Способы усиления стальных балок и ферм презентация

Усиление металлических конструкций может производиться после их разгружения или под нагрузкой:
– увеличением поперечного сечения отдельных элементов и узлов их соединений,
– изменением расчетной схемы конструкций.
Рис. 1 Усиление металлических конструкций

Усиление металлических конструкций, работающих на растяжение, сжатие и изгиб, увеличением поперечного сечения элементов производится присоединением дополнительных элементов. Совместная работа дополнительных элементов усиления с усиливаемой конструкцией обеспечивается путем сварки, а также с помощью болтового или заклепочного соединения.
Рис. 2 Стальной каркас

Усиление сжатых элементов стальных конструкций производится:
– увеличением поперечного сечения элемента при незначительном изменении его гибкости,
– увеличением поперечного сечения элемента со значительным уменьшением его гибкости,
– уменьшением расчетной длины элемента без изменения поперечного сечения.
Рис. 3 Усиление увеличением поперечного сечения без изменения гибкости металлических элементов: а – из спаренных уголков; б – из спаренных швеллеров; в – из двутавров

Рис. 4 Усиление увеличением поперечного сечения с уменьшением гибкости металлических элементов:
а – из спаренных уголков; б – из спаренных швеллеров
и двутавров; в – сварных сплошного сечения; г – клепаных

Уменьшение расчетной длины отдельных элементов эффективно в случае, когда не обеспечена их устойчивость. Усиление сжатых элементов уменьшением его расчетной длины в плоскости стропильной фермы производится установкой дополнительных раскосов или подвесок (рис. 15.3, а), из плоскости фермы или для отдельно стоящих стоек – предварительно напряженных шпренгелей (рис. 15.3, б, в).
Рис. 4 Усиление стальных конструкций за счет уменьшения их расчетной длины:
а – установкой дополнительных раскосов; б, в – установкой предварительно
напряженных шпренгелей: 1 – усиливаемый элемент, 2 – дополнительные раскосы,
3 – дополнительная подвеска, 4 – предварительно напряженные шпренгели

Усиление изгибаемых металлических конструкций имеет следующие особенности:
- увеличение поперечного сечения изгибаемого элемента можно ограничивать лишь зоной действия максимальных изгибающих моментов, где усиление требуется по расчету;
- при конструировании усиления следует стремиться к наиболее эффективному размещению дополнительных деталей (на возможно большем расстоянии от нейтральной оси неусиленного сечения);
учитывая влияние сварочных деформаций при усилении, увеличивающих прогиб, усиление изгибаемых элементов необходимо начинать с нижнего пояса, затем при необходимости следует усилить стенку, в последнюю очередь – верхний пояс.
Некоторые варианты конструктивных схем усиления стальных балок приведены на рис. 5 и 6

Рис. 5 Усиление изгибаемой балочной конструкции в пролете

Рис. 6 Усиление стальных балок увеличением поперечного сечения с применением:
а – пластин; б – стержней; в – уголков; г – труб; д – двутавров

Рис. 7 Усиление стенок стальных балок дополнительными ребрами жесткости:
а – поперечными; б – продольными; в – диагональными; г – короткими поперечными
с окаймлением их продольными ребрами жесткости

Рис. 8 Усиление стенок стальных конструкций:
а – заполнением полости колонны бетоном;
б, в – прикреплением деревянных брусьев;
1 – усиливаемая стальная конструкция,
2 – бетон,
3 – отверстие в стенке для заполнения бетоном,
4 – деревянные брусья,
5 – стяжной болт