---

4.1.4 При проектировании усиления стальных конструкций следует исходить из не­обходимости выполнения работ без остановки производства или с минимальной по времени его остановкой.

4.1.5 Рабочими чертежами для производства работ по ремонту и усилению должны быть чертежи марки КМД.

4.1.6 Поверочные расчёты существующих стальных конструкций следует выполнять при изменении действующих нагрузок, объёмно-планировочных решений и условий эксплуа­- тации, а также при обнаружении дефектов и повреждений в конструкциях. Поверочные рас­четы следует выполнять с целью установления достаточной несущей способности и при­годности к нормальной эксплуатации конструкций в изменившихся условиях их работы. Конструкции, не удовлетворяющие требованиям поверочных расчётов, подлежат усилению. Решение об усилении повреждённых стальных конструкций или замене их новыми должен принимать разработчик проекта.

4.1.7 При производстве монтажных работ запрещаются ударные воздействия на сварные конструкции из сталей:

а) с пределом текучести 390 МПа и менее - при температуре ниже минус 25°С;

б) с пределом текучести свыше 390 МПа- при температуре ниже 0°С.

4.2 Материалы

4.2.1 Стальные конструкции, изделия и материалы, применяемые при ремонте, уси­лении и реконструкции, должны отвечать требованиям соответствующих стандартов, техни­ческих условий и рабочих чертежей.

4.2.2 Применяемая для элементов усиления сталь не должна уступать по качеству металлу усиливаемых конструкций (по механическим свойствам, вязкости и свариваемости).

4.2.3 Класс стали элементов усиления следует назначать в соответствии со СНиП II-23 с учётом качества стали усиливаемой конструкции. Если существующие конст­рукции выполнены без применения сварки и отсутствуют данные о свариваемости стали, то сварку можно применять только после проведения оценки свариваемости.

4.2.4 При усилении конструкций, эксплуатируемых в агрессивной среде, коррозионная стойкость металла элементов усиления должна быть не ниже стойкости металла усиливае­- мой конструкции.

4.2.5 Для металла сохраняемых при ремонте элементов старых конструкций и для их соединений следует уточнять механические характеристики в соответствии с ДБН 362.

4.3 Классификация способов ремонта и усиления

4.3.1 Основными способами ремонта и усиления стальных конструкций являются:

- увеличение площади поперечного сечения отдельных элементов конструкции;

- замена элементов;

- изменение конструктивной схемы всего сооружения или его отдельных элементов, в результате чего меняется расчётная схема;

- изменение вида соединений элементов и конструкций;

- регулирование напряжений.

Каждый из этих способов может применяться самостоятельно или в комбинации с другими. При выборе способа усиления и разработке проекта усиления следует учитывать требования монтажной технологичности.

4.3.2 При проектировании усиления способом увеличения сечений следует:

- обеспечить надёжную совместную работу элементов усиления и усиливаемого эле- мента, в том числе требования по местной устойчивости (размеры свесов, отгибов) и неис- кажаемости сечения (установка в необходимых случаях рёбер, диафрагм и т.п.);

- не допускать решений, затрудняющих проведение мероприятий по антикоррозион- ной защите, в особенности ведущих к щелевой коррозии или образованию замкнутых полос- тей, применяя в необходимых случаях герметизацию щелей;

- назначать места обрыва элементов усиления из условия работы неусиленных сече- ний при действии расчётных нагрузок в упругой стадии, не допуская резких концентраций напряжений в указанных местах;

- учитывать наличие существующего конструктивного оформления узлов, рёбер жест- кости, прокладок и т.п., а также допустимость увеличения габаритов строительных конструк- ций;

- обеспечивать технологичность производства работ по усилению, в частности, дос- тупности сварки, возможности сверления отверстий, закручивания болтов и т.п.

4.3.3 Усиление конструкций заменой элементов следует применять при полной не- возможности усилить соответствующий элемент и, как правило, осуществлять повторением ранее существовавшего конструктивного решения.

4.3.4 Основными способами изменения конструктивной схемы являются:

- введение жестких конструкций и связей, обеспечивающих передачу нагрузок с рядо- вых поперечников на торцы здания, используемые при необходимости усиления большого числа перегруженных колонн;

- введение шпренгелей, разгружающих элементы ферм и уменьшающих их расчетные длины;

- превращение разрезных конструкций в неразрезные;

- введение в существующую конструкцию дополнительных шарниров, снижающих из- гибающие моменты;

- включение фонарей в работу стропильных конструкций;

- создание распределительных конструкций, передающих локальные нагрузки на не- сколько элементов.

При усилении конструкций с изменением конструктивной схемы следует:

- учитывать перераспределение усилий в конструкциях, элементах, узлах, а также в опорах, включая дополнительные проверки фундаментов;

- учитывать изменение расчетных длин элементов, в особенности при использовании таких изменений расчетной схемы, когда эти длины увеличиваются;

- учитывать разность температур, если существующие и новые конструкции могут эксплуатироваться в разных температурных режимах, а также температурный режим при замыкании статически неопределимых систем.

4.3.5 Изменение вида соединенй элементов и конструкций, как правило, сводят к за­мене расстроенных заклепочных соединений фрикционными соединениями на высокопроч­ных болтах или к замене заклепочных и болтовых соединений сварными. При этом не ре-

комендуется создание комбинированых соединений с передачей части усилий на болты, а другой части - на сварку.

4.3.6 Способ усиления конструкций, предусматривающий регулирование напряжений, позволяет уменьшить усилия, действующие в конструкции. Преимущество его состоит в том, что усиление может производиться без разгрузки конструкций и остановки технологиче­ского процесса.

Конструктивно регулирование напряжений осуществляют одним из следующих спо­собов:

- введением в конструктивную схему напрягающих затяжек с устройствами для их на­тяжения;

- временным снятием связей или разъемом соединений, нагружением оставшейся части конструкции (например, с использованием гидродомкратов) и восстановлением связей или соединений под нагрузкой;

- частичной разгрузкой системы от действия нагрузок типа собственного веса и уста­новкой в этом состоянии дополнительных элементов, включаемых в работу после восста­новления полной нагрузки.

При регулировании усилий в системе величину усилий предварительного напряжения следует корректировать в зависимости от температуры замыкания.

4.4 Проектирование усиления стальных конструкций

4.4.1 Элементы усиления проектируют, как правило, ориентируясь на их полное изго­товление в заводских условиях. В особых случаях допускается изготовление деталей усиле­ния с припуском и последующей обработкой по месту установки.

Соединение деталей усиления с существующими конструкциями выполняют на свар­ке, болтами класса точности А и В по ГОСТ 7805 или на высокопрочных болтах. В случае опасности возникновения хрупкого или усталостного разрушения присоединение элементов усиления следует осуществлять с помощью высокопрочных болтов или болтов класса точ­ности А. При соответствующем обосновании допускается применение в соединениях дюбе­- лей и самонарезных винтов.

4.4.2 При ремонте стальных балок следует учитывать:

- условия опирания на балку элементов перекрытий или покрытий (по верхнему или нижнему поясу);

- возможность увеличения строительной высоты балки и наличие пространства для размещения элементов усиления;

- возможность выполнения работ без остановки производства или во время естест­венных технологических перерывов;

- технологические возможности изготовления и монтажа элементов усиления.

Если при увеличении нагрузок не обеспечена прочность стенки балки по срезу или её устойчивость, то рекомендуется устанавливать дополнительные поперечные, продольные или наклонные рёбра жёсткости. При установке дополнительных рёбер рекомендуется ис­пользовать одностороннее расположение рёбер и швы минимального катета.

4.4.3 Ремонт подкрановых балок под краны с режимами работы 7К и 8К по ГОСТ 25546, имеющих повреждения в виде усталостных трещин, допускается в качестве временной меры при невозможности остановки производства для замены балок. При кранах с другими режимами работы возможен ремонт, рассчитанный на длительный срок эксплуа­тации.

Усиление верхних поясов подкрановых балок постановкой дополнительных или на­клонных пластин следует проводить с использованием методов снижения концентрации на­пряжений в концах монтажных швов путём постановки оставшихся подкладок с выводом швов на эти подкладки, выполнения закруглений, обварки торцов и т.п.

