Общероссийский общественный фонд
«Центр качества строительства»
Образован по инициативе Главной инспекции Госархстрой-
надзора России Госстроя РФ и зарегистрирован Министерством
юстиции Российской Федерации 21.03.96 г. Регистрационное
свидетельство № 3162.
В составе Общероссийского общественного фонда образо-
вано Санкт-Петербургское региональное отделение (некоммер-
ческая общественная организация с правами юридического ли-
ца), зарегистрированное Управлением юстиции Санкт-Петер-
бурга 5.05.1997 г., регистрационный № 1461-ЮР.
Дирекция отделения фонда:
198013, С а н кт - П стер бу р г,
Подъездной переулок, д. 15.
Контактные телефоны:
(812) 316-53-42, 278-46-68,
316-54-90, 316-52-97.
I.	Основная цель деятельности Санкт-Петербургского отделения
Общероссийского общественного фонда «Центр качества строитель-
ства» — повышение уровня качества строительства и применяемых
строительных материалов, изделий и конструкций на территории
Санкт-Петербурга и Ленинградской области.
2.	Основные виды деятельности отделения фонда:
•	Технический надзор за качеством строительно-монтажных работ,
выполнение функций заказчика.
•	Обеспечение нормативно-справочной документацией в области
строительства.
•	Подготовка предприятий и организаций для получения лицензий
на осуществление строительной деятельности.
•	Обследование технического состояния зданий и сооружений, ос-
нований и отдельных конструкций.
•	Сертификация строительных материалов, изделий и конструкций.
•	Проектный, технологический и строительный инжиниринг.
•	Обучение и аттестация работников Госархстройнадзора и спе-
циалистов строительного комплекса.
•	Участие в страховании строительных рисков.
•	Разработка и научно-техническая экспертиза технических условий
на все виды строительной продукции.
•	Проведение лабораторных испытаний строительных материалов,
изделий и конструкций.
•	Редакционно-издательская подготовка технической литературы
в области архитектуры и строительства, проведение конференций
и семинаров.
•	Аккредитация при фонде организаций строительного комплекса.
♦ Юридическое сопровождение инвестиционных проектов.
ObllU
Общероссийский общественный фонд
«Центр качества строительства»
Санкт-Петербургское отделение
В. Т. Гроздов
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ
РЕМОНТА
И РЕКОНСТРУКЦИИ
ЗДАНИЙ
Санкт-Петербург
Издательский Дом KN+
1999

О б i не российски й общественны й фон д
«Центр качества строительства»
Санкт-Петербургское отделение
В. Т. Гроздов
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ
РЕМОНТА
И РЕКОНСТРУКЦИИ
ЗДАНИЙ
Санкт-Петербург
Издательский Лом KN +
1990
УЛ К 6Д059.3
Гроздов В. Т. Некоторые вопросы ремонта и рекон-
струкции зданий. — СПб, Издательский Лом KN -,
1999 — 72 с., 33 рис., 2 табл.
Ред а к ци он на я кол легия
Л В Верников, \ И. Летчфорд, И. II Яковенко
Рассмотрены устройство новых, расширение и пере-
мещение существующих проемов в кирпичных стенах,
устройство стальных связей в каменных и крупнопанель-
ных зданиях для повышения их пространственной жест-
кости, усиление несущих элементов балконов. Даны кон-
структивные схемы, технология производства работ и не-
обходимые статические расчеты элементов рассматрива-
емых конструкций.
Книга рассчитана на инженерно-технических работ-
ников, производящих техническое обследование строитель-
ных конструкций, проектирующих ремонт и реконструк-
цию зданий и осуществляющих надзор за строительством
и эксплуатацией зданий.
Рецензенты
член-корреспондент MAI1ЭБ.
кандидат технических наук,
доцент С. \ 11латонов
(инспекция ГАСИ г. Санкт-Петербурга),
кандидат технических наук
11. 11. Левковский (ВИ ГУ)
ISBN 5-88756-001-О
© 1 ростов в. т., 1999
1.	устройство новых,
РАСШИРЕНИЕ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОЕМОВ
В КИРПИЧНЫХ СТЕНАХ
ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ
1.1.	ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
При реконструкции зданий в связи с изменением их
планировочных решений очень часто приходится делать
новые, расширять или перемешать существующие проемы
в кирпичных стенах. При этом следует обеспечить проч-
ность стены, в которой пробивается новый, расширяется
или перемешается существующий проем, а также кон-
струкций перекрытий, опирающихся на эту стену. Необ-
ходимо исключить опасность выпадения кирпичей и де-
формацию перекрытий в период проведения этих работ.
Практика обследования показала, что часто встречаются
случаи, когда не уделяется должного внимания этим
вопросам, что приводит к деформации стен и перекрытий
и к несчастным случаям при производстве работ. Наи-
более просто осуществить устройство нового проема в
кирпичной ненесущей стене. Труднее выполнить уширение
или перемещение проема в сторону.
Сложнее обстоит дело с этими работами в несущих
стенах. В этом случае необходимо не только обеспечить
нужную прочность стены, но и нс допустить деформации
перекрытий, опирающихся на эту стену.
Перед проектированием нового, расширением или
перемещением существующего проема необходимо тща-
тельно освидетельствовать стену. 11аличне в стене трещин,
каналов может значительно усложнить выполнение работ.
Если были обнаружены трещины или каналы в месте
проема, то трещины нужно заделать, например, инъек-
цией цементного раствора, и выяснить влияние обнару-
3
женпого капали па прочность стены в будущем. При
необходимости канал следует заложить кладкой или бе-
тоном на кирпичном щебне.
В проекте следует указать последовательность веде-
ния работ и этапы. после которых нужно осуществлять
контроль за выполненными работами и разрешить работы
п осл еду ю щ и х этапов
Строгое соблюдение всех проектных решений и пос-
ледовательность выполнения работ гарантируют от не-
г 1 р е д в и д е и и ы х с л у ч а е в.
1.2.	УСТРОЙСТВО НОВЫХ,
РАСШИРЕНИЕ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
СУЩЕСТВУЮЩИХ ПРОЕМОВ
В КИРПИЧНЫХ НЕНЕСУЩИХ СТЕНАХ
1.2.1.	Устройство новых проемов
Перемычки над новыми проемами устраиваются
обычно из двух швеллеров (рис. 1.1). Высоту швеллеров
определяют исходя из двух условий: прочности и жест-
кости и кратности высоты швеллера рядам кладки.
Отвердевшая кладка при отсутствии в ней трещин
нагрузку на перемычку практически не передает Изги-
бающий момент в одном элементе перемычки можно в
этом случае приблизительно определить как в балке,
н а г р у ж е । п । о й с о с р е д о т о ч с и н ы м и силами, приложенными
на расстоянии 0,05/() от опор по формуле
М = 0,0042/z/;* ро7/,
где h— толщина стены; /, —расчетный пролет перемыч-
ки, равный пролету в свету, увеличенному на длину
заделки перемычки в кладку; г плотность кладки; о
ускорение силы тяжести; у. — коэффициент надежности
по нагрузке.
4
Рис. 1.1. Схема устройства перемычки из швеллеров для новою
проема в кирпичной стене:
/ — швеллер; 2 — стяжки; ,3 — шайбы; 4 — поперечные планки; о
места шчеканки зазоров цементным раствором
Однако перемычку надо запроектировать так, чтобы
при возникновении в ней трещин она воспринимала уси-
лия от массива кладки. В этом случае за расчетную
нагрузку можно принять вес массива кладки высотой,
равной одной трети перекрываемого пролета в свету
(см рис. 1.2), как это предусмотрено Нормами [1].
Рис. 1.2. Расчетная схема для определения усилий, действующих
на перемычку в несущей стене:
/ — перемычка: 2 — массив стены, учитываемый в расчете.
Тогда требуемый момент сопротивления
мента перемычки определяется по формуле
одного эле-
ид, = /'/о Рй/(-W /<«).
(I 2)
где у коэффициент уело вин работы перемычки, при-
нимаемый равным 0.9; /? — расчетное сопротивление ста-
ли перемычки, определяемое по Нормам |2|.
Остальные обозначения те же. что и в формуле (1.11.
Жесткость перемычки для обеспечения целостности
кладки, расположенной выше перемычки, согласно тре-
бованиям Норм |3]. должна быть такой, чтобы макси-
мальный прогиб ее был не более I 9 000 пролета.
При приложении нагрузки от кладки и перемычки
на расстояние 0,05/ oi ее опор это требование будет
соблюдаться, если момент инерции одного элемента пере-
мычки будет удовлетворять условию
/ = 0,52 /?/,’> Ря/^9	Н.З)
где /2 — модуль упругости металла перемычки.
Необходимо также выполнить расчет прочности клад-
ки на местное сжатие под концами перемычки от действия
местной, а также местной! и основной нагрузок.
Прочность кладки при действии только местной на-
грузки обеспечивается, если соблюдается условие
/?/А = л/Нрд/12.
(1.4)
где R — расчетное сопротивление кладки сжатию, опре-
деляемое по Нормам 111; R— длина опорной части сталь-
ной перемычки; Ь„— ширина полки перемычки.
(/стальные обозначения те же, что и в формуле (1.1).
Прочность кладки при местном сжатии при действии
местной п основной нагрузок определяется по формуле
= Д + Ю'- + Л(оР^/12.	(1.5)
где R — расчетное сопротивление кладки местному сжа-
тию. определяемое по формуле
W(/.A,) < 1,2/?,	(1.6)
где су — нормативное напряжение в кладке от всех нагру-
зок. прикладываемых выше уровня низа перемычки;
(/.з + /;„.)2 — расчетная площадь сечения, которая должна
быть не более (/. 4 bf;)h/2
При невыполнении условий (I 1) и (1.5) необходимо
увеличить длину опирания элемента перемычки или ус-
тановить под перемычку вертикальные уголки, связанные
с клад ко й.
G
Высоты швеллеров №№ 8, 16, 24 и 40 являются крат-
ными высоте целому числу рядов кладки.
В табл. 1.1 приведены предельные значения пролетов
в свету перемычек из этих швеллеров, удовлетворяющие
условию (1.2).
Таблица / /
Предельные значения пролетов в свету перемычек
при опирании их на стену на 250 мм, полученные
из условия прочности перемычек, м
1[еремычкн из швеллера	Толщина стены, м				
	0,38	0,51	0,64	0,77	1,02
№ 8	2,9	2.5	2,3	2,2	1,9
№ 16	4,7	4,2	3,9	3,6	3,3
№ 24	6,5	5,9	5,5	5,1	4,6
Швеллеры устанавливают в пробитые борозды глу-
биной не менее ширины почки швеллера. Если возникает
необходимость постановки швеллеров другой высоты, то
борозды можно делать только прорезкой дисковой пилой.
При этом прорезать кирпичи можно только в ряду, рас-
положенном выше перемычки. Низ перемычки во всех
случаях должен совмещаться с прорезанным швом клад-
ки. Возможно также в качестве перемычек использовать
равнополочные и иеравнополочные уголки (рис 1.3).
Рис. 1.3. Схема устройства перемычки из уголков 1ля новых проемов
в кирпичной стене
/ — уголок; 2— стяжка; 3— шайбы; 4—noi ер< <цц и планки
Если над устраиваемым проемом расположен про-
стенок и расстояние от низа простенка до верха перемычки
менее пролета проема в свету, то при расчете перемычки
нужно учесть усилие, действующее в нижнем сечении
простенка. При большем расстоянии наличие простенка
не учитывают.
Швеллеры и уголки с вертикальными полками раз-
мером 100 мм и более соединяют стяжками, пропущен-
ными сквозь отверстия, просверленные в стене. Стяжки
обычно делают из круглой стали класса Л-1 диаметром
12 мм или используют специальные стержни, имеющие
винтовую нарезку но всей длине. Стяжки устанавливают
в опорных частях перемычек по их длине и не реже, чем
через 1 м.
