Реконструкция конструктивных элементов (несущие стены)
Министерство образования Российской Федерации
Южно-Уральский
Кафедра экономики, управления и инвестиции
Курсовая работа по основам проектирования и конструирования на тему
«Реконструкция конструктивных элементов
(несущие стены)»
Подготовила:
студентка группы СтЭд-252
Крамаренко О.
Проверил:
Рябинин А.В.
Сатка
2010
Содержание
- Введение......................
.............................. .............................. ............................ 3 - Общестроительные мероприятия...................
.............................. .............. 4 – 5 - Усиление каменных конструкций реконструируемых и поврежденных зданий........................
.............................. .............................. .................. 6 – 7 - Кирпичные стены ..............................
.............................. .................... 8 – 14 - Деревянные стены ..............................
.............................. ................. 15 – 18 - Заключение ..............................
.............................. .............................. ...... 19 - Список литературы ..............................
.............................. ....................... 20
Введение
Существенными негативными
последствиями экстенсивного
Для возврата города к полнокровной жизненно необходимо переходить к интенсивным методам градостроительства с ограничением территориального роста городов и развитием так называемого внутригородского строительства путём реконструкции и совершенствования инфраструктуры центральных районов.
Задачи реконструкции
при внутригородском
Реконструкция – наиболее сложная форма преобразования зданий, совмещающая восстановление или улучшение качеств конструкций, замену инженерного оборудования, перепланировку, иногда и перепрофилирование, изменение объёма здания и его внешнего вида.
Общестроительные мероприятия
При проведении капитального ремонта и реконструкции здании и сооружений самым сложным и ответственным моментом является работа по усилению или замене конструкций. Все эти мероприятия тщательно продумываются на основе анализа, сделанного в ходе технического обследования здания и его конструктивных элементов.
Проектом реконструкции должны быть предусмотрены все мельчайшие замечания по дефектам или неисправностям конструкций. Особое внимание к решению конструкций уделяется в том случае, когда нагрузка на старые конструктивные элементы возрастает и связи с организацией новой функции в здании. В проекте должны быть предусмотрены мероприятия по усилению прочности, устойчивости и пожарной безопасности здания в целом, его отдельных элементов и инструкций. Если расчеты показали, что усиление конструкций не дает положительного эффекта, то необходимо предусмотреть замену старых на более эффективные типы новых конструкций.
Все расчеты конструкций должны вестись с учетом им грузок и воздействий, изложенных в СНиП от 1.07.85. Конструирование элементов здания, выпиленных из различных материалов (металл, древесина, гидроизоляционный ковер и др. материалы) должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП (часть 2 группа О'Л). Конструкции, соответствующие всем требованиям СНиП и предполагающие восприятия новых нагрузок, могут быть использованы в реконструируемых здании
Если надо очень сильно повысить нагрузку на конструкции здания (замена деревянных перекрытий на железобетонные), то проводят разгрузку существующих фундаментов за счет выносных опор. Эти висячие сваи делают путем вдавливания готовых свай (но только не путем забивки, чтобы не повредить здание) или путем нагнетания раствора в скважины под давлением. Куст свай объединяют ростверком, который прочно соединяют с существующим фундаментом.
Деформированные стены зданий, допускающие дальнейшую эксплуатацию объекта, но имеющие трещины, берут в обвязочные пояса. Эти пояса рассчитывают на растягивающие усилия. Их делают вертикальными и горизонтальными. Вертикальный тип поясов состоит из вертикальных швеллеров и тяжей из круглой стали. Швеллера накладывают на стены или утапливают, если стена очень «толстая», в штрабы. Тяжи прокладывают в толще перекрытия. Нижний ряд тяжей устанавливают на уровне перекрытия над подвалом или обреза стен у фундаментов. Для включения в работу всей конструкции тяжи напрягают путем затягивания их по резьбовому соединению вертикальным поясом.
Обвязочный пояс горизонтального типа делают замкнутым по всему периметру этажа. Эти пояса выполняются из круглой стали, закрепленной на хомутах ХЖ углам здания. Их располагают в плоскости перекрытий и последовательно напрягают снизу вверх специальными муфтами путем навинчивания на резьбовых соединения.
Часто применяют электротермическое напряжение. В нагретом состоянии пояса закрепляют на муфты, а в процессе остывания их длина сокращается и обвязка, как обруч на бочке, плотно обтягивает стены, не давая им развалиться (рис. 48).
рис. 48:
б — накладные горизонтальные пояса; 4 — стержень-затяжка; 5 — уголок; 6 — затяжная муфта;
7 — два взаимно перпендикулярных отверстия для рычагов; 8 — костыли с шагом 0,7 м
Усиление каменных
конструкций
реконструируемых и поврежденных зданий
Производство работ по усилению каменных конструкций реконструируемых и поврежденных зданий производится в соответствии с рабочими чертежами и проектом производства работ.
Перед усилением каменных
конструкций следует
Усиление каменных конструкций
методом инъекций в зависимости
от степени повреждений или
При изготовлении инъекционного раствора необходимо производить контроль его вязкости и водоотделения. Вязкость определяют вискозиметром ВЗ-4. Она должна быть для цементных растворов 13 — 17 с, для эпоксидных 3 — 4 мин. Водоотделение, определяемое выдержкой раствора в течение 3 ч, не должно превышать 5% общего объема пробы растворной смеси.
При усилении каменных конструкций
стальными обоймами (уголками с хомутами)
установку металлических
- на усиливаемый элемент в местах установки уголков обоймы наносят слой цементного раствора марки не ниже М100. Затем устанавливают уголки с хомутами и создают в хомутах предварительное натяжение усилием 10 — 15 кН;
- уголки устанавливают без раствора с зазором 15 — 20мм, зафиксированными стальными или деревянными клиньями, создают в хомутах натяжение усилием 10 — 15 кН. Зазор зачеканивают жестким раствором, удаляют клинья и производят полное натяжение хомутов до 30 — 40 кН.
При обоих способах установки металлических обойм создают полное натяжение хомутов через 3 сут после их натяжения.
Усиление каменных конструкций
железобетонными или
- армирование выполнять связанными каркасами. Каркасы усиления должны фиксироваться в проектном положении при помощи скоб или крюков, забиваемых в швы кладки с шагом 0,8 — 1,0м в шахматном порядке. Не допускается соединять плоские каркасы в пространственные точечной сваркой вручную;
- для опалубки следует применять разборно-переставную опалубку, щиты опалубки должны быть соединены жестко между собой и обеспечивать плотность и неизменяемость конструкции в целом;
- бетонную смесь укладывать ровными слоями и уплотнять вибратором, не допуская повреждения монолитности усиливаемого участка кладки;
- бетонная смесь должна иметь осадку конуса 5 — 6см, фракция щебня — не более 20мм;
- распалубку обойм производить после достижения бетоном 50% проектной прочности.
При усилении каменных стен стальными полосами при наличии штукатурного слоя необходимо выполнить в нем горизонтальные штрабы глубиной, равной толщине штукатурного слоя, и шириной, равной ширине металлической полосы — 20мм.
При усилении каменных стен внутренними анкерами необходимо отверстия в стене под анкера инъекцировать раствором.
Основные скважины под анкера следует располагать в шахматном порядке с шагом 50 — 100см при ширине раскрытия трещин 0,3 — 1мм и 100 — 200см при раскрытии трещин 3мм и более. В местах концентрации мелких трещин следует располагать дополнительные скважины.
Скважины необходимо сверлить на глубину 10 — 30см, но не более 1/2 толщины стены.
При усилении каменных стен стальными предварительно напряженными тяжами точное усилие натяжение тяжей следует контролировать при помощи динамометрического ключа или измерением деформаций индикатором часового типа с ценой деления 0,001мм.
При установке тяжей в зимнее время в не отапливаемых помещениях необходимо летом подтянуть тяжи с учетом перепада температур.
Кирпичные стены.
Причины образования трещин.
Чаще всего кирпичные стены требуют ремонта при образовании в них трещин.
Основные причины образования трещин в стенах дома:
- усадка здания после строительства в течение 1...1,5 лет;
- деформация фундаментов вследствие замерзания и неравномерного оттаивания грунтовых вод;
- недостаточная глубина заложения фундаментов;
- неодинаковая несущая способность грунта в пределах дома и, следовательно, неравномерная осадка различных его частей;
- деформация балочного перекрытия;
- различная нагрузка на грунт частей дома, например, пристройка к дому без деформационного шва;
- чрезмерная нагрузка от перекрытия.
Причины образования трещин в кирпичных стенах
Рис. 1. Недостаточная глубина заложения
фундамента.
Рис. 2. Оседание грунта неодинаковой несущей
способности:
1 - грунт меньшей несущей способности;
2 - грунт большей несущей способности.
Рис. 3. Образование трещин в стенах из-за
прогиба балочного перекрытия.
Рис. 4. Образование трещин в кирпичных
стенах из-за отсутствия деформационного
шва между основным зданием и пристройкой.
Рис. 5. Образование трещин в стенах из-за
воздействия на конструкцию перекрытия
повышенных нагрузок.
Трещины, расширенные сверху, обычно образуются от оседания фундаментов со стороны трещины, расширенные снизу - от оседания средней части дома.
Рис. 6. Анализ трещин в каменных стенах
с помощью фиксаций бумажными лентами:
1, 2 - повреждение ленты соответственно
с большим и небольшим смещением; 3 - ленты
без смещения; 4 - трещина.
Частая причина образования трещин — усадка дома. Для определения причин и фиксации процесса образования и увеличения трещин на них наклеивают бумажные или гипсовые ленты с указанием даты крепления. Если лента не разорвется в течение месяца и более, то усадка закончилась и можно заделать трещины, если же продолжает рваться, то надо искать другие причины образования трещин.
Способы ремонта кирпичных стен
Рис. 7. Конструкции креплений при перекладке
больших участков стены:
1 - лежни; 2 - затяжка; 3 - стойки; 4 - подкладка
под стойки (швеллер или деревянный брус);
5 - металлические балки;
А, Б, В - зоны различных нагрузок при трансформации
стены.
- Усиление стены металлическими накладками
Рис. 8. Усиление кирпичной стены металлическими
накладками при отрыве угла.
Рис. 9. Усиление кирпичной стены металлическими накладками при отрыве поперечной стены.
Рис. 10. Усиление кирпичной стены металлическими
накладками при разрыве стены.
При незначительном числе разрушающих трещин, образовавшихся после усадки здания, с наружной и внутренней сторон стены устанавливают металлические накладки и крепят их между собой болтами.
- Усиление и замена опор
Рис. 11. Усиление опоры кирпичной кладкой:
1 - старая опора; 2 - новая кирпичная кладка;
3 - арматура; 4 - полосовая сталь; 5 - бетон;
6 - стальные уголки.
Поврежденную опору усиливают
кирпичной кладкой, в каждый 4-ый
постелистый шов которой
Усилить опору можно стальными уголками, связанными полосовой сталью, с последующей облицовкой бетоном.
В некоторых случаях необходимо полностью сменить опору. Для этого все конструкции, передающие нагрузки на опору, укрепляют стойками с раскосами, а затем их разбирают. Кладку новой опоры ведут на цементном растворе с закладкой в постелистые швы арматуры диаметром 3...8 мм через 3...5 рядов.
- Удлинение несущей стены
Рис. 12. Удлинение несущей стены:
1 - с помощью многорядной горизонтальной
штрабы; 2 - с использованием мелких (один
ряд) горизонтальных штраб; 3 - с использованием
вертикальной штрабы; 4 - пристройка стены
без перевязки.
Удлиняют несущие стены с перевязкой и без нее. Старую несущую стену можно соединить с новой, если новая высотой в 1 этаж. Для этого в торце старой стены вырубают гнезда на высоту 3...5 рядов кладки, глубиной в полкирпича. Новую стену кладут на цементном растворе.
Высокие стены соединяют со старыми без перевязки, выкладывая швы полосами рубероида для более плотного прилегания их друг к другу. Можно также высечь в торце старой стены вертикальную канавку для плотного прилегания старой и новой стен.
Новые откосы оконных и
дверных проемов соединяют
- Усиление простенков
Рис. 13. Усиление простенков увеличением
их сечения:
1, 2 - соответственно новая и старая
кладка
Рис. 14. Усиление простенков железобетонным
корсетом:
1, 2 - простенки, усиленные железобетонным
корсетом с увеличением сечения стены.
Усиление простенков между оконными и дверными проемами возможно за счет увеличения сечения простенков, если уменьшить ширину проема. С одной или двух сторон простенка делают новую кладку на цементном растворе, соединяя ее со старой перевязкой через 1...3 ряда кирпичей.
Если же уменьшить ширину проема нельзя, то устраивают железобетонный корсет. Поверхность корсета, входящую внутрь помещения, утепляют слоем штукатурки.
При полной перекладке простенков оконные проемы укрепляют стойками с поперечными связками.
Кладку новых простенков ведут на цементном растворе, в необходимых случаях ее армируют сеткой из проволоки.
- Заделка трещин
Рис. 15. Заделка трещин в кирпичной стене:
1 - новая кладка; 2 - трещина; 3- кирпичная
перемычка.
Трещины можно заделывать только после прекращения деформации стен.
Трещины шириной до 5 мм заливают жидким цементным раствором, предварительно расчистив их от грязи и промыв водой. При более широких трещинах часть кладки разбирают и заменяют новой, выкладывая ее в виде «кирпичного замка» из нескольких рядов кирпича на цементном или смешанном растворе.
Наружные разобранные участки стены заделывают целым, хорошо обожженным кирпичом на смешанном растворе в перевязку со старой кладкой.
Через 1 м в кладку заделывают отрезки металлических или железобетонных балок, перекрывающих трещины.
- Замена слабых участков кладки
При незначительном числе трещин слабые участки заменяют новой кладкой. Участки стены, подлежащие замене, укрепляют металлическими болтами, подпирая их стойками. Кладку заменяют поочередно: сначала на крайних участках, затем на средних и промежуточных.
После выполнения кладки временные
крепления разбирают и
- Пробивка проема в несущей стене
Рис. 16. Пробивка проема в несущей стене:
1 - подставка; 2 - стойка; 3 - перемычка; 4
- проем в стене; 5 - верхняя балка; 6 - клинья.
Сначала перекрытие усиливают балками, стойками, подставками и клиньями.
Стойки прибивают к
верхней балке плотничьими
Затем вырезают с одной стороны паз и вставляют в него перемычки. Участки опирания балок увлажняют водой, заполняют цементным раствором и заделывают кирпичом или дубовыми клиньями. После схватывания цементного раствора вырезают паз для остальных перемычек с другой стороны и устанавливают их таким же способом.
После этого окончательно разбирают кладку по размеру проема.
Деревянные стены
Наиболее частый дефект рубленых стен — загнивание нижних венцов.
Замена нижних венцов рубленых стен
Заменяют нижние загнившие венцы следующим образом. Дом поднимают домкратом, установленным под 1-ым венцом на подкладках. Затем бревна выше сменяемых скрепляют сжимами на болтах и укрепляют их подкосами. Сжимы ставят через 2...4 м по длине стены. Загнившие венцы заменяют новыми или кирпичной кладкой. При смене нижнего венца его нижнюю поверхность смолят и обшивают рубероидом.
Для укрепления вспучившихся деревянных стен устраивают вертикальные сжимы, состоящие из 2-х брусьев, стянутых болтами диаметром 16...19 мм, через 1...1,5 м по высоте.
В одноэтажном доме применяют брусья сечением 120х150 мм.
Отверстия для болтов делают овальной формы, учитывая возможную осадку стены.
Рис. 1. Устройство сжима на стене (фасад,
план, разрез):
1 - брус сжима сечением 12х15 см; 2 - отверстие
овальной формы; 3 - болт; 4 - зазор на осадку;
5 - шпонка; 6 - сплошной болт.
Рис. 2. Вывешивание стен дома при помощи
сжима и подкосов:
1 - фундамент; 2 - подкос; 3 - болты; 4 - подвешенная
стена; 5 - бруски-стяжки; 6 - заменяемые
венцы дома.
Рис. 3. Вывешивание стен дома, скользящих
между сжимами:
1 - стойки; 2 - заменяемые венцы; 3 - стальной
штырь; 4 - скобы; 5 - бруски; 6 - зазоры; 7 -
отверстия для штырей.
Рис. 4. Вывешивание стен дома по стойками
со скользящими сжимами:
1 - стойки; 2 - отверстия для штырей; 3 - стальной
штырь; 4 - болты; 5 - бруски; 6 - зазоры.
Рис. 5. Подъем сруба при помощи рычага.
Проконопатка рубленых стен
При неправильной припазовке и установке шипов без зазора на осадку нередко происходит расхождение венцов и образование щелей. В этом случае проверяют все сопряжения стен с проемами и стойками, подрезают мешающие осадке места и после осадки стены проконопачивают.
Рис. 6. Проконопатка паза, припазовка
бревен и установка шипов:
а - проконопатка паза;
б, в - правильная и неправильная припазовка;
г, д - правильная и неправильная установка
шипов;
1 - стальная конопатка; 2 - слой пакли или
мха; 3 - место промерзания; 4 - зазор на осадку
до 3 см; 5 - нет зазора для шипа, при осадке
паз расходится и промерзает.
Рис. 7. Расположение венцов:
1 - первое, или нижнее;
2 - второе, или верхнее.
Промерзающие углы неоштукатуренных стен обшивают снаружи досками по войлоку.
Ремонт каркасных стен
В каркасно-засыпных и щитовых
домах стены могут промерзать
из-за осадки утеплителя. В этом случае
проводят дополнительную засыпку. Меняют
засыпку в такой
- частично удаляют обшивку и засыпку;
- просушивают и в случае необходимости ремонтируют каркас;
- засыпают сухой шлак, минеральную вату или другой теплоизоляционный материал.
Рис. 8. Укрепление каркасных стен со сгнившими
концами стоек:
1 - стойки; 2 - новые подкладки; 3 - сгнившие
концы стоек; 4 - обвязочный брус; 5 - гвозди
длиной 15 см.
В каркасно-засыпных стенах чаще всего загнивают обшивка и элементы каркаса, попадающие в зону частичного увлажнения. Ремонтируя каркас, полностью удаляют гнилую древесину.
Временно укрепляют загнившие стойки, устанавливая снаружи и внутри новые накладки, которые прибивают гвоздями.
Заключение
Архитектору, проводящему
реставрационные и
Список литературы
- М.В.Лисициан, Е.С.Пронин: «Архитектурное проектирование общественных зданий»
- И.Е.Рожина, А.И.Убраха: «Архитектурное проектирование жилых зданий»
- А.В.Иконников: «Реконструкция центров крупных городов»
- В.Н.Кутуков: «Реконструкция зданий»
- А.В.Махровская: «Реконструкция старых жилых районов крупных городов»
- Н.Н.Миловидов: «Модернизация и реконструкция жилых домов первых массовых серий»
- Т.Г.Маклакова, С.М.Нанасова, В.Г.Шарапенко: «Проектирование жилых и общественных зданий»