Усиление бутового фундамента железобетонной обоймой

Обновлено: 16.05.2024

Усиление бутового фундамента железобетонной обоймой

К причинам, по которым происходит разрушение фундамента, можно отнести:

применение строительных материалов низкого качества;
использование дома с несоблюдением правил эксплуатации;
несоблюдение технологии строительства основания;
наличие наклона на участке;
проведение земляных работ рядом с домом;
изменение некоторых показателей грунта;
увеличение веса строения;
внутренние и внешние вибрации;
наводнение.

Часто к разрушению фундамента приводит изменение уровня грунтовых вод и пучение грунта. В таком случае можно создать дренажную систему и произвести гидроизоляцию фундамента. Стоит помнить, что усиление ленточного фундамента должно производиться только после устранения причины его разрушения. Если этого не сделать, конструкция будет постепенно разваливаться.

Усиление фундамента железобетонной обоймой: технология

В ходе эксплуатации возникает ситуация когда нужно укрепить старый фундамент дома. Причиной этому может быть потеря основанием несущей способности или проведение реконструкции, после которой увеличивается нагрузка на фундамент.

Усиление фундамента железобетонной обоймой – один из методов укрепления существующего основания. Он позволяет увеличить жилую площадь и препятствует разрушению основания дома.

Железобетонная обойма для усиления фундамента

Фундамент такого типа может быть монолитным или сборным. Монолитный – заливается бетоном в подготовленную опалубку с арматурной обвязкой. Сборный возводится из железобетонных конструкций блочного типа.

Железобетонную обойму для усиления фундамента ставят двумя способами – с расширением подошвы основания и без такого расширения:

С расширением основания устраивают в случае надстройки дома или недостаточной толщине несущих стен.
Обойму без уширения используют при укреплении отдельных поврежденных фрагментов фундамента. При этом несущая способность стен является достаточной.

Усиление фундамента: пошаговая инструкция | Строительный портал Усиление фундамента: пошаговая инструкция | Строительный портал Усиление фундамента железобетонной рубашкой

По всей длине основания дома выкапывают траншею. Открытый фундамент очищают от частиц грязи и обрабатывают цементным молочком. На поверхности фундамента просверливают отверстия для арматурных прутьев. Их диаметр составляет до 20 мм и размещают их в шахматном порядке. Прутья должны выступать из стены на 15 см.
На этих арматурных стержнях в дальнейшем формируют арматурный каркас, обваривая его листовым металлом. В очищенные от грязи пустоты фундамента и отверстия с закрепленными стержнями под давлением подается бетон. Жидким раствором обрабатываются и все трещины на фундаменте. После затвердевания бетонного раствора бетоном заполняют все пространство металлической опалубки.

Железобетонная обойма представляет собой полностью замкнутую конструкцию, охватывающую собой всю площадь фундамента, а не только поврежденной части.

Основная задача усиления фундамента посредством устройства железобетонной обоймы – более равномерное распределение нагрузки на подошвы вследствие некачественного выполнения строительных работ. Именно таким фактором вызывается обустройство металлических обойм без увеличения площади подошвы. В верхней ее части для дополнительного крепления к основанию устанавливают анкера.

Фундаменты неглубокого заложения обустраивают железобетонными обоймами с увеличенной площадью подошвы. Прежде всего, это касается бетонных оснований и оснований из кладки.

При устройстве обойм для усиления фундамента следует учитывать состояние старого основания. Для увеличения качественного и прочного сцепления необходимо снять верхний слой бетона из усиливаемого фундамента. Таким образом, можно достичь монолитности существующего фундамента и железобетонной обоймы. В качестве дополнительного обеспечения прочности приваривают к поверхности арматурные стержни, штрабы, металлические балки, бетонные шпонки, анкера и другие крепежные элементы.

Усиление и ремонт

Усиление наружных фундаментов: 1— трубки для нагнетания цементного раствора, 2— бетон.

Усиление фундамента с использованием подобного элемента в последние годы становится все более популярным в строительстве. Для монтирования буроинъекционных свайных элементов в столбчатых основаниях в самом начале нужно проделать отверстие нужного размера (диаметра). После этого подходит период, чтобы пробурить скважину под сваю. В эти скважины размещают каркасы, которые необходимо сделать из арматуры.

Заливка смеси из бетона осуществляется по инъекционному принципу (отсюда и название), который предполагает бетонную подачу небольшими порциями. Образование трещин в стене зданий во многом объясняется именно деформацией.

Можно выделить 2 основных вида разрушений: механические повреждения и коррозия металла. Механические повреждения проявляются в деформации в виде появления изломов и трещин. Коррозия металла может обернуться полным разрушением, помимо всего снижается прочность фундамента. Все во многом зависит от разрушающего действия и длительности воздействия. В работе по усилению фундамента металлическими обоймами с приливами из бетона понадобятся следующие строительные материалы:

Металлические обоймы.
Бетон.
Сталь.
Раствор.
Арматура.

Усиление фундамента железобетонной рубашкой: пошаговая инструкция

Прочный фундамент — залог устойчивости и безопасной эксплуатации строения. Длительная эксплуатация, увеличение нагрузки, качество исходных материалов могут повлиять на целостность основания.

Сохранить дом и продлить срок его эксплуатации поможет усиление фундамента железобетонной рубашкой. Проверенный метод является простым и надежным способом укрепления ленточного основания. Выполнить монтажные работы можно без привлечения специалистов.

Диагностика разрушений строительных конструкций

Наблюдение за динамикой перекоса поможет выявить основную причину неустойчивости строения. Для выполнения поставленной задачи используют гипсовые маяки. Поперек трещин наносят слой гипса или шпаклевки, после высыхания мостик маркируют датой установки.

Деформация фундамента может происходить из-за сезонного расширения или проседания грунта, поэтому проверку маяков производят в течение года. На основании наблюдений делают выводы. Если контрольные мостики не разрушились, значит, процесс оседания остановился и конструкция стабилизировалась. В этом случае, достаточно расшить и заштукатурить трещины в стенах.

При неравномерном сдвиге конструкции, на что указывают разрушенные маяки, необходимо выполнить усиление фундамента железобетонной рубашкой. Предварительно проводят ревизию подземной части строения под вертикальными трещинами в наружных стенах.

Для этого выкапывают карманы на глубину основания. Результаты осмотра дают возможность определить степень разрушения и объемы ремонтных работ.

Усиление цоколя ленточного основания

Усиление фундамента: укрепление своими руками для частного дома, как укрепить и усилить основание старого здания, что делать, если треснула основа Основные технологии усиления фундамента зданий Усиление фундамента железобетонной рубашкой

Цоколь является надземным продолжением фундамента здания. Усилить его конструкцию можно после того, как застынет «рубашка» основания. Горизонтальные металлические прутья привязывают по периметру дома к вертикальной арматуре железобетонного пояса и закладным деталям цоколя. Вместо громоздких стержней можно использовать стальную решетку или сетку рабицу.

По всему периметру дома сооружают опалубку из деревянных щитов по высоте цоколя. Ширина обвязочного пояса составляет 20–25 см. Щиты устанавливают вертикально по уровню и фиксируют с наружной стороны брусками, которые упирают под углом в верхний край опалубки.

Важно! Чем больше упоров, тем устойчивее форма для монолитной конструкции. Внутри опалубки ставят поперечные планки, чтобы исключить искривление формы. Детали опалубки скрепляют саморезами.

На стену наносят горизонтальный ориентир, начиная с верхней точки существующего фундамента. Параллельно вдоль стенок опалубки протягивают уровень заливки нового цоколя. Цементный раствор готовят более жидкой консистенции для лучшего проникновения в трещины и выемки основания.

Опалубку убирают, когда бетон полностью застынет. В дальнейшем выполняют цокольный отлив и отмостку для отвода ливневых стоков от фундамента. Бетонную поверхность цоколя можно облицевать декоративной плиткой или сайдингом.

Рекомендуемое к просмотру видео:

Поэтапное выполнение работ дает возможность усилить фундамент дома железобетонной рубашкой своими руками за короткий промежуток времени.

Железобетонная рубашка для усиления фундамента

Усиление фундаментов является показателем устойчивости вашего строения, сроков/особенностей его эксплуатации, граничного значения нагрузки, общего качества железобетонного сооружения. Целостность железобетонной основы определяет дальнейшую устойчивость конструкции.

Для наращивания качественных показателей фундаментов (включая сроки эксплуатации) используется особый метод — железобетонная рубашка. Данный способ является довольно простым, надежным решением по усилению.

Работы по установке можно провести самостоятельно либо обратиться за помощью к специалистам.

Диагностика разрушений

Основной метод диагностики — наблюдение за перекосом строения (так определяют его неустойчивость, а затем выясняют ее причины). В этом помогут гипсовые маяки.

Нанесите поперек трещин гипс либо шпаклевку, поставьте маркер, на котором будет проставлена дата установки маяка. Следите за его локацией и, в случае отклонений, примите нужные меры.

Наиболее эффективно проводить подобный “эксперимент” в течение одного года. Таким образом, вы наглядно проследите за результатом.

Если вы отметили деформацию маяков, изменение их расположения, укрепите свое помещение бетонной рубашкой. Перед установкой внимательно осмотрите подземные части конструкции, поверьте несущие стены и, возможно, уже имеющиеся разрушения. Чтобы поверить данные параметры, выкапывают карманы (до глубины основания), затем проводят осмотр.

После того, как были приняты некие меры по предотвращению разрушений, рекомендуется все равно установить мостики и проследить за их движением еще некоторое время. Наиболее оптимальный промежуток — 1 год. Если маячки не изменили своего местонахождения, сооружение стабилизировалось.

Укрепление фундамента

Укрепление разрушающегося фундамента.

Основные методы укрепления поверхностей:

торкрет-бетон;
ж/б рубашка;
буроинъекционные сваи;
увеличение подошвы основания (расширение фундамента);
укрепление кирпичом.

Наиболее распространенным, действенным методом является установка ж/б рубашек. Подготовительные действия:

разберите облицовку цоколя до наивысшего основания подземного сооружения;
оголите фундамент (желательно проводить процесс частями);
выкопайте траншеи (ширина — 1 м, длина — 3 м);
очистите подземную часть от почвы, нестабильных элементов, загрязнений;
уберите трещины, начните их армирование;
пропитайте поверхность грунтовкой. Рекомендуется грунтовка со свойством глубокого проникновения;
закопайте на дно траншеи песок и гравий — это станет основой для будущей дренажной подушки;
просверлите отверстия (сквозные), вставьте туда рифленую арматуру;
завяжите закладные детали проволокой, подберите проволоку железными прутьями.

Усиление цоколя

Цоколь — продолжение фундамента конструкции, которое находится на земле, а не под ней. Действия для усиления цоколя возможны только после полного застывания рубашки (первоначального основания):

Привяжите горизонтальные металлические прутья по периметру вашего сооружения к арматуре и закладным деталям надземного фундамента (цоколя).
Создайте опалубку по всему периметру сооружения. Высота опалубки должна быть равной высоте цоколя, ширина — 25 см.
Установите вертикальные щиты, зафиксируйте их брусками с наружной стороны, поставьте их к верхнему краю опалубки.
Сделайте поперечные планки в опалубке. Это поможет избежать деформации, искривления формы. Скрепите детали конструкции саморезами.
Нанесите маркер на стене, он будет определять основные точки нижнего фундамента, по которым будет строиться цоколь;.
Протяните уровень заливки.
Приготовьте жидкий цементный раствор (он будет лучше проникать в выемки, имеющиеся трещины).
После полного застывания смеси, уберите опалубку (разберите или разбейте).
Выполните цокольный отлив, отвод для стоков.
Проведите декоративное украшение цоколя (при желании). Бетонную поверхность можно облицевать плиткой.

Заключение

Усиление фундамента гарантирует вам и вашему жилищу полную безопасность и повышенную устойчивость к различным повреждениям. Наилучшим способ укрепления является ж/б рубашка.

Данный вид укрепления возможен на любом этапе строительства: укрепить можно уже готовое здание, либо заложить строительство рубашки в смету будущего сооружения. Процесс самостоятельного создания займет у вас некоторое время.

Наиболее длинным этапом будет сушка бетонной смеси. В некоторых случаях не обойтись без специальной строительной техники.

Вы можете воспользоваться услугами профессиональных строителей, которые за установленную цену (спрашивайте у конкретного производителя), создадут, доставят и установят надлежащую конструкцию. Таким образом, вы будете уверены в качестве и долговечности полученного результата.

Методы усиления

Увеличение подошвы.
Подведение новых оснований.
Цементация.
Использование свай, отливов, обойм, торкретбетона.

Методы усиления фундаментов выбирают, исходя из:

Типа и конструкции фундамента.
Степени разрушения.
Материала, из которого построен дом (дерево, кирпич, бетон).
Причин, которые привели к разрушению.

А вот с домами из кирпича или бетона нужно быть намного осторожнее, поскольку здесь ошибка может разрушить стену.

Цементация и инъектирование

Надёжные, но в то же время довольно сложные способы, один из которых требует привлечения специалистов и техники. Усиление фундамента цементацией проводится следующим образом:

Торкретирование

Ещё один очень хороший способ укрепления основания. Но здесь также не обойтись без специалистов, поскольку для выполнения работ требуется специальная аппаратура.

Усиление фундаментов торкретированием проводится с помощью специальной пушки, которая под давлением наносит раствор на основание. Для большей прочности рекомендуется сначала создать армированную конструкцию. Преимущество состоит в том, что бетон, нанесённый подобным способом, получается очень прочным.

Такой результат объясняется тем, что состав не затворяется водой, а смешивается с ней в сопле. Но такой подход имеет существенные недостатки: например, большой расход материала и запыление местности.

К тому же, рабочие должны быть высококвалифицированными, поскольку смесь нужно готовить на месте. Поэтому многие прибегают к мокрому способу, когда материал, приготовленный на предприятии, привозят специальными машинами на место. Так расход бетона существенно сокращается, да и потери отскок частичек также небольшой.

Рубашка из железобетона

Теперь, когда углы защищены, нужно разделить весь периметр возле основания на отрезки по метра полтора. Затем первый такой участок выкапывается на полуметровую ширину. В основании сверлятся дыры, в которые устанавливаются арматурные прутья.

Как и в случае с углами, делается каркас. Готовые детали кладутся в траншею и привязываются к арматуре проволокой. Затем траншея заливается бетоном. Закончив с одним отрезком, приступайте к следующему и так весь периметр.

Сложность проведения работ (как и выбор метода) зависит и от типа основания.

