Предельный уровень начального нагружения элементов для конструкций, ремонтируемых с применением сварки, ограничивают, как правило, условиями:
- 0 0,2 - для сварки конструкций, работающих в особо тяжелых условиях эксплуа- тации (подкрановые балки для кранов режима работы 7К, 8К, элементы конструкций бункер- ных и разгрузочных эстакад, непосредственно воспринимающие нагрузки от подвижных составов и т.п.);
- 0 0,4 - для элементов конструкций, непосредственно воспринимающих подвиж- ные, динамические или вибрационные нагрузки;
- 0 0,8 -для прочих конструкций.
Если указанные условия не выполняются, то необходимо предварительно разгрузить конструкции или осуществить специальные технологические мероприятия, обеспечивающие ограничение деформаций конструкций (в частности, сварочных).
4.5.5 Проверку прочности и устойчивости элементов осуществляют по условному критерию краевой текучести в соответствии с приложением Г.
4.5.6 Проверку прочности изгибаемых и сжато- или растянуто-изогнутых элементов по касательным, местным и приведенным напряжениям производят в соответствии со СНиП II-23 с учётом изменившихся геометрических характеристик сечения в соответствии с приложением Г.
4.6 Требования к производству работ
4.6.1 При усилении элементов конструкций способом увеличения сечений с использованием сварки следует предусматривать следующий порядок производства работ:
- присоединение (прижатие) элементов усиления по всей их длине к усиливаемому элементу с помощью струбцин, стяжек и т.п.;
- приварка элементов усиления к усиливаемому элементу на сварочных прихватках длиной 20 30 мм с шагом 300 500 мм;
- сварка концевых участков, включающих в работу элементы усиления;
- наложение связывающих швов, обеспечивающих совместную работу усиливаемого стержня и элементов усиления.
4.6.2 При усилении увеличением сечений двух или более элементов (пролётов) статически неопределимых конструкций (рам, неразрезных балок и т.п.) вначале следует осуществить присоединение элементов усиления ко всем усиливаемым стержням системы на сварочных прихватках, а затем приступать к сварке концевых участков и связующих швов. Сварку швов усиливаемых стержней следует выполнять последовательно, начиная с наи-менее нагруженного стержня (пролёта) конструкции.
4.6.3 При двусторонних схемах увеличения сечений вначале следует приваривать элементы усиления, расположенные со стороны растянутых волокон, а затем - со стороны сжатых.
4.6.4 Деформированные конструкции, пригодные к дальнейшему использованию, должны быть выправлены. Правка может быть выполнена без нагрева повреждённых элементов (холодная правка) или с предварительным нагревом (правка в горячем состоянии) термическим или термомеханическим методом. Холодную правку применяют только для плавно деформированных элементов.
4.6.5 Холодную правку конструкций следует производить способами, исключающими образование вмятин, выбоин и других повреждений на поверхности проката.
4.6.6 Монтажные соединения стальных деталей и конструкций следует выполнять в соответствии со СНиП 3.03.01, а входной и операционный контроль - в соответствии с ДБН А.3-1-5.
4.6.7 Усиление сварных соединений следует осуществлять увеличенем длины или толщины сварных швов. Усиление швов увеличением их длины предпочтительнее в связи с тем, что короткие швы способствуют концентрации напряжений.
Длину и толщину усиливаемых швов, а также толщину слоя, наплавленного на усиливаемые швы, определяют по разности расчётного усилия в сварном соединении от расчётной нагрузки, действующей после усиления, и расчётной несущей способностью существующего соединения.
Для комбинированных сварных соединений растянутых элементов, в состав которых входят лобовые и фланговые швы, отношение общей расчётной площади фланговых швов в усиленном соединении к расчётной площади лобовых швов должно быть больше 4,5.
4.6.8 Усиление сварных соединений увеличением толщины швов наплавкой новых слоев следует применять при отсутствии места для наложения новых швов. Усиление увеличением длины и толщины сварных швов следует начинать с увеличения длины швов.
4.6.9 В усиливаемых под нагрузкой конструкциях следует избегать наложения швов, расположенных поперек действующих усилий. В случае невозможности выполнения этого требования необходимо разработать специальные технологические меры, обеспечивающие безопасную сварку таких швов.
4.6.10 Усиление сварных соединений увеличением длины сварных швов (кроме поперечных) выполняют под нагрузками, при которых напряжения в существующих швах не превышают их расчётного сопротивления. В металле соединяемых конструкций следует выдерживать соотношения для значений ?о, приведенные в 4.5.4. При этом прочность свар- ных соединений повышается пропорционально увеличению площади сечения швов.
4.6.11 При разработке технологии усиления сварных соединений следует соблюдать следующие условия:
- при наплавке дополнительных слоев следует вносить возможно меньшее количест- во тепла в детали конструкций;
- наплавку слоя усиления следует начинать в местах дефектов усиливаемого шва (подрезы, наплавы, кратеры и др.), если они имеются, в противном случае - с любого удоб- ного места;
- работы по усилению сварных швов должны выполнять высококвалифицированные сварщики.
После усиления шва с одного конца по перу одного из парных уголков следует перей- ти к усилению шва второго парного уголка с обратной стороны той же фасонки или с противоположного конца элемента. После наложения всех швов по перу уголков следует перехо-дить к наложению швов по обушку уголков в той же последовательности.
4.6.12 Новые сварные швы на конструкциях следует располагать, по возможности, в наименее напряжённых сечениях, как можно дальше от мест изменения сечения, вырезов,
рёбер. Следует избегать скученности сварных швов, пересечений их под острым углом, а также близкого расположения параллельных стыковых и угловых швов, для чего необходи- мо руководствоваться следующим:
а) расстояние между двумя параллельными стыковыми швами, а также между параллельными стыковыми и угловыми швами должно быть не менее 10t, где t - толщина элемента, к которому приваривается новая деталь;
б) угол между двумя стыковыми швами должен быть не менее 60°;
в) расстояние между новыми стыковыми швами и существующими креплениями элементов (ребра, фасонки, стыковые накладки и швы) должны быть не менее 100 мм, в остальных случаях расстояние между швами должно быть не менее 4,5 t;
г) при сварке стыков нижнего пояса балок в местах пересечения этих швов со стенкой следует предусматривать вырез в стенке, обеспечивающий качественное выполнение шва;
д) в местах пересечения сварных швов следует выполнять отверстия диаметром 20 мм.
Толщина сварных швов должна быть минимальной, предпочтение следует отдавать тонким и длинным швам. Швы следует располагать симметрично относительно осей с минимальным удалением от центра тяжести конструкции.
4.6.13 Заклёпочные соединения следует усиливать высокопрочными болтами по ГОСТ 22356 и болтами класса точности А по ГОСТ 7805.
Усиление заклёпочных и болтовых соединений с помощью сварки допускается, как исключение, в тех случаях, когда сварные швы усилений рассчитывают на восприятие всей нагрузки в узле (без учёта работы заклёпок и болтов).
Высокопрочные болты следует применять в соответствии со СНиП II-23.
4.7 Контроль качества и приемка работ
4.7.1 Контроль качества и приёмку выполненных работ следует осуществлять в соответствии со СНиП 3.03.01.
4.7.2 В случаях особой ответственности конструкций в проекте усиления следует предусматривать выборочное испытание прочности и устойчивости усиленных конструкций опытным загружением.
4.7.3 Во время ремонта стальных конструкций следует контролировать целостность и толщину слоя огнезащитного покрытия и, в случае несоответствия, доводить его до нормативного.
4.8 Защита конструкций от природных и техногенных воздействий
4.8.1 Коррозионная защита усиленных конструкций осуществляется в соответствии со СНиП 2.03.11.
4.8.2 Если материалами оценки технического состояния конструкций было установ- лено, что их повреждения или физический износ появились в результате прямого воздействия на конструкцию ударов транспортных средств, высокотемпературного излучения от установленного оборудования или от других аналогичных техногенных причин, то в проекте усиления следует предусмотреть мероприятия по защите конструкций специальными облицовками, ограждениями и т.п.
5 ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
5.1 Общие требования
5.1.1 Ремонт и/или усиление деревянных конструкций проводят по результатам обследования и на основании технического заключения (установления расчётных схем, анали- за нагрузок, выявления вида и размеров дефектов и повреждений конструкций, включая на- кладки, прокладки и другие деревянные, стальные и пластмассовые элементы, определения несущей способности).
5.1.2 К основным дефектам и повреждениям деревянных конструкций, которые могут вызвать их обрушение или разрушение здания в целом, относят:
- поражение древесины грибами (гнилью) и дереворазрушающими насекомыми (жу- ками, термитами и др.);
- потерю прочности крепёжных металлических элементов (коррозия, трещины, ослабления в соединениях и т.п.);
- трещины в древесине элементов конструкций, в том числе в деталях узлов и сты- ков;
- разрывы (полные или частичные) растянутых элементов (поясов, раскосов, стоек и т.п.);
- значительные деформации сжатых (выпучивание) и изогнутых (прогибы) конструк- ций и их элементов.
5.1.3 Поверочные расчёты конструкций следует выполнять в объёме, обеспечиваю- щем достоверный вывод о возможности продолжения эксплуатации сохраняемой конструк- ции или о необходимости её ремонта или усиления (замены).
5.1.4 Конструктивные решения зданий и сооружений должны обеспечивать возмож- ность периодического осмотра деревянных конструкций и возобновления защитных покры- тий.
5.2 Материалы
5.2.1 Деревянные элементы усиления несущих деревянных конструкций (далее -конструкций) следует изготавливать преимущественно из древесины хвойных пород. Древесину дуба и других ценных лиственных твердых пород следует применять преимущественно для изготовления нагелей, шпонок, подушек и других мелких деталей подобного назначе- ния.
5.2.2 Применяемые для элементов усиления дерево и сталь не должны уступать по качеству (прочности) материалам усиливаемых конструкций.
При усилении конструкций, эксплуатируемых в агрессивной среде, коррозионная стойкость элементов усиления должна быть не ниже стойкости усиливаемой конструкции.
5.2.3 Качество древесины хвойных или лиственных пород должно удовлетворять требованиям СНиП ІІ-25.
5.2.4 К влажности древесины, применяемой для ремонта и усиления конструкций, следует предъявлять требования в соответствии со СНиП ІІ-25 в зависимости от темпера-турно-влажностных условий эксплуатации и вида древесины (клееная, неклееная).
Влажность древесины для изготовления нагелей, вкладышей и других ответственных деталей не должна превышать 12%.
5.2.5 Лабораторные испытания стандартных образцов древесины следует проводить в соответствии со СНиП ІІ-25.
5.2.6 Древесина для нагелей, шпонок, вкладышей и других мелких деталей должна быть плотной, прямослойной, без сучков и других пороков. Такие детали из древесины малостойких в отношении загнивания пород (например, берёза, бук) следует подвергать анти-септированию.
5.2.7 Для стальных частей усиливаемых конструкций следует применять сортовой и листовой прокат, а также гнутые профили, удовлетворяющие требованиям, установленным для строительных конструкций соответствующими стандартами.
5.2.8 Расчётные сопротивления древесины определяют в соответствии со СНиП II-25.
5.2.9 Расчётные сопротивления проката, из которого изготовлены элементы и детали конструкций, следует определять в соответствии со СНиП II-23, а расчетные сопротивления арматурной стали - со СНиП 2.03.01.
5.2.10 Для стальных элементов усиливаемых конструкций, имеющих коррозионный износ более 25 % площади поперечного сечения или остаточную после коррозии толщину 5 мм и менее, расчётные сопротивления снижают путём умножения на коэффициент 0,95 при слабоагрессивной, 0,9 -при среднеагрессивной и 0,85 - при сильноагрессивной среде. Степень агрессивности среды определяют в соответствии со СНиП 2.03.11.
5.2.11 Расчётные сопротивления срезу и растяжению болтов, а также смятию сталь- ных элементов, соединяемых болтами, следует принимать в соответствии со СНиП II-23. Если невозможно установить класс прочности болтов, то значения расчётных сопротивле- ний следует принимать, как для болтов класса прочности 4.6 при расчёте на срез и класса прочности 4.8 - при расчёте на растяжение.
Допускается уточнять расчётные сопротивления срезу и растяжению болтов по результатам испытаний болтов на разрыв.
5.3 Классификация способов ремонта и усиления
5.3.1 Основными способами ремонта и усиления конструкций являются:
- увеличение поперечного сечения;
- замена поврежденных деревянных элементов новыми деревянными или металлическими, в том числе с применением прутковых или пластмассовых протезов;
- изменение конструктивной схемы всего каркаса или отдельных элементов (превра- щение разрезных конструкций в неразрезные; выключение из работы отдельных элементов решетчатых конструкций с передачей усилия на другие добавочные элементы, например, выключение дефектного сжатого раскоса; превращение балок и ферм в шпренгельные или ригельно-подкосные системы; попарное раскрепление плоских конструкций пространствен- ными связями жесткости; превращение распорных сводов в своды-оболочки и т.п.);