Одновременно с усилением подкрановых балок для увеличения их ресурса рекомен­дуется использовать улучшенные способы крепления рельса к балке, в частности, постанов- ку упругих прокладок или использование тангенциальных прокладок.

4.4.4 При ремонте ферм способом увеличения сечений стержней следует стремиться к сохранению центровки в узлах ферм. При усилении сжатых стержней целесообразно рас­полагать элементы таким образом, чтобы максимально увеличить радиус инерции сечения, при этом элементы усиления можно не заводить на фасонки, если обеспечена прочность неусиленного сечения. Элементы усиления растянутых стержней заводят на фасонки на длину, достаточную для передачи воспринимаемой ими части усилия.

4.4.5 Ремонт колонн необходим в случае существенного коррозионного износа и при значительных локальных повреждениях. Ввиду сложности разгрузки колонн их ремонт обычно выполняют под нагрузкой.

При усилении колонн способом увеличения сечений используют симметричные и не­симметричные схемы усиления. При усилении центрально сжатых колонн и стоек использу- ют симметричные схемы усиления или схемы, обеспечивающие минимальное смещение центра тяжести усиленного сечения от линии действия сжимающих усилий. При усилении внецентренно сжатых колонн с преобладающими моментами одного знака следует исполь­зовать несимметричные схемы усиления со смещением центра тяжести усиленного сечения в сторону действия момента.

При недостаточной несущей способности опорной плиты её усиление следует вы­полнять путём постановки дополнительных рёбер, уменьшающих размеры участков плиты.

При перенапряжении анкеров следует устанавливать дополнительные фундамент­ные болты с закреплением их в существующих фундаментах или в дополнительной набе- тонке.

4.4.6 При использовании сварки следует предусматривать меры по уменьшению и ре­гулированию сварочных деформаций. Катеты швов для этого следует принимать мини­- мально допустимыми в соответствии со СНиП II-23. При наложении нескольких близко рас­положенных швов следует разрабатывать проект производства сварочных работ с указани­- ем последовательности наложенимя швов и температурных режимов подогрева и сварки.

4.4.7 При усилении статически нагруженных конструкций, эксплуатируемых в неаг­рессивной среде, следует использовать прерывистые (шпоночные) швы. Шаг шпонок следу­- ет принимать максимально допустимым по расчёту, но не свыше 80 i_min в растянутых и 40 i_min в сжатых элементах усиления. Здесь i_min - минимальный радиус инерции элемента уси­ления относительно его собственной центральной оси.

Для конструкций, работающих при динамических нагрузках, использование прерыви­стых швов не допускается.

4.5 Расчёт конструкций усиления

4.5.1 При расчёте усиливаемых под нагрузкой элементов на устойчивость и дефор-мативность следует учитывать начальные и дополнительные их деформации, возникающие на стадии усиления (в частности, дополнительные прогибы, возникающие при усилении с помощью сварки). Искривления от сварки при проверке устойчивости сжатых и внецентрен­- но сжатых элементов и элементов, работающих на сжатие с изгибом, следует учитывать введением дополнительного коэффициента условий работы _c = 0,8.

4.5.2 При расчёте усиления элементов конструкций на прочность и деформативность коэффициенты условий работы принимают в соответствии со СНиП II-23. В расчётах на об­- щую устойчивость коэффициент условий работы _C принимают равным 0,9, если СНиП II-23 не предусмотрено меньшее значение _C. Для элементов, усиливаемых увеличением площа-

ди поперечного сечения, следует учитывать изменение положения центра тяжести попереч­ного сечения при несимметричном увеличении его площади.

4.5.3 Коэффициент надёжности по ответственности _n принимают по ГОСТ 27751. При этом для зданий и сооружений III уровня ответственности на стадиях подготовки и вы­полнения ремонтных работ допускается принимать _n= 0,8 (как для временных зданий и со­оружений), если продолжительность пребывания конструкций в этих стадиях не превышает трех лет.

4.5.4 С целью обеспечения несущей способности элементов в процессе ремонта следует контролировать уровень их начального нагружения, который характеризуется ко­эффициентом ₀, представляющим собой отношение абсолютной величины наибольшего напряжения, возникающего в момент ремонта, к расчётному сопротивлению ремон­тируемого элемента (₀ =  _{0, max} / R_у0).