Как усилить различные конструкции с помощью металла?

В современном строительстве применяются разные технологии укрепления зданий, но усиление металлом продолжает оставаться востребованным. Способ универсальный, поскольку подходит для ремонта разных конструкций. При грамотно проведенном усилении гарантированно восстанавливаются несущие и другие свойства. Срок службы объектов продлевается на несколько десятков лет. Как проводится усиление конструкций металлом, рассмотрим дальше.

Когда требуется усиление

Любые строения со временем начинают разрушаться. Снижается прочность, несущая способность и другие свойства.

Основные причины разрушения:

1. Естественный износ строительных материалов – у каждого из них есть определенный срок службы.
2. Ошибки, допущенные при проектировании и строительстве.
3. Воздействие атмосферных явлений, химических соединений и других факторов.
4. Увеличение нагрузки при надстройке этажей, смене функционального назначения здания, установке новой техники и т.д.

Усиление металлом также понадобится при деформации перекрытий, просадке фундамента и других дефектах, которые влияют на целостность и безопасность эксплуатации здания.

Материалы

Для усиления конструкций подходят следующие элементы:

1. Швеллеры – работают как ребра жесткости. Принимают на себя нагрузку, когда кирпичная кладка или бетон теряют прочность.
2. Обоймы – металлические полосы разного размера, которыми обхватывают строения по периметру. Они уменьшают напряжение в стенах, колоннах, плитах, балках и других элементах, которые утратили первоначальную несущую способность.
3. Уголки – ставятся на углах конструкций и фиксируются стальными шпильками.
4. Резьбовые тяги – стягивают «расползающиеся» стены и другие строения.
5. Профильные трубы – используются для создания прочных каркасов вокруг строений.

При усилении могут использоваться и другие компоненты из металла. Их перечень специалисты профильных компаний отражают в проекте ремонта вместе с ценами на услуги и другими параметрами.

Ремонт колонн

Усиление колонн металлом проводится следующими способами:

1. Обустройство металлической рубашки – по периметру монтируют листовую сталь толщиной 4-6 мм, которую стягивают мощными шпильками через каждые 50 см. Пространство между металлом и старой поверхностью заполняют раствором – получается монолитная конструкция с высокими несущими свойствами.
2. Усиление колонн металлическими обоймами – устанавливаются вокруг постройки и стягиваются болтами, увеличивая ее прочность.
3. Монтаж уголкового каркаса – 4 металлических элемента устанавливают по углам и соединяют поперечными пластинами. Получается прочная пространственная система, которая перенимает на себя вес строения. Технология подходит для усиления квадратных и прямоугольных опор.
4. Армирование стальными прутьями – изделия монтируются вдоль строения и крепятся к арматуре хомутами или сваркой. После установки прутья заливаются бетоном – получается надежный армирующий слой.
5. Крепление накладок из металла – метод усиления задействуется при локальных повреждениях. Накладки крепятся сквозными болтами.

Если колонна сильно повреждена, вокруг нее создают дополнительную металлическую опору из двутавров. Новый каркас перенимает на себя вес и разгружает старую конструкцию.

Укрепление стен

Усиление стен металлом проводится следующими способами:

1. Обустройство поясов жесткости – по периметру здания монтируют горизонтальные обвязки из швеллеров или уголков для создания своеобразного «корсета». Компоненты крепятся сквозными анкерами после предварительного выравнивания поверхности цементной стяжкой. Метод усиления эффективен для кирпичных строений с глубокими трещинами.
2. Монтаж армирующих сеток – применяется для локального усиления кладки. После установки, сетку заливают ремонтным раствором для создания монолитного усиливающего слоя.
3. Усиление простенков металлическими обоймами – пояса устанавливаются по периметру конструкций. Они создают новый каркас, который воспринимает массу строения и предотвращает расхождение простенок между дверными и оконными проемами.
4. Установка вертикальных стоек из профильных труб – в проблемных местах ставятся металлические опоры. Они принимают на себя часть веса перегородок. Трубы бетонируют в специальные «стаканы» у основания и соединяют с потолком, что обеспечивает надежную фиксацию.

В сложных случаях обустраиваются комбинированные каркасы из вертикальных стоек и горизонтальных связей. Метод усиления задействуется при реконструкции фасадов, когда нужно сохранить наружный облик здания.

Ремонт фундаментов

Усиление бетонных конструкций металлом выполняется следующими способами:

1. Обустройство стальных обойм – по периметру монтируют металлические пластины и стягивают сквозными анкерами. Образовавшиеся полости заполняют бетоном для обеспечения монолитности. Метод усиления подходит для ленточных фундаментов с осыпающимся бетоном.
2. Монтаж свай и шпунтов – первые компоненты вставляются в грунт рядом со зданием. Стальные шпунты монтируются по периметру основания. Они формируют дополнительную опору из защищают от просадки почвы. Технология усиления применяется на слабых и водонасыщенных грунтах.
3. Армирование сетками – материалы укладываются в вырытые траншеи и заливаются раствором. Созданный слой увеличивает прочность и надежность фундамента. Технология может использоваться для усиления сборных и монолитных оснований.

Также проводится усиление сваями. В проблемные зоны вставляют стальные опоры и соединяют с основанием стальным ростверком. Способ усиления металлом применяется при просадке углов здания. Новые сваи принимают нагрузку и останавливают дальнейшую деформацию.

Укрепление балок

Усиление балки металлом выполняется несколькими способами:

1. Усиление накладными стальными пластинами – к нижней части балки крепят металлические полосы для перераспределения растягивающих нагрузок. Они фиксируются болтами, которые вставляются в отверстия, просверленные по принципу шахматной доски. Под накладки наносят эпоксидный клей для лучшего сцепления.
2. Монтаж разгрузочных подкосов – дополнительные опоры из двутавров устанавливаются при сильных прогибах. Верхнюю часть подкоса соединяют с балкой, нижнюю – крепят к стене или полу. Готовая система будет воспринимать часть нагрузки.
3. Обустройство предварительно напряженных тяг – через тело балки прокладывают стержни из металла, которые затем натягивают специальными домкратами. Создаваемое напряжение компенсирует эксплуатационные нагрузки. Метод часто используют при реконструкции исторических зданий, у которых важно сохранить оригинальный вид.

Для усиления железобетонной балки с поврежденной боковой поверхностью, к ней приваривают или крепят на болтах профильные трубы. Образовавшиеся полости заполняют ремонтным составом.

Усиление перекрытий

Конструкции укрепляются балками и швеллерами. Первые компоненты ставятся под перекрытием. Они создают новую опору и перераспределяют вес. Швеллеры задействуются для усиления краев и пресечения появления дефектов. Монолитные перекрытия армируют сетками. Материалы размещаются на поверхности плиты и заливаются бетоном. Новый слой повышает надежность сооружения. Также для усиления могут задействоваться пластины из металла. Компоненты крепятся снизу перекрытия сваркой или анкерами. Они увеличивают жесткость, пресекают прогибы и образование трещин. Такой метод усиления металлом задействуется для локального восстановления поврежденных участков.