При установке перемычек очень важно обеспечить
плотное примыкание перемычек к кладке. Делается это
путем установки перемычек на растворе в пробитые бо-
розды и стягивания элементов перемычек тяжами, а так-
же зачекаикой зазоров между элементами перемычек и
кладки полусухой цементно-песчаной смесью по всей дли-
не перемычки сверху и на опорных участках — снизу.
Только после того, как затвердеет раствор у пере-
мычки можно производить пробивку нового проема. Про-
бивку следует начинать от перемычки вниз и от середины
проема к краям. Целесообразно для сохранения прочности
откосов проема предварительно пилами с режущими дис-
ками произвести надрезку кладки по периметру устраи-
ваемого проема, а затем производить разборку кладки.
При разборке кладки применяют скарпель и молотки,
а также можно использовать отбойный молоток.
После пробивки проема к элементам перемычек при-
варивают снизу стальные полосы сечением 3x40 мм или
круглые стержни диаметром 10 мм с шагом, не превы-
шающим толщину стены, и не более 500 мм. К полосам
l i л и с те р ж и я м и р и в я з ы в а ют с т а л ы i у ю с ст к у с я ч ( и к < i м и
10x10 мм пли 15x15 мм и оштукатуривают цементным
раствором.
Элементы перемычек закрывают сбоку стальными сет-
ками для последующего оштукатуривания.
При выполнении перемычек из уголков вначале пилой
пропиливают в шве кладки борозду глубиной равной ширине
полки уголка, а затем на растворе в борозду устанавливают
в
уголки. При ширине вертикальной полки 100 мм и более
уголки, как и швеллеры. соединяют тяжами, пропущен-
ными в просверленные сквозные отверстия в стене.
Для облегчения постановки тяжей между швеллерами
и уголками в них делают отверстия значительно большие,
чем диаметр тяжей На тяжи ставят шайбы, и* после
натяжения тяжей шайбы приваривают к швеллерам или
уголка м.
Если появляется необходимость усиления откосов
вновь устраиваемых проемов, то применяют либо сталь-
ные обоймы, вертикальные элементы которых упирают в
перемычку (рис. 1/1, а), либо ставят вертикальные уголки,
прикрепленные к кладке планками с «глухими» анкерами
(рис. 1.1, б).
В качестве «глухих» анкеров можно использовать спе-
циальные анкеры (например, приведенные на рис 1.5)
или стальные стержни с нарезкой по всей их длине.
Следует иметь в виду, что специальный «глухой»
анкер, приведенный на рис. 1 5, годен для использования
сразу после его установки, а гладкие анкеры из стержней,
имеющих нарезку по всей их длине, можно включать в
работу (затягивать гайки) только после того, как отвердеет
Рис. 1.4. Схема усиления откосов вновь устраиваемых проемов:
а—стальными обоймами, б вертикальными уголками / — пере-
мычка из швеллеров или уголков; 2—вертикальные уголки, установ-
ленные на растворе; 3— поперечные планки; 7 — крепежные планки;
5 — «глухие» анкеры.
9
Рис. 1.5. Схема «глухих; анкеров диаметром 12 мм:
/ — анкер с конической головкой; 2 — труба 1/2; 3 — шайба толщиной
4 мм, 4 — гайка; .5 — прорези.
раствор, который находится в скважине между анкером
и кирпичной кладкой.
Обычно для этого требуется не менее 7 дней при
те м пера ту ре не н и ж е 15 С.
Устройство новых проемов в кирпичной кладке ненесу-
П1их стен производится в следующей последовательности.
1.	Освидетельствуется состояние кладки в .месте про-
бивки проема. При необходимости выше проема произ-
водят закрепление кладки инъекцией цементного или
цементно-известкового раствора.
2.	Пробивается с двух сторон стены борозда в кладке
таким образом, чтобы низ борозды был совмещен с го-
ризонтальным швом кладки, а верх соответствовал высоте
устанавливаемого швеллера. Если перемычка устраива-
ется из. уголков, то борозда не пробивается, а делается
прорезь пилой в горизонтальном шве кладки в уровне
перемычки. Глубина борозды перемычки должна быть
не менее ширины полки швеллера, а глубина прорезки —
не менее ширины полки уголка. Длина борозды или
прорези устанавливается равной пролету проема в свету,
увеличенному на 0,5 м. В отдельных стенах при слабой
кладке длину заделки перемычки в кладку на опоре
можно увеличить до 0,5 м, и тогда длина борозды или
10
прорезки оудет равняться проему в свету, увеличенному
на 1 и.
3.	В стене в уровне середины высоты швеллера или
вертикальной полки уголка просверливают сквозное от-
верстие диаметром 14—16 мм.
4.	На поверхность борозды и в прорези наносится
цементный раствор, устанавливаются швеллеры или угол-
ки и стягиваются стяжками до тех пор, пока не будет
выдавлен излишний раствор из борозды или уголки не
прижмутся плотно к поверхности кладки. Завариваются
шайбы стяжек.
5.	Производится чеканка цементным раствором зазо-
ра между перемычкой и кладкой сверху перемычки из
швеллера и снизу перемычки в ее опорных частях.
6.	После затвердения раствора между перемычкой и
кладкой производится пробивка нового проема.
7.	Снизу к перемычке приваривают стальные полосы
или стержни, и к ним и к элементам перемычки сбоку
привязывают стальную сетку.
8.	Производят оштукатуривание перемычек.
В процессе устройства проема необходим промежу-
точный контроль за твердением раствора у перемычки,
после чего дается разрешение па начало пробивки проема.
После окончания пробивки проема следует осмотреть
состояние кладки откосов проемов и, при необходимости,
принять решение по их усилению. Вертикальные элементы
усиления из уголков необходимо установить на растворе
и плотно прижать струбцинами к поверхности кладки.
После этого приваривают горизонтальные элементы обой-
мы или планки элементов усиления с прикреплением
последних к кладке «глухими» анкерами.
1.2.2. Расширение существующих проемов
с сохранением их высоты
Сложность расширения существующих проемов с со-
хранением их высоты связана с тем, что существующие
перемычки теряют при этом обе или одну опору и пере-
стают нести нагрузку.
При расширении проема выше существующей пере-
мычки пробивают горизонтальные борозды и в них ус-
танавливают перемычки из швеллеров. тчк же как н при
устройстве нового проема (рис. 1.6). Затем подвешивают
один (при расширении в одну сторону) или два (при
расширении в обе стороны) конца существующей пере-
мычки. под которыми будет разобрана кладка, к новой
перемычке и устанавливают в пробитые борозды допол-
нительные перемычки из швеллеров в уровне низа суще-
ствующей, подвешивая их к основной перемычке. После
затвердения раствора у вновь установленных перемычек
производят уширение существующего проема.
Работу по расширению проема производят в следу-
ющем порядке:
1	Выполняют работы, перечисленные в пп. 1, 2, 3,
1 н 5 при устройстве новых проемов.
2	. Подвешивают существующую и дополнительную
перемычки к основной новой.
3	После набора прочности раствора у перемычки
производят разборку кладки.
При этом необходим промежуточный контроль после
установки новой перемычки, подвески концов существую-
щей и дополнительной перемычек н перед началом раз-
Рис. 1.6. Схема устройства перемычек при расширении проема в
одну сторону в кирпичной стене с сокращением высоты существу-
ющего проема:
/ — основная перемычка из швеллеров: 2 — дополнительная перемыч-
ка из швеллеров; Т — существующая перемычка: V — подвески из
полосы; 5— отрезки уголков: 6—поперечные планки; 7 — стяжки;
— разбираемый участок стены.
Рис. 1.7. Схема устройства перемычки при расширении проема в
обе стороны в кирпичной степе с сохранением высоты существующего
проема’
/ — су шествующая перемычка; 2 — уголки; 2—поперечные планки
/ — разбираемые участки стены; 5 — стяжки; 6 — временные1 стойки.
борки кладки стен. Возможен и другой вариант [расши-
рения проема. Вначале вывешивают существующую пере-
мычку на временных стойках (рис. 1.7), а затем устраи-
вают дисковой пилой прорезь в шве кладки в уровне
низа существующей перемычки. В прорези на растворе
ставят уголки и стягивают стяжками, установленными в
просверленные отверстия в стене. Снизу уголки соединяют
друг с другом приваренными планками. Между планками
и существующей перемычкой забивают стальные клинья.
Кладку степы разбирают после затвер гения раствора у
перемычек из уголков
Этот вариант больше подходит для случая расширения
проема в обе стороны.
1.2.3. Увеличение высоты существующего проема
При увеличении высоты существующего проема по-
ступают так же, как при устройстве нового проема.
1.2.4. Перемещение существующего проема
При перемещении существующего проема возникают
те же трудности, что и при одностороннем расширении
проема (рис. 1.8). Последовательность работ такая же.
как приведенная в п. 1.2.2
13
Рис. ЕН. Схема устройства перемычки при перемещении проема
в кирпичной стене:
/ — новая перемычка из швеллеров: 2— вертикальные планки: 3 -
допел ннтел иная перемычки: 7—поперечные планки; .5—отрезки
уголков:	- существу кина я перемычка; 7 — стяжки; <У — Вновь вы-
кладываемый участок стены: .9- - разбираемый участок стены.
Перед разборкой существующей кладки стен произ-
водят кладку, образующую новый откос проема. Зазор
между новой кладкой и существующей перемычкой дол-
жен быть зачекансн цементно-песчаным раствором.
ЕЗ. УСТРОЙСТВО новых,
РАСШИРЕНИЕ И ПЕРЕМЕЩЕНИЕ
С У ЩЕСТ В У Ю Щ И X ПРО Е М О В
В КИРПИЧНЫХ НЕСУЩИХ СТЕНАХ
При устройстве новых, расширении и перемещении
существующих проемов в несущих степах перемычки вы-
полняются так же. как и в ненесущих стенах. Однако
при расчете lecymen способности перемычек учитываются
реакция перекрытий, если расстояние от верха перемычек
то низа балок или плит перекрытий меньше пролета
проема в свету (рис. 1.9). Если расстояние от верха пере-
мычки до низа перекрытия более пролета проема в свету,
то перемычка рассчитывается как в неиесущей стене.
’14
Рис. 1.9. Расчетная схема для определен ня усилии, действующих
на перемычку в несущей стене:
/ — перемычка; 2— массив стены, учитываемый в расчете, 2 пере-
крытие.
В табл. 1.2 приведены предельные значения пролета
в свету внутреннего элемента перемычек из швеллеров,
рассчитанного на нагрузку от перекрытия при пролети
последнего 6 м. и полной расчетной нагрузке на пере-
крытие 8 кПа при расстоянии от низа перемычки до
перекрытия равном //3.
Во внутренних стенах, загруженных перекрытиями с
двух сторон, оба элемента перемычки делают одинако-
выми. В наружных стенах и во внутренних, загруженных
с одной стороны, второй элемент перемычки делают таким
же как в неиесуших стенах
Гао.ища 12
Предельные значения пролета перемычек
при учете нагрузки ит перекрытия пролетом 6 м
и полной расчетной нагрузке на перекрытие 8 кПа, м
I Ыре.мычки и з швеллера	Толщина стен, м				
	0,3$	0.51	0,64	0,77	1,02
№ 8	0.9	0.9	0,8	0,8	0,8
№ 16	2,0	2.0	1.9	1.8	1,8
\<? 24	3,4	3.4	3.3	3.2	3,2
№ 40	6,2	6.2	6,0	5.9 	:		5.8
15
При устройстве проемов в несущей стене последова-
тельность работ такая же, как и в ненесущей стене.
Особенностью является то, что на время работ произво-
дится вывеска перекрытия над уст-раиваемым. уширяе-
мым или перемещаемым проемом (рис 1.10).
Рис. 1.10. Схема вывешивания перекрытия нал устраиваемым, рас
ширяемым или перемещаемым проемом:
/ — стена; 2 — перекрытие; 2 — распределительный брус: / — стойки;
5— парные клинья: 6 — опорный брус: 7—расшивки: Л' — устраи-
ваемым проем.
Временные стойки для вывешивания перекрытии
нужно ставить в два ряда. Между стойками и пере-
крытием размешается распределительный брус. Нод
стойками также укладывается опорный брус. Между
опорным брусом и стойкой забиваются парные клинья.
Стойки расшиваются горнзонталиными и наклонными
досками. Необходим контроль выполненных работ после
установки временных стоек и их подклиикон. После
этого контроля дается разрешение на производство ра-
бот по уст ройству проема.
Перед разборкой временных стоек необходимо про-
верить правильность выполнения всех предыдущих работ.
16
1.4. УДАЛЕНИЕ ПРОСТЕНКА
ИЛИ ЗАМЕНА ЕГО КОЛОННОЙ
Аналогичные рассмотренным выше конструктивные
решения применяют для удаления простенка или замены
его колонной, имеющей значительно меньшее поперечное
сечение, чем простенок.
В одном из семиэтажных домов па шестом этаже
была произведена замена простенка между двумя про-
емами во внутренней несущей стене. На простенок опи-
рались стена, перекрытие вышерасположенного этажа и
кровля по деревянным стропилам. Сечение простенка
2,5 х 0,38 м. Пролет в свету образовавшегося проема
после удаления простенка составил бы 5,5 м. От перво-
начального решения заказчика убрать простенок без за-
мены его колонной пришлось отказаться, так как пере-
мычка из двух швеллеров № 24 имела бы такую дефор-
мацию, что в стене и в перекрытии с большой вероят-
ностью появились бы трещины. Было предложено заме-
нить простенок стальной колонной (рис. 1.11). Заказчик
с таким решением согласился. Перемычка была выпол-
Рис. 1.11. Схема замены кирпичного простенка на стальную колонну:
/ — плиты междуэтажного перекрытия; 2—перемычка из парных
швеллеров № 24; 3— стяжки; 4— сквозное отверстие в стене; 5
колонна из парных швеллеров ,\Ь 20; 6 — разбираемый простенок.
пена из парных швеллеров ЛЬ 21. Швеллеры устанавли-
вались на растворе в борозды глубиной 100 мм. пробитые
в стене с двух сторон. Через один метр по тине швеллеры
были стянуты стяжками 412. В опорных частях швеллеры
заходили за край проема на 500 мм
Колонна была выполнен;! из двух швеллеров ЛЬ 20,
соединенных квадратными планками из листа толщиной
8 мм на сварке, ('низу и сверху колонна имела опорные
листы 380x380 мм толщиной 16 мм.
Работа выполнялась в следующей последовательности.
1.	Выли установлены временные деревянные стойки,
па которые с помощью парных клиньев были вывешены
сборные железобетонные плиты перекрытия.
2.	После прорубки борозд в стене в них на растворе
были установлены швеллеры перемычки и стянуты стяж-
ками.
3.	В простенке по середине его длины было вырублено
сквозное отверстие на всю высоту простенка шириной
0.5 м.
4.	В прорубленный проем была установлена колонна
с опорными плитами Вверху колонна упиралась в пере-
мычку, внизу — через слой раствора па кладку. Между
кладкой и нижней опорной плитой забивались парные
клинья
5	После затвердения раствора у перемычки и под
опорной плитой была разобрана кладка простенка.
6	Временные стойки убирались после проверки ка-
чества всех выполненных работ.
Промежуточный контроль осуществлялся после вы-
полнения работ, указанных пп. 1. 2, 4 и 5.
Осмотр конструкций, расположенных над установлен-
ной перемычкой, не обнаружил никаких их деформаций.
Литература
1.	СНиП 11-22-81. Каменные и армокаменные конструкции
Госстрой СССР. — М.: Строииздат, 1983. — 40 с.
2.	СНиП 11-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой
СССР. —М.: Строииздат, 1989. — 96 с.
3.	СНиП 2.02 01-83 Основания здании и сооружений / Гос-
строй СССР —М.: Стройиздат. 1983. — 40 с.
2. УСТРОЙСТВО СТАЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ
В КАМЕННЫХ И КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ
ЗДАНИЯХ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ИХ
ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ
2.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
При наличии трещин в местах сопряжения продоль-
ных и поперечных стен и отсутствия их перевязки сни-
жается пространственная жесткость здания. При ремон-
тах и реконструкции таких зданий необходимо восстано-
вить их утраченную жесткость. Для этого нужно обеспе-
чить прочность стен в сечении с трещиной! на сжатие,
растяжения и сдвиг, равную прочности целых стен.
Восстановить прочность кладки на сжатие и сдвиг в
районе трещины достаточно просто путем инъекции в
трещины цементного или полимерного растворов. Специ-
ального расчета стен в этом случае не производят Тех-
нология инъекции раствора в трещины известна давно и
достаточно хорошо освоена.
Утраченную прочность на растяжение стен в сечении
с трещиной! восстанавливают с помощью постановки
стальных связей из полосы, армированных шпонок и на-
пряженных тяжей. Технология установки стальных связей!
из полос и тяжей также давно освоена. Однако в боль-
шинстве случаев стальные связи устанавливают без хотя
бы ориентировочного расчета. Сечение и количество свя-
зей!, а также натяжение их, назначают обычно волевым
порядком.
19
2.2. НАЗНАЧЕНИЯ И КОНСТРУКЦИЯ
СТАЛЬНЫХ СВЯЗЕЙ ПРИ НАЛИЧИИ
ТРЕЩИН В СТЕНАХ КАМЕННЫХ И
К РУII Н О П А Н ЕЛ Ь Н Ы X 3ДА НИЙ
Стальные связи в стенах при наличии в них трещин
устанавливают для восстановления утраченной прочности
стен на растяжение. Это, наряду с инъекцией раствора
в трещины, обеспечивает необходимую монолитность стен,
нарушенную появившимся трещина ми.
Монолитность стен нужна для обеспечения простран-
ственной жесткости здания. Стальные связи требуются
тогда, когда трещина вызвана неравномерной осадкой
фундаментов или температурным воздействием. При на-
личии трещин, вызванных перегрузкой участков стен,
требуется их усиление другими способами, например,
устройством обойм различной конструкции.
Установку стальных связей в стенах желательно де-
лать тогда, когда осадки фундаментов стабилизировались
естественным путем или в результате усиления основания
фундаментов. Однако, в ряде случаев, приходится ставить
связи и при отсутствии стабилизации осадков фундамен-
тов.
Стальные связи можно ставить с предварительным
напряжением и без него. Связи, установленные без пред-
варительного напряжения, выполняют обычно из полосо-
вой стали или швеллеров. На рис. 2 1 изображена схема
установки стальных связей при наличии трещины в со-
пряжении наружных продольной и поперечной стен. Связи
состоят из наружной и внутренней стальных полос, со-
единяющих со стеной сквозными или «глухими» анкерами.
Связи располагают в толще штукатурного слоя.
На рис. 2.2 представлена схема соединения попереч-
ных стен с продольными с помощью «глухих» анкеров.
Стальные связи из отрезков швеллеров, прикреплен-
ных к стене сквозными анкерами, изображены на рис. 2.3.
Эти связи обеспечивают работу стен на растяжение.
Для усиления зоны стен с трещинами в крупнопа-
нельных и каменных зданиях можно применять также
полимерные армированные шпбики (ПАШ), изображен-
ии
Рис. 2.1. Схема установки стальных связей из полос при наличии
трещины в сопряжении наружных продольной и поперечной стен:
/ — стена; 2 — стальные полосы; 3 — отрезок уголка; 4 — стяжные
болты; 5— болт, приваренный к полосе; 6 — трещины.
Рис. 2.2. Схема соединения поперечных стен с продольными с по-
мощью «глухих» анкеров:
/ — продольная стена; 2 — поперечная стена; 3 — планки; 4 — болты;
5 — отрезок уголка; 6 — «глухой» анкер.
Рис. 2.3. Схема стальной связи из отрезков швеллера:
/ — стена: 2 — отрезки швеллера; 7 — стяжные болты; 7 — шайбы;
5 — раствор; 6 — трещина.
ные на рис. 2.1, и полимерные армированные шпонки со
скобами (ПЛШС) (рис. 2.6) [7|.
ПАП! представляют собой штрабу, прорезанную в
теле стены, армированную одним или несколькими стерж-
нями, заполненную эпоксидным полимерным раствором.
ПЛШС штраба с углублениями (скважинами) по кон-
цам с арматурой в виде скобы.
НАШ и ПЛШС устраивают поперек трещины. Размер
штрабы (ширина и глубина) делают 30—50 мм. Для
заполнения штрабы применяют полимерный раствор, со-
держащий 100 частей эпоксидной смолы ЭД-20, 20 частей
полиэфира ЛА ГФ-9 или дибутилфталата и 15 частей поли-
этилснполна.мина или раствор, состоящий из 120 частей
эпоксидного компаунда К-115 и 15 частей полиэтиленпо-
лиа мина.
Рис. 2.4. Схема пол и мер вой армированной шпонки (ПАШ).
а— армированный одним стержнем, о — то же двумя стержнями;
/ —стеновая панель; 2— арматурный стержень; 3— поперечные ар-
матурные стержни: 4 — полимерный раствор.
99
Рис. 2.5. Схема полимерной армированной шпонки со скобой (ПЛШС).
а— заглубленной. б— выходящей на поверхность. / — стеновая па-
нель или каменная стена; 2 — скоба из арматурного стержня; 3 —
полимерный раствор.
ПАШ применяют при прочности бетона панелей В10
н выше, а ПАШС — при прочности бетона панели менее
10 МПа и при каменных стенах, выполненных из полно-
телого кирпича марки не ниже 100 на растворе марки
не ниже 25.
При наличии наклонных трещин в стеновых панелях
связи требуются нс только из условия обеспечения про-
странственной жесткости здания, но и из условия проч-
ности стеновой панели. Б. В. Сендеров [10] предложил
усиливать стеновые панели, имеющие наклонные трещи-
ны, с помощью стальных шайб, изображенных на рис 2.6
При установке стальных шайб по длине наклонной
трещины перпендикулярно к ней по обе стороны панели
прорезают щели шириной 4—4,5 мм, глубиной 40 мм и
Рис. 2.6. С тальные шайбы для усиления стеновых панелей, имеющих
наклонные трещины;
а — сегментная, б — треугольная
23
длиной 150 —170 мм. В трещины на эпоксидном клее или
полнмериемситном растворе (цементный раствор с до-
бавкой 5% по массе пасты ИВА) вставляют стальные
сегментные или треугольные планки, вырезанные из лис-
товой стали толщиной 1—4,5 мм, длиной 140 мм и ши-
риной 30 мм Шаг шпонок определяют расчетом
Связь между наружной и внутренней стенами можно
восстановить с помощью стальных стержней (рис. 2.7).
В швы наружной стены под небольшим углом рядом с
поперечной стеной забивают на глубину 25 см стальные
стержни из арматурной стали класса А-ll или A-III
диаметром 10 мм и длиной 35 см. К этим стержням
приваривают горизонтальные стержни того же диаметра
и прикрепляют их к внутренней стене костылями, заби-
тыми в швы кладки. Длина костылей 10—12 см. Костыли
прихватываются сваркой к стержням.
Рис. 2.7. Схема устройства связи между наружной н внутренней
стенами при наличии трещин в месте их сопряжения или отсутствии
перевязки между ними:
/ — продольная стена; 2— поперечная стена; 3 заостренные сталь-
ные стержни, шбитые в швы кладки; 4 — отрезки круглой стали или
полосы; 5 — костыли, «абитые в швы кладки.
24
Забивка стержней на противоположных сторонах
внутренней стены делается вразбежку. Количество стерж-
не)!. забиваемых в кладку, определяют из того положения,
что 1ля вы хергивания одного стержня в зависимости от
состояния кладки и мгла забивки стержня в стену тре
буется усилие от 1 до 5 кН.
Недостатком всех связей, устанавливаемых без пред-
варительного их напряжения, является то. что они начи-
нают работать только при дальнейшей деформации стен,
что не всегда желательно. Связи же, в которых делается
предварительное напряжение, начинают работать сразу
после, их установки
Стальные напрягаемые связи изготавливают из круг-
лой или полосовой стали. Для круглых тяжей обычно
применяют арматурную сталь класса A-I диаметром 20
25 мм. Круглые стержни имеют на концах нарезку под
гайку.
Тяжи из полосы обычно имеют площадь поперечного
сечения от 3 до 4 см2. К концам полосы приваривают
круглые стержни с нарезкой длиной, обеспечивающей
проход тяжа через стену, за которую он апкерится. Пло-
щадь поперечного сечения круглого тяжа, привариваемого
к полосе, с учетом ослабления нарезной и концентрации
напряженной должна быть больше поперечного сечения
полосы в 1 .б. Вместо полосы можно использовать уголок,
а также стержни периодического профиля из арматурной
стали класса A ll или A-III
Тяжи при реконструкции здания ставятся выше не-
сущих элементов перекрытия в толще иола.
Если есть необходимость сохранить полы, то тяжи
ставят ниже перекрытия. В ->том случае стараются рас-
положить тяжи в толще, штукатурю!. Это особенно удобно,
если тяжи выполняются из полосовой стали.
Натяжение тяжей осуществляют с помощью нагрева
их паяльными лампами, газовыми горелками, электри-
ческим током или стяжными муфтами. Применение стяж-
ных муфт усложняет конструкцию тяжей и затрудняет
их скрытие в конструкции из-за больших габаритов муфт
В ряде, случаев натяжение тяжей может осу шест
вляться их попарным стягиванием
Но концам тяжей устанавливают на растворе шайбы,
размерь: которых определяются расчетом. Для скрытия
тяжей в стенах могут устраиваться ниши.
Можно рекомендовать следующий порядок установки
11 а п р я га е м ых стер ж ней.
Вначале просверливается как можно ближе к углу
сквозное отверстие в стене перпендикулярного направле-
ния. Если требуется скрытие шайб и концов стержней,
то в стене выбивается пиша такой глубины, которая
превышает сумму толщины шайбы, высоты гайки и дл.шы
торчащего конца тяжа. Просверленные отверстия запол-
няют пометным раствором, а на поверхность шип на-
носится слой раствора.
В отверстие вставляют тяж. надевают на его концы
шайбы и ганки. С одной стороны тяжа закрепляют ганку
на нужном расстоянии от торца тяжа (обычно 10- 15 мм).
На другом конце стандартным ключом закручивают гайку
и одновременно осуществляют нагрев тян а ио всей его
длине. При длинных тяжах ну кпо применять не менее
двух паяльных ламп или газовых горелок.
Наращивание стандартного гаечного ключа недопусти-
мо, так как при атом можно сорвать резьбу. После того
как натяжение тяжа произошло до отказа, прекращают
нагрев тяжа. После остывания тяжа проверяют простуки-
ванием силу его натяжения. О удара тяж дочжен издавать
звонкий высокий! звук Если звук получается глухой, то
нужно повторить натяжение гаек при прогреве тяжа.
Так как при повышении тем перату ры воздуха тяж
будет нагреваться и напряжение в нем уменьшаться, то
желательно натяжение тяжей делать в наиболее теплое
время года или дня. Следуел иметь в виду, что инъекцию
раствора в трещины следует делать тогда, когда они
больше веч го раскрыты, т. е в наиболее холодное время
суток, но при этом температура стены д рлжна быть не
ниже О С.
У внутренних стен ставят обычно парные тяжи
(рис. 2.(5). У наружных стен парные тяжи ставить неце-
лесообразно, хотя в проектах усиления степ это часто
предусматривается. Наружный тяж нужно спрятать в
стене. Для этого необходимо пробить горизонтальные бо-
розды на внешней поверхности стены глубиной не менее
6 см. В крупнопанельных зданиях это вообще неосуще-
Рис. 2.S. Схема установки напряженных тяжей в уровне перекрытии:
/ степи; 2— тяжи; J — доподи ительные тяжи; 4— шайба; о — уг-
лубление. выбитое в кладке; 6—штукатурка; 7— трещины в стенах.
ствимо, а в кирпичных стенах пробивка борозд резко
снизит прочность стены и без того ослабленной трещи-
нами. При наличии декоративного оформления фасада
пробивка борозд вызовет разрушение декора и приведет
к значительному удорожанию работ за счет восстанов-
ления отделки фасада. Поэтому установка парных тяжей
у на нужных стен не может быть рекомендована.
Чтобы избежать выгиба стены наружу при одинарном
тяже следует установить дополнительные промежуточные
тяжи (рис. 2.8).
Иногда (например, при недоступности наружной по-
верхности стены) тяж приходится крепить к поперечной
стене с помощью «глухих > анкеров, работающих на рас-
тяжение (рис. 2.9)
В этом случае глухие» анкеры сначала заделывают
в стену, а затем к ним притягивают тяж права репный
к поперечине из уголка или швеллера. Количество глу-
хих» анкеров определяют расчетом. Обычно их бывает
не более 3, т. к. большее число анкеров трудно натягивать
одновременно.
Глухие* анкеры, применяемые для таких тяжей,
должны обязательно иметь уширения па концах.
V
Рис. 2.9. Схема крепления напрягаемого тяжа к стене с помощью
глухих 4 анкеров:
/ - - наружная стена; 2 - • глухие» анкеры; J — мзпр для натягивания
тяжей в выбитой в кладке нише: 7 отрезки уголков: 5— трещина;
6— тяжи: 7 — внутренняя стена.
[душ тяжи в уровнях перекрытий установить нельзя
(например. из-за невозможности ведения робот внутри
помещений), то можно применить анкерные стержни, ус-
тановленные снаружи в скважины (рис. 2.10). I дубина
скважины должно быть равна удвоенному расстоянию
от наружной поверхности стены до трещины.
Диаметр скважины делать равным 30 50 мм. По-
ловину длины стержня, обращенного наружу, обертывают
полиэтиленовой пленкой или пергамином. Скважину от
конца до трещины заполняют эпоксидным полимерным
раствором, и в нее помещают стержень. После отвердения
пол и мерного раствора производят натяжение стержня с
помощью гайки и шайбы.
Так как для обеспечения равноирочностп стержня
и его заделки требуется слишком глубокая заделка
стержня в скважине, что нс всегда представляется
возможным, то скважину следует сверлить под углом
не менее 10 к горизонту. Тогда относительное переме-
щение соединенных стен становится возможным только
с изгибом стержня
Рис. 2.10. Схема установки напрягаемого стержня в пересечении
внутренней и наружной стен:
/ — нагруженная стена; 2 — трещина; 3—внутренняя стена: V —
просверленная скважина, заполненная эпоксидным полимерным рас-
твором; 5 — стержень с нарезкой под гайку; 6— обертка полиэтиле-
новой пленкой или пергамином; 7 — шайба.
2.3. РАСЧЕТ СЕЧЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ТЯЖЕЙ
И ЭЛЕМЕНТОВ ИХ КРЕПЛЕНИЯ
Если осадки основания фундаментов стабилизирова-
лись, то стальные связи нужно делать только исходя из
восстановления монолитности стены Усилия, которые
должны воспринять стальные тяжи, определяются в этом
случае прочностью кладки на растяжение, в i   рнзонталь-
ном направлении, т с. но перевязанному сечению. Для
крупнопанельных зданий необходимо стальные тяжи рас-
считать на усилие, равное прочности стеновой панели на
растяжение.
При определении площади поперечного сечения стены,
которая вводится в расчет, в этом случае нужно учесть
наличие оконных и дверных проемов. Таким образом.
расчетная площадь стены обычно бывает равна площади
поперечного сечения перемычечного пояса стены.
Для наружных стен при отсутствии балконов высота
перемычечного пояса равна расстоянию от верха оконного
проема до низа подоконника вышерасположенного этажа
НЬ = // - //щ,
где // — высота этажа; //щ— высота окопного проема.
При наличии балконов высота перемычечного пояса
п„ = н-
где IIt/—высота дверною проема.
Площадь поперечного сечения стальных связей опре-
деляется из уравнения
Л = R,h IL./(R;U
где /?, — расчетное сопротивление кладки осевому рас-
тяжению по перевязанному сечению, определяемое по
Нормам [12]; /г — толщина степы; /?,у,— расчетное со-
противление стали и коэффициент условий работы сталь-
ных связей [13].
Если стальные связи имеют нарезку, то площадь их
поперечного сечения с учетом наличия нарезки и кон-
центрации напряжения в ней вычисляется по формуле
Л = /<//./(0,64/?, у,).
(2.4)
Если для тяжей используют арматурную сталь, то в
формулах (2.3) и (2.4) ставят вместо Rl(ye расчетное со-
противление растяжению арматурной стали /?о опреде-
ляемое по Нормам [15].
У внутренних стен, когда ставят парные тяжи, пло-
щадь поперечного сечения тяжей, установленных с одной
стороны степы, равна половине вычисленной по формулам
(2.3) или (2.4).
Чтобы при односторонних тяжах у наружных стен
трещины не превышали допустимого по Нормам [12]
раскрытия необходимо выполнение условия
/V, < Yr R'.b 3/[/1 (/z - у) e„/J - I ],
(2.5)
где Л] — усилие в одинарном тяже,
30
^=0,64/?^.	(2.6)
Здесь Лл1 — площадь поперечного сечения стержня;
уЛ — коэффициент условия работы кладки, который можно
принять равным 1,5 при неармированной кладке без
декоративной отделки и равным 1,2 для стен с декора-
тивной отделкой и повышенными архитектурными требо-
ваниями; R(b— расчетное сопротивление кладки при из-
гибе по неперевязанному сечению, определяемое по Нор-
мам [12]; А —площадь поперечного сечения персмычсч-
ного пояса; h— толщина стен; у—расстояние, равное
/z/2, J — момент инерции сечения перемычечного пояса;
— эксцентриситет приложения усилия от напрягаемого
тяжа.
Если тяж сделан из полосы и располагается в слое
штукатурки h/2. При тяже из круглой стали или
полосе, уложенной на перекрытие. е0 можно принять
равным /z/2+ 0,1 (м).
Если принять Д = //Jz и / = Н jR/\2, то получим урав-
нение
Л/',<уЛйй2//Л12^-/7).
(2.7)
Усилие в дополнительном тяже, устанавливаемом для
уменьшения выгиба наружной стены при одинарном тяже
можно определить из уравнения
N, < 4yrRlbHafi2/(3en) - 4Л-', (6е0 - Л)/(Зс,).	(2.8)
Сечение дополнительного тяжа должно быть равно
= N, (0,64у,/?.,).	(2.9)
Если стабилизация осадки фундаментов не произо-
шла, то нужно выполнить расчет здания с учетом со-
вместной работы надземной части здания, фундаментов
и грунтов основании как единое целое. Имеются про-
граммы таких расчетов методом конечных элементов. Од-
нако они сложны при недостаточно достоверных прини-
маемых в расчетах жесткоспых характеристиках кладки
стен, фундаментов и грунтов оснований. Б И Долматов
[2] и [ 1 11 предложил приближенный способ расчета сталь-
ных связей в стенах здании при неравномерной осадке
фундаментов, дающий вполне надежные результаты для
нужд практики.
При этом способе предполагается, что внешняя на-
грузка q по длине здания распределяется равномерно, а
эпюра реактивного сопротивления грунта представляет
ломаную линию с максимальным сопротивлением ртах и
минимальным pinin (рис. 2.11).
Если из эпюры внешней нагрузки q вычесть распре-
деленное реактивное давление грунта prnin, то получится
расчетная эпюра нагрузок, вызывающая прогиб или вы-
гиб стен. Из условия равновесия следует, что сверху вниз
будет действовать равномерно распределенная нагрузка
р = q — pmifl, а снизу в случае изгиба или выгиба при
симметричной реакции грунта —треугольные эпюры дав-
ления с максимальной интенсивностью 2р.
При изгибе максимальное сопротивление грунта будет
по краям здания, а минимальное — в середине здания
(рис. 2.11, а).
Если обозначить длину всей стены или ее участка в
пределах, в которых ожидается неравномерная осадка
фундаментов, через Л, то максимальный изгибающий
момент в стене при изгибе будет
Мтм = pL2/24.
(2.10)
При перегибе (выгибе) максимальное сопротивление
грунта будет в средней части здания, а минимальное —
по краям (рис. 2.11,6). Максимальный изгибающий мо-
мент в стене в этом случае будет
= -PL724.
(2.Н)
Исходя из предпосылок, принятых Б. И. Долматовым
[2] для случая прогиба и выгиба при симметричной не-
равномерности деформаций грунтового основания, можно
получить значения Л4тах при несимметричной форме де-
формации, например, при клиновидной форме грунта на
части длины здания [5].
Если в основании имеется включение клиновидного
слоя слабого грунта (рис. 2.11, в), то максимальное зна-
чение изгибающего момента в стене определяется выра'-
жением
32
Рис. 2.11. Схема распределения внешней нагрузки и реактивного
сопротивления грунта для расчета стальных связей:
а — при симметричной деформации прогиба; б—при симметричной
деформации выгиба; в — при включении клиновидного слоя слабого
грунта; г — при включении клиновидного слоя крепкого грунта.
Л4тах = pa2{L/[3 (L-a/2)]-!},
(2-12)
где а — длина клиновидного слоя грунта в пределах зда-
ния.
При включении в основании клиновидного слоя креп-
кого грунта (рис. 2.11» г) максимальный изгибающий мо-
мент в стене будет равен
33
Мтж = -р(Ь-а//2.	(2.13)
Б. И. Долматов [2] предлагает определять значения р
из формулы
160/,.,J>Er
Р А.£(7Х2 + 20)’
(2.14)
где b — толщина стен с учетом ослабления ее проемами.
b = (1 - р) h.
(2.15)
Здесь (3 — проемность стен (отношение площади про-
емов ко всей площади стены); h — толщина стены; Ес —
модуль длительных деформаций кладки стены и фунда-
мента.
Ег=£(/(1 + фД
(2.16)
Здесь £()—начальный модуль деформаций кладки,
определяемый по Нормам [10];
ф,— характеристика ползучести материала стены;
Ф/ — 4—5 для кирпичной кладки;
ф, = 3—4 для крупноблочной кладки;
ф, = 2—3 для крупнопанельных стен.
Л = H/L.
Здесь Н — рабочая высота стены, при прогибе — рас-
стояние от верха стены до нижнего ряда тяжей; при
перегибе (выгибе)— расстояние от подошвы фундамента
до верхнего ряда тяжей.
Апах — максимальный прогиб (выгиб) участка здания,
на котором происходит выравнивание осадки вследствие
сопротивления стены фундамента изгибу
/гаак = (1 - п) bsLO (Л)/2.
(2.17)
Здесь п — доля неравномерности осадок, нарастаю-
щих в период возведения здания и твердения раствора;
л = 0,5—0,75 для кирпичной кладки на смешанном рас-
творе; п = 0,25—0,5 для кладки на цементном растворе
и для крупнопанельных зданий. (Так как усиление тяжами,
происходит при отвердевшем растворе, то рекомендуется
брать меньше значение п.)
34
As — относительная разность осадок крайних и сред-
них точек фундамента, при симметричной неравномер-
ности деформации основания
AS (^max ^min)/(9»5A),
(2.18)
а при несимметричной неравномерности деформации ос-
нования
(2.19)
где Ф (X) — функция, зависящая от X, при X < 1 Ф (X) = 0;
при X = 1,5 Ф (X) = 0,8; при X = 2 Ф (X) = 0,7 и при X = 4
Ф (X) = 0,5.
Значения максимальных smax и минимальных smin оса-
док точек фундамента определяют с учетом прошедших
осадок до момента установки тяжей.
Ориентировочное значение осадок, которые произой-
дут после установки тяжей, можно вычислить по зави-
симости, приведенной в [17].
S/2 — Sc Slb
(2.20)
где sc — полная стабилизированная осадка фундаментов.
sc = hcmvtnp.
(2.21)
Здесь mvtn— среднее значение коэффициента сжима-
емости слоистой толщи грунтов

(2.22)
где — толщина i слоя грунта; mvi — значение коэффи-
циента сжимаемости I слоя грунта; aZf — среднее значение
дополнительного нормального напряжения в i слое грунта;
hs — мощность эквивалентного слоя для слоистой толщи
грунта.
hs = (1 - v)2 о)6/( 1 - 2v).
(2.23)
Здесь v — коэффициент поперечной деформации грун-
та. Ориентировочное значение коэффициента v можно
принять: для песков v = 0,2; для супесей v = 0,25; для
35
суглинков v = 0,3—0,35; для глин v = 0,4 [3]; b — ширина
подошвы фундамента; со — коэффициент, зависящий от
жесткости фундаментов.
Ориентировочное значение со можно определить осно-
вываясь на данных [17] по приближенной зависимости
для средних участков фундамента
со,„= 1,8 + 0,045 -0,000218;
и для крайних угловых точек
cot.= 1,0+ 0,0215-0,000182.
(2.24)
(2.25)
Здесь 8= L/b; р — давление по подошве фундамента
от нормативной нагрузки; st— осадка фундаментов через
t лет;
sn = s,. 11 - 8 (e~N + е’^'/Э)/л2]
(2.26)
Здесь е — основание натуральных логарифмов; N—
число, зависящее от механических и геометрических ха-
рактеристик грунтового основания и времени, прошедшего
с начала строительства здания.
N =
(2.27)
где Cv—коэффициент консолидации грунтов
(2.28)
Здесь k — коэффициент фильтрации в м/год; е,п—
среднее значение коэффициента пористости между его
начальным и конечным значениями; —удельный вес
воды, принимаемый равным 9,81 кН/м3;/—время в годах
от начала загружения грунтового основания.
При деформации прогиба (рис. 2.11, а, б, г) растяжение
возникает в нижней зоне стены здания. В этом случае роль
растянутой арматуры выполняет продольная арматура кон-
струкции усиления фундаментов (если производится такое
усилие), стальные или железобетонные пояса, заложенные
в горизонтальные борозды, пробитые в теле стены или
фундамента (рис. 2.12), а также стальные напрягаемые
тяжи, установленные в нижних этажах здания.
Сечение стальных поясов или арматуры железобетон-
ных поясов можно определить по формуле
A=Mm.,x/(Q,9RsysH),	(2.29)
где Rs — расчетное сопротивление растяжению стальных
поясов или арматурной стали железобетонных поясов,
определяемое по Нормам соответственно [14] и [15];	—
коэффициент условия работы поясов, учитывающий воз-
можность податливости соединения поясов с кладкой,
значение которого можно принять равным 0,8.
Если ставятся тяжи только в уровнях перекрытий и
площадь их поперечного сечения в каждом уровне оди-
наковая, то площадь поперечного сечения тяжей одного
уровня, имеющих нарезку для гаек, можно вычислить по
формуле
i = п
Л. = М™/| 1,6 /?л, (0,09// - £ й,)],	(2.30)
/= I
где п— число уровней тяжей; ht — высота i этажа.
Рис. 2.12. Схема усиления фундаментов и стен поясами:
а — железобетонными, б — стальными:
/ — стена; 2 — фундамент; 3 — железобетонный пояс; 4— соедини-
тельные стержни; 5 — швеллер; 6 — стяжчой болт; 7 — бетон омоно-
личивания по сетке.
37
При деформации перегиба (выгиба) по схемам, изо-
браженным на рис. 2.11, б и в, растяжение усилия в
стенах в этом случае воспринимается стальными тяжами,
установленными в уровнях перекрытий. Площадь
поперечного сечения тяжей одного уровня вычисляется
по формуле (2.30). Стержни или полосы тяжей распола-
гают вдоль плоскости стен, параллельной изгибу.
Поперечное сечение одного тяжа определяется по фор-
муле
=	+2п2),
(2.31)
где — количество стен с одинарными стержнями; п2—
количество стен с парными тяжами.
Площади поперечного сечения тяжей, определенных
по формуле (2.32), сравнивают с потребной площадью их
поперечных сечений, вычисленных по формуле (2.3) или
(2.4), и принимают большее значение.
Усилие выдергивания тяжа, не имеющего анкерного
уширения на конце, аналогичного изображенному на рис.
2.10, ориентировочно можно оценить по формуле
N = nludekRsq,
(2.32)
где 1и — глубина заделки тяжа в скважине; dck — диаметр
скважины; Rsq — расчетное сопротивление кладки по
перевязочному сечению, определяемое по Нормам [12].
При марке раствора, заполняющего скважину, М = 100
/?s</ = 0,16 МПа.
Крепление связей (сквозные и глухие анкеры) и шайбы
должны быть рассчитаны из условия их прочности на
изгиб и срез, а также на смятие кладки под шайбами
и анкерами.
Прочность сквозных и «глухих» анкеров на срез оп-
ределяется из формулы
da = >l4N/(Ratin'),
(2.33)
где da — диаметр анкера; N — усилие в тяже; Rbs — рас-
четное сопротивление анкера срезу, определяемое по Нор-
мам [14]; уь — коэффициент условий работы соединения,
принимаемый равным 0,9 [14]; п — число анкеров в со-
единении.
38
Прочность сквозных и «глухих» анкеров на смятие
рассчитывается по формуле
Уь Ми п).
(2.34)
где R(fP— расчетное сопротивление смятию планки тяжа
или анкера, определяемое по Нормам [14]. Для тяжей
анкеров применяют обычно сталь марки СтЗ, поэтому
можно принять /?w? = 200МПа; t — толщина планки тяжа.
Расчет прочности анкера на изгиб затруднен из-за
сложности распределения изгибающих усилий по длине
анкера. Ориентировочно прочность анкеров на изгиб мож-
но определить по формуле
da = &5Nl„/(Ryycn),
(2.35)
где 1а — длина «глухого» анкера или половина толщины
стены (Zz/2); Rvyc — то же, что в формуле (2.3).
Размеры шайбы для тяжей определяются прочностью
стены на смятие и условиями работы шайбы на изгиб.
Из условия прочности каменной кладки или бетона
стеновой панели на местное сжатие (смятие) размер сто-
роны квадратной шайбы определяется из уравнения

(2.36)
где Re — расчетное сопротивление местному смятию (сжа-
тию), равное для стен из каменной кладки Rc = 1,5/? [12],
для стен из тяжелого бетона Rc=\,5Rh и для стен из
легкого и ячеистого бетона Rc= 1,2/?Л [15]; R и Rb —
прочность на сжатие, соответственно, каменной кладки
и бетона.
Толщина шайбы tw определяется из условия ее проч-
ности и допустимого прогиба.
Из условия прочности толщина шайбы находится из
формулы
tw = <N (Ц, - а„)2 (2Ц, + а„)/(4/2 •
(2.37)
где ап—размер гайки тяжа, который можно принять
равным l,7d5 (ds — диаметр тяжа).
Из условия допустимого прогиба (f/l< 1/75) толщина
шайбы определяется из уравнения
39
t„ = N75/V (/„ - a„)3 (2/ш + а*)/[9£а„ (1Ю + ап) £], (2.38)
где Е — модуль упругости материала шайбы.
«Глухие» анкеры, работающие на растяжение, рас-
считывают из условия прочности на разрыв анкера и на
выдергивание его из стены.
Расчет «глухого» анкера на разрыв можно произвести
по формуле
d„ > >16,25 Nt/iR^nn).
(2.39)
Расчет «глухого» анкера на выдергивание из каменных
стен можно сделать по условию
/„ > >!Nt/[2 (/?,, +0,8лр.ст0)],
(2.40)
где 1и — глубина заделки анкера в стену; —усилие,
приходящееся на один анкер; Rstl— расчетное сопротив-
ление кладки срезу по неперевязанному сечению [12];
п —коэффициент, равный 1,0 для полнотелого камня и
0,5 для камней с вертикальными пустотами; ц — коэф-
фициент трения по шву кладки, принимаемый равным
0,7; о0— нормальное напряжение в кладке при наимень-
шей расчетной нагрузке, определяемой с коэффициентом
надежности у/ = 0,9.
Расчет «глухого» анкера на выдергивание из бетонной
стены можно произвести по приближенной зависимости

(2.41)
где RM — расчетное сопротивление бетона растяжению [15].
Поперечина для крепления тяжей, обычно изготавли-
ваемого из отрезка уголка, рассчитывается на изгиб с
учетом расположения «глухих» анкеров.
Количество полимерных армированных шпонок
(ПАШ), работающих на растяжение, определяется исходя
из усилия, которое может воспринять одна ПАШ [7].
Это усилие вычисляется по формуле
Nt = ndfunsRs/4,
(2.42)
где dH1 — диаметр арматурного стержня шпонки; ns—
количество арматурных стержней в одной шпонке; Rs —
40
расчетное сопротивление арматуры шпонки растяжению,
определяемое по Нормам 15].
Для обеспечения восприятия этого усилия длина за-
делки арматуры в шпонке определяется условием
/, >	(2b + «)].
(2.43)
где Rhsfl— расчетное сопротивление бетона срезу, прини-
маемое равным	[7J; у,ч — коэффициент условий
работы бетона срезу, равный 0,9; а и b — ширина и
глубина штрабы шпонки.
Задают значения а и b в пределах 30—50 мм и
вычисляют /|. Общая длина шпонки, установленной на
трещине, определяется по формуле
/ — 2/j + с + 25,
(2.44)
где с — ширина трещины; 8 — защитный слой полимер-
р а створа, равный 1 см.
Количество полимерных армированных шпонок со ско-
бой (ПАШС), работающих на растяжение, определяется
так же, как и ПАШ по формуле (2.42).
Длина заделки арматуры в шпонки должна удовле-
творять условию

(2.45)
где /0 — длина отгиба концов арматуры.
Если скоба выходит на поверхность конструкции
(рис. 2.5,6), то должно выполняться условие
/^ОДвб^Л/?/,^).
(2.46)
Расстояние между ПАШС следует принимать не ме-
нее 2/г
Литература
1.	Алексеев В. К , Г раздав В. Т., Тарасов В. А. Дефекты несу-
щих конструкций зданий и сооружений, способы их уст-
ранения.— ЛЕ: Минобороны, 1982.— 178 с
41
2.	Васильев Б. Д. Возведение капитальных зданий на сильно
сжимаемых основаниях (Опыт фундаментостроения). —
Л.: Академия архитектуры СССР, 1952. — 128 с.
3.	Васильев Б. Д. Основания и фундаменты. — М.: Гл. изд.
литературы по строительству и архитектуре, 1955. —
283 с.
4.	Граздав В. Т. Дефекты каменных зданий и методы их
устранения / ВИСИ. — СПб, 1994. — 146 с.
5.	ГраздавВ.Т. Дефекты фундаментов зданий и сооруже-
ний, способы их устранения и усиление оснований и
фундаментов / ВИСИ. — СПб, 1995. — 106 с.
6.	ГраздавВ.Т. Усиление строительных конструкций/
ВИТУ.— СПб, 1997.— 264 с.
7.	Рекомендации по восстановлению и усилению полносбор-
ных зданий полимер-раствором /Тбил. ЗНИИЭП. М.:
Стройиздат, 1990. — 160 с.
8.	Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий
и сооружений / ЦНИИСК им. В. В. Кучеренко. — М.:
Стройиздат, 1984. — 38 с.
9.	Реконструкция зданий и сооружений / Под ред.
А. Л. Шагина. — М.: Высшая школа, 1991. — 352 с.
10.	Сендерав Б. В. Аварии жилых зданий. М., 1992. — 216 с.
11.	Симакин В. Г. Эффективные фундаменты легких зданий
на пучинистых грунтах. Малозаглубленные и незаглуб-
ленные фундаменты в условиях Северо-Запада Рос-
сии / Петрозаводский государственный университет. —
Петрозаводск, 1997.— 140 с.
12.	СНиП 11-22-81. Каменные и армокаменные конструк-
ции. — М.: Стройиздат, 1983. — 40 с.
13.	СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений. М.:
Стройиздат, 1983. — 40 с.
14.	СниП 11-23-81*. Стальные конструкции. М.: Стройиздат.
1989. — 96 с.
15.	СниП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструк-
ции. М. — Стройиздат, 1989. — 80 с.
16.	Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений.
Справочное пособие / Под ред. М. Д. Бойко. — М_: Строй-
издат, 1993.—208 с.
17.	ЦитовичН.Л. Механика грунтов. — М.: Гос. изд. лите-
ратуры по строительству, архитектуре и строительным
материалам, 1963. — 636 с.
3.	РЕМОНТ И УСИЛЕНИЕ БАЛКОНОВ
3.1.	КОНСТРУКЦИИ БАЛКОНОВ
Балкон представляет собой открытую сверху и с боков
площадку с ограждениями, выступающую за внешнюю
поверхность наружной стены здания. Балкон состоит из
несущих конструкций (плита, консольные балки, крон-
штейны), пола и ограждения. В ряде случаев кронштейны
выполняют декоративную роль. Балконы имеют различ-
ную форму и размеры в плане. Обычно вынос балкона
составляет от 0,9 до 1,5 м. Балконы могут быть одиночные
и общие для смежных квартир, разделяемые поперечными
щитами. В общественных зданиях устраивают сплошные
балконы. Их называют ленточными, и они могут иметь
ширину более 1,5 м при опирании на дополнительные
опоры.
В зависимости от стенового ограждения и конструкции
крепления плиты балконы подразделяют на консольные,
подвесные и опертые на отдельные опоры в виде стоек
или стенок (рис. 3.1).
Первые балконы появились в эпоху Возрождения [4],
несущие конструкции в них осуществлялись в виде за-
щемленных в стену каменных кронштейнов и опертой на
них каменной плиты (рис. 3.1, а), либо в виде защемленной
в стену каменной плиты.
В старых зданиях имеются балконы, опирающиеся
на выпуск кирпичной кладки (так называемые балконы
на корзинах).
В более поздние времена несущие конструкции бал-
кона делали из каменных плит, опираемых на металли-
43
Рис. 3.1. Разновидности балконов:
а — с плитой, опертой на кронштейны. 6 — с плитой, опертой на
консольные балки, в — с плитой, заделанной в стенку по всей длине
балкона, г — с плитой, заделанной в стену своими выступающими
частями, () — с опорами в виде наклонных тяжей, е — с опорами в
виде стоек: / — плита; 2 — кронштейн; 3 — консольная балка; 4 —
тяж; 5 — стойка.
ческие консольные балки, заделанные в кладку стены
(рис. 3.1,6). Иногда заполнение между консольными бал-
ками делали из бетонных или кирпичных сводиков. На-
чиная с начала текущего столетия несущие конструкции
балкона стали изготавливать из монолитного, а позднее —
из сборного железобетона.
Плита может иметь обрамляющие ребра, опираю-
щиеся на консольные балки.
Со второй половины XX века стали применять для
балконов сборную железобетонную плиту, заделанную
одним краем в кирпичную кладку несущей стены. Плита
может быть заделана в кладку по всей длине (рис. 3.1,
в) или только двумя выступающими частями (рис. 3.1,
44
г)- В последнем случае в пределах заделанных в кладку
частей плита работает как консольная балка, а в про-
межутке между выступающими частями — как плита,
изгибаемая в плоскости параллельно стене и опираю-
щаяся монолитно на участки, заделанные в кладку.
В сборном строительстве применяются также балконы
в виде консольного выноса плиты перекрытия.
В зданиях с самонесущими и навесными стенами
применяют конструкции балконов с минимальной задел-
кой в стене и опиранием переднего края балкона на
стойки или подвеской его на тяжи (рис. 3.1,(9, е).
Иногда встречаются балконы, полностью изготовлен-
ные из металла. Несущими конструкциями в них являются
плиты, опирающиеся на консольные балки или кронштей-
ны. В старых зданиях все несущие элементы могут быть
из чугуна, а в более новых — из стали.
Ограждения балконов вначале выполнялись из камня
Позднее появились железобетонные балюстрады и ме-
таллические решетки.
Надежная работа элементов балкона обеспечивается
при надлежащей заделке консольных балок, кронштейнов,
консольных плит и тяжей в несущих наружных стенах.
Глубина заделки консольных балок и плит обычно не
менее 38 см. Необходима также защита от коррозии
стальных и бетонных элементов балконов. Стальные балки
и кронштейны со стальным каркасом защищают ошту-
катуриванием по стальной сетке. Стальные открытые
части балкона окрашиваются масляной краской. Пло-
щадки балконов должны иметь гидроизоляцию, защищен-
ную полом. Полы могут быть цементными с железнением
или из штучных материалов. Однако не на всех балконах
устраивалась гидроизоляция.
Перила балконов заделываются в площадке и в стене.
В качестве архитектурных украшений балконов при-
меняют цементно-песчаные или гипсовые детали, которые
обычно изготавливаются в мастерских и в готовом виде
крепятся к несущим элементам балкона.
3.2.	ДЕФЕКТЫ БАЛКОНОВ
Обследования показали, что многие балконы находят-
ся в неудовлетворительном, а некоторые и в аварийном
состоянии.
Причины неудовлетворительного состояния балконов
связаны с низким качеством их изготовления, монтажа
и эксплуатации.
Балконы находятся в условиях эксплуатации значи-
тельно более тяжелых, чем другие конструкции домов.
Они подвергаются многократному воздействию атмосфер-
ных осадков и значительных перепадов температуры.
Основным недостатком изготовления железобетонных
балконных плит является неплотная структура бетона.
Это обычно вызывается неудовлетворительным подбором
состава бетона и нарушением технологии тепловой обра-
ботки изделия (пересушивание), что резко снижает мо-
розостойкость бетона. Автору встретился случай, когда
консольная балконная плита обрушилась из-за того, что
рабочая арматура в ней была расположена снизу, а
слабая конструктивная — сверху. Обрыв конструктивной
арматуры и вызвал обрушение плиты.
При устройстве балконов чаще всего встречается не-
удовлетворительное выполнение гидроизоляции или ее
полное отсутствие. Не всегда делают фартуки из оцин-
кованной кровельной стали со слезниками по свободному
периметру балкона.
Если при эксплуатации балконов и козырьков дли-
тельное время не делать их ремонта, то гидроизоляция
и фартуки из кровельной стали будут разрушаться.
Неплотная структура бетона позволяет атмосферной
влаге быстро проникать на всю толщину плиты. При
этом происходит коррозия арматуры, а периодические
замораживания и оттаивания плит приводят к разруше-
нию структуры бетона.
Внешним признаком неудовлетворительного состояния
балконной плиты является шелушение пола на балконе,
выход из строя гидроизоляции, коррозия фартуков из
кровельных материалов, появление ржавых пятен на ниж-
ней поверхности балкона.
46
В нижней сжатой зоне плиты происходит растрескива-
ние бетона и его расслоение с обнажением конструктивной
(в консольных плитах) или рабочей (в плитах, уложенных
па консольные балки) арматуры. Такое состояние балконной
плиты и козырька является аварийным.
В ряде случаев балконы используются для хранения
различных вещей. На балконах в зимнее время образу-
ются большие наледи от таяния снега на крыше здания.
Все это приводит к значительной перегрузке и без тою
ослабленных дефектами балконов
Аварийные балконы опасны не только для прожива-
ющих в домах, но и для проходящих по тротуару или
отмостке вдоль фасада здания Поэтому при решении
очередности ремонта конструкций домов на первое место
нужно ставить приведение в порядок балконов.
Обследование балконных плит, имеющих внешние де-
фекты, начинают с удаления участка пола, определения
состояния гидроизоляции и арматуры верхнего ряда пли-
ты. Затем нижняя сторона плиты расчищается до плотных
слоев бетона. Производят простукивание плит.
Аналогично проверяют состояние консольных балок и
кронштейнов. При выявлении коррозии металлических
элементов коррозию удаляют и замеряют оставшееся
непрокорродированное сечение металлического элемента.
Особенно важно определить состояние металлических кон-
сольных балок в месте их заделки в стену.
При освидетельствовании балконов должно быть так-
же определено состояние примыкания балконной плиты
к стене, фартуков из кровельной стали по периметру
балкона, балконного ограждения и его крепления к стене
и к балконной площадке.
Если потребуется осмотр заделки консольной балки
в стену, то выбивают гнездо в стене рядом с балкой. Со
стороны нижней полки нарушать кладку стены нельзя,
чтобы не повредить опорную площадку.
Если балкон находится в неудовлетворительном со-
стоянии (есть опасность обрушения отдельных элементов
или балкона в целом), то его следует закрыть и оградить
участок под ним.
В некоторых случаях внешним осмотром не удается
получить достоверные сведения о состоянии балкона. Тог-
да можно провести его испытание пробной нагрузкой.
47
При обследовании балконов выявляют схему работы
его частей, выделяя несущие и декоративные элементы.
При этом следует учитывать, что падение декоративных
элементов и кусков штукатурки представляет большую
опасность.
3.3.	МЕТОДЫ РЕМОНТА
И УСИЛЕНИЯ БАЛКОНОВ
Если поверочные расчеты, выполненные с учетом вы-
явленных дефектов, показали достаточную несущую спо-
собность элементов балконов, то производится их косме-
тический ремонт.
Сверху плиты делают цементную стяжку, на которой
укладывают рулонную гидроизоляцию. Для рулонной гид-
роизоляции следует применять долговечные материалы,
например, такие как бикропласт, V60S4f и др.
Перед укладкой гидроизоляции изготавливают новые
фартуки из оцинкованной кровельной стали со слезниками.
По гидроизоляции делают защитную цементную стяж-
ку толщиной 15—20 мм с армированием мелкоячеистой
сеткой. По защитной стяжке устраиваются цементные
полы или полы из штучных материалов.
Нижняя поверхность плит восстанавливается торкрет-
бетоном. Если снизу плиты сделать цементную штука-
турку, то она быстро разрушится.
Открытые металлические детали балконов после
очистки их от старой краски и коррозии окрашивают
масляной краской.
При недостаточной несущей способности элементов
балкона делают их усиление.
Перед работой по усилению плит их возможно больше
разгружают: удаляют полы, стяжку, гидроизоляцию, по-
верхностный расслоившийся слой бетона. Это позволяет
более быстро включить в работу конструкцию усиления,
так как она начинает работать только на нагрузку, при-
кладываемую после окончания усиления.
Выполнить усиление балконных плит, сохраняя их
консольную схему работ, очень сложно. Хотя в литературе
[2] имеются рекомендации по усилению консольных плит
48
наращиванием железобетоном сверху. Однако заанкеро-
вать в стене добавляемую арматуру так, как это пред-
лагается в [2] без нарушения заделки плиты в стене,
вряд ли возможно.
Поэтому усиливают консольные плиты балконов обыч-
но постановкой дополнительных опор, при которых плиты
начинают работать, как опертые по контуру.
Наиболее распространенным способом усиления плит
является окаймление их по трем сторонам швеллерами
[1,2]. Для консольных балконных плит используют обычно
швеллеры №№ 12—16.
Номер швеллера подбирается из условия, чтобы меж-
ду нижней поверхностью плиты и нижней полкой швел-
лера оставался зазор не менее 5 мм для обеспечения
нормальных условий его зачеканки. Верхняя полка швел-
лера должна быть па уровне стяжки под гидроизоляцию.
Продольные и поперечные швеллеры сваривают в
местах их сопряжения. Поперечные швеллеры заделыва-
ют в стены. Выполнить такую заделку швеллеров в стену,
чтобы она обеспечивала работу конструкции усиления
как консоли, обычно не удается, а в крупнопанельных
стенах вообще заделка швеллеров невозможна. Поэтому
к стенам крепят наклонные тяжи, поддерживающие на-
ружный край конструкции усиления (рис. 3.2).
Усиление плит с наклонными тяжами можно ввести
в работу, сделав наклонные тяжи предварительно напря-
женными (рис. 3.3).
Предварительное напряжение в наклонных тяжах
можно создать с помощью анкеров, крепящих тяжи к
стене. Для этого «глухие» анкеры, имеющие трубчатые
гильзы, вначале устанавливаются в скважины в стене и
натяжением гаечным ключом расширяют внутренний ко-
нец трубчатой гильзы до такого состояния, чтобы анкер-
ный стержень не мог больше выдвигаться из гильзы.
Затем устанавливают опорный лист с приваренным к
нему тяжем. Между стеной и опорным листом должен
оставаться зазор до 25 мм. Натяжением гаек анкеров
зазор уменьшают, создавая при этом предварительное
напряжение в наклонных тяжах. Гайки тяжей затягивают
до отказа стандартным ключом. Отверстия в швеллере
могут быть больше диаметра анкера, а отверстие в шайбе
должно быть равно диаметру анкера. Шайбу привари-
49
Рис. 3.2. Схема усиления балконной консольной плиты обрамлением
из швеллера с наклонными тяжами:
/ — стена; 2 — вариант сквозного анкера; 3 — опорная плита на стене;
4 — наклонный тяж из круглой стали; 5—швеллер; 6 — опорный
лист швеллера; 7— вариант «глухого» анкера; 3—железобетонная
дефектная плита; 9 — торкрет-бетон; /9 — зачеканка цементным раст-
вором.
вают к швеллеру после натяжения гайки. Оставшийся
зазор между стеной и опорным листом заполняют це-
ментным раствором.
Если «глухой» анкер делают из стержня, имеющего
по всей длине винтовую нарезку, то вначале анкеры
ставят в скважину на цементно-полимерном растворе.
Натяжение гаек в этом случае возможно только после
набора раствором проектной прочности.
50
Рис. 3.3. Схема устройства для натяжения наклонных тяжей при
усилении балконных консольных плит и козырьков:
/ — стена; 2 — зазор ~25 мм для удлинения тяжа, 3— отрезок швел-
лера; 4— косынка для крепления тяжа; 5 — наклонный тяж; 6 —
шайба, привариваемая к швеллеру после натяжения анкеров;
7 — «глухие» анкеры.
Рис. 3.4. Схема усиления балконной консольной плиты обрамлением
из швеллеров с жестким креплением к стене:
/ — стена; 2 — вариант сквозного анкера; 3 — вертикальный уголок;
4 — вариант «глухих» анкеров; 5 — ребро жесткости из листа;
6 — швеллер.
51
Рис. 3.5. Схема усиления бал-
конной консольной плиты об-
рамлением из швеллеров с под-
косами:
/ — стена; 2 — вертикальный
уголок; 3 — подкос из трубы или
двутавра; 4 — опорный уголок;
5 — швеллер; 6 — «глухие» ан-
керы.
При невозможности за-
делки швеллеров в стену их
приваривают к вертикаль-
ным элементам усиления, из-
готавливаемым обычно из
уголка, прикрепленного сквоз-
ными или «глухими» анкера-
ми к стене (рис. 3.4).
Сквозные анкеры нежела-
тельны, так как они стано-
вятся «мостиками холода».
Их рекомендуется ставить
только при невозможности
использовать «глухие» анке-
ры (например, при низкой
прочности бетона стеновой
панели). Одна из возможных
конструкций «глухого» анкера изображена на рис. 1.5.
Усилить консольную балконную плиту можно также
обрамлением ее швеллерами с опиранием последних на
наклонные подкосы и вертикальные стойки, прикреплен-
ные «глухими» анкерами к стене (рис. 3.5).
Зазор между нижними полками швеллеров и плитой
зачеканивают полусухой цементно-песчаной смесью. Пос-
ле этого восстанавливают нижнюю наружную поверхность
бетона плиты торкрет-бетоном и выполняют работы по
устройству стяжек, гидроизоляции и полов. Плита бал-
кона рассчитывается по ее новой схеме работы. Если при
этом имеющейся нижней арматуры недостаточно, ставят
снизу дополнительную арматурную сетку из арматурных
стержней класса A-I диаметром не менее 6 мм с ячейками
52
не более 200x200 мм. Арматурные стержни опирают на
нижние полки швеллеров, а со стороны стены — на при-
стреленный дюбелями уголок.
На все открытые стальные конструкции усиления на-
носят антикоррозийное покрытие. При сильной коррозии
верхней арматуры консольных плит и удовлетворительном
состоянии нижней поверхности плиты в зоне ее примы-
кания к стене можно поставить дополнительную предва-
рительно напряженную арматуру (рис. 3.6, а, б).
Рис. 3.6. Схема усиления железобетонной консольной плиты с поста-
новкой дополнительной предварительно напряженной арматуры:
а — при натяжении с помощью «глухих» анкеров, б— при натяжении
попарным стягиванием стержней: / — стена; 2 — зазор между уголком
и стеной; — уголок; 4 — «глухой» анкер; 5—арматурные стержни;
6—цементный раствор; 7—швеллер; 8— стяжной хомут.
53
Создать предварительное напряжение можно натя-
жением анкеров или попарным стягиванием арматурных
стержней. Диаметр дополнительной арматуры должен
быть не менее 10 мм, а шаг — не более 200 мм. Сверху
дополнительные арматурные стержни после их натяжения
покрываются цементной стяжкой слоем не менее 15 мм.
По стяжке наносят гидроизоляцию и делают полы. Наклон
стержней к исходному положению I при попарном стя-
гивании делают около 0,03.
Если балконные плиты опираются на консольные балки,
заделанные в стену, то наряду с определением состояния
плит устанавливается состояние консольных балок.
Если балки балконов выполнены из стали и имеют
в результате коррозии недостаточную несущую способ-
ность, то выполнить их усиление наращиванием сечения
затруднительно, так как материал наращивания должен
быть заделан на необходимую длину в стены, а сделать
это очень сложно. В этом случае можно рекомендовать
устройство из стального проката дополнительных крон-
штейнов под балками (рис. 3.7). В относительно новых
Рис. 3.7. Схема усиления консольной балки балкона дополнительным
кронштейном:
/ — стена; 2—плита; 3—консольная балка; 4—подклинка; 5 —
горизонтальный элемент кронштейна из двутавра; 6—ребро жест-
кости; 7 — вертикальный лист кронштейна; 8 — «глухие» анкеры; 9 —
горизонтальный упор из уголка.
54
зданиях это приведет к сильному изменению фасада» что
не всегда допустимо. В старых зданиях консольные балки
балконов у поверхности стены имеют обычно достаточно
развитые по высоте декоративные элементы, которые по-
зволяют скрыть дополнительные кронштейны.
Для усиления консольных балок возможно применение
наклонных тяжей по схеме, изображенной на рис. 3.2.
Железобетонные консольные балки балконов, имею-
щие недостаточную несущую способность, можно также
разгрузить с помощью дополнительных кронштейнов, вы-
полненных из стали.
Стальные консольные балки и дополнительные крон-
штейны рекомендуется обетонировать, использовав их в
качестве жесткой арматуры. Такая конструкция будет
долговечнее, чем при оштукатуривании по сетке стальных
элементов.
Рис. 3.8. Схема усиления балконной железобетонной плиты, уло-
женной на консольные балки:
/ — плита: 2 — болты; 3 — шайбы; 4 — набетонка; 5 — консольные
балки; 6 — стальные полосы; 7 — арматурные стержни, приваренные
к стальным полосам; 8— стяжные хомуты, 9— торкрет-бетон.
55
Рис. 3.9. Схема усиления каменной плиты без трещин постановкой
дополнительных стальных балок:
1 — плита; 2— основные консольные балки; 3— дополнительные
стальные балки.
Рис. 3.10. Схема усиления каменной плиты с трещиной постановкой
дополнительных стальных балок:
/— плита; 2— основные консольные балки; 3— дополнительные
стальные балки; 4 — трещина.
56
Сильно разрушенные железобетонные плиты, уложен-
ные на консольные балки, можно разобрать и заменить
новыми. Возможно также их усиление путем наращивания
сверху слоем армированного бетона не менее 30 мм, а
также постановкой дополнительных предварительно на-
пряженной арматуры снизу плиты, (рис. 3.8) с последу-
ющим нанесением слоя торкрет-бетона. Напряжение в
арматуре можно создать попарным стягиванием арма-
турных стержней.
Стальные несущие конструкции балконов, сильно по-
врежденные коррозией, обычно подлежат замене на но-
вые.
Каменные плиты без трещин, уложенные на стальные
консольные балки, можно усилить подведением дополни-
тельных балок перпендикулярно консольным (рис. 3.9).
При этом плита будет работать, как опертая по всем
четырем сторонам, и усилия в ней уменьшатся.
Каменные плиты, опертые на консольные балки и
имеющие трещины, которые обычно проходят параллель-
но консольным балкам, можно также усилить постановкой
дополнительных балок, перпендикулярных консольным,
причем их количество может быть больше двух (рис. 3.10).
При этом плита получает возможность работать в плос-
кости, параллельной трещине.
3.4.	РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
УСИЛЕННЫХ БАЛКОННЫХ ПЛИТ
И БАЛОК
Если плита окаймлена по трем сторонам швеллерами,
то она работает в коротком направлении как балка,
заделанная жестко в стене и упруго опертая на продоль-
ный швеллер. Если пренебречь вертикальной деформа-
цией продольного швеллера (идет в запас прочности пли-
ты, определенной по нижней арматуре), то изгибающие
моменты, которые будут действовать в плите после ее
усиления, определяются формулами:
в опорном сечении
М = -<tf/4.
(3.1)
в пролете
M=9crf/128,
(3.2)
где /| — пролет плиты, перпендикулярный поверхности
стены; q— расчетная равномерно распределенная
нагрузка на плиту.
Изгибающий момент в опорном сечении плиты в два
разг! меньше, чем при работе ее как консоли. Это позво-
ляет обходиться без усиления опорного сечения плиты
даже в случае наличия повреждений в верхней арматуре
и бетоне плиты на ее нижней поверхности. Изгибающий
момент в пролете плиты равен примерно 14% от изги-
бающего момента в опорном сечении при работе плиты
как консоли. В большинстве случаев конструктивной ниж-
ней арматуры плиты бывает достаточно для восприятия
этого момента.
Момент сопротивления окаймляющего швеллера с за-
пасом прочности можно определить по следующим фор-
мулам:
продольного
W =	/5/(64/?,,у(),	(3.3)
поперечных при схеме, изображенной на рис. 3.1,
IF =	/2/(16/?„ у,),	(3.4)
поперечных при схеме, изображенной на рис. 3.4,
W =	(3.5)
где /2 — длина продольного швеллера; /4 — вылета по-
перечного швеллера за ребро жесткости (рис. 3.4); /%—
расчетное сопротивление стали швеллера, определяемое
по Нормам [6]; у£.— коэффициент условий работы швел-
леров, принимаемый равным 0,9.
Номер швеллера обычно принимается, как было от-
мечено ранее, из конструктивных соображений. И его
поперечное сечение имеет значительно больший момент
сопротивления, чем вычисленный по формулам (3.3), (3.4)
и (3.5).
58
Сечение наклонного тяжа обычно выполняют из круг-
лой стали (рис. 3.2). Прочность его приварки к швеллерам
и опорному листу вычисляется по формуле, исходя из
усилия растяжения в нем
N = 3ql112/16sиi а,	(3.6)
где а — угол наклона тяжа к горизонту.
Из конструктивных соображении, учитывая тяжелые
условия эксплуатации, не следует назначать диаметр
наклонного тяжа менее 16 мм.
Количество сквозных или «глухих» анкеров, прикреп-
ляющих опорный лист к стене, должно быть не менее
двух.
Глухие анкера чаще всего делают из круглых стерж-
ней диаметром 12 мм с заделкой в стене не менее 250 мм.
Сумму горизонтальных усилий, приходящихся на все
анкера, определяют из выражения
/ = N cos ос,	(3.7)
а вертикальных — формулой
// = N sin ос.
(3.8)
Крепление тяжей к стене с помощью сквозных или
«глухих» анкеров и шайба сквозных анкеров должны
быть рассчитаны из условия их прочности на срез, смятие,
изгиб, растяжение и выдергивания из стены, а также на
смятие кладки под шайбой.
Прочность сквозных и «глухих» анкеров на срез оп-
ределяется из формулы
> Д777(^тГ™Г.	О 9)
где dt,— диаметр анкера; /?/м— расчетное сопротивление
анкера срезу, определяемое по Нормам [6];	— коэффи-
циент условий работы соединения, принимаемый равным
0,9 [6]; п — число анкеров в соединении.
Прочность сквозных и «глухих» анкеров на смятие
рассчитывается по формуле
d„ tn),
(3.10)
где /?вр — расчетное сопротивление смятию планки узла
соединения тяжа с анкерами, определяемое по 11ормам [6].
Для тяжей анкеров применяют обычно сталь марки СтЗ,
поэтому можно принять /?вр = 200 МПа; / — толщина
планки.
Прочность анкеров на изгиб можно определить по
ор иенти ровочIi ой зависи мости
d„ > :42,5Hlu/(R^n),
(3.11)
где — длина «глухого» анкера! или половина! толщины
стены [2] при сквозных анкерах.
Прочность сквозного или «глухого» анкеров на! рас-'
тяжение можно определить из формулы
d„ > л/6,257'/(/?д1 гт).
(3.12)
Расчет «глухого» анкера на выдергивания из каменной
стены можно сделать по условию
1„ > /\2п (R," + О,88цо0)],
(3.13)
где 1а — глубина! заделки анкера в стену; Rsq — расчетное
сопротивление кладки срезу по неперевязанному сечению
[5]; 5—коэффициент, равный 1,0 для полнотелого камня
и 0,5 для камней с вертикальными пустотами; ц— ко-
эффициент трения по шву кладки, принимаемый равным
0,7; а0— нормальное напряжение в кладке при наимень-
шей расчетной нагрузке, определяемой с коэффициентом
надежности yf = 0,9.
Расчет «глухого» анкера на! выдергивание из бетонной
стены можно произвести по приближенной зависимости
/„ >
(3.14)
Размеры шайб сквозных анкеров зависят от прочности
на смятие кирпичной кладки или бетона! стеновой панели
и условий работы шайбы на изгиб. Размер сторон квад-
ратной шайбы определяется из условия
1Ш > 'ГГ/Rji,
(3.15)
где Re — расчетное сопротивление местному смятию (сжа-
тию), равное для стен из каменной кладки Rc = 1,5/? [5],
для стен из тяжелого бетона! Rc = 1,5 Rn и для легкого и
ячеистого бетонов Rc = 1,2/?в [7J.
60
Толщина шайбы /и, из условия сс прочности находится
по формуле
С > <т - rt„)2 (2L. + я„)/(4/„а„/?Л«) •	(3.16)
где а„— размер гайки анкера, который можно принять
равным 1,7л.
Количество «глухих» анкеров при отсутствии наклон-
ных тяжей (рис. 3.4) определяется из условия их растя-
жения, изгиба и вырыва из стены с использованием
формул (3.9)—(3.18).
В этих формулах за /7 следует принимать
Н =
(3.17)
Максимальное значение горизонтального усилия, при-
ходящееся на один анкер Тъ определяют по большему
из значений
7’, > (h - s„)
(3.18)
Г, > 3^/t/^/(8/72).
Сечение вертикальных уголков и подкосов (рис. 3.5)
определяется из условий максимально допустимой гиб-
кости:
/0// < 200.
(3.19)
Крепить к стене вертикальный уголок рекомендуется
«глухими» анкерами диаметром 12 мм и длиной не менее
250 мм.
Расстояние между «глухими» анкерами должно быть
не более 40/, где /—радиус инерции сечения уголка.
Элементы дополнительного кронштейна и его крепле-
ния (рис. 3.7) должны быть рассчитаны на вертикальное
усилие, приложенное к концу кронштейна и определяемое
выражением
W = 3^/2/(16/4),	(3.20)
где /| — длина усиливаемого кронштейна; /2 — расстояние
между осями консольных балок; 1Л — вылет дополнитель-
ного кронштейна.
61
Обычно элементы дополнительного кронштейна опре-
деляются конструктивно. Количество анкеров у кронштей-
на должно быть не менее четырех.
Сечение всей дополнительной арматуры и «глухих»
анкеров, прикрепляющих ее к стене, при усилении кон-
сольной плиты по схеме, изображенной на рис. 3.6, оп-
ределяется по усилию
W = ql£
/(1.8/г),
(3.21)
где h — толщина плиты балкона.
При усилении балконной плиты снизу по схеме, изо-
браженной на рис. 3.8, сечение дополнительной арматуры
и крепление ее к плите с помощью болтов рассчитывается
на усилие
N = ql^/(7f2h\
(3.22)
где /3 — расстояние в свету между консольными балками;
h — толщина плиты балкона.
Литература
1.	ГроздовВ.Т. Усиление строительных конструкций/
ВИТУ. — СПб, 1997.— 264 с.
2.	КолодейА.П., Ханин Г. Ф., Цейтман III. Ю. Конструкции
выступающих частей на фасадах зданий, их содержание
и ремонт. — М.: Изд-во мин. коммунального хозяйства
РСФСР, 1962. — 199 с.
3.	Кузнецов Д. В. Архитектурные конструкции гражданских
зданий: балконы, лоджии, эркеры. — Киев, «Буд1вельник»,
1979. — 46 с.
4.	Михайловский И. Б. Архитектурные формы античности. —
М.: Изд-во академии архитектуры СССР, 1949. — 248 с.
5.	СНиП 11-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.—
М.: Стройиздат, 1983. — 40 с.
6.	СНиП П-23-81*. Стальные конструкции. — М.: Стройиздат,
1989. — 96 с.
7.	СНиП 2.03.02-84*. Бетонные и железобетонные конструк-
ции. — М.: Стройиздат, 1989. — 80 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.	Устройство новых, расширение и перемещение
существующих проемов в кирпичных стенах
при реконструкции зданий
1.1.	Общие положения ...................... 3
1.2.	Устройство новых, расширение и переме-
щение существующих проемов в кирпичных
ненесущих стенах........................... 4
1.3.	Устройство новых, расширение и переме-
щение существующих проемов в кирпичных
несущих стенах............................ 14
1.4.	Удаление простенка или замена его колон-
ной ...................................... 17
2.	Устройство стальных связей в каменных и
крупнопанельных зданиях для повышения их
пространственной жесткости
2.1.	Общие положения ..................... 19
2.2.	Назначение и конструкция стальных связей
при наличии трещин в стенах каменных и
крупнопанельных зданий ................... 20
2.3.	Расчет сечений стальных тяжей и элемен-
тов их креплений.......................... 29
3.	Ремонт и усиление балконов
3.1.	Конструкции балконов................. 43
3.2.	Дефекты балконов..................... 46
3.3.	Методы ремонта и	усиления балконов .	48
3.4.	Расчет несущей способности элементов уси-
ления балконных плит и балок............	56
Вячеслав Тихонович Гроздов
НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ
РЕМОНТА
И РЕКОНСТРУКЦИИ
ЗДАНИЙ
Рецензенты
член-корреспондент МАНЭБ,
кандидат технических наук,
доцент С. А. Платонов
(инспекция ГАСН г. Санкт-Петербурга),
кандидат технических наук
Н. Н. Левковский (ВИТУ)
Компьютерная верстка И. Л. Актанова
Корректор С. В. Николаева
ДР № 063737 от 30.10.94. Подписано и печать 29.10.99.
Формат 84х108/з2- Гарнитура литературная.
Печать офсетная. Печ. листов 2,25. Заказ № 202. Тираж 500 экз.
Отпечатано с готовых диапозитивов
в типографии ООО «Сонар»
196191, Санкт-Петербург, ул. Бассенная. том 19