Методы усиления фундаментов со спец техникой

Перечислим методы усиления фундаментов, требующие применения спецтехники и оборудования, а также специалистов по реконструкции применяют при значительных повреждениях и угрозе полной потери несущей способности:

Устройство внеконтурного опорного или свайного фундамента. Старый фундамент при этом остается внутри контура, а нагрузку от дома на новые сваи или опоры передают через разгрузочные упорные балки, проводя из сквозь стены, ленту или ростверк старого фундамента.
Реконструкция подвального помещения устройством набивных свай в наращиваемой оболочке. Погружают в грунт стальные трубы методами ударно-канатного бурения или вдавливают домкратами. Оболочки свай, постепенно наращивая, погружают до нужной глубины, затем в полости нагнетают бетонную смесь.
Устраивают вокруг дома, а иногда и внутри старого фундамента буронабивные сваи. В пробуренные скважины глубиной два метра и более устанавливают арматурные каркасы и нагнетают бетон. Усиливаемый фундамент крепится к сваям сквозными анкерными болтами.

Каждый случай разрушения фундамента индивидуален, и меры по восстановлению тоже. В ряде случаев хозяева справляются собственными силами. В несложных случаях нужна только правильная последовательность работ, и отсутствие спешки. Недопустимо окапывать весь контур фундамента, работать следует только небольшими захватками, чтобы усиление не создало еще больших проблем для дома.

Устройство ростверка

В случае с устройством свайного основания любого типа, дальнейшее строительство предполагает создание ростверка, который является связующей конструкцией, соединяющей стержни.

Ростверк может быть выполнен двумя способами:

монолитной плитой;
лентой, соединяющей все сваи.

При этом, ростверк не всегда является монолитным.

В зависимости от элементов и способов, связующие конструкции подразделяются на следующие типы:

монолитный железобетонный армированный пояс;
готовые изделия в сборном виде;
комбинированный.

Пример ленточного ростверка на свайном фундаменте

Требования к устройству ростверка

Прежде чем приступать к устройству ростверка самостоятельно, следует обратиться к разработанным строительным нормативам. В данном случае, основным будет «Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений».

Данный документ включает в себя рекомендации по проектированию ростверков, инструкции и примеры расчетов ростверков под различные типы зданий.

Основные моменты, которые следует учитывать, устраивая свайный фундамент с железобетонным ростверком:

При заливке монолитного ростверка учтите, что бетон будет работать на сжатие, а ростверк должен выполнять распределение нагрузки, работая на изгиб. Поэтому следует обязательно производить армирование верхней части конструкции стержнями стального армирования.
Бетонирование свайного фундамента производится одномоментно, при этом бетон набирает прочность неравномерно по времени. Первые 70% необходимой прочности заливка наберет в течение недели. А для набора полной прочности бетону потребуется не менее 28 дней. Поэтому дальнейшее строительство можно будет продолжить лишь спустя месяц.

На заметку! Для усиления железобетонного ростверка используют армированные стержни периодического профиля диаметром 10 — 12 мм. При необходимости армирования в 2 слоя, вертикальные стержни выбираются диаметром 8 мм. Связка производится вязальной стальной проволокой.

Виды связующей конструкции

Кроме того, что ростверк может быть монолитным или ленточным, сама конструкция может иметь разный уровень расположения относительно поверхности грунта:

Висячий: Располагается выше уровня земли, пространство ниже пола здание не изолировано. Используется в строительстве легких строений: дачных домиков, беседок, хозпостроек.
Мелкозаглубленный: Устраивается на небольшом углублении в грунт. Не является опорной конструкцией, служит преимущественно для изоляции подпольного пространства.
Заглубленный: Для устройства подготавливается траншея по аналогии с МЗЛФ (мелкозаглубленным ленточным фундаментом). Усиливает несущие характеристики свайного фундамента. Применяется в строительстве капитальных зданий, чаще каркасного типа.

Виды ростверков свайных фундаментов

Усиление грунтов основания

Основным фактором, провоцирующим усадку фундаментов нередко выступает недостаточная плотность и несущие характеристики грунтов, на которых они расположены. В таком случае в комплексе с укреплением фундамента должны выполняться работы по усилению грунтов. Существует несколько способов усиления грунтов основания:

путем нагнетания специальных химических реагентов в грунт, способных изменить его структуру (смолизация и силикатизация); цементация — нагнетание в грунт цементной суспензии; обжиг — путем сжигания газа в специальных шурфах и скважинах; электросиликатизация.

Рис. 1.8: Схема усиления грунта цементизацией

В трубы с помощью компрессора нагнетается цементно-песчаный раствор под давлением в 7 атмосфер. Давление при подаче раствора контролируется с помощью манометров. В результате цементизации под опорной подошвой основания формируется бетонная прослойка, значительно увеличивающая несущую способность фундамента.

Рис. 1.9: Схема усиления грунта силикатизацией

Силикатизация может дополнятся электрическим воздействием на раствор силиката натрия, что способствует более равномерному распределению эмульсии внутри почвы. При электросиликатизации воздействие током на раствор производится в течении 2 суток.

