Усиление колонн

Усиление колонны требуется, если обследование и поверочный расчёт показывают недостаточную несущую способность, жёсткость или устойчивость конструкции. Причиной могут быть коррозия арматуры или металла, разрушение бетона, деформация колонны, ошибки строительства, аварийное воздействие либо увеличение нагрузки при надстройке, реконструкции и установке оборудования. Локальный ремонт применяют, когда повреждения не снижают расчётные характеристики ниже допустимого уровня.

Заделка трещин и восстановление защитного слоя устраняют дефекты, но не всегда увеличивают несущую способность. Решение принимают по результатам обследования, а не только по внешнему виду колонны.

Перед проектированием определяют размеры и отклонения колонны, материал конструкции, фактическую прочность бетона, расположение арматуры, толщину защитного слоя, коррозионный износ металла, характер трещин и состояние узлов сопряжения с фундаментом, балками и перекрытиями. Также устанавливают действующие и планируемые нагрузки и проверяют расчётную схему здания. При недостатке данных выполняют локальные вскрытия, неразрушающий контроль и лабораторные испытания.

Желательно предоставить проектные чертежи, сведения о ремонтах, перепланировках, авариях и изменении назначения помещений. Проект усиления должен основываться на натурном обследовании и поверочных расчётах.

Метод выбирают по виду колонны, величине дефицита несущей способности, характеру повреждений, условиям эксплуатации и допустимому изменению габаритов. Железобетонная обойма увеличивает сечение и армирование колонны, но повышает её массу и занимает дополнительное пространство. Стальная обойма или система из уголков, планок и хомутов позволяет быстрее включить усиление в работу, однако требует расчёта соединений, защиты от коррозии и при необходимости огнезащиты.

Композитная обойма почти не увеличивает размеры колонны, но применяется только при достаточной прочности основания, правильной анкеровке и соблюдении температурных и пожарных ограничений. Универсального метода для всех колонн нет.

Разгрузка требуется не всегда, но её необходимость должна быть определена расчётом и проектом производства работ. Если усиление устанавливают на колонну под полной нагрузкой, новая обойма или дополнительная арматура может воспринимать только последующие нагрузки и не компенсировать уже возникшие усилия. Для включения усиления в совместную работу применяют временные стойки, домкраты, распорки или другие разгружающие элементы.

Проект устанавливает допустимую нагрузку на время монтажа, последовательность установки деталей и момент снятия временных опор. Самостоятельно менять порядок работ нельзя, поскольку это может вызвать перераспределение усилий, дополнительные деформации или потерю устойчивости.

Во многих случаях усиление колонн выполняют поэтапно без прекращения эксплуатации всего здания, но рабочую и опасную зоны необходимо изолировать. Временное ограничение доступа требуется при установке подпорок, удалении повреждённого бетона, бурении, сварке, монтаже стальной обоймы, бетонировании нового сечения и нанесении композитных материалов. На производственном объекте дополнительно учитывают вибрацию оборудования, температуру, агрессивную среду и технологические нагрузки.

Если колонна имеет признаки аварийного состояния, эксплуатацию связанного с ней участка ограничивают до установки временного усиления и выполнения расчётов. Возможность работы без остановки определяется отдельно для каждого объекта.

Состав результата может включать техническое заключение, поверочные расчёты, проект усиления, рабочие чертежи, спецификацию материалов, проект производства работ и исполнительную документацию после монтажа. При выполнении работ фиксируют подготовку основания, армирование, анкеровку, сварные и болтовые соединения, бетонирование и устройство защитных покрытий в объёме, предусмотренном проектом.

Стоимость зависит от материала, размеров и количества колонн, выбранной технологии, объёма металла, бетона или композитов, необходимости временной разгрузки, высотных работ и восстановления отделки. Отдельно учитываются обследование, испытания, проектирование и режим доступа на объект.