Общие положения. Необходимость ремонта или усиления возникает при обнаружении ограниченно работоспособного или неработоспособного технического состояния конструкции и определяется:

- наличием недопустимых дефектов и повреждений (см.п.9.3), в результате чего не обеспечиваются требования прочности, жесткости и соответствия условиям экс­плуатации;

- повреждением воздействиями стихийного характера;

- изменением условий эксплуатации (п.9.2), связанных с изменением габаритов здания, нагрузок, расположения оборудования, интенсификацией технологиче­ского процесса при реконструкции и др.

При производстве работ по восстановлению несущей способности либо других качеств конструкции или работ по усилению, как правило, неизбежны некоторые ограничения технологического процесса и даже его остановка, что приводит к опре­деленным экономическим потерям. Поэтому усиление или восстановление первона­чальной проектной несущей способности конструкций является крайним средством достижения нормальных условий эксплуатации, когда этой цели нельзя достичь ни за счет выявленных резервов несущей способности, ни путем уменьшения постоян­ных или временных нагрузок, действующих на конструкцию (замена ограждающих конструкций на более легкие, ограничение грузоподъемности кранов, хода тележки, сближения кранов, изменения расположений кранов в пролетах цеха).

Выбор оптимального варианта усиления производится на основании сравнения нескольких конкурентноспособных вариантов с учетом возможного экономического ущерба от помех технологическому процессу, а также по критерию технологичности и сроков производства работ. Усиление может быть аварийным, временным, капи­тальным, перспективным. Аварийное усиление производится в экстремальных си­туациях для срочного восстановления несущей способности, принимая при этом наиболее простые конструктивные и технологические решения, рассчитанные на короткий срок эксплуатации до капитального восстановления. Временное усиление осуществляется в том случае, если необходимо обеспечить в плановом порядке нор­мальную эксплуатацию до начала капитального усиления. Капитальное усиление применяется для решения текущих задач при реконструкции зданий и сооружений. Перспективное усиление необходимо в тех случаях, когда на конструкцию в период ее эксплуатации предполагается увеличение технологической нагрузки и другие из­менения условий эксплуатации.

Способы усиления разделяются по степени нагруженности и по конструктивному признаку.

По степени нагруженности усиление конструкции может производится: под пол­ной нагрузкой, с частичной разгрузкой, с полной разгрузкой.

Первый способ является наиболее сложным и ответственным видом усиления, требует детального обследования сохраняемой конструкции, надежной оценки ее напряженного состояния и специальных приемов усиления, позволяющих эффек­тивно включить элементы усиления в работу существующей конструкции.

Второй способ наиболее распространен и предполагает отсутствие во время уси­ления какой-либо временной нагрузки, например, снеговой, крановой и т.п.

Усиление с полным снятием временной нагрузки (с полной разгрузкой) приме­няется либо при аварийно-восстановительных работах, либо для конструкций (например, подкрановых), для которых основной является полезная нагрузка.

Классификация основных способов усиления приведена в табл.9.14.

Усиление конструкций может быть выполнено одним или одновременно не­сколькими способами.

Соединения элементов усиления с существующими конструкциями выполняются на сварке или болтах, в том числе высокопрочных.

В конструкциях, работающих в условиях низких климатических температур на циклические или динамические нагрузки, присоединение элементов предпочтитель­но осуществлять с помощью болтов.

Сталь для элементов усиления следует назначать по СНиП [1] с учетом механиче­ских характеристик стали усиливаемой конструкции. Качество новой стали не долж­но быть ниже качества старой.

Проектирование усиления должно обязательно производится с учетом монтажной технологичности, что обусловлено стесненностью пространства из-за наличия суще­ствующих конструкций, коммуникаций, оборудования, необходимостью совмещать монтажные работы с технологическим процессом предприятия, сжатыми сроками работ по усилению, ограниченным выбором монтажных механизмов и др.

Разработке проекта восстановления, усиления или реконструкции зданий и со­оружений должна предшествовать оценка технического состояния существующих конструкций (п.9.5).

В случае, если материалов обследования конструкции недостаточно для оценки ее технического состояния, необходимо проводить испытание фрагментов или всего каркаса здания (сооружения).