллельно с усилением кладки обоймами требуется инъецировать трещины цементным/полимерцементным раствором под давлением. Это восстанавливает и увеличивает несущую способность. Инъекционные растворы должны обладать необходимой вязкостью, высокой морозостойкостью, малым водоотделением, незначительной усадкой и требуемой прочностью на сцепление и сжатие.
Армированная обойма
Арматурная сетка крепится анкерами или сквозными шпильками в просверленные отверстия.
Для устранения трещин и для предотвращения появления новых дефектов следует прибегать к армированию стен. Усиление кладки можно производить либо с помощью арматурных каркасов, либо стержней арматуры, либо с применением арматурной сетки или железобетонных пилястр. Рассмотрим усиление с использованием арматурной сетки. Данную конструкцию выполняют следующим образом. Арматурную сетку, которую можно устанавливать как с одной, так и с двух сторон, прикрепить на ремонтируемый участок. В заранее просверленные отверстия закрепить сетку сквозными шпильками либо анкерами. Сверху нанести цементный раствор марки М100 (можно выше). Применяют цементно-песчаный раствор, улучшающий физико-механические данные. Толщина штукатурки может быть от 20 до 40 мм. Для усиления углов стен необходимо прикрепить вспомогательные стержни d=6мм, по высоте углов спустя 250-300 мм. При односторонней установке сетки крепеж делается анкерами d=6-8 мм через 500-800 мм, а при двусторонней установке крепят сквозными анкерами большего диаметра (10-12 мм) через 1000-1200 мм путем сварки либо крепежа к металлическим сеткам.
Железобетонный пояс
Железобетонная обойма крепится фиксаторами к кирпичной стене по всему периметру, образуя арматурную сетку.
Экономия времени и затрат является преимуществом данного метода, но при этом повышается нагрузка на фундамент. Для применения железобетонной обоймы необходимо учитывать следующие технические параметры:
Толщина обоймы 4-12 см.
Бетонная мелкозернистая смесь не ниже в10 класса.
Продольная арматура А240-А400/AI, AII, AIII класса.
Поперечная арматура А240/AI класса, шаг не более 15 см.
Для конструкции железобетонной «рубашки» надо по всему периметру установить арматурную сетку, прикрепив ее к кладке фиксаторами. Чтобы укрепить кирпичную стену, необходимо создать оболочку, превышающую прочность в несколько раз. Эффективность обоймы определяется в первую очередь состоянием кладки, прочностью бетона, характером нагрузки и процентом армирования. Данный вид конструкции берет на себя часть нагрузки, тем самым освобождает кладку.
Слои обоймы до 4 см выполняются при помощи пневмобетонирования и торкретирования, затем производится отделка штукатуркой. Слои до 12 см выполняются при помощи инвентарной опалубки, которую ставят вокруг усиливаемой основы. Для защиты слоя арматурного заполнения инвентарную опалубку устанавливают по всей высоте укрепляемого сооружения. В опалубке устанавливают инъекционные трубки и начинают подачу мелкозернистой бетонной смеси.
Композиционная обойма
Стальная конструкция сжимает кладку с двух сторон, тем самым увеличивая уровень ее сопротивляемости.
Композиционное сырье является одним из самых результативных для усиления кирпичных стен за счет высокопрочных волокон, используют угле- и стекловолокно. Они дают возможность повысить прочность отвесных конструкций на сжатие, перпендикулярных сечений на срез или на сдвиг. Подготовленную кирпичную кладку обрабатывают пропиткой, затем грунтовкой для упрочнения. Далее устанавливают металлические каркасы, разбирают временные крепления (после набора новой кладкой 50% проектной прочности), окрашивают и штукатурят простенки.
Стальная конструкция
Стальная обойма – это значительно повышающая несущую способность металлоконструкция. Для данного вида необходимы арматурные стержни d до 12 мм или поперечные хомуты из полосовой стали, сечение которых 35х5-60х12 мм, приваренных к уголкам. Вертикальные уголки устанавливают на растворе по углам усиливаемой площади. Шаг хомутов может быть не более 500 мм. Длина продольных уголков должна быть равна высоте усиливаемой конструкции. Стальные уголки закрывают сеткой (металлической) для наибольшего соединения раствора. Для защиты от коррозии толщина цементного раствора должна быть 25-30 мм. При большой площади работы процесс следует выполнять с помощью растворонасоса.
Усилить кирпичную стену либо стальной обоймой, либо инъецированием можно при применении только одного из способов.
Усиление кладки должно быть доведено до конца и привести к абсолютному восстановлению всех поврежденных зон. Очень важно вовремя осуществить реконструкцию, чтобы не допустить полного разрушения стен. Данные методы усиления кирпичной кладки помогают повысить устойчивость конструкций к нагрузкам, деформациям, а также к сейсмологическим факторам.
xn—-7sbbdjjaydv2ck5fi7k.xn--p1ai

Усиление кирпичной кладки

Способы и этапы работ по усилению кладки

Расшивка швов

Усиление перемычек

Усиление прогонов и опор

Ремонт ослабленных мест

Замена некоторых участков

Усиление простенков

Полная перекладка простенков

Повышение устойчивости стенок

Итоги

Как укрепить стены кирпичного дома

Укрепление кирпичной стены

Варианты укрепления системы

Замена и укрепление поясом жесткости

Потеря стеной вертикальности

Ремонт трещин в стене кирпичного дома

Что делать, если в стене появились трещины?

Способы фиксации трещин и укрепления стен

Причины появления трещин в стенах кирпичного дома

Ликвидация причин появления трещин в кирпичных стенах

Ремонт трещин в кирпичной стене дома

Устранение крупных трещин в стене кирпичного дома

Укрепление кирпичных стен изнутри

ПОИСК ПО САЙТУ

ОБЗОР РАЗДЕЛОВ

СВЕЖИЕ ЗАПИСИ

10-КА САМЫХ ПОПУЛЯРНЫХ

Усиление каменных конструкций из кирпича

Добавить комментарий Отменить ответ