ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ УСИЛЕНИИ.

6.1. Поверочные расчеты существующих конструкций должны производятся при изменении действующих на них нагрузок, объемно-планировочных решений и условий эксплуатации, а также при обнаружении дефектов и повреждений в конструкциях с целью установления возможности дальнейшей эксплуатации конструкций без каких-либо ограничений;необходимости усиления конструкций; возможности ограничений эксплуатации конструкций до плановых ремонтно-восстановительных работ; необходимости немедленного прекращения эксплуатации в аварийной ситуации.

6.2. Усиление конструкций следует предусматривать в тех случаях, когда существующие конструкции не удовлетворяют поверочным расчетам по несущей способности или требованиям нормальной эксплуатации. Не следует усиливать существующие конструкции, если: их фактические прогибы превышают предельные значения, но не препятствуют нормальной эксплуатации; имеются отступления от конструктивных требований, но конструкция эксплуатировалась длительное время, а ее обследование не выявило повреждений, вызванных этими отступлениями.

6.3. Поверочные расчеты существующих и усиливаемых конструкций должны производиться по данным проектных материалов, сведений по возведению этих конструкций и их натурных обследований на основании действующих в настоящее время разделов СНиП.

6.4. На основании данных натурных обследований должны быть установлены: геометрические размеры сечения конструкции; армирование железобетонных конструкций, прогибы, ширина раскрытия трещин, дефекты и повреждения; действующая нагрузка, фактическая расчетная схема, прочностные характеристики материалов конструкции.

6.5. Расчетная схема конструкции принимается с учетом особенностей их действительной работы, в том числе с учетом фактических отклонений геометрической формы, размеров сечений,условий закрепления и выполнения узлов сопряжения элементов.

6.6. При проектировании усиливаемых конструкций следует, как правило, предусматривать, чтобы нагрузка во время усиления не превышала 65 % расчетной величины. При сложности или невозможности достижения требуемой степени разгрузки допускается выполнять усиление под большей нагрузкой. В этом случае расчетные характеристики материалов усиления умножаются на коэффициент условий работы γС = 0,8. В любом случае степень разгрузки конструкций должна выбираться из условия обеспечения безопасного ведения работ.

6.7. Оценку несущей способности конструкции следует, как правило, осуществлять по тому ее участку,на котором имеется наибольшее повреждение или дефект.

Для конструкций, не имеющих дефектов и повреждений, расчет допускается ограничивать сопоставлением значений внутренних усилий, приведенных в первоначальной технической документации с действующими усилиями от внешних нагрузок.

6.8. Учет дефектов и повреждений производится путем уменьшения вводимой в расчет площади рабочего сечения элемента, а также учета влияния дефекта или повреждения на прочностные и деформативные характеристики (увеличение эксцентриситета продольной силы,наличие трещин в каменной кладке, уменьшение сцепления арматуры с бетоном за счет промасливания, пережог существующей арматуры при сварке вследствие приварки дополнительной арматуры при производстве работ и т.п.).

6.9. Расчет усиливаемых конструкций должен производиться для двух стадий работы: до включения в работу элементов усиления - на нагрузки, включающие нагрузку от элементов усиления(только для предельных состояний первой группы); после включения в работу элементов усиления - на полные эксплуатационные нагрузки.

Расчет по предельным состояниям второй группы может не производиться, если эксплуатационные нагрузки не увеличиваются, жесткость и трещиностойкость конструкций удовлетворяет требованиям эксплуатации, а усиление является следствием наличия дефектов и повреждений.

6.10. При проектировании усиления конструкций путем наращивания сечения следует обеспечивать включение в работу элементов усилений путем совместной их работы с усиливаемой конструкцией.

6.11. При расчете элементов конструкций, усиленных путем увеличения сечения, следует, как правило, учитывать разные расчетные сопротивления материала существующей конструкции и усиления. Допускается принимать одно расчетное сопротивление,равное меньшему из них, если они отличаются не более чем на 15 %.

6.12. При выполнении поверочных расчетов при отсутствии повреждений конструкций расчетные сопротивления материалов устанавливаются путем деления их нормативных сопротивлений на основе данных сертификатов и исполнительной документации на коэффициенты надежности по материалам, приведенные в соответствующих разделах СНиП.

6.13. В случае отсутствия сертификатов и исполнительной документации или наличия повреждений в конструкциях, которые могли быть вызваны низким качеством материалов, величина нормативного сопротивления материала конструкции устанавливается на основе испытаний образцов материалов конструкций на основе статистической обработки данных не менее чем 10 образцов по формуле

6.1

где Rп - нормативное сопротивление материала;

- среднее арифметическое значение предела текучести или временного сопротивления испытанных образцов;

- коэффициент учитывающий объем выборки;

-среднее квадратичное отклонение результатов испытаний;

σi- предел текучести или временное сопротивление i-го образца;

n - число испытанных образцов (не менее 10).

Допускается также применение других методов определения характеристик материалов, изложенных в п.п. 6.14 - 6.18.

6.14. Расчетные характеристики бетона определяются в зависимости от условного класса бетона по прочности на сжатие существующих конструкций.

При выполнении поверочных расчетов по результатам натурных обследований значение условного класса бетона по прочности на сжатие определяется на основании средней фактической кубиковой прочности на сжатие, полученной на основании испытаний неразрушающими методами или испытаний отобранных от конструкций образцов. При этом значение условного класса бетона по прочности на сжатие принимается равным 80 % кубиковой прочности для тяжелого,мелкозернистого и легкого бетонов.

6.15. При выполнении поверочных расчетов по данным испытаний образцов арматуры, отобранных от обследованных конструкций, нормативные сопротивления арматуры допускается принимать равными средним значениям предела текучести (или условного предела текучести),полученным испытанием образцов арматуры, отобранных от конструкции, и деленным на коэффициенты:

1.1 - для арматуры классов A-I, А-II, А-III, A-IIIВ, А-IV;

1.2 - для арматуры других классов.

Расчетные сопротивления арматуры растяжению определяются путем деления нормативного сопротивления на коэффициент надежности по арматуре, принимаемый равным для расчета по предельным состояниям первой группы 1,15 - для арматуры классов A-I, А-II, А-III и 1,25 - для стержневой арматуры классов А-IV, А-V, А-VI и проволочной арматуры B-I, В-II, Вр-II, К-7 и K-19.

6.16. Расчетные сопротивления арматуры на растяжение RS при отсутствии проектных данных и невозможности отбора образцов допускается назначать в зависимости от профиля арматуры:

для гладкой арматуры RS = 155 МПа;

для арматуры периодического профиля

- имеющего выступы с одинаковым заходом на обеих сторонах профиля "винт" RS = 245 МПа;

- имеющего выступы с одной стороны правый, а с другой левый заходы "елочка" RS = 295 МПа.

При этом значения расчетных сопротивлений сжатой арматуры принимается равной RS,а величина расчетных сопротивлений поперечной арматуры RS- равной 0,8 RS.

6.17. При проведении испытаний образцов для определения свойств стали отдельных элементов стальной конструкции в качестве нормативного сопротивления в рассматриваемом элементе допускается принимать минимальное значение предела текучести или временного сопротивления, полученное при испытаниях не менее двух образцов, отобранных из этих элементов.

Расчетное сопротивление стали определяется по п. 6.12. Коэффициент надежности по материалу следует принимать:

для конструкций,изготовленных до 1932 г. и сталей, у которых полученное при испытаниях значение предела текучести ниже 215 МПа - γт= 1,2;

для конструкций,изготовленных в период с 1932 г. по 1982 г. - γт = 1,1для сталей с пределом текучести ниже 380 МПа;

для конструкций,изготовленных после 1982 г. - по табл. 2 СНиП II-23-81*.

6.18. Расчетное сопротивление кладки определяется по марке кирпича и раствора. Марка глиняного обыкновенного, пустотелого и силикатного кирпича определяется по результатам испытаний образцов как средняя величина прочности образцов на сжатие,выраженная в кгс/см2, изготовленных из половинок кирпича и склеенных гипсовым тестом. Допускается определять прочность кирпича при сжатии на образцах-цилиндрах диаметром и высотой около 50 мм, высверливаемых из кирпича кладки с помощью электродрели со специальной коронкой.

Прочность раствора кладки определяется испытанием на сжатие кубов с ребрами 3 - 4 см, изготовленных из двух пластинок раствора, отобранных из горизонтальных швов кладки и склеенных гипсовым тестом. Марка раствора определяется как средний результат испытаний в кгс/см2 пяти кубов, умноженный на коэффициент 0,7.

6.19. Класс бетона усиления по прочности на сжатие для железобетонных конструкций следует принимать равным классу бетона усиливаемых конструкций.

6.20. Железобетонные изгибаемые и внецентренно сжатые элементы, усиливаемые бетоном и железобетоном рассчитываются как элементы сплошного сечения при условии соблюдения конструктивных требований по обеспечению совместной работы старого и нового бетона (очистка бетонной поверхности и ее насечка, приварка усиливаемой арматуры для анкеровки к существующей арматуре и пр.).

6.21. При усилении железобетонных конструкций обоймами, шаг хомутов следует принимать равным не более 15-ти кратного диаметра продольной арматуры и не более 200 мм. Около опорной части железобетонных обойм хомуты устанавливаются с шагом, уменьшенным вдвое; стальные обоймы должны иметь опорные башмаки из уголков или швеллеров,подчеканиваемые жестким раствором. При устройстве местного усиления только на длине поврежденного участка усиление необходимо распространить на неповрежденные части, на длину не менее 500 мм и не менее пяти толщин бетона усиления и длины анкеровки продольной арматуры усиления.

6.22. При расчетах железобетонных конструкций необходимо учитывать возможность повреждения стержней поджогом при сварке и поэтому сечение старой арматуры принимается ослабленным на 25 %.

6.23. Несущая способность неармированной и армированной кладки с учетом существующих повреждений следует определять в соответствии с указаниями главы СНиП II-22-81 путем умножения величины несущей способности кладка без учета повреждений на коэффициент условий работы γK. ЗначениеγK принимается по таблице 6.1.

Таблица 6.1.

Значение коэффициента условий работы поврежденной кладкиγK

6.24. При отклонении от вертикали или при выпучивании каменных стен в пределах этажа на величину до 1/3 толщины стены их несущая способность определяется с учетом фактических эксцентриситетов от вышележащей нагрузки. При большем отклонении или выпучивании стены, столбы и перегородки подлежат разборке и обязательному усилению.

6.25. При образовании вертикальных трещин в местах пересечения каменных стен или при разрыве поперечных связей между стенами, колоннами и перекрытиями каркаса несущая способность стен определяется с учетом фактической свободной высоты стены между точками сохранившихся закреплений (связей).