Предложите план сейсмоусиления исторического кирпичного здания XIX века при сохранении фасада и интерьеров: какие современные инженерные приёмы и материалы вы примените, какие конструктивные и консервационные компромиссы допустимы?

8 Окт в 11:35
8 +6
0
Ответы
1

Ниже — практический план сейсмоусиления типичного кирпичного исторического здания XIX в., ориентированный на сохранение фасада и интерьеров. Схема даёт и инженерные приёмы, и рекомендации по материалам, а также перечень конструктивных и консервационных компромиссов, которые обычно допустимы.

Предварительная стадия — обследование и проектирование

Детальная историко‑конструктивная инвентаризация планы,разрезы,фото,материалыпланы, разрезы, фото, материалыпланы,разрезы,фото,материалы. Неразрушающие и описательные исследования: проверка состава и состояния кирпича и раствора, определение кладки одна/двухкирпичныхстенкиодна/двух кирпичных стенкиодна/двухкирпичныхстенки, обнаружение вертикальных швов, пустот, трещин; геотехническое обследование фундаментов. Динамические/сейсмические испытания и построение модельной СО выборметода:РСД/конечныеэлементывыбор метода: РСД/конечные элементывыборметода:РСД/конечныеэлементы для оценки уязвимых узлов. Определение требуемого уровня сейсмозащиты жизненнаябезопасность/ограничениеповреждений/сохранениеэксплуатационногосостоянияжизненная безопасность / ограничение повреждений / сохранение эксплуатационного состоянияжизненнаябезопасность/ограничениеповреждений/сохранениеэксплуатационногосостояния с согласованием с органами охраны памятников. Пилотные ремонтно‑консервационные вставки и испытания материалов в небольших участках.

Общий подход и принципы вмешательства

Минимальное вмешательство, обратимость/заметность вмешательства как можно ниже. Совместимость материалов дышащиерастворы—известковые/глиноземистые;избегатьпластичногоцементанавидимыхшвахдышащие растворы — известковые/глиноземистые; избегать пластичного цемента на видимых швахдышащиерастворыизвестковые/глиноземистые;избегатьпластичногоцементанавидимыхшвах. Системный подход: работать на связности конструкции диафрагмы—стены—фундаментыдиафрагмы — стены — фундаментыдиафрагмыстеныфундаменты, а не только локально. По возможности применять скрытые методы внутрипомещений,подперекрытиями,внутришвоввнутри помещений, под перекрытиями, внутри швоввнутрипомещений,подперекрытиями,внутришвов, чтобы не менять фасад.

Усиление фундаментов и основания

Если требуется — локальное усиление микроопорами/микропилами groutedmicropilesgrouted micropilesgroutedmicropiles или инъекционными сваями — минимальные вибрации и точки забивания, относительно скрытое исполнение. Подошва под новые опорные элементы должна иметь разделяющий слой/подушку для предотвращения пересмотра влагопереноса. При затруднениях: низкоинвазивный инъекционный цементный/известковый грouting для заполнения пустот и улучшения несущей способности предпочтительнее—слабогидравлическиеизвестковыерастворыпредпочтительнее — слабогидравлические известковые растворыпредпочтительнееслабогидравлическиеизвестковыерастворы.

Усиление стен кирпичнойкладкикирпичной кладкикирпичнойкладки Цель: повысить и продольную сдвиговуюсдвиговуюсдвиговую и внеплановую устойчивость без замены лицевого кирпича.

Ремонт трещин и заполнение пустот: инъекция совместимыми низкомодульными известковыми/кальциево‑силикатными растворными смесями. Эпоксидные инъекции — только в крайних случаях когданеобходимавысокаяпрочностькогда необходима высокая прочностькогданеобходимавысокаяпрочность и после согласования, т.к. необратимы и не «дышат». Шплинтование/стяжка простенка: ввод нержавеющих стержней диаметры8–16ммдиаметры 8–16 ммдиаметры8–16мм, анкерных скоб или сеток между внутренней и наружной стенками для связки двух плиток кладки; вывод анкеров скрытым способом через швы и заполнение их совместимым раствором. Наложение армо‑сетки: Near Surface Mounted NSMNSMNSM или наклеиваемая сетка из базальтового/стекловолокна BFRP/GFRPBFRP/GFRPBFRP/GFRP или тонкого CFRP — преимущество: высокая прочность/низкий вес; недостаток: неодобрение консерваторов и возможная необратимость. Применять преимущественно в скрытых/интерьерных поверхностях, добавляя поверх тонкий слой «дышащего» штукатурного покрытия. Bed‑joint reinforcement армированиегоризонтальныхшвовармирование горизонтальных швовармированиегоризонтальныхшвов — установка нержавеющих «лестничных» сеток в горизонтальные швы при частичной расшивке и повторной затирке совместимым раствором. Хорошее соотношение эффективность/волноруйничество.

Усиление диафрагм перекрытийикровлиперекрытий и кровлиперекрытийикровли

Перекрытия действуют как диафрагмы распределения сейсмических сил. В первую очередь укрепляем связь перекрытий со стенами. Усиление существующих деревянных перекрытий: установка скрытых стальных балок/ригелей или добавление новых несущих элементов в пространства между балками; фанерные/брекетные настилы брейсингбрейсингбрейсинг фиксируются к балкам для повышения жёсткости. Если замена перекрытий допустима — применять легкие клееные деревянные элементы или CLT, которые имеют хорошую отношение масса/жёсткость и благоприятны для паропроницаемости. CLT/ДГМ может быть скрыт под новым потолком. Ввод цепных связей stainlesssteelstraps/tiesstainless steel straps/tiesstainlesssteelstraps/ties по периметру в уровне перекрытий и кровли для надёжного соединения стен и предотвратить «разлёт» наружных стен.

Примыкания и узлы перегородки,окна,аркбутаны,углыперегородки, окна, аркбутаны, углыперегородки,окна,аркбутаны,углы

Угловые связи укрепляются с помощью внутренних стальных колонн/рам, встроенных в непрезентационные помещения шахты,коридорышахты, коридорышахты,коридоры, которые воспринимают усилия и при этом визуально незаметны. Оконные и дверные перемычки можно укрепить с помощью скрытых стальных перемычек, диафрагм и закладных. Для выступающих архитектурных элементов парапеты,карнизы,украшенияпарапеты, карнизы, украшенияпарапеты,карнизы,украшения — анкеровка нержавеющими шпильками, удаление нестабильных элементов и реставрация с применением лёгких реплик там, где оригинал опасен.

Кольцевые/поясные элементы

Установка скрытых поясных ringringring балок в уровнях перекрытий — цель: объединить стеновые панели. Можно использовать: тонкослойный армированный шов/бандаж из стальной балки внутри кольцевой плиты, скрытый железобетонный пояс вместовидимогобетона—залитьвпредварительноподготовленныештробыизамаскироватьсовместимымрастворомвместо видимого бетона — залить в предварительно подготовленные штробы и замаскировать совместимым растворомвместовидимогобетоназалитьвпредварительноподготовленныештробыизамаскироватьсовместимымраствором, или сборный стальной пояс. Консервативнее: укрепление по периметру с помощью металлических профильных рам, заделанных в межкомнатные помещения, без нарушения фасада.

Фасад и интерьеры — консервационные меры

Все наружные вмешательства по возможности скрыты: анкеровку выполнять через старые швы, реставрационный раствор совпадёт по цвету/фактуре. Восстановление/репрофилирование расшитых швов только известковыми растворами; избегать цементной затирки. Там, где требуется замена повреждённых фрагментов кладки — использовать аналогичный по составу и форме кирпич либо реконструированный «мягкий» кирпич с соответствующей лабораторной проверкой. Интерьеры: минимальные видимые изменения. Усиления размещать в зоне помещений технического назначения, кладовых, под потолками, в монтажных каналах. По возможности сохранить оригинальные декоративные элементы, пронумеровав и временно убрав их на время работ.

Альтернативные/специфические решения

Базовое фундаментальноефундаментальноефундаментальное решение — базовая изоляция baseisolationbase isolationbaseisolation всей конструкции: наиболее эффективный метод снижения сейсмических усилий, но очень инвазивен полнаяразборкаоснования,новаяподошва,демпферы/подушкиполная разборка основания, новая подошва, демпферы/подушкиполнаяразборкаоснования,новаяподошва,демпферы/подушки. Допустимо только при высоком приоритете безопасности и больших ресурсах; сложнее согласовать с памятником. Частичная изоляция отдельных узлов или установка демпферов/энергопоглотителей в скрытых местах например,вподваленапример, в подваленапример,вподвале — компромиссное решение.

Материалы рекомендованныерекомендованныерекомендованные

Растворы: известковые гидравлические/негидравлическиегидравлические/не гидравлическиегидравлические/негидравлические с добавками, совместимые с исторической кладкой; избегать жёсткого цемента на видимых швах. Армирование/анкеры: нержавеющая сталь AISI316AISI 316AISI316 — долговечность и коррозионная устойчивость; иногда гальванизированная сталь для скрытых элементов. FRP: базальтовое или стекловолокно BFRP/GFRPBFRP/GFRPBFRP/GFRP как более «дихучее» и дешевле; CFRP — при необходимости высокой прочности, но учитывать необратимость и вентиляцию. Микропилы/инъекции: цементные или известковые греуты, инъектируемые в основание. Дерево/CLT: для лёгких перекрытий и диафрагм при замене балок; совместимо по паропроницаемости.

Консервационные и конструктивные компромиссы чтообычнодопустимочто обычно допустимочтообычнодопустимо

Допустимо: скрытая установка стальных рам/колонн в непарадных помещениях; установка анкеров через швы; локальная замена очень повреждённых кирпичей на идентичные; установка внутренних поясных балок, если фасад не изменяется визуально; замена перекрытий на современные лёгкие конструкции при сохранении профиля и декоративного потолка восстановлениедекоративныхслоёвповерхновойконструкциивосстановление декоративных слоёв поверх новой конструкциивосстановлениедекоративныхслоёвповерхновойконструкции. Допустимо с ограничением: использование CFRP в скрытых местах; введение небольших видимых швов реставрационного характера, согласованных с охраной. НЕДОПУСТИМО: снятие/замена оригинального фасада ради установки несущих элементов; покрытие кладки непроницаемыми цементными штукатурками; сильное изменение объёмно‑планировочных решений без документирования; грубая установка видимых крупных железобетонных поясов в фасадах.

Технология работ и этапы

Согласовать проект с органами охраны, согласовать пилотные зоны. Временные опоры и распорки там, где работают со стенами/перекрытиями. Работы по фундаментам/микропилам, затем по связям стен анкера,сеткианкера, сеткианкера,сетки, далее усиление диафрагм, затем зачистка/реставрация поверхностей. Постоянный контроль качества материалов лабораторныепробылабораторные пробылабораторныепробы, мониторинг деформаций датчики,нивелированиедатчики, нивелированиедатчики,нивелирование до и после работ. Финальные консервационные работы штукатурки,покраска,восстановлениеэлементовштукатурки, покраска, восстановление элементовштукатурки,покраска,восстановлениеэлементов.

Набор мер немедленного снижения риска докапитальногоусилениядо капитального усилениядокапитальногоусиления

Закрепить/удалить опасные декоративные элементы; временно зафиксировать карнизы и парапеты. Укрепить оконные перемычки, закрепить крановые/нагрузочные элементы. Разработать аварийный план эвакуации и обеспечить мониторинг состояния здания.

Согласование и документация

Полное проектное решение с расчетами, методиками работ и схемами мест расположения анкеров/рам. Пилотные испытания и протоколы удовлетворения консервационных требований. Гарантии обратимости в пределах возможного, маркировка всех новых вставок.

Коротко о выборе стратегии: при ограниченных ресурсах и строгих требованиях по внешнему виду оптимальна связующая стратегия «укрепление стен инъекции+анкерованиеинъекции + анкерованиеинъекции+анкерование + усиление диафрагм и прочные скрытые пояса/стальные рамы». При высокой угрозе сильнаясейсмичностьсильная сейсмичностьсильнаясейсмичность — рассматривать более радикальные меры базоваяизоляцияилисерьёзныестальныерамыбазовая изоляция или серьёзные стальные рамыбазоваяизоляцияилисерьёзныестальныерамы, но с тщательным обоснованием и согласованием с охраной памятников.

Если хотите, могу:

Предложить примерную последовательность и смету работ для типичного дома количествоуровней,площадьколичество уровней, площадьколичествоуровней,площадь, Или детализировать варианты усиления для конкретного узла например,тонкостенныевыступающиекарнизы/полыедвухслойныестенынапример, тонкостенные выступающие карнизы / полые двухслойные стенынапример,тонкостенныевыступающиекарнизы/полыедвухслойныестены.
8 Окт в 11:57
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир