Шпорки по реконструкции. Оценка технического состояния конструкций
 Скачать 2.34 Mb.
|
|
9. Усиление наклонных сечений изгибаемых ж/б элементов. Усиление зоны среза конструкций производится увеличением их поперечного сечения путем устройства наращивания, железобетонных обойм, рубашек, а также увеличением поперечного армирования путем установки дополнительной поперечной арматуры в зоне среза с обеспечением совместной работы с конструкцией. Дополнительная поперечная арматура принимается в виде арматурных стержней или стальных полос, нормальных или наклонных к продольной оси конструкции. Совместная работа наращиваний, обойм, рубашек с бетоном конструкции в зоне среза обеспечивается, кроме связей сдвига (как при усилении сжатой зоны), воспринимающих сдвигающее усилие вдоль оси конструкции, устройством поперечных связей, работающих на сдвиг поперек оси конструкции в наклонном сечении. Поперечные связи выполняются в виде поперечных арматурных стержней, а также насечки и шпонок на боковых гранях усиливаемой конструкции. Совместная работа дополнительной поперечной арматуры с усиливаемой конструкцией обеспечивается: приваркой к существующей арматуре; приклеиванием к бетону в зоне среза; закреплением концов в верхней и нижней зонах с помощью анкерных устройств. После установки в проектное положение дополнительная поперечная арматура обетонируется или покрывается антикоррозионными и огнезащитными составами. Восстановление прочности конструкций с наклонными трещинами выполняется путем инъецирования трещин полимерраствором, позволяющим получить равнопрочное соединение частей конструкции. При устройстве наращивания со стороны верхней и нижней граней конструкции (рис. 11.1, а) поперечные связи выполняют в виде скоб, приваренных концами к оголенной продольной арматуре конструкции и дополнительной продольной арматуре, выполняющей для них функцию анкера. Интенсивность поперечных связей на единицу длины элемента в этом случае должна быть не менее интенсивности существующего поперечного армирования:  .При устройстве наращивания со стороны боковых граней конструкции (рис. 11.1, б) на них выполняют шпонки или насечку, а дополнительную поперечную арматуру соединяют сваркой с арматурой усиливаемой конструкции с помощью пластин. В случае отсутствия на боковых гранях шпонок или насечки в расчете б етон наращивания не учитывается. Р  ис. 11.1. Усиление зоны среза конструкций увеличением поперечного сечения:а – наращиванием со стороны верхней и нижней граней; б – наращиванием со стороны боковых граней: 1 – усиливаемая конструкция, 2 – бетон наращивания, 3 – скоба, 4 – пластина, 5 – дополнительная поперечная арматура, 6 – оголенная арматура конструкции, 7 – насечка поверхности Совместную работу железобетонных обойм и рубашек с усиливаемой конструкцией в зоне среза обеспечивают, кроме шпонок и насечки на контактной поверхности, установкой дополнительной поперечной арматуры (рис. 11.2). В случае устройства рубашки свободные концы поперечной арматуры приваривают к продольной арматуре конструкции или заанкеривают с помощью дополнительных анкеров (при тавровом сечении). Дополнительная поперечная арматура может устанавливаться в подготовленных пазах с закреплением ее полимерраствором. Арматура устанавливается перпендикулярно направлению наклонных трещин (при их наличии) или под углом 45 (при отсутствии наклонных трещин) с необходимой длиной анкеровки в обе стороны от трещин, определяемой по формуле  ,где  и  – расчетное сопротивление и площадь поперечного сечения в клеиваемой арматуры;  – расчетное сопротивление срезу бетона усиливаемой конструкции;  ,  – ширина и глубина паза.Р  ис. 11.2. Усиление зоны среза конструкций увеличением поперечного сечения: а – рубашкой при прямоугольном сечении; б – рубашкой при тавровом сечении; в – обоймой, 1 – усиливаемая конструкция, 2 – монолитный бетон, 3 – дополнительная поперечная арматура, 4 – насечка п в оверхности, 5 – анкерная пластина Дополнительная поперечная стержневая арматура, закрепленная по концам приваркой к существующей арматуре или с помощью анкеров, при усилении может выполняться с предварительным напряжением. Предварительное напряжение создают приданием уклона поперечным стержням путем их стягивания попарно с помощью стяжных болтов или завинчиванием гаек на концах поперечных стержней при их нагревании. После выполнения предварительного напряжения гайки на болтах заваривают. Для исключения закручивания усиливаемой конструкции напряжение в поперечных стержнях должно создаваться одновременно с обеих сторон конструкции. Для закрепления дополнительной поперечной арматуры на усиливаемых конструкциях в зоне среза со стороны верхней и нижней граней устанавливают анкерные устройства в виде уголков или швеллеров (рис. 11.3, а). При усилении конструкций таврового сечения крепежные уголки устанавливают под полкой и заанкеривают болтами, пропускаемыми через отверстия в полке (рис. 11.3, б). Установка дополнительной поперечной арматуры, наклонной к продольной оси элемента и закрепленной по концам, в а ыполняется в специально пробитые на боковых поверхностях борозды, которые затем заделывают полимерраствором ( рис. 11.3, в). Р  ис. 11.3. Усиление зоны среза конструкций установкой дополнительной поперечной арматуры: а – сборной балки; б – балки монолитного перекрытия; в – балки с наклонными стержнями, 1 – усиливаемая конструкция, 2 – уголок, 3 – швеллер, 4 – стяжной болт, 5 – болт, 6 – дополнительная поперечная арматура, 7 – накладная арматура, 8 – борозды на боковой поверхности, 9 – существующая арматура Коэффициенты условий работы бетона наращивания и дополнительной поперечной арматуры в зоне среза принимаются равными:
 ,  ;
 ,  ;
  ,  .Площадь поперечного сечения дополнительной поперечной арматуры и толщина наращивания определяется расчетом. Величина предварительного напряжения дополнительной поперечной арматуры принимается равной 70...100 МПа. 10. Увеличение площади опирания пустотных плит. Усиление многопролетных шарнирно опертых конструкций может производиться установкой дополнительных связей над опорами в виде надопорной арматуры с целью обеспечения неразрезности усиливаемой конструкции. Дополнительная надопорная арматура может устанавливаться при наращивании в верхней зоне конструкций при етонировании расширенных швов между плитами перекрытия или вскрытых пустот смежных многопустотных панелей (рис. 12.8). ри проектировании усиления конструкций обеспечением их неразрезности дополнительная арматура должна заводиться за точку нулевых моментов объемлющей эпюры на длину не менее 15, где – диаметр дополнительной надопорной арматуры. Д  ля уменьшения изгибающих моментов в колоннах многоэтажных многопролетных зданий от воздействия ветровой нагрузки устраивают дополнительные крестовые или портальные связи из прокатных профилей, которые закрепляют на колоннах с помощью окаймляющих стальных уголков. Рис. 12.8. Усиление конструкций путем обеспечения их неразрезности: а – при бетонировании пустот многопустотных плит; б – при бетонировании расширенных швов между плитами; 1 – усиливаемые плиты, 2 – ригель, 3 – арматурный каркас, 4 – отверстия в плитах, 5 – бетон 11. Усиление консолей ж/б колонн. Усиление коротких консолей колонн, работающих преимущественно на срез, производится увеличением их поперечного сечения путем наращивания, а также установкой дополнительной горизонтальной или наклонной предварительно напряженной арматуры. Наращивание консолей (рис. 11.5, а) производится, как правило, снизу с установкой дополнительной замкнутой поперечной арматуры диаметром не менее 6 мм. Класс бетона наращивания принимается не менее чем класс бетона усиливаемой консоли. Поперечная арматура наращивания соединяется с оголенной арматурой колонны. Шаг дополнительной поперечной арматуры должен быть не более четверти вылета консоли и не более 150 мм. Минимальный процент поперечного армирования принимается не менее 1 %. Необходимая высота наращивания определяется расчетом и должна составлять не менее длины вылета консоли. При необходимости одновременного усиления консоли и сжатой зоны части колонн ниже консоли применяется наращивание на всю высоту подконсольной части колонны (рис. 11.5, б). Р  ис. 11.5. Усиление коротких консолей колонн: а – наращиванием; б – наращиванием по длине подконсольной части: 1 – усиливаемая консоль, 2 – бетон наращивания, 3 – замкнутая арматура, 4 – наклонная поперечная арматура, 5 – скобы, 6 – оголенная арматура колонны, 7 – насечка Дополнительную наклонную или горизонтальную поперечную арматуру устанавливают по боковым граням консолей и закрепляют по концам с помощью металлических крепежных элементов (рис. 11.6). Предварительное напряжение создают путем взаимного стягивания посредством стяжных болтов или завинчиванием гаек по концам в сочетании с нагреванием дополнительной арматуры. Необходимая площадь поперечного сечения дополнительной поперечной арматуры определяется расчетом Р  ис. 11.6. Усиление коротких консолей колонн установкой дополнительной предварительно напряженной поперечной арматуры: а, в – наклонной; б – горизонтальной, 1 – усиливаемая консоль, 2 – наклонная арматура, 3 – горизонтальная арматура, 4 – уголок-накладка, 5 – упор, 6 – уголок, 7 – стяжной болт, 8 – гайка 12. Усиление сжатых элементов (столбов и простенков) растворными и железобетонными обоймами. Эффективным методом увеличения прочности каменной кладки при малых эксцентриситетах (  ) является устройство обойм: стальной, железобетонной и растворной. Наиболее массовыми элементами, усиливаемыми обоймой, являются столбы и простенки. Столбы, как правило, имеют прямоугольную форму поперечного сечения с соотношением сторон не более 1,5, что способствует эффективной работе обойм, ограничивающих поперечные деформации в сечении. Простенки имеют вытянутую в плане форму, обычно с соотношением сторон более двух. При этом для эффективного использования обойм устанавливаются дополнительные связи в виде стяжных болтов или анкеров. Допускаемые расстояния между связями (анкерами, хомутами) не более 1000 мм и не более двух толщин стены по длине, по высоте – не более 750 мм. Связи надежно закрепляют в усиливаемой кладке. Железобетонная обойма (рис. 14.6) представляет собой пространственный арматурный каркас из продольной и поперечной арматуры, омоноличенный бетоном. Этот вид обоймы применяется при значительных повреждениях кладки и позволяет значительно повысить прочность усиливаемого каменного элемента. Р  ис. 14.6. Усиление железобетонной обоймой: а – столбов, б – простенков: 1 – усиливаемая конструкция, 2 – продольная арматура, 3 – поперечная арматура, 4 – бетон, 5 – дополнительные поперечные связи, 6 – продольная арматура, 7 – анкеры Толщину обоймы и площадь поперечного сечения арматуры определяют расчетом. Ориентировочно толщина обоймы принимается 40…120 мм, диаметр поперечных стержней – 4…10 мм. Для обеспечения сцепления с бетоном продольная арматура отстоит от усиливаемой кладки не менее чем на 30 мм. Шаг хомутов принимают согласно расчету, но не более 150 мм. Шаг продольной арматуры – 250…300 мм. Для обоймы рекомендуется применять бетоны классов  и выше. Для увеличения площади контакта кладки с элементами усиления обоймы рекомендуется в кладке через каждые 3-4 ряда выполнять борозды на глубину 1/2 кирпича или расчищать швы кладки на 10…15 мм в глубину. Бетонирование производится методом инъецирования, нагнетая смесь через инъекционные отверстия в опалубке, торкретированием или последовательным бетонированием с наращиванием опалубки. Армированная растворная обойма выполняется по аналогии с железобетонной, но вместо бетона применяют раствор марки не ниже М50. Растворная обойма позволяет сохранить существующие размеры поперечного сечения практически без изменения. При производстве работ не применяется опалубка. Цементный раствор, наносимый тонким слоем порядка 30…40 мм, выполняет функции связи между усиливаемой кладкой и арматурой и защищает арматуру от коррозии. Минимальная толщина защитного слоя составляет: для внутренних сухих помещений – 15 мм, для наружных и влажных помещений – 20…25 мм. Для усиления каменных конструкций под нагрузкой, превышающей 70…80 % от расчетной, эффективно (позволяют повысить прочность каменных конструкций в 2-3 раза) применение предварительно напряженных распорок, установленных с одной или с двух сторон конструкции, в которых рабочими элементами являются вертикальные ветви распорки, а поперечные планки выполняют роль соединительных элементов, уменьшающих свободную длину ветвей. Предварительно напряженные распорки (аналогично усилению железобетонных конструкций) состоят из уголковых профилей, располагаемых по углам конструкции и связанных друг с другом планками из полосовой стали или стержневой арматуры. Сверху и снизу распорки передают нагрузку на опорные уголки. Предварительное напряжение распорок осуществляется путем их перегиба в середине длины или с помощью домкратов.
См вопрос №4. 14. Усиление столбов и простенков стальными обоймами. Эффективным методом увеличения прочности каменной кладки при малых эксцентриситетах ( ) является устройство обойм: стальной, железобетонной и растворной. Наиболее массовыми элементами, усиливаемыми обоймой, являются столбы и простенки. Столбы, как правило, имеют прямоугольную форму поперечного сечения с соотношением сторон не более 1,5, что способствует эффективной работе обойм, ограничивающих поперечные деформации в сечении. Простенки имеют вытянутую в плане форму, обычно с соотношением сторон более двух. При этом для эффективного использования обойм устанавливаются дополнительные связи в виде стяжных болтов или анкеров. Допускаемые расстояния между связями (анкерами, хомутами) не более 1000 мм и не более двух толщин стены по длине, по высоте – не более 750 мм. Связи надежно закрепляют в усиливаемой кладке. Стальная обойма – это система из продольных элементов уголкового профиля (рис. 14.5), устанавливаемых на растворе по углам или выступам конструкции и приваренных к ним поперечных элементов (планок) в виде полосовой или арматурной стали, а также опорных подкладок (при усилении всего столба или простенка, когда на продольные элементы передается часть усилий от вышерасположенных конструкций). Шаг планок принимают не более меньшего размера поперечного сечения и не более 500 мм. Р  ис. 14.5. Усиление каменных конструкций стальной обоймой: 1 – усиливаемая конструкция, 2 – уголок, 3 – планка, 4 – поперечная связь, 5 – полоса, 6 – анкеры, 7 – болт, 8 – опорный уголок, 9 – стальная пластина Для повышения эффективности усиления поперечные планки рекомендуется напрягать. Для этого со стороны двух противоположных граней к продольным элементам приваривают планки только с одного конца. После чего нагревают планки до 100…120°С и приваривают в нагретом состоянии второй свободный конец к вертикальным уголкам. При остывании планок происходит обжатие усиливаемой конструкции. |