Увеличение сечений балок - традиционный и наиболее отработанный способ усиления. Некоторые варианты усиления этим способом показаны на рис. 9.11. Для эффективного использования металла усиления целесообразно располагать элементы усиления симметрично по возможности дальше от центра тяжести сечения балки (рис. 9.11, а, б). Применение того или иного варианта усиления зависит от места опирания элементов перекрытия или покрытия.
При опирании настила на верхний пояс могут быть применены схемы в...к (рис. 9.11). Если стенки балок укреплены ребрами жесткости, то проще выполнить усиление по схемам д, е (рис. 9.11). Вариант, представленный на рис. 9.11, ж, целесообразен, когда требуется увеличить не только несущую способность балки, но также обеспечить местную прочность и
а - к - варианты усиления (элементы усиления показаны жирными линиями)
449
устойчивость стенки. Несимметричное усиление (рис. 9.11, и) позволяет весьма незначительно повысить несущую способность и может быть применено при небольшом увеличении нагрузок и опирании настила по верхнему поясу. Если настил опирается на нижний пояс, то можно принять вариант (рис. 9.11, к). Достоинство способа усиления увеличением сечения - возможность его использования при ограниченной строительной высоте. Недостаток - большая длина сварных швов.
В подкрановых балках без тормозных конструкций при небольшом (до 10 %) увеличении крановых нагрузок может быть использована схема а (рис. 9.12), а при большем увеличении нагрузок - схема б. При усилении подкрановых балок с тормозными конструкциями возможно применение схем в и г (рис. 9.12). Если усиление произведено по схеме в (рис. 9.12), то для обеспечения постоянного уровня головки рельса лист усиления верхнего пояса нужно устанавливать по всей длине балки. Вариант г можно применить при недостаточной прочности и устойчивости стенки. Для обеспечения плотного сопряжения листов и предотвращения выпучивания при сварке их стягивают болтами.
Показанные на рис. 9.13, а...и варианты усиления способом изменения конструктивной схемы можно применить как для балок покрытий (или перекрытий), так и для подкрановых балок. Достаточно просто и эффективно усиление превращением разрезных балок в неразрезные, что не увеличивает строительной высоты, но требует свободного доступа к узлам сопряжения балок (рис. 9.13, а). Варианты б и в - усиление постановкой
Рис. 9.12. Усиление подкрановых балок способом увеличения сечений
450
дополнительных опор в виде подкосов. Расход стали на короткие подкосы меньше, чем на длинные, но при этом в колоннах при разной загрузке балок возникают дополнительные изгибающие моменты от горизонтальных составляющих усилий в подкосах. Избежать этого можно постановкой затяжек (рис. 9.13, г). Схема д позволяет производить усиление без разгрузки независимо от уровня напряжений в балках, но применить ее удается не всегда по технологическим причинам. Варианты усиления (рис. 9.13, е, ж, и) увеличивают строительную высоту балок. Эффективность их возрастает с применением предварительного напряжения шпренгелей (рис. 9.13, е, ж) и затяжки (рис. 9.13, и).
Рис. 9.13. Усиление балок способом изменения конструктивной схемы
В последние годы при реконструкции и ремонтах жилых и общественных зданий применяют монолитные железобетонные покрытия со стальным профилированным настилом ([1] п.8.4). Профилированный настил укладывают по верхним поясам существующих (или вновь устанавливаемых) металлических балок (рис. 9.14). Он может быть использован как несъемная опалубка, а при обеспечении восприятия сдвигающих сил между настилом и бетоном - и в качестве внешней арматуры плиты. В качестве внешней арматуры монолитных железобетонных плит рекомендуется использовать стальной профилированный настил с выштампованными рифами марок Н80А-674-1,0 и Н80А-674-0,9. Толщина бетонной полки плиты перекрытия над профилированным настилом должна быть не менее 30 мм, а при отсутствии в конструкциях пола бетонной стяжки - не менее 50 мм. Длину пролета плиты обычно принимают в пределах 1,5...3 м. Стальной профилированный настил, используемый в качестве арматуры железобетонной плиты, должен быть оцинкованным или иметь другое покрытие,
451
Рис. 9.14. Схема монолитного железобетонного перекрытия со стальным профилированным настилом:1 - балка перекрытия;
2 - стальной профилированный настил;
3 - монолитная железобетонная плита;
4 - арматурная сетка;
5 - самонарезающие болты
обеспечивающее его коррозионную стойкость. Не допускается использовать стальной профилированный настил в качестве внешней арматуры железобетонной плиты при повышенной влажности и химической агрессии среды.
Огнестойкость однопролетных плит перекрытий с открытой снизу внешней арматурой в виде стального профилированного настила составляет 30 мин, многопролетных неразрезных плит перекрытия при расположении верхней арматуры по всей длине пролета - 45 мин [10].
452