Для битумизации используется расплавленный битум, который через инъекторы подается в пробуренные в скальных грунтах скважины. Заполнивший пустоты битум отвердевает и препятствует размытию трещиноватой скальной почвы грунтовыми водами.

Рис. 2.0: Расплавленный битум

Усиление песчаной почвы проводится по методу холодной битумизации, для которой используется битумная эмульсия (смесь частиц битума с водой) с добавлением коагулянтов (катализаторов осадка битума). После нагнетания эмульсии в почву частицы битума заполняют поры грунта и создают уплотняющую почву водонепроницаемую завесу.

Через инъекторы в песчаный грунт подается смесь соляной и карбамидной кислоты. После попадания в почву эмульсия, в результате химической реакции, образует гель, заполняющий поры и склеивающий песчаный грунт между собой.

Глубинное уплотнение производится с помощью обустройства вертикальных и наклонных буронабивных свай. Бурение ведется с помощью оборудования CFA (полым шнеком) с использованием обсадной трубы, после достижения проектной глубины скважины бур поднимается вверх и заполняет скважину бетонным раствором.

Рис. 2.1: Усиление грунтов буронабивными сваями

Обжиг происходит в предварительно пробуренных вертикальных и наклонных скважинах. При усилении оснований, расположенных на склонах, практикуется горизонтальное бурение скважин под фундаментом здания. По завершению бурения в нижней части скважины размещается нихромовый электронагреватель, а оголовок скважины закрывается герметичным затвором.

Электронагреватель в процессе работы (температура от 300 до 500 градусов) поднимается с дна скважины в ее верхнюю точку, в результате чего все слои грунта подвергаются термическому воздействию.

Таким образом из арсенала средств по усилению фундаментов всегда можно выбрать наиболее приемлемый способ для вашего конкретного случая.

Укрепление фундамента

Основные методы укрепления поверхностей:

торкрет-бетон;
ж/б рубашка;
буроинъекционные сваи;
увеличение подошвы основания (расширение фундамента);
укрепление кирпичом.

Наиболее распространенным, действенным методом является установка ж/б рубашек. Подготовительные действия:

Усиление стен зданий с целью увеличения сейсмостойкости

Произошедшие сильные землетрясения в сейсмоопасных районах России и более детальное изучение их последствий вызвало необходимость повышения сейсмичности отдельных регионов (Камчатка, Сахалин, Северный Кавказ, Краснодар и т.д.), в результате чего возникла необходимость массового увеличения сейсмостойкости зданий существующей застройки.
Для использования проектными и строительными организациями три разработке проектов повышения сейсмостойкости зданий и их реализации в районах с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов была разработана Серия0.00-2.96с «Повышение сейсмостойкости зданий».
Серия разработана на основе СНиП 11-7-8 ''Строительство в сейсмических районах", в котором отсутствуют положения по усилению несейсмостойких зданий. Этот выпуск содержит общие материалы для разработки проектов усиления несейсмостойких зданий.
Проектная документация по повышению сейсмостойкости зданий до соответствующей расчетной сейсмичности строительной площадки разрабатывается на основе анализа проектной документации на здание и материалов натурного детального обследования основания и конструктивных элементов здания.
При выборе способов усиления несейсмостойкнх жилых, общественных и промышленных зданий необходимо руководствоваться общими принципами проектирования сооружений для сейсмических районов, изложенными в действующих нормах.
В случаях, когда полное выполнение требований норм невозможно, или их выполнение приводит к экономической нецелесообразности усиления, допускается реализация обоснованны расчетом технических решений усиления здания при неполном соответствии требованиям норм с их согласованием в установленном порядке.

Усиление каменных и кирпичных зданий

При разработке проектов повышения сейсмостойкости кирпичных и каменных зданий может быть выявлена необходимость усиления следующих несущих конструкций, элементов узлов:

простенков и стен, включая междуоконные перемычечные участки стен;
сопряжений продольных и поперечных стен;
связей между стенами и перекрытиями;
фронтонов и других выступающих участков стен;
сопряжений антисейсмических поясов и перекрытий.

Каменные и кирпичные здания могут быть усилены путем увеличения несущей способности его элементов без изменения расчетной схемы или путем устройства дополнительных элементов для восприятия сейсмических усилий. Для усиления каменных и кирпичных зданий необходимо применять следующие способы:

устройство "рубашки" с одной или с двух сторон;
устройство металлических или железобетонных обойм;

При разработке проекта повышения сейсмостойкости здания могут быть выявлены следующие недостатки конструкции существующего здания, требующие усиления его элементов или иных мероприятий по повышению надежного здания:

объемно-планировочные решения не соответствуют требованиям СНиП;
чрезмерная высота здания, размеры отсека или высота этажа, план сложной формы, перепады высот, несимметричное расположение жесткостей, большие расстояния между стен или недостаточное их количество, наличие изломов или выступов стен, не выдержаны цельные размеры проемов, простенков, велика высота парапетов и т.д.);
не обеспечена суммарная несущая способность стен по восприятию горизонтальных усилий одного из направлений или несущая способность отдельных простенков, вертикальных диафрагм жесткости, вертикальных связей, рам или железобетонных включений;
недостаточна несущая способность элементов соединения сборных конструкций стен;
недостаточно надежная связь между стенами различных направлении;
не обеспечена жесткость дисков перекрытия, надежность соединения из элементов, отсутствие или недостаточная надежность антисейсмических поясов;
недостаточно надежная связь между перекрытиями и стенами.

При разработке технических решений по усилению надземных конструкций здания могут быть увеличены вертикальные нагрузки, что потребует усиления фундаментов. Усиление основания может быть также выполнено с целью его перевода в другую категорию с соответствующим уменьшением расчетной сейсмичности площадки.
Элементы здания с недостаточной несущей способностью выявляются расчетом. При разработке проекта усиления вне зависимости от результатов расчета должны быть учтены конструктивные требования, изложенные в 3 разделе СНиП II-7-81*.
При выявлении элементов здания с недостаточной несущей способностью производится разработка технических решений по их усилению или вводятся дополнительные элементы, воспринимающие соответствующую часть горизонтальной нагрузки. При разработке проекта усиления может быть существенно изменена расчетная схема здания с целью перераспределения усилий в элементах здания для более эффективной работы.

Усиление фронтонов

В зданиях с железобетонными сборными или деревянным»! перекрытиями с фронтонами, выполненными из тех же материалов, что и стены, усиливают стальным профилированным настилом или металлическими элементами. Возможен вариант усиления двухсторонними железобетонными рубашками. Выбор варианта усиления фронтонов зависит от принятого решения усиления стен, т.к. фронтоны из кирпичной или каменной кладки являются продолжением стен из тех же материалов. В этих случаях профилированный настил и железобетонные рубашки продолжают на фронтоны. При этом профилированный настил используют для усиления фронтона как с наружной, так и с внутренней сторон. Укрепляемый болтами и дополнительными анкерами настил на внутренней стороне прикрепляют стене и к элементам железобетонного сборного перекрытия. К перекрытиям настил прикрепляют пристрелкой дюбелей с шагом 500-700мм. Диаметры стяжных болтов, класс бетона принимают такими же, как при усилении стен. С внутренней стороны фронтоны могут усиливать вместо профнастила железобетонной "рубашкой". Сетку армирования в этом случае прикрепляют к железобетонным перекрытиям анкерами, замоноличенными в пустотах плит.

Усиление стен и простенков профилированным настилом

Использование стального профилированного настила позволяет произвести усиление наружных стен из кирпича или из мелких штучных каменных блоков. Профилированный настил выполняет роль несъемной опалубки и внешнего армированния. При этом в зависимости от результатов расчета на сейсмические нагрузки профнастил устанавливается либо по поверхности всех стен, либо лишь по простенкам. Прикрепление настила к стенам осуществляют стяжными болтами, пропускаемыми сквозь просверливаемые в кладке отверстия и анкерами. Диаметр болтов принимают не менее 10мм, анкеров - не менее 8мм. При устройстве сплошного настила болтами настил закрепляют над и под оконными проемами и в пределах дверных проемов. Шаг анкеров назначают в зависимости от типа настила (толщины, размеров и конфигурации профиля), но не более 500-700мм в обоих направлениях. При усилении простенков по всей высоте здания настил закрепляют на стене анкерами диаметром не менее 8 мм с шагом в обоих направлениях не более 500мм. Длину анкеров принимают в пределах 170-200мм. В обоих случаях для установки анкеров отверстия в кладке выполняют| диаметром меньшим диаметра анкеров и под углом 30°-45° к поверхности стен. Анкера с головками вбивают в отверстия насухо. Настил прижимают платно к кладке. Промежутки между стеной и профнастилом заполняют мелкозернистым бетоном класса не менее В15 или раствором марки не ниже 100.

Усиление стен и простенков двухсторонними железобетонными "рубашками

Толщину слоев железобетона принимают либо одинаковой по внутренней и наружной поверхностям стен, либо разной и назначают по расчету, но не менее 50 мм. Для армирования используют сварную арматурную сетку из арматурных стержней диаметром не менее 5,5 мм, с ячейкой не более 100/100 и закрепляют на стенах сквозными болтами диаметром не менее 10 мм с шагом в обоих направлениях 1200-1500 мм в зависимости от размеров простенков, угловых участков стен и стен без проемов. Дополнительно сетки закрепляют анкерами, диаметром не менее 8 мм с шагом не менее 300 мм в обоих направлениях. В целях улучшения работы слоев усиления совместно с кладкой анкера вводят в кладку под углом 30° - 45°, для чего диаметр отверстий принимают меньше диаметра анкеров.
Для анкеров длиной 170-200 мм предпочтительно использовать арматуру периодического профиля. Кладкой и сеткой обеспечивают зазор не менее 10 мм. Класс бетона по прочности назначают по расчету, но не менее В15. На оконных простенках "рубашки" устраиваются по всем четырем сторонам.
Усиление стен рекомендуется производить по расчету односторонними или двусторонними железобетонными или растворными армированными "рубашками", выполняемых методом торкретирования. Торкретирование по сетке позволяет повысить несущую способность и жесткость до расчетного уровня сейсмообеспеченности сооружения как несущих конструкций, так и здания в целом.
Сетки усиления, установленные по обеим сторонам стены, соединяются друг с другом c помощью поперечных связевых стержней, проходящих сквозь просверленные в стенах отверстия.
Усиление простенков и подоконных участков стен производится растворными армированными "рубашками", железобетонными или металлическими обоймами, которые могут размещаться как на отдельных простенках, так и непрерывно по высоте на несколько этажей. Перед усилением кладку следует очистить от штукатурки. Арматурные сетки железобетонных обойм и "рубашек", установленные с обеих сторон стены, объединяются в пространственный каркас с помощью поперечных связевых стержней, размещаемых по торцам и по граням простенка, а в простенках шириной более 800мм в просверленных в кладке отверстиях. Отверстия с установленными в них поперечными стержнями необходимо тщательно зачеканить раствором марки не ниже 50. Класс бетона по прочности на сжатие железобетонных обойм принимается на основании расчетов, но не ниже В15.

Усиление простенков металлическими обоймами

Обоймы конструируют в соответствии с результатами расчета простенка на приходящуюся на него величину горизонтальной сейсмической нагрузки и выполняют из уголков, устанавливаемых по углам простенка. Сечение и шаг пластин определяют расчетом, но принимают не менее 50х5 мм и 400 мм соответственно.
При ширине простенка 1,2 - 1,5 м пластины соединяют между собой через кладку болтами диаметром не менее 10 мм. При ширине простенка 2,5 - 3,5 м количество стяжных болтов устанавливают не менее трех.
Металлические обоймы выполняются из полосовой, уголковой и круглой стали. Beртикальные уголки по углам проемов устанавливаются на растворе и прижимаются к кладке струбцинами, после чего производится приварка полосовых элементов. Для обжатия кладка металлические полосы рекомендуется предварительно нагреть до температуры 100-120°С широких простенках полосы следует соединять поперечными стержнями, пропускаемым через отверстия в кладке простенка.
При усилении простенков возможно устройство обойм, сочетающих в себе жесткие уголковые элементы и плоские сварные арматурные сетки. Горизонтальные стержни привариваются к вертикальным уголкам, при этом диаметр стержней сеток следует принимать не менее 6 мм.
Шаг поперечной арматуры железобетонных обойм рекомендуется принимать по расчету, но не более 150 мм. Перед укладкой поверхность плит перекрытий смачивается водой. Бетон при укладке уплотняется с помощью поверхностного вибратора. Антисейсмические пояса из проката оштукатуриваются, номер ячейки - не менее 100 мм, диаметр тяжей - 12. 20 мм из арматуры класса A400. Жесткость дисков перекрытий, их совместная работа с элементами здания может обеспечиваться устройством напрягаемых горизонтальных и вертикальных поясов. Участки стен, выступающие над покрытием: парапеты и фронтоны рекомендуется усиливать с использованием жестких вертикальных элементов или устройством двухсторонних растворных или железобетонных "рубашек". Вертикальные элементы усиления следует надежно закреплять в основании, арматура "рубашек" заводится на нижележащие конструкции и прикрепляется к ним.

Преобразование кирпичной перегородки в диафрагму жесткости

С обеих сторон перегородки толщиной в 1/2 кирпича в местах ее примыкания к стенам во всю высоту здания устанавливают металлические уголки с пропуском сквозь перекрытия прикреплением анкерами к стенам с шагом по высоте 600-700 мм. Уголки пропускают до верха фундаментных плит и также анкерами присоединяют к фундаменту. Анкера диаметром менее 10 мм и длиной 150-170 мм вбивают в кладку стен и фундаментов насухо под углом 45°, для чего диаметр просверливаемых отверстий принимают меньше диаметра анкеров, зонах примыкания перегородок к перекрытиям также с обеих сторон размещают металлические утолки одинакового со стойками размерами профиля и по слою раствора марки не ниже 50 прижимают к перекрытиям пропускаемыми сквозь перекрытия болтами диаметром не менее 8 мм. Шаг болтов принимают не более 1000 мм. Перекрестные диагональные связи уголков присоединяют на сварке к контурным металлическим элементам и к перегородкам стяжными болтами диаметром не менее 8мм через кладку. Перегородка омоноличивают бетоном по сетке.
Класс бетона и характеристику сетки назначают по расчету перегородки совместно с металлическими элементами на соответствующую данному уровню величину горизонтальной нагрузки от расчетного сейсмического воздействия.

Усиление каркасных зданий

Одним из наиболее представительных типов зданий, решенных в железобетоне, являются каркасные здания. При усилении зданий с железобетонным каркасом рекомендуется применять два принципиальных подхода:

поэлементное усиление несущих конструкций;
усиление здания в целом.

При поэлементном усилении предполагается усиление отдельных конструктивных элементов (колонн, ригелей, дисков перекрытий и т.п.) при помощи "рубашек", металлических и железобетонных обойм.
При усилении здания в целом применяют мероприятия по устройству дополнительных жестких элементов: диафрагм жесткости, крестовых связей или порталов из железобетона и металла. Уменьшение сейсмических расчетных нагрузок за счет снижения массы здания заменой в покрытии тяжелого утеплителя на легким эффективный утеплитель, железобетонных плит покрытия и подвесного потолка на стальной профилированный настил, демонтаж верхних этажей.
Железобетонные диафрагмы устанавливаются по расчету по осям колонн и соединяются с вышерасположенными ригелями с помощью дюбелей или цанговых болтов.
В зданиях со связывающим каркасом в качестве дополнительных элементов жесткости сле- дует использовать вертикальные связи портального или треугольного очертания в зависи- мости от высоты этажа и длины пролета.
Усиление колонн рекомендуется производить металлическими или железобетонными обоймами. Вертикальные элементы обойм следует заанкеривать в фундаменты путем приварки к дополнительным стержневым выпускам из них или при помощи металлических соединительных пластин.
При повышении сейсмостойкости здания путем перехода на жесткие узлы сопряжения колонн с ригелями усилению подлежат все колонны в зоне узлов на длину 1,5h вверх от поверхности плит и вниз от низа консолей, при этом усиление осуществляется металлическими обоймами (h - сторона сечения колонны).
Металлические обоймы выполняются из четырех уголков, соединяемых между собой пластинами на сварке. Связь между ними по высоте осуществляется через соединитель, пластины сечением 50x16 мм, привариваемые к уголкам. В зоне консоли уголки привариваются к анкерам, устанавливаемым в отверстия с последующей зачеканкой раствором.
При усилении колонн железобетонными обоймами вокруг них собирается пространственный каркас из продольных стержней с минимальным диаметром 20 A400 и хомут диаметром не менее 6 мм A240 шагом 200 мм. В зоне консолей продольные стержни связываются поперечными стержнями и анкерами. Связь продольных стержней между этажами осуществляется сваркой к соединительным стержням, пропущенным через зазор между колонной и торцом плит.
Набетонка выполняется из класса на одну ступень выше класса бетона плит перекрытий (покрытия), армированного сетками с ячейкой 200x200 мм проволоки диаметром 4. 5мм класса В500. Сетки стыкуются внахлест, толщина слоя бетон 60. 70 мм. Перед устройством набетонки поверхность плит и швы между ними тщательно очищаются для обеспечения сцепления между старым и новым бетоном.
При невозможности устройства в здании диафрагм и металлических связей на всю высоту, узлы сопряжения ригелей и колонн в поперечном направлении превращаются в жесткие неподатливые узлы, а в продольном направлении устраиваются монолитные железобетонные ригели. Для устройства ригеля бетон средней части межколонных плит выкалывается на ширину 600 мм по всей длине и в пределах перекрытия на высоту 600 мм, армируется про- странственным каркасом и бетонируется ригель. Жесткий узел сопряжения ригеля с колонной создается устройством металических обойм вокруг зоны усиления колонн и приваркой, продольных арматурных стержней ригеля к этим обоймам. Верхние и нижние стержни риге- ля соединяются замкнутыми хомутами с шагом 100 мм на участке 1200 мм от грани колонны и 200 мм по длине ригеля. В приопорной зоне ригеля устанавливаются три сетки. Верхняя и нижняя обоймы соединяются между собой уголками на сварке.

Антисейсмические пояса

Антисейсмические пояса из сборных железобетонных элементов устраивают внутри помещении под плитами перекрытий, снаружи - по периметру стен в одном с внутренними поясами уровне. Пояса монтируют из предварительно изготовленных балочных элементов квадратного или прямоугольного поперечного сечения с размерами соответственно не менее 150x150 мм и 150x200 мм. Класс бетона для их изготовления принимают не ниже В20. По торцам каждого элемента предусматривают выпуски продольной арматуры пространственных каркасов. Сборные элементы укрепляют на стенах анкерами, пропускаемыми в сквозные отверстия, предусмотренные при бетонировании элементов. Анкера диаметром не менее 10 мм вбивают в просверливаемые в стенах несквозные отверстия меньшего диаметра.
Сборные элементы соединяют между собой путем сварки выпусков арматуры и последующего замоноличивания зоны стыков бетоном класса не ниже В20. Для замоноличивания в плитах пробивают сквозные отверстия. В зону стыка на глубину не менее 200 мм вводят анкера диаметром не менее 10 мм для связи пояса с перекрытиями. Возникающие при монтаже зазоры между сборными элементами и плитами перекрытий зачеканивают раствором марки не ниже 100 предпочтительно на расширяющемся цементе.
При невозможности обеспечения требуемой сейсмостойкости здания указанными выше способами следует рассмотреть вопрос снижения нагрузок путем демонтажа верхних этажей. После демонтажа необходимо производить усиление оставшихся конструкций.

Читайте также: