Дефекты и повреждения металлических конструкций

Прогоны. Прогибы в плоскости наибольшей жесткости и в плоскости скатной составляющей превышают нормативные значения. Основной причиной этих повреждений является превышение фактических (посто­янной и снеговой) нагрузок над проектными. Причиной значительных смещений в плоскости скатной составляющей также может служить от­сутствие тяжей или плохое их закрепление. В условиях средне- и сильно­агрессивной среды возможны коррозионные повреждения.

Стропильные фермы. Основные дефекты и повреждения показаны на рис.9.1. Наиболее часто наблюдается искривление стержней в плоско­сти и из плоскости фермы. Большую опасность (из-за возможности поте­ри устойчивости) представляют искривленные сжатые стержни. Если ко­личество искривленных растянутых и сжатых стержней примерно одинаково, то можно считать, что эти искривления — дефекты, вызванные ос­таточными сварочными деформациями, а также случайными механическими воздействиями при перевозке и монтаже ферм. Если, больше искривлено сжатых стержней, то это свидетельствует о том, что ' искривление — результат работы под нагрузкой, и несущая способность поврежденных сжатых стержней не обеспечена. Причиной может быть превышение нагрузок или недостаточное сечение элемента.

Весьма опасным дефектом с угрозой аварии является трещина в фа­сонке стропильной фермы, которая может появиться при изготовлении, перевозке и монтаже. Условия, способствующие появлению трещины:

недостаточный зазор (< 40 мм) между торцом уголка решетки и поясом фермы, обварка торца уголка, применение для фасонки кипящей стали.

Отсутствие или недостаточное количество соединительных прокла­док между уголками, внеузловое опирание прогонов или панелей покры­тия, расцентровка стержней решетки в узлах ферм также могут представ­лять серьезную угрозу и требуют проверки расчетом.

Балки покрытий и перекрытий. Характерный дефект — недопус­тимый (больше установленного нормами) прогиб балок, вызванный пре­вышением фактической нагрузки над проектной.

Подкрановые балки. Основные дефекты и повреждения подкрановых балок показаны на рис.9.2. Наиболее характерное повреждение балок — трещины в верхнем поясном шве и околошовной зоне. Эти трещины носят усталостный характер. Появлению их способствуют непровары швов, эксцентриситеты рельса, удары колес крана на стыках рельсов, имеющих зазоры и перепа ды высот. Во многом состояние подкрановых балок зависит от состояния мостовых кранов: перекос путей и крана в вертикальной плоскости при водит к увеличению вертикального давления колеса, а перекос крана в го ризонтальной плоскости приводит к увеличению горизонтальной попе речной силы на колесе. Остальные повреждения (вырезы, вмятины пояс ных листов и т.д.) являются, как правило, результатом некачественной эксплуатации.

Связи. Основные повреждения связей по покрытию: искривление и вырезы элементов, отсутствие болтов крепления связей к фермам. Все это результат низкого качества монтажа и эксплуатации конструкций. Опас­ны повреждения горизонтальных поперечных связей по нижним поясам стропильных ферм в торцах здания, воспринимающих ветровую нагруз­ку. Отсутствие или повреждение распорок по верхним поясам стропиль­ных ферм под фонарем увеличивает расчетную длину сжатого пояса фер­мы из плоскости и может привести к потери устойчивости пояса и аварии фермы. К искривлению сжатой опорной панели нижнего пояса стропиль­ных ферм из плоскости может привести отсутствие распорок по нижним поясам ферм, закрепляющих опорную панель нижнего пояса из плоско­сти, при жестком сопряжении ригеля с колонной. Повреждения верти­кальных связей между колоннами (местные прогибы, искривления) могут быть результатом случайных механических воздействий при монтаже и эксплуатации. Особенно опасно повреждение и разрушение вертикаль­ных связей между нижними частями колонн, что может быть результатом значительных продольных воздействий от мостовых кранов (при тормо­жении кранов, ударов об упоры), а также вследствие температурных воз­действий.

 

20 Конструктивные решения подкрановых балок

Типы сечения подкрановых балок зависят от нагрузки, пролета и режима работы кранов. При пролете до 6 м и кранах малой грузоподъемности (до 10т), для балок можно использовать прокатные двутавры типа Ш. При большей грузоподъемности (до 50 т) при кранах режима работы 1К 5К также можно применять прокатные двутавры, но для восприятия горизонтальных поперечных нагрузок их необходимо усилить листом или уголками (рис. 2а), либо принять несимметричное сварное сечение с усиленным верхним поясом (рис. 2б). Для больших пролетов и грузоподъемностей кранов применяют сварные двутавровые балки с горизонтальной тормозной конструкцией (рис. 2в). При кранах грузоподъемностью до 50 т рациональны балки составного сечения из широкополочных тавров с тонкой стенкой – вставкой (рис. 2г). Высокая интенсивность работы кранов особого режима работы часто приводит к появлению повреждений в верхней зоне стенки подкрановых балок. В таких балках для снижения уровня местных напряжений в стенке, возникающих от внецентренного приложения крановой нагрузки, целесообразно увеличить крутильную жесткость верхнего пояса путем постановки вертикальных или наклонных элементов (ламелей) (рис. 2 д) или использовать двухступенчатые сечения (рис. 2 е). Применение под краны особого режима работы балок из широкополочных тавров (рис. 2ж) также позволяет повысить их долговечность, поскольку в этом случае сварной шов, являющийся концентратором напряжений и источником остаточных сварочных напряжений, переносится в менее напряженную зону стенки. Повышенной долговечностью отличается также решение подкрано­вых балок со сменной верхней частью из широкополочного двутавра. прикрепляемой на высокопрочных болтах (рис. 2и ).

Рис. 2.62. Типы сечении сплошных подкрановых балок: а — прокатные двутавры; б — несимметричный составной двутавр; в — симметричный составной двутавр с тормозной конструкцией; г— составное сечение с поясами из тавров, д— то же, с усиленым-верхним поясом; е — двухступенчатое сечение; ж — сечение со сменной верхней частью; и — двутавровое клепаное сечение.

Клепаные балки тяжелее сварных "и более трудоемки в изготовлении. Однако благодаря более высокой долговечности их применяют в зданиях заводов черной металлургии с кранами особого режима работы. Возмож­но применение балок с поясными соединениями на высокопрочных бол­тах.

При пролете балок до 12 м и кранах режимов работы 1К — 6К грузо­подъемностью до 50 т для восприятия горизонтальных поперечных сил достаточно развить сечение верхнего пояса (см. рис. 2.62, а, б). При боль­ших пролетах балок и для кранов грузоподъемностью 50 т и более устана­вливают специальные тормозные конструкции, тормозные балки или фе­рмы. Фермы экономичнее по расходу стали, но сложнее в изготовлении и монтаже, поэтому при ширине тормозных конструкций (расстояние от оси балки до наружной грани тормозной конструкции на крайних рядах или до оси смежной балки на средних рядах) до 1,25 м обычно применяют тормозные балки со стенкой из рифленого листа толщиной 6 — 8 мм (рис. 2). Применяют также тормозные балки, выполненные из гнутого листа (рис. 2б). Для крайних рядов поясами тормозной балки являются верхний пояс подкрановой балки и окаймляющий швеллер или пояс вспомо гательной фермы. При пролете балок 12 м наружный пояс крепят к стойке фахверка. Для того чтобы горизонтальные смещения балок не передавались на стену здания, это крепление выполняют с помощью листового шарнира (рис. 2а). По средним рядам поясами тормозной балки являются верхние пояса балок смежных пролетов (рис. 2г, д).

Листы тормозных балок приваривают к поясам сплошным швом с подваркой с нижней стороны или крепят на высокопрочных болтах. Для обееспечения местной устойчивости и предотвращения случайных прогибов тормозные листы снизу укрепляют ребрами жесткости. При ширине тормозных конструкций более 1,25 м целесообразно применение тормозных ферм (рис. 3).

Рис. 2 Тормозные балки: а,б,в- по крайним рядам; г, д — по средним рядам: / — листовой шарнир; 2 — ребро жесткости, 3 — вспомогательная ферма, 4—связевая ферма

 

а —тормозная ферма по крайнему ряду; б — то же, по среднему ряду; в — связевая ферма по нижним поясам балок

31 Конструктивные элементы, из которых состоит здание, в соответст­вии с их назначением делят на две группы: несущие и ограждающие кон­струкции. Несущие конструкции воспринимают все действующие на зда­ние нагрузки с передачей их через фундаменты на основание. Ограждаю­щие конструкции защищают здание от внешних атмосферных воздейст­вий, изолируют происходящие в здании процессы и работающих в нем людей от внешнего пространства, обеспечивая оптимальные технологи­ческие и санитарно-гигиенические условия. Некоторые конструктивные элементы, например профилированный настил, сочетают в себе несущие и ограждающие функции. Такие элементы мы будем относить к несущим или к ограждающим в зависимости от контекста.

Конструктивные схемы здания с объединением несущих конструк­ций в единую самостоятельную систему каркас называют каркасными. Здания, где функции несущих элементов выполняют стены, называют бескаркасными.

По способу восприятия горизонтальных воздействий схемы каркасов подразделяют на рамные, связевые и рамно-связевые. Наибольшее рас­пространение в одноэтажных и малоэтажных зданиях получила рамно-связевая схема с рамами в поперечном направлении и с вертикальны­ми связями — в продольном. Связевые схемы часто применяют в карка­сах высотных зданий.

Каркас и ограждающие конструкции здания. Элементы каркаса

Несущие элементы каркаса показаны на рис. 1.1. Основу рамно-связевого каркаса составляют поперечные рамы, которые размещают вдоль здания друг за другом обычно с одинаковым расстоянием, называемым шагом рам. На ригели рам опирают прогоны, по которым укладывают профилированный настил или другие несущие конструкции кровли. При беспрогонном решении покрытия пролет между рамами перекрывают крупноразмерными панелями, совмещающими в себе несущие и ограждающие функции. Стеновые панели крепят к горизонтальным ригелям (на рисунке не показаны), которые, в свою очередь, прикрепляют к стой­кам рам и к стойкам фахверка.

Поперечные рамы воспринимают и передают на фундаменты все вер­тикальные нагрузки и горизонтальные нагрузки, действующие в их плос­костях. Вертикальные постоянные нагрузки (от собственного веса гидро­изоляционного ковра, утеплителя, профилированного настила, прого­нов) и временные нагрузки от веса снегового покрова, отложений произ­водственной пыли передаются на прогоны, а затем трансформируются в сосредоточенные силы Р с передачей их на ригели рам. Горизонтальная ветровая нагрузка с наветренной стороны здания q_W передается от стено­вых панелей на стойки рам; с подветренной стороны действует аналогич­ная нагрузка меньшей интенсивности (на рисунке не показана). В произ­водственных зданиях, оборудованных мостовыми кранами, кроме того, в зоне работы крана на поперечные рамы будут передаваться вертикальные нагрузки от веса крана с грузом и горизонтальные инерционные силы, возникающие при разгоне и торможении тележки крана с грузом (силы поперечного торможения).

Ветровая нагрузка на торец здания передается на стойки торцового фахверка. В местах сопряжения этих стоек с ригелем рамы действуют со­средоточенные силы W, численно равные опорным реакциям стоек в верхних узлах. Для восприятия этих сил устраивают ветровую ферму пу­тем объединения ригелей соседних рам с помощью диагональных связей.

 

 

 

33 ПРОГОНЫ

Прогоны воспринимают нагрузку от кровли и передают ее на стро­пильные конструкции. Прогоны бывают сплошного сечения и решетча­тые. Сплошные прогоны тяжелее решетчатых, но значительно проще в изготовлении и монтаже. Они применяются при шаге ферм 6 м. Сплош­ные прогоны обычно изготовляются из прокатных швеллеров, реже из.двутавров. Более рациональны прогоны из гнутых профилей швеллер­ного, С-образного и Z-образного сечения (рис. 13.8). Такие прогоны мо­гут иметь развитую высоту при тонкой стенке: Для обеспечения местной устойчивости полок устраивают отгибы.

Решетчатые прогоны

Решетчатые прогоны могут иметь различные конструктивные реше­ния (рис. 13.10, а—в). Недостаток решетчатых прогонов — большое число элементов и уз­ловых деталей и связанная с этим высокая трудоемкость изготовления. Поэтому наиболее целесообразен трехпанельный прогон, принятый в качестве типового. Верхний пояс этого прогона из двух швеллеров. Эле­менты решетки из одиночного гнутого швеллера. Раскосы прикрепля­ются к верхнему поясу на дуговой или контактной сварке (рис. 13.10, г). Такое решение существенно упрощает изготовление и обеспечивает достаточную боковую жесткость.

Решетчатые прогоны рассчитывают как фермы с неразрезным верх­ним поясом. Верхний пояс при этом работает на сжатие с изгибом (в одной плоскости, если отсутствует скатная составляющая нагрузки, или в двух плоскостях), остальные элементы испытывают продольные уси­лия.

 

 

 

Рис. 13.8. Типы сечения прогонов а—прокатные; б—гнутые; в — составные (по коньку и в ендовах); г — перфориро­ванные (сквозные).

 

Рис. 13.10. Решетчатые прогоны пролетом 12 м, а—в — схемы прогонов; г — узлы трехпанельного прогона

 

37 Общие сведения

Одной из эффективных форм пространственных конструкций являются купола. Наиболее рациональными они оказываются при перекрытии больших пролетов. Так, если плоскостные конструкции пролетом до 40 м по металлоемкости еще могут конкурировать с купольными, то с увеличением пролета преимуществово купольных очевидно. Эффективность этих конструкций возрастает с увеличением пролета и не случайно, что большинство покрытий более 200 м являются купольными. Велики и композиционные возможности таких конструкций. Они позволяют перекрывать здания универсального назначения, создавать прекрасные образцы архитектурного творчества.

В 20 веке значительней вклад в развитие купольных конструкций внесли Ледерер, Маковский, Отто, Райт, Фуллер, Туполев М. С.

Купола — распорные системы, имеющие в своем составе, как правило, три основных конструктивиых элемента: нижний опорный контур,оболочку, верхний опорный контур (рис. 6.1).

Рассмотрим основные типологии металлических куполов:

а) по конструкции: ребристые, ребристо-кольцевые, ребристо-коль­цевые со связями, сетчатые, пластин­чатые;

б) по форме (рис. 6.2): сфериче­ские, эллиптические, стрельчатые, зонтичные и другой формы;

в) по стреле подъема: подъемистые (высокие) купола, при стреле подъема 1/2... 1/5 диаметра и пологие, при высоте подъема 1/5 диаметра.

Ребристые купола (рис. 6.4) состоят из отдельных плоских ребер, поставленных в радиальном направлении. При прямолинейных ребрах образуются пирамидальные или конические купола. Верхние пояса ребер составляют поверхность купола, в его вершине они примыкают к верхнему кольцу.

Ребристо-кольцевые купола (рис. 6.5). Устройство и включение в работу конструкции кольцевых прогонов приводит к созданию ребристо-кольцевой схемы. Последние могут быть использованы как затяжки купола. В этом случае кольца не только работают на местный изгиб от нагрузок кровли, но и воспринимают нормальные усилия от ребер купола, а в случае жесткого сопряжения колец с ребрами — и изгибающие моменты. Однако вследствие малой жесткости колец и ребер в плоскостях, касательных к поверхности купола, влиянием жесткости узлов можно пренеб­речь и считать, что кольца примыкают к ребрам шарнирно.

Ребристо-кольцевые купола со связями (рис. 6.6) представляют со­бой дальнейшее увеличение связности системы, пространственности ра­боты, путем введения в конструкцию раскосов между ребрами.

Сетчатые купола образуются, если в ребристо-кольцевом куполе со связями увеличивать связность системы вплоть до образования кресто­вых связей в каждой ячейке купола, именно такую конструкцию пред­ставляет купол Швеллера (рис. 6.7), являющийся одним из первых сетча­тых куполов.

Пластинчатые купола собирают из металлических пластин (пане­лей), которые имеют выштампованные ребра жесткости, связанные меж­ду собой по контуру сваркой или узловыми соединениями.

Рис. 6.1. Конструктивная схема купола;

/—верхний опорный контур; 2—оболочка 3 —нижний опорный контур

Рис. 6.2. Формы куполов: а - план сферического купола; б — поперечный разрез сферического купола; в — план эллиптического купола; г — поперечный разрез эллиптического купола; д — стрельчатый купол; е — план зонтичного купола;.ж-—вид зонтичного купола

 

41 Усиление балок

Увеличение сечений балок для эффективного использования металла усиления целесообразно располагать элементы усиления симметрично по возмож­ности дальше от центра тяжести сечения балки (рис. 9.11, а, б).

При опирании настила на верхний пояс могут быть применены схемы в...к (ряс. 9.11). Если стенки балок укреплены ребрами жесткости, то про­ще выполнить усиление по схемам д. е (рис. 9.11). Вариант, представлен­ный на рис. 9.11, ж, целесообразен, когда требуется увеличить не только несущую способность балки, но также обеспечить местную прочность и устойчивость стенки. Несимметричное усиление (рис. 9.11, и) позволяет весьма незначительно повысить несущую способность и может быть при­менено при небольшом увеличении нагрузок и опирании настила но верхнему поясу. Если настил опирается на нижний пояс, то можно при­нять вариант (рис. 9.11, к). Достоинство способа усиления увеличением сечения — возможность его использования при ограниченной строитель­ной высоте. Недостаток - большая длина сварных швов.

В подкрановых балках без тормозных конструкций при небольшом (до 10 %) увеличении крановых нагрузок может быть использована схема а (рис.9.12), а при большем увеличении нагрузок — схема б. При усиле­нии подкрановых балок с тормозными конструкциями возможно приме­нение схем виг (рис. 9.12). Если усиление произведено по схеме в (рис, 9.12), то для обеспечения постоянного уровня головки рельса лист усиле­ния верхнего пояса нужно устанавливать по всей длине балки. Вариант <» можно применить при недостаточной прочности и устойчивости стенки. Для обеспечения плотного сопряжения листов и предотвращения выпу­чивания при сварке их стягивают болтами.

Показанные на рис. 9.13, а...и варианты усиления способом измене­ния конструктивной схемы можно применить как для балок покрытий (или перекрытий), так и для подкрановых балок. Достаточно просто и эф­фективно усиление превращением разрезных балок в неразрезные, что нe увеличивает строительной высоты, но требует свободного доступа к уз­лам сопряжения балок (рис. 9.13, а). Варианты б и в—усиление поста­новкой дополнительных опор в виде подкосов. Расход стали на короткие подкосы меньше, чем на длинные, но при этом в колон­нах при разной загрузке балок возникают дополнительные из­гибающие моменты от горизон­тальных составляющих усилий в подкосах. Избежать этого можно постановкой затяжек (рис. 9.13, г). Схема д позволяет произво­дить усиление без разгрузки не­зависимо от уровня напряжений в балках, но применить ее удает­ся не всегда по технологическим причинам. Варианты усиления (рис. 9.13, в, ж, и) увеличивают строительную высоту балок. Эф­фективность их возрастает с при­менением предварительного на­пряжения шпренгелей(рис. 9.13, е, ж) и затяжки (рис. 9.13, к).

В последние годы при рекон­струкции и ремонтах жилых и общественных зданий применя­ют монолитные железобетонные покрытия со стальным профили­рованным настилом. Профилированный настил укладывают по верхним поясам существующих (или вновь устанавливаемых) металли­ческих балок (рис. 9.14). Он может быть использован как несъемная опа­лубка, а при обеспечении восприятия сдвигающих сил между настилом и бетоном — и в качестве внешней арматуры плиты. В качестве внешней арматуры монолитных железобетонных плит рекомендуется использо­вать стальной профилированный настил с выштампованными рифами. Толщина бетонной полки плиты пе­рекрытия над профилированным настилом должна быть не менее 30 мм, а при отсутствии в конструкциях пола бетонной стяжки — не менее 50 мм. Длину пролета плиты обычно принимают в пределах 1,5...3 м. Стальной профилированный настил, используемый в качестве арматуры железобе­тонной плиты, должен быть оцинкованным или иметь другое покрытие, обеспечивающее его коррозионную стойкость. Не допускается использо­вать стальной профилированный настил в качестве внешней арматуры железобетонной плиты при повышенной влажности и химической агрес­сии среды.

Огнестойкость однопролетных плит перекрытий с открытой снизу внешней арматурой в виде стального профилированного настила состав­ляет 30 мин, многопролетных неразрезных плит перекрытия при располо­жении верхней арматуры по всей длине пролета—45 мин [10].

Рис. 9.14. Схема монолитного железобетонного перекрытия со стальным профилиро­ванным настилом: / — балка перекрытия; 2 — стальной профилированный настил; 3 — монолитная железобетонная плита; 4 — арматурная сетка; 5 — самонарезающие болты

 

Рис. 13.16. Узел опираиня стропильной фермы на колонну сбоку в—общий вид; б, в—варианты крепления верхнего пояса ори жестком соединении ригеля с колонной

 

42 Усиление стропильных ферм

Сечения стержней стропильных ферм, усиленных способом увеличе­ния сечений, представлены на рис. 9.15..При проектировании усиления элементов желательно сохранить положение центра тяжести сечения стержня. Этому условию соответствуют усиления по схемам рис. 9.15, в, д. е, ж. Если в результате усиления расцентровка превышает 1,5 % высо­ты сечения стержня, его необходимо рассчитывать как внецентренно сжатый. При усилении искривленных сжатых стержней целесообразно располагать элементы усиления таким образом, чтобы увеличить радиус инерции сечения и уменьшить эксцентриситет приложения силы (рис. 9.15, а, б, г). В сжатых стержнях элементы усиления можно не заводить на фасонки, если обеспечена прочность неусиленных стержней. Элементы усиления растянутых стержней необходимо завести на фасонки на длину, достаточную для передачи воспринимаемого этими элементами усилия. Наиболее удобно усилить стержень по типу б (два шва, выполняемые в нижнем положении), но при этом заметно смещается центр тяжести сече­ния. Кроме того, при необходимости завести уголок на фасонку требует­ся устройство в нем прорези.

Способом изменения конструктивной схемы можно усилить как от­дельные стержни, так и ферму в целом. На рис.9.16, а показано усиление сжатых стержней ферм постановкой шпренгелей, уменьшающих расчет­ную длину стержней в плоскости фермы. Такой метод усиления повыша­ет устойчивость стержней только в плоскости фермы и его можно исполь­зовать при незначительном увеличении усилий в стержнях или при ис­кривлении стержня в плоскости фермы. Растянутый пояс фермы можно усилить предварительно напряженной затяжкой (рис. 9.16, б).

Рационально применять способы изменения конструктивной схемы, повышающие несущую способность нескольких или всех стержней фер­мы. Применение этого метода целесообразно при значительном увеличе­нии нагрузок на всю конструкцию. Возможности регулирования усилий возрастают с применением предварительного напряжения. При исполь­зовании способа изменения конструктивной схемы в целях усиления фер­мы обычно не удается обойтись без усиления некоторых стержней спосо­бом увеличения сечений. Их рациональное сочетание приводит к наибо­лее экономичным по расходу стали и трудоемкости изготовления конст­руктивным решениям.

Наиболее просто изменить конструктивную схему стропильных ферм можно обеспечив неразрезность их на опорах. В результате уменьшаются усилия в средних панелях поя­сов ферм, но увеличиваются в опорных раскосах у неразрез­ных опор. В опорных панелях нижнего пояса возможно по­явление сжатия. Эффективно включение в работу стропиль­ных ферм фонарей, располо­женных по средним рядам колонн. При этом может потребоваться усиление элементов фонарей. На рис, 9.17, а...д приведены способы изменения конструктивной схемы с помо­щью вновь устанавливаемых элементов. При наличии свободного пространства под фермой целесообразно применить схему а с передачей ежи мающего усилия от наклонных элементов шпрингеля на растянутый пояс Если в здании имеются мостовые краны, можно уменьшить высоту шпренгеля (схема б), но при этом эффективность усиления снижается. В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, перспективно применение комбинированных систем с использования гибких элементов (вант, гибких и жест ких нитей с подвесками). К числу достоинств этих систем относится ис пользование элементов, работающих на растяжение, а также проведениe работ по усилению в условиях, не ограниченных действующим производством. Недостатки: необходимость вскрытия кровли и последующее обеспечение ее водонепроницаемости, сложность восприятия распора. При ус­тановке новых или повышении грузоподъемности существующих подвесных кранов целесообразно установить вертикальные связи между фермами по всей длине (схема д). Эти связи перераспределяют нагрузку от подвес­ных кранов между фермами, снижают усилия в стержнях ферм.

 

43 Усиление колонн

Усиление колонн требуется при большом увеличении нагрузок. Как и для других конструкций, усиление колонн может быть выполнено методом увеличения сечения и изменением конструктивной схемы рис 9.18, а... и. При усилении центрально-сжатых колонн целесообразно не смещать центр тяжести усиленного сечения от линии действия продольной силы,.поэтому для них следует принять симметричное усиление. Если несущая способность колонн определяется устойчивостью относительно оси у, то рационально усиление по схемам а, б. Если несущая способность колонн определяется устойчивостью относительно оси х, то рационально прини­мать схемы усиления 6, в, г.

При усилении внецентренно сжатых колонн с преобладающими мо­ментами одного знака целесообразна несимметричная схема усиления со смещением центра тяжести усиленного сечения в сторону действия мо­мента (схемы д, е). Если моменты различных знаков близки по абсолют­ной величине, то так же как и для центрально-сжатых колонн следует ис­пользовать симметричные и близкие к ним схемы Усиления (ж. и).

Усиление колонн способом увеличения сечения достаточно эффек­тивно и может выполняться практически при любом повышении нагру­зок. Однако большая протяженность швов, необходимость в отдельных случаях разборки стенового ограждения, устройства подмостей по всей высоте колонны повышают трудоемкость работ по усилению. Наиболее просто изменить конструктивную схему колонны можно установкой распорок между колоннами (рис.9.19, б). В результате уменьшается расчетная длина колонны из плоскости рамы. Применение этой схем 1.1 ограничено незначительным повышением нагрузок и имеет смысл в случае, когда несущая способность колонны определяется ее устойчивостью из плоскости рамы. В зданиях небольшой длины (48...84 м) с жесткими торцами и кровлей малой жесткости (асбоцементные листы по прогонам) к изменению конструктивной схемы приводит устройство жесткого диска к уровне нижних поясов ферм с помощью дополнительных связей по покрытию (рис. 9.19, а). В результате повышается поперечная жесткость здания. а колонну можно считать закрепленной от смещения в плоскости рамы. Повышает несущую способность колонны и установка подкосов, закреп­ляющих колонну в уровне подкрановых балок (рис.9.19, в).