Усиление ригеля металлической обоймой
Обновлено: 17.05.2024
Усиление железобетонных конструкций – эффективный способ продлить срок эксплуатации определенных элементов и всего здания в общем. Методов усиления разных конструкций, в зависимости от их назначения, особенностей эксплуатации, типа и состояния, задач работ и других условий, существует множество. И очень важно до начала реализации работ верно определить способ усиления, а потом все рассчитать и выполнить.
Увеличение несущей способности конструкций может быть выполнено без изменения напряженного их состояния либо конструктивной схемы (металлическая или железобетонная обойма, наращивание, железобетонная рубашка) либо с изменением напряженного состояния, самой конструктивной схемы (опираемые на сваи металлические балки, преднапряженные распорки, стойки, консоли, подкосы, горизонтальные шпрегельные/комбинированные затяжки).
Как правило, усиление железобетонной конструкции предполагает гораздо меньшие затраты в сравнении с полной заменой элементов новыми. Зачастую невозможность или сложность замены связана с необходимостью реализовывать дорогостоящие и масштабные строительные процессы (усилить фундамент или построить здание заново, к примеру). Немаловажно и то, что конструкции усиливают без остановки производства, эксплуатации помещений и здания либо же с кратковременными остановками.
Усиление чаще всего применяется для железобетонных колонн, фундаментов, плит перекрытий, ригелей. А вот подкрановые балки ЖБ обычно заменяют новыми вместо усиления. То же касается и ЖБ ферм, пришедших в аварийное состояние – их демонтируют и заменяют новыми (из металла часто) либо ремонтируют.
Самыми сложными считаются работы по упрочнению балок, фундаментов, ригелей. Меньше сложностей предполагает усиление железобетонных колонн, плит перекрытия. Независимо от того, какой элемент планируется усилить, любые работы обосновываются проектом.
Для чего требуется усиление конструкций
Любые операции, призванные усилить железобетонные конструкции, выполняются с целью улучшения несущих характеристик, продления срока эксплуатации. Реставрируются разные изделия после длительного износа или при условии потери определенных свойств под воздействиям внешних негативных и иных факторов.
- Повышение нагрузки на элемент из-за усиления или замены конструкций, расположенных выше (надстройка сооружений, перестройка помещений).
- Модернизация технологического оборудования и изменение технологических процессов в здании, что реконструируется.
- Появившиеся приобретенные конструктивные дефекты, которые стали следствием неверной эксплуатации конструкций, разлива или разбрызгивания агрессивных жидкостей.
- Эксплуатационный износ (когда несущая способность потеряна из-за воздействия вибрационных/динамических нагрузок, влияние агрессивной воздушной среды и иных факторов).
- Случайные повреждения – когда выходят из строя отдельные элементы конструкции в процессе демонтажа, установки или транспортировки технологического оборудования.
Работы по усилению железобетонных конструкций
Усиление бетонных конструкций может осуществляться с использованием разнообразных методов, предполагать проведение тех или иных мероприятий.
- Увеличение поперечного сечения тех или иных компонентов конструкций – реализуется бетонированием слоями с армировочным каркасом, методом торкретирования, инъектирования раствора в опалубки.
- Упрочнение несущих деталей за счет установки новых элементов – выполняется благодаря верному распределению давления, уменьшению воздействия на деталь за счет установки дополнительных элементов.
- Увеличение технических характеристик ЖБ изделий за счет монтажа внешних каркасов армировочных – устанавливаются различные анкеры, швеллеры, армирование, бетонные пласты, преднапряженные детали, стальные листы и т.д.
- Освобождение и точное распределение влияния за счет переноса его на другие детали конструкции – для этого добавляют новые консоли, модифицируют имеющиеся детали, подменяют детали с большой массой элементами с меньшим весом.
- Монтаж специальных подошв, свай из бетона, упоров под землей – обычно применяют метод бурения отверстий алмазными сверлами в нужных местах с последующим заполнением их бетонным раствором. Так удается повысить стойкость подземных элементов.
Общие сведения
Любые методы усиления железобетонных конструкций предполагают проведение ответственных и важных строительных операций, для реализации которых нужны определенные навыки проектирования, знания для совершения расчетов и т.д. С целью укрепления и реконструкции элементов могут применяться самые разные способы и действия.
Операции, связанные с усилением ЖБ конструкций, относятся к числу процессов повышенной сложности в сравнении с обычными монтажными работами. Ведь при восстановлении плит или перекрытий, фундаментов или ферм у мастера нет возможности понимать и видеть исходное положение конструкции, отсутствуют точные технические характеристики и т.д. Особенно это важно учитывать, когда речь идет о старых строениях, отсутствии информации касательно положения внутренних элементов, арматуры, реального распределения давления и т.д.
В связи с высоким уровнем рисков такие операции проводятся четко по инструкциям, с соблюдением техники безопасности, большим числом страховочных мероприятий. Учитываются специфические условия монтажа, со стесненным доступом инструментов, ограниченным пространством, невозможностью остановить работы.
Чтобы понизить уровень опасности и увеличить скорость проведения работ, все делают по предварительно составленному графику, с четким определением методик и планированием технологии.
Проведение работ контролируют специальные государственные службы, квалифицированные специалисты. Проекты требуют согласования в различных инстанциях, правильного оформления.
- Создание разгружающих конструкций с последовательным изменением статической схемы работы.
- Наращивание сечений в формате обойм, набетонок, рубашек. Набетонку делают с 1 стороны, рубашку – с 3, обойму – с 4.
Создание разгружающих конструкций предполагает включение их в совместную работу с упрочняемой конструкцией прямо в ходе установки, производство останавливать не приходится, что во многих случаях является самым важным фактором.
Второй способ предполагает остановку процесса, частичную разгрузку конструкций для последующего загружения, а также включения в работу разного типа наращенных элементов. Метод достаточно трудоемкий, связан с мокрыми процессами бетонирования, предполагает дополнительное время (когда бетон набирает прочность), но зато универсальный.
Усиление железобетонных конструкций посредством ремонта защитного слоя бетона включает такие методы: замена/восстановление защитного слоя (частичная/сплошная), заделка отдельных раковин и выколов. Когда выполняют сплошную замену, увеличивают толщину защитного слоя (минимальное значение составляет 3 сантиметра для рабочей арматуры и 2 сантиметра для нерабочей арматуры и хомутов).
Замену защитного слоя реализуют в случаях, когда свойства монолита снижены, арматура покрыта коррозией, наблюдается отслаивание защитного слоя. Тогда старый слой удаляют полностью, арматуру зачищают от ржавчины, кладут новый защитный слой бетона.
ЖБ рубашки делают при серьезных разрушениях поверхностного бетонного слоя для защиты сооружения от дальнейшей деформации. Чтобы заделать значительные повреждения, применяют ручную штукатурку мастерком: укладывают, потом через час увлажняют водой, аккуратно присыпают сухим цементом, заглаживают кельмой, гладилками из металла/дерева.
Глубина выколотых зон не должна уменьшаться к краю углубления, должна составлять везде минимум 1 сантиметр, а переход выкола к целому защитному слою делают ступенью под углом 90 градусов.
Если объемы работ существенные, актуально использование торкретирования, когда бетон наносят под сильным давлением и создают прочный и плотный защитный слой. Когда монолит готовят к бетонированию, единичные трещины шириной больше 1 миллиметра разделывают прямоугольником, зачеканивают бетоном. Где отколы большие и видно арматуру, используют армирующую сетку с квадратами 2.5-10 сантиметров и сечением проволоки 0.5-6 миллиметров, крепя их к основной арматуре.
Чтобы повысить адгезию между новым/старым бетоном, делают прослойку клея К-153 (эпоксидно-тиоколовый). Бетон укладывают до момента, когда клей перестает быть липким.
Самый распространенный метод упрочнения конструкций – это увеличение сечения посредством одностороннего наращивания либо создания всесторонних обойм. Такие способы усиления дают возможность существенно увеличить несущую способность поврежденных/целых элементов.
Если реализуется одностороннее увеличение сечения ЖБ конструкций, дополнительную арматуру приваривают (электросваркой, фланговыми двойными швами) к старой вертикальными и наклонными хомутами, коротышами, отгибами.
Если есть местные повреждения в формате одиночных/сконцентрированных на минимальной длине трещин, конструкцию упрочняют так: делают местные четырехсторонние обоймы из железобетона (армированные хомутами, отогнутой/продольной арматурой), металлические обоймы из напрягаемых вертикальных хомутов.
Когда наблюдаются косые/вертикальные трещины, под хомутами монтируют продольные распределительные уголки, которые должны охватывать всю поврежденную часть балки. Все хомуты бетонируются либо покрываются торкретбетоном.
В случае, когда необходимо усилить колонны, обоймы армируют продольными прутьями и хомутами либо спиральной арматурой. Обойму можно бетонировать в опалубке либо покрывать торкретбетоном. Толщина стенок составляет минимум 10 сантиметров при обычном бетонировании и 5 сантиметров при торкретировании. Углы колонны, которая упрочняется, лучше скалывать.
Внизу/вверху колонны на длине, соответствующей самому большому размеру поперечного диаметра колонны, шаг хомутов в 2 раза уменьшают. Если есть местные дефекты, усиливающую обойму делают в границах деформированной зоны с перепуском на длину 50 сантиметров в обе стороны, но не меньше величины поперечного сечения.
- Со стороны усиления сколоть защитный слой в местах приварки, очистить продольные прутья арматуры до половины диаметра.
- Поверхность бетона промыть пущенной под напором струей воды, если такой возможности нет – сделать насечки зубилом, обработать щеткой, продуть воздухом для удаления пыли, а потом промыть водой.
- На влажную поверхность нанести пластичный бетон (раствор в пропорции 1:2, слоем толщиной 1-2 миллиметра).
- Забетонировать новым бетоном.
Все открытые прутья арматуры тщательно очищаются металлическими щетками, пескоструйным или иным методом от ржавчины, грязи, окалины. Если повреждения прутьев серьезные, пленку поражения убирают молотком либо зубилом, очищают стальной щеткой, подваривают новую арматуру. До бетонирования прутья красят цементной смесью 1:2 слоем в 2 миллиметра.
Опалубку монтируют таким образом, чтобы была возможность постепенно ее наращивать в соответствии с высотой усиливаемых колонн и балок. Когда создается опалубка, предусматривают нужные отверстия и зазоры в ней, специальные лотки для заливки бетона, уплотнения. Далее за напыленным торкретбетоном или залитым обычным бетоном обеспечивают оптимальный уход.
Показания к применению работ по усилению перекрытий
Мероприятия по улучшению характеристик железобетонных перекрытий осуществляют в случае острой необходимости. Для профилактики или просто так комплекс мер выполнять нельзя.
- Изделие износилось и понизились показатели прочности из-за коррозии, ухудшения свойств материалов, по причине внешних химических воздействий.
- Изменение планировки здания – когда меняется конструкция несущих элементов, вследствие чего давление на элементы перераспределяется.
- Увеличение числа этажей в здании, что повышает давление на фундамент, цоколь, перекрытия, другие элементы, вследствие чего могут появляться деформации.
- Движения грунта, которые вызывают деформации фундамента, повышают нагрузку на опоры и стены, несущие элементы конструкции.
- Деформация/износ отдельных элементов здания из-за военного, техногенного, стихийного воздействия, аварии и т.д.
- Перестройка здания или изменение функций, из-за чего появляются новые способы разрушения (высокие температуры, вибрация и другие воздействия).
- Ликвидация просчетов, которые были совершены при составлении проекта или реализации монтажных операций.
Это основные проблемы, решение которых может предполагать усиление перекрытия. Решение про усиление железобетонной конструкции принимается после тщательного обследования, выяснения характеристик компонентов и предельной возможности прочности, действующих нагрузок на каждый элемент.
После исследований в соответствии с их результатами создают проект, в нем прописывают усиливаемые элементы, указывают все технические данные, расходы на мероприятия. Обычно расчеты укрепления перекрытий поручают профессионалам из проектных компаний, так как без опыта и знаний выполнить все правильно очень сложно.
Как усилить
Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.
- Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
- Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
- Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.
- Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
- Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
- Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
- Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.
Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.
Усиление балок и ригелей
Балки и ригели – это горизонтальные несущие конструкции. В составе каркасов зданий они применяются для опирания плит перекрытий или покрытия и передачи нагрузок на стены и колонны. Балки пролетных строений мостов также формируют поверхность для укладки мостового полотна, а ригели собирают нагрузку от балок и передают ее на столбы и колонны. Существуют также особые виды балок, например, подкрановые балки, балки-стенки и т.п. В современном строительстве в основном применяются железобетонные и стальные балки.
Усиление балок и ригелей
При эксплуатации любых видов ригелей и балок может возникнуть необходимость их усиления из-за потери несущей способности, увеличения нагрузок, неправильной эксплуатации, выявлении дефектов изготовления и монтажа. В технической литературе и строительных нормах можно найти большое разнообразие различных способов усиления:
- Увеличение высоты (сечения) наращиванием или обоймой;
- Подведение опорных элементов для разгрузки;
- Устройство преднапряженных затяжек и шпренгелей;
- Усиление предварительно напряженной арматурой;
- Приклеиванием дополнительной арматуры;
- Устройством композитного усиления;
- Приваркой дополнительных элементов на стальные конструкции.
Выбор способа должен определять на основании всестороннего анализа и оценки эффективности работы того или иного метода. Существующая конструкция подлежит предварительному обследованию, производится расчет ее несущей способности, определяются ослабленные участки – растянутая или сжатая зона в пролете, опорные участки и т.п. Затем выполняются прочностные расчеты по выбранному методу усиления. В этой работе необходимо учитывать следующие факторы:
Габариты конструкции усиления и возможность вписать ее в существующее помещение по высоте
Способ выполнения работ, необходимость остановки действующего производства или выселения арендатора
Возможность