Принципы усиления деревянных конструкций. Реферат усиление деревянных конструкций

73. Усиление деревянных конструкций.

Усиление деревянных конструкций необходи­мо при: изменении начального технологического режима эксплу­атации; значительном возрастании нагрузки от оборудования и материалов; превышение несущей способности конструкций; до­пущении серьезных ошибок при проектировании, в результате которых несущая способность конструкций оказалась понижен­ной; недоброкачественных конструкциях, когда была применена древесина пониженной прочности с недопустимыми пороками или соединения выполнены с нарушением технологии и опасными дефектами; эксплуатации конструкций в ненормальных условиях; значительных перегрузках, увлажнении, механических поврежде­ниях, загнивании, приведших к снижению их несущей способ­ности.

Составление проекта усиления является первым этапом работ по усилению конструкций. Его выполняют на основании данных дефектных ведомостей, составленных в процессе осмотра - об­следования конструкций, сопровождаемых их точными обмерами. Прочность древесины усиливаемых конструкций должна быть оп­ределена путем испытаний стандартных образцов, вырезанных из ненагруженных частей конструкций. Обычно достаточно про­вести простейшие испытания образцов на сжатие вдоль волокон. Проект усиления должен учитывать все особенности эксплуата­ции конструкций, содержать рабочие чертежи деталей усиления и указания по производству работ. В проекте должны быть указания по антисептированию древесины конструкций и реко­мендации по их эксплуатации, а также предусмотрены мероприя­тия по технике безопасности.

Разгрузка конструкций является первым необходимым этапом производства работ по усилению. Разгрузку производят в большинстве случаев путем подпирания или вывешивания конструкций временными стойками из бревен или брусьев, при помощи клиньев (рис. 1) или домкратов, на которые передается вся нагрузка, действующая на конструкцию, включая их собственную массу. При подпирании конструкции поднимаются до такого положения, когда их прогиб исчезает.

Рис. 1. Вывешивание деревянных конструкций:

а-вывешмвание; б-узлы крепления; 1-конструкция; 2-стойки; 3-поперечина; 4-бобышка; 5-гвозди; 6-клинья.

При усилении опорных частей цельных балок можно ограни­читься одиночными стойками, подведенными под балки близ их опор. При усилении составных балок, ферм, арок и рам они должны быть подперты рядом стоек. Количество и размеры се­чений стоек зависят от пролета и нагрузки на конструкции и определяются по расчету.

Фермы, арки и рамы рекомендуется подпирать стойками двой­ного сечения с ветвями, располагаемыми по обе стороны конст­рукций, в фермах близ узлов верхнего пояса. Стойки чаще уста­навливают на парные, горизонтально положенные, острые широ­кие клинья из твердой древесины, встречная забивка которых позволяет поднимать стойки вместе с конструкциями. При необ­ходимости подъема конструкций на значительную высоту приме­няют винтовые домкраты.

В тех случаях, когда покрытие имеет слой тяжелого утепли­теля, например шлака, который по проекту усиления должен быть заменен на более легкий, следует произвести снятие утеп­лителя до начала усиления конструкций. После окончания работ по усилению стойки убирают, причем снятие с них нагрузок должно производиться постепенно, без рывков.

Усиление балочных покрытий и перекрытий в случае их пере­грузки, когда они не имеют никаких дефектов, наиболее целе­сообразно произвести путем уменьшения действующих на них нагрузок. Для этого можно поставить дополнительные балки рядом или в промежутке между существующими. Такой же эф­фект дает замена утеплителя или засыпки на более легкие.

Рис. 2. Усиление деревянных балок:

а-усиление концов брусчатых балок; б-усиление клеедеревянных балок; 1-балки; 2-болты; 3-нижний протез; 4-верхний протез; 5-гвозди; 6-строительная фанера; 7-перекрестные доски.

Усиление опорных частей прогонов и балок, опертых на на­ружные стены и пораженных гниением, производят следующим образом (рис. 2, а). После подпирания балки близ опоры пораженный гниением конец отрезают и сжигают. Удаленный конец балки заменяют новым металлическим или деревянным, называемым иногда протезом. Металлический протез состоит из отрезков стального швеллера или двух уголков, которые прикре­пляются к концу балки двумя болтами, а между металлом и дре­весиной прокладывается слой гидроизоляции.

Усиление составных балок (рис. 2,6). Наиболее часто встречается такой дефект составных балок, как недостаточное количество или неудовлетворительное качество соединений, не обеспечивающее совместную работу элементов балок. В балках на податливых соединениях может быть поставлено недостаточ­ное количество гвоздей, дубовых пластинок или может произойти скалывание древесины шпонок или колодок. В клееных балках может иметь место недостаточная прочность клееных соединений или имеются недопустимые непроклейки.

Усиление дощато-гвоздевых балок после их вывешивания производят путем дополнительной забивки гвоздей.

Усиление брусчатых и дощатоклееных балок после их подпи­рания производят с помощью накладок. С обеих сторон к балке по всей длине прибивают гвоздями полосы водостойкой фанеры толщиной не менее 10 мм. Такие гвозди не должны попадать в щели между брусьями или досками, поэтому забивать их следует по шаблону.

Усиление нижних поясов ферм. Нижние деревянные пояса ферм чаще других стержней нуждаются в усилении. Они явля­ются самыми ответственными растянутыми элементами конструк­ций. Однако в практике строительства их иногда изготовляют из древесины несоответствующей категории качества с недопус­тимыми пороками. В этом случае они требуют обязательного усиления - местного или общего. Местное усиление применяют в тех случаях, когда недопустимые дефекты концентрируются в отдельных точках пояса. Усиление в этом случае производят путем установки в этих точках дощатых накладок на болтах (рис. 3, а). Площадь сечения накладок принимают не меньше чем площадь сечения усиливаемого элемента. В некоторых слу­чаях для уменьшения податливости соединения применяются на­тяжные стыки из отдельных дощатых накладок на болтах, стя­нутых стальными тяжами с гайкой и уголковыми траверсами (рис. 3,6).

Рис. 3. Усиление растянутого элемента:

а-дощатыми накладками; б-стальными тяжами; 1-элементы; 2-накладки; 3-болты; 4-тяжи; 5-уголки.

studfiles.net

Принципы усиления деревянных конструкций | Бесплатные курсовые, рефераты и дипломные работы

Деревянные конструкции, защищенные современными средствами от гниения и возгорания, позволяют снизить стоимость строительства и обеспечить высокую долговечность здания. В стране разработаны и находят применение несущие и ограждающие конструкции из клееной древесины для покрытий производственных зданий в виде клееных сегментных металлодеревянных ферм, трехшарнирных арок, панелей покрытия, оболочек и складок.

Клееные конструкции находят применение в первую очередь в теплых и холодных помещениях с наружным отводом воды, без фонарей, в зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом, в которых опасность загнивания древесины является минимальной. Небольшой вес деревянных стропильных конструкций … не требует больших фундаментов, что снижает их материалоемкость и стоимость.

В современном промышленном и сельскохозяйственном строительстве для покрытий применяют клееные двускатные малоэлементные безраскосные фермы треугольного очертания пролетом 12 и 18 м (рис.3.46, а) и металлодеревянные треугольные фермы пролетов 9 и 12 м, в которых элементы, работающие на сжатие, делают деревянными, а на растяжение — металлическими (рис. 3.46, б).

Рис.3.47. Варианты клеедеревянных стропильных конструкций

а) — двускатная безраскосная ферма треугольного очертания пролетом от 9 до 18 м; б) — металлодеревянная треугольная фермы пролетов 9 и 12 м ; в) — стрельчатая арка для пролетов 18 — 24 м; г) — армодеревянная рама пролетом от 12 до 30 м

Стрельчатые клееные деревянные арки позволяют перекрывать пролеты от 12 до

24 м и более. Пояса арок собирают из криволинейных элементов (полуарок), а затяжки устраивают в плоскости конструкции пола. Такие конструкции хорошо себя зарекомендовали при строительстве складов минеральных удобрений и прирельсовых складов для различной продукции (рис.3.46, в).

Деревянные рамы сплошного сечения выполняют по трехшарнирной схеме, используя для изготовления элементов рамы отходы досок толщиной 50 мм, соединенных на клею. Рамы выполняют сборно-разборными, состоящими из четырех элементов (двух стоек и двух полуригелей) или двух полурам (рис.3.46, г). Рамы позволяют перекрывать пролеты зданий от 12 до 30 м.

Необходимость усиления деревянных конструкций возникает при изменении условий эксплуатации, увеличения технологических нагрузок, при отнесении конструкций к 3-й и 4-й категориям технического состояния и другим причинам. В период эксплуатации из строя могут выходить отдельные участки несущего элемента при сохранении прочностных свойств на большей его части. В этом случае производят замену отдельных участков несущих элементов, которую называют протезированием.

При незначительных биологических повреждениях древесины элемента конструкции (загнивание на глубину от 1 до 3 см) рекомендуется механическим способом снять загнивший поверхностный слой древесины с захватом здоровых слоев на глубину 2-3 см и обработать этот участок антисептиком.

В случае значительного гнилостного поражения элемента конструкции (на глубину до ¼ сечения элемента) загнившая часть древесины удаляется полностью с захватом здоровых слоев на 2-3 см и прилегающих участков длиной до 0,3 м здоровой на вид древесины. Проверочным расчетом решается вопрос об усилении ослабленного сечения металлическими или деревянными накладками (рис3.50).

При грибковом повреждении древесины элемента конструкции на глубину более ¼ сечения (опорные части балок и ферм) пораженную часть необходимо полностью выпилить с захватом прилегающих участков длиной до 0,5 м здоровой древесины.

Усиление деревянных конструкций осуществляется при отсутствии временной снеговой нагрузки на покрытие и технологической — на перекрытие.

а)

б)

Рис.3.50. Усиление деревянных балок деревянными (а) и металлическими (б) накладками

1- накладка; 2- поперечины из швеллера; 3- усиливаемая балка; 4- болты; 5- гвозди;

6- антисептированная подкладка; 7- теплоизоляционный слой

Выбор способа усиления зависит от технического состояния и типа конструкции, приведенных в табл.3.1.

Таблица 3.1

Основные способы усиления деревянных конструкций

Наиболее эффективным считаются способы усиления деревянных конструкций, изменяющие статическую схему их работы (введение затяжек, установка дополнительных стоек, опор или подкосов). Эти способы рекомендуется применять при наличии свободного пространства под усиливаемой конструкцией.

Деревянные балки с механическими ослаблениями, надрывами растянутых волокон или недопустимыми прогибами (более 1/200 L) рекомендуется усиливать деревянными накладками на болтах, изменять конструктивную схему введением шпренгеля или путем установки промежуточных стоек (рис.3.51. При ремонте опорных частей балок, используют деревянные или стальные протезы.

Рис.3.51. Усиление деревянных балок

а – введением шпренгеля; б – установкой промежуточной стойки

.

Клеедеревянные арки усиливают с помощью установки затяжек (рис.3.52, а), а металлодеревянные – путем превращения в металлодеревянные фермы (рис.3.52, б).

Растянутые элементы деревянных ферм (нижний пояс, раскосы и стойки) усиливают с помощью деревянных накладок на болтах или натяжных металлических хомутов, а также стальных тяжей. Деформированные сжатые элементы ферм усиливают постановкой накладок и прокладок на гвоздях и болтах. Для усиления опорных узлов используют стальные протезы.

Клееные деревянные конструкции усиливаются в случае механического повреждения сечения и в случае значительного расслоения клеевых швов. При механическом повреждении ослабленные участки ферм перекрываются стальными накладками на болтах и глухарях или путем наклейки дополнительных досок с клеегвоздевой запрессовкой.

Рис.3.52. Усиление клеедеревянных и металлодеревянных арок с помощью установки затяжек

Расслоение швов является следствием некачественного изготовления конструкции. Наиболее характерные места возникновения этих дефектов в стрельчатых клеедеревянных арках приведены на рис.3.53.

Рис.3.53. Наиболее характерные места расслоения швов

в клееных деревянных арках

При местном расслоении отдельных слоев на глубину до 1/3 сечения опорных узлов усиление производится с помощью накладок из бакелизированной фанеры марки ФБС на эпоксидном клее с гвоздевой или шурупной запрессовкой (рис.3.54, узел1).

Поверхность усиливаемого участка в местах приклеивания накладок предварительно фрезеруется.

Рис.3.54. Усиление местного расслоения опорного участка на глубину

до 1/ 3 сечения арки

В случае сквозного расслоения клеевых швов на участках длиной от 2 до 4 м усиление осуществляется путем установки системы из стальных уголков и стяжек (узел 3) или стальных пластинчатых нагелей (узел 4) с последующим стягивания усиливаемого участка металлическими хомутами (рис.3.55).

Рис.3.55. Варианты усиления клееных деревянных арок при сквозном расслоении нескольких клеевых швов

3-3 – усилением металлическими уголками; 4-4 – то же, стальными пластинчатыми нагелями

При наличии многих сквозных трещин на локальном участке клееной арки усилить такой участок можно с помощью натяжных хомутов (рис.3.56), которые устанавливают взаимно перпендикулярно по диагонали с двух сторон сечения арки, а затем создают в них натяжение с помощью гаек динамометрическими ключами. Для установки натяжных хомутов с двух сторон сечения арки устанавливают опорные уголки, а по бокам арки- квадратные пластины, к которым на сварке прикрепляют 4 конца натяжных хомутов.

Рис.3.56. Вариант усиления клееной деревянной арки при наличии многих сквозных трещин на локальном участке

При наличии многочисленных сквозных расслоений практически по всей длине арки необходимо ее заменить на новую конструкцию.

refac.ru

31 Основные способы усиления деревянных конструкций.

Ремонт ДК связан чаще всего с не качественной их защитой от непосредственного увлажнения атмосферными или техногенными водами, плохой термо и пароизоляции, состоянии а также отсутствием систематической просушки древесины , не удовлетворительной защитой от гниения и энтомологических разрушителей для длительной эксплуатации д.к. необходимо создать вокруг них соотв. температурно-влажностные условия , или обработать антисептиками антисептирование производят в весенний или летний период . В качестве антисептиков используют водные раствору фтористого и кремнефтористого натрия и цинка деревянные элементы подлежащие окраски не антисептируются . Защита ДК от возгорания осуществляется антипиренами. При поражении гнилью опорных частей балок перекрытия взамен обрезанного сгнившего конца устанавливают две накладки из досок , сечение которых определяется расчетом и должно быть несколько больше , чем сечение существующей балки . Пораженную грибком древесину необходимо немедленно сжечь ; новую древесину должны применять в воздушно сухом обрабатывают . При незначительных дефектах деревянных перекрытий их ремонт осуществляют протезированием , Наращиванием сечения балок , частичной заменой черного или чистого пола . Протезирование применяют при поражении гнилью или жучками небольших участков балок , оно заключается в аккуратном вырезании дефектного участка и установкой на гвоздях или болтах новой древесины .Места усиления должны быть соответствующим образом антисептированы .При усилении наращиванием сечения балки увеличивается накладками расчетного сечения по всей длине или на части пролета.

Усиливаемые элементы крепят к существующей балке гвоздями или болтами . Усиленые концы балок перекрытия антисептируют и заделывают в стены наглухо , в чердачных перекрытиях балки оставляют открытыми сверху , утепляя их эффективным материалом элементы усиления должны быть изолированы от каменной кладки или бетона прокладкой из толя или рубероида. При значительных дефектах рекомендуется преобразования балок в шпренгельные фермы , балки составного сечения или рядом устанавливают новую . Усиление стропил делают протезированием или наращиванием . При необходимости увеличения уклона устанавливают новые стропила которые соединяют с существующими стойками и подкосами. Продольные трещины в стропилах стягивают метал. хомутами на болтах . Усиление ферм осуществляют след. Способами : протезированием, наращиванием , установкой дополнительных связей и тяжей из металла. Гнутые арки усиливаются несколькими слоями досок , соединенных на гвоздях с вертикальными поверхностями арок , можно также превратить их в метало деревянные фермы . Нижние пояса рам усиливают постановкой парных накладок или нашивкой фанерных диагональных фасонок .

32 Основные положения усиления металлических конструкций.

Элементы сварных конструкций, испытывающие растяжение, сжатие или изгиб, м. б. усилены увеличения сечений путем приварки новых дополнительных деталей. Несущая способность элемента при этом возрастает с увеличением его сечения или жесткости. Однако нагрев элемента в процессе сварки может снижать его несущую способность .

Эффективным средством усиления сжатых стальных стержней является применение напряженных телескопических труб и элементов из других жестких профилей. Сущность способа заключается в том, что разгружающая предварительно напряженная стойка состоит из 2 труб требуемого диаметра, причем внутренняя труба сжата, а наружная растянута. Увеличение жесткости каркасов промышленных зданий достигается засчет устройства предварительно напряженных тяжей и оттяжек. Однако оттяжки требуют массивных анкерных устройств, увеличения площади застройки, а также они увеличивают сжимающие усилия в колоннах. Более эффективны тяжи, которые крепятся к соседним зданиям. Натяжение затяжек осуществляют механическим, электротермическим или комбинированным способом. Повышение жесткости продольных и поперечных рам возможно добиться установкой крестовых диагональных, жестких связей, а когда это невозможно- жестких распо рок( ригелей) в сочетании с диагональными раскосами. Эффективный способ увеличения прочности и жесткости ригелей- подведение под них прокатных или сварных балок с привар кой под нагрузкой в нагретом состоянии. При ограниченных габаритах помещений усиливающую балку устанавливают сверху, вскрывают пол и приваривают ее к верхней полке усиливаемого ригеля в предварительно напряженном состоянии. Усиливающие балки в первом и во втором случаях заводят и жестко закрепляют в узлах рамы. Повышения несущей способности стропильных балок и ригелей перекрытия возможно добиться устройством сплошного ж.б. настила, жестко связанного с верхним поясом балки. В этом случае жесткость ригеля существенно повышается, и его можно рассматривать как тавровую ж.б. балку с жесткой арматурой. Сжатые стальные элементы усиливают привар кой полос, уголков и других элементов без предварительного напряжения, но при варка вызывает дополнительные деформации. Усиление стальных стоек ненапряженными элемента ми осуществляют увеличением их сечения и уменьшением их свободной длины, при этом стремятся к максимальному увеличению радиуса инерции сечения. Присоединение элементов усиления осуществляют в основном сваркой. При этом предпочтение следует отдавать прерывистым швам, которые уменьшают деформации элементов, сокращают сроки сварочных работ и уменьшают массу наплавленного металла. Усиление балок делают засчет увеличения сечения, при этом необходимо выполнить разгрузку не менее чем на 60 % или установить временные опоры. Наиболее простой способ- усиление парны ми накладками, шири на нижней накладки не должна превы шать 50 ее толщин. Для повышения местной устойчивости локальных участков стенки балки устанавливают на этих участках короткие ребра жесткости. Од ним из способов усиления сплошных балок являются натяжные устройства, которые обеспечивают стабильную величину предварительного напряжения, это позволяет регулировать уровень предвари тельного напряжения в нижнем поясе балки. Усиление сталь ных ферм осуществляют подведением новых конструкций, введением дополни тельных элементов решетки, изменением схемы конструкции и увеличением сечения отдельных элементов. Выбор способа усиления зависит от причин, вызвавших усиление. Существенного увеличения нес. Способности можно добиться установкой 3го пояса (шпренгельной систе мы) в пределах высоты фермы или путем его закрепления в нижних опорных узлах. Усиление выполняется из высокопрочных канатов, стойки- из жестких профи лей. Одним из способов усиления ферм является надстройка висячих (вантовых) систем, к которым подвешивается усиливаемая конструкция. При недостаточной прочности сварных швов их усиливают увеличением длины. Наращивание следует производить электродами Э42, Э42А, Э46 диаметром не более 4 мм, катет шва за 1 проход не более 8 мм Сварку последующего шва производят только после охлаждения предыдущего до 100 градусов. Усиление заклепочных соединений делают высокопрочными болтами с предварительным напряжением. Болты устанавливают от середины узла к краям с помощью тарировочных ключей для измерения крутящих моментов. Усиление болтовых соединений с помощью сварки не рекомендуется из-за раз личной жесткости.

studfiles.net

Смотрите также

• 
  Гаджеты 21 века реферат
• 
  Емельян пугачев қазақша реферат
• 
  Реферат этапы стратегического планирования
• 
  Реферат вторичные энергетические ресурсы
• 
  Су джок терапия реферат
• 
  Отравления лекарственными препаратами реферат
• 
  Болезнь шейермана мау реферат
• 
  Экология оренбургской области реферат
• 
  Учет заемных средств реферат
• 
  Реферат российская модель менеджмента
• 
  Реферат про николая 2