Заделку стыков, как правило, ведут параллельно с установкой элементов. При герметизации стыков снаружи используют навесные или подвесные подмости.
До начала монтажа навесных стен производят разбивку устано вочных рисок, определяющих проектное положение панелей в про дольном и поперечном направлениях и по высоте. Риски для уста новки элементов по высоте разбивают от монтажного горизонта.
При использовании башенного крана стены двухрядной разрезки монтируют поэтажно горизонтальными полосами по периметру зах ватки. Сначала последовательно в одном направлении устанавлива ют поясные панели, затем простеночные.
При использовании самоходных кранов панели монтируют на высоту захватки последовательно на каждом из фасадов.
В поперечном направлении панели устанавливают совмещением внутренней грани панели с упорной гранью шаблона, а в продоль ном направлении — по установочным рискам. Установку по высоте контролируют по рискам высотных отметок совмещением упорной грани углового шаблона с верхней гранью или риской на панели. Панель выверяют в плане в поперечном направлении и по высоте в двух точках, расположенных вблизи ее торцов. Установку панелей по вертикали осуществляют по рейке-отвесу.
Панели успешно монтируют с помощью механизированной тра версы, позволяющей осуществить плавное приведение панелей в проектное положение по высоте и в плане на весу. Регулируют уста новку по высоте, в плане и в продольном направлении клиновыми прокладками.
В этом случае панель подают краном к месту установки таким образом, чтобы траверсы находились между боковыми гранями ко лонн, а панель была расположена на 3—10 см выше проектного по ложения. Торцы панели с помощью механизмов траверсы последо вательно опускают в проектное положение по высоте. Затем, пере мещая концевые упоры, панель устанавливают в проектное положе ние в продольном направлении.
Временное закрепление верха панелей осуществляется либо к колоннам двухструбцинными подкосами, либо к плитам перекры тий подкосами со струбцинами, либо ручными рычажными лебед ками.
Расстроповка панелей разрешается только после постоянного зак репления ее низа в соответствии с проектом, выверки и временного закрепления верха панели. Постоянно закреплять верх панели мож но после расстроповки.
9.8. Усиление металлических колонн.
Колонны усиливают без разгрузки, с разгрузкой, с демонтажом и повторной установкой. Восстановление и усиление колонн без раз грузки наиболее экономично, при этом могут быть ликвидированы погнутости решетки, ветвей и стенки, разрывы стержней соедини тельной решетки, местные повреждения металла ветвей, нарушение
239
соединений и т. д. Частичную или полную разгрузку усиливаемой колонны производят при значительных деформациях основных эле ментов колонны, вызвавших искривление ее оси.
Чаще требуют усиления сжатые стержни. Усиление их под на грузкой сложно и трудоемко.
Усиление ненапрягаемыми элементами применяют в двух случаях:
—если временная нагрузка составляет более 40% полной и при усилении отсутствует;
—когда установка предварительно напряженных элементов уси ления конструктивно не осуществима.
Вэтих случаях необходимо с целью уменьшения сварочных на пряжений найти возможности ограничения применения сварки или влияния сварочных напряжений на деформации колонн.
Для усиления колонн одноэтажных зданий или сооружений из меняют их конструктивную схему либо увеличивают сечения. Пер вый способ основан на введении в конструктивную схему отдельной ветви, которая, не нарушая целостности ослабленной старой части колонны, позволяет увеличить ее несущую способность. Этот спо соб не требует демонтажа старой конструкции и рекомендуется в том случае, если нерационально увеличивать сечение старой колон ны или использовать другие приемы усиления.
Вряде случаев можно ограничиться усилением башмака колон ны путем наращивания ребер с последующим бетонированием этой конструкции. При этом рекомендуется ставить хомуты для обеспе чения монолитного соединения башмака с фундаментом. Если на грузку на колонну увеличивают, то башмаки колонн усиливают уве личением размеров опорной плиты и установкой дополнительных ребер на сварке.
Если колонна имеет деформации, не препятствующие ее нор мальной эксплуатации и имеющие возможность развития на перспективу, ее усиливают с помощью дополнительной решетки.
При усилении клепанных колонн составного сечения во избе жание срубания большого числа старых заклепок элементы уси ления смещают с целью соединения их с элементами клепанной колонны на сварке через прокладки, а промежутки между элемен тами заполняют цементным раствором состава 1:3. Если внутри металлической колонны имеется свободное пространство, элемен ты усиления располагают в нем, присоединяя их с помощью накладок на сварке.
Схему усиления колонн выбирают с учетом конкретных условий, состояния усиливаемых конструкций, причин, вызвавших необхо димость усиления, а также экономичных соображений. Усиление конструкций не должно влиять на габариты помещений, изменять уровень пола, особенно в помещениях с малой высотой этажа, име ющих местный напольный транспорт.
Возможные варианты усиления колонн увеличением сечения при ведены на рис. 9.10.а.
Группу колонн можно усилить и с помощью жестких, предвари тельно напряженных раскосов и распорок (рис. 9.10.6). В качестве
240
разгружающих элементов колонн можно использовать предварительно напряженные дополнительные опоры. При этом предварительное сжатие элементов усиления осуществляют в проектном положении с помощью индивидуальных шпренгелей (рис. 9.11.а).
Преимуществом таких устройств является выигрыш в силе, а также возможность простого и достаточно точного контроля и последую щего фиксирования. Концы тяг таких шпренгелей лучше выполнять в виде крюков или петель, что обеспечивает простоту и надежность их заанкеривания и удобство снятия.
Напряжение в элементе усиления контролируют с помощью тен зодатчиков или по изменению стрелки прогиба шпренгелей.
Недостаток такого метода усиления колонн — необходимость их частичной разгрузки на время усиления из-за возможности допол нительного изгиба свариваемых элементов под влиянием сварочных напряжений. Остаточные сварочные напряжения могут, в крайнем случае, привести к потере несущей способности элементов метал-
а)
Рис. 9.10. Варианты усиления металлических колонн:
а) увеличением площади сечения: 1 — усиливаемый элемент; 2 — усиливающий элемент.
241
Рис. 9.10. Варианты усиления металлических колонн:
б) раскосами и распорками: 1 — существующая колонна; 2 — предварительно напряженный гибкий раскос; 3 — предварительно напряженный жесткий раскос; 4 — горизонтальная жесткая распорка.
лической колонны. Для предотвращения этих недостатков в каче стве усиливающих элементов следует использовать предварительно напряженные осевым усилием растяжки и подкосы из жестких про филей. В этом случае уменьшается расчетная длина колонн.
При выборе схемы усиления решетчатых колонн предпочтение следует отдавать тем, которые обеспечивают после усиления мини мальный эксцентриситет продольной силы, например, усиление ко лонн вертикальными напряженными тяжами (рис. 9.11.6). Этот ме тод прост для исполнения и позволяет регулировать предваритель ное напряжение колонны с учетом эксцентриситета действующей на колонну продольной силы.
При несимметричных сечениях схема усиления должна обеспе чивать минимальное смещение центра тяжести усиленного сечения от линии действия сжимающего усилия. При усилении внецентренно сжатых и сжато-изогнутых стержней следует применять более ра циональную несимметричную схему усиления со смещением центра тяжести сечения в сторону начального эксцентриситета и обеспече нием минимального эксцентриситета усиленной колонны.
Внецентренно сжатые колонны зданий при наличии моментов при больших значениях продольных сил усиливают по симметрич ной схеме (рис. 9.11.в). Если преобладают моменты одного знака, применяют несимметричное усиление. В первом случае усиление не связано с дополнительными деформациями элементов от их прижа-
242
Рис. 9.11. Усиление металлической колонны:
а) дополнительной опорой, предварительно напряженной индивидуальным шпренгелем: 1 — элемент усиления; 2 — шпренгель; 3 — винтовое устройство; 4 — усиливаемая колонна;
б) вертикальными тяжами: 1 — металлическая балка; 2 — стойка металлической колонны; 3 — элементы решетки металлической колонны; 4 — тяжи; 5 — опоры для тяжей; 6 — опорная плита усиливаемой колонны; 7 — анкер; 8 — фундамент колонны; 9 — косая шайба;
в) дополнительной опорой — жесткими распорками: 1 — горизонтальные тяжи; 2 —домкрат и винтовое устройство; 3 —траверсы; 4 — распорки; 5 — усиливаемая колонна; 6 — опорные уголки;
г) телескопической опорой: 1— фундамент; 2 — усиливаемая колонна; 3 — дополнительная опора; 4 — сварной шов; 5 — внутрен няя труба дополнительной опоры; 6 — наружная труба дополнительной опоры; 7 — металлические клинья; 8 — двутавровая балка.
тия; во втором случае прижатие элементов усиления к основному стержню с помощью стяжных устройств (струбцин, стяжек и др.) обусловливает их изгибные деформации. Возникающий при этом обратный выгиб основного стержня может быть существенно раз гружающим фактором. Поэтому гибкие стержни целесообразно уси ливать элементами из труб или других жестких профилей.
Усиления начинают с частичной разгрузки стоек или колонн для того, чтобы напряжение в них не превышало 40% расчетного сопро тивления старого металла. Указанные способы усиления требуют вы полнения большого объема сварочных работ на месте усиления, что может вызвать необходимость остановки производственного процесса.
Усиление колонн путем увеличения сечений дополнительными ненапрягаемыми элементами, повышающими несущую способность усиливаемых конструкций, должно выполняться в следующей тех нологической последовательности:
—колонну освобождают от коммуникаций, и элементы усиления укладывают в рабочей зоне;
—устанавливают монтажные приспособления (лестницы, пло щадки, отводные блоки и др.);
—закрепляют в доступных местах выше усиливаемой конструк ции монтажные блоки и монтируют электролебедки;
—снижают действующие на колонну нагрузки: устанавливают разгружающие стойки так, чтобы расчетное нагружение в ветвях колонн не превышало 40% расчетного сопротивления усиливаемого металла. Для выверки и временного крепления элементов усиле
ния к усиливаемой колонне приваривают фиксаторы с шагом 600— 1000 мм;
— устанавливают элементы усиления в проектное положение, совмещая отверстия в усиливаемой ветви и в элементе усиления фиксаторами, и временно закрепляют их с помощью клиньев.
После временного закрепления элементов усиления необходимо их расстропить и окончательно закрепить в соответствии с проек том. Элементы усиления присоединяют к колонне преимуществен но с помощью сварки, поэтому следует учитывать вид и значение остаточного прогиба элементов в результате сварки. Сварочный про гиб для стержней, усиливаемых под нагрузкой, следует считать на гружающим фактором.
С целью уменьшения влияния сварочного прогиба после пол ного окончания сборки элементов на струбцинах в местах их ус тановки вначале следует осуществить точечную приварку элементов и лишь затем приступить к наложению основных швов. Такой порядок обеспечивает вовлечение элементов усиления в совмест ную с основным стержнем работу на изгиб при малом разогреве основного стержня и сводит к минимуму сварочные деформации. Окончательно элементы усиления приваривают сплошными или прерывистыми швами.
Катет сварного шва принимают минимальным, шаг швов — не более 40 радиусов инерции поперечного сечения основного стержня при действии усилия сжатия и 80 радиусов инерции при действии
244
усилия растяжения. Сварку производят от краев к середине обратно ступенчатым способом.
На следующем этапе окончательно закрепляют усиливающие де тали, защищают антикоррозийным составом неокрашенные части усиленной колонны и элементов усиления, включают в работу эле менты усиления путем демонтажа разгружающих стоек. Затем сни мают блоки, разбирают монтажные приспособления и убирают элек тролебедки.
Усиление колонн под нагрузкой наиболее эффективно увеличе нием сечений с предварительным напряжением усиливающих эле ментов. Предварительное напряжение позволяет усиливать без час тичного снятия нагрузки даже значительно перегруженные конст рукции. Работа колонн, усиленных предварительно напряженными элементами, существенно улучшается.
Технология усиления колонн предварительно сжатыми элемента ми позволяет производить строительно-монтажные работы без оста новки производственных процессов в цехах, зданиях и сооружениях.
Технология усиления сжатых стержней предварительно напря женными элементами проста.
Элементы усиления устанавливают в проектное положение с та ким расчетом, чтобы обеспечить возможность их свободного взаим ного смещения. Торцы элементов усиления плотно заклинивают в местах опирания. В местах концевых креплений элементов усиления, если они не примыкают к ригелям, предусматривают соединения че рез опорные столики, которые приваривают в проектном положении к усиливаемым стойкам колонн только после разгрузки последних. Загрузку производят с помощью универсального или инвентарного напрягаемого элемента, например, с помощью телескопической стой ки, устанавливаемой с плотным заклиниванием по торцам рядом с элементом усиления. Напрягающее действие такого элемента проще всего осуществить путем нагрева или поддомкрачивания. Приваривают концевые (опорные) участки элементов усиления. Производят пред варительные напряжения элементов усиления в проектном положе нии или отпуск усилия их предварительного напряжения, если они были установлены в проектное положение предварительно напряжен ными. В первом случае приваривают только один опорный участок каждого из элементов усиления. Устойчивость напрягаемых элемен тов крепления до наложения связующих швов обеспечивается стяж ными хомутами, которые снимают после наложения связующих швов.
Простейшим методом усиления колонн является передача части нагрузки с них на дополнительные опоры, устанавливаемые к ко лоннам вплотную (рис. 9.11.6, в). Весьма эффективно в этом случае усиление колонн дополнительными, предварительно напряженны ми термическим способом, опорами из телескопических труб. Вдан ном случае усиливающий элемент изготовляют из двух телескопи чески соединенных труб. Внутреннюю трубу вводят в наружную с минимальным зазором, и оба нижних торца приваривают к башмаку создаваемой опоры. Затем наружную трубу удлиняют до расчетной длины нагреванием и приваривают ее верхний торец к оголовку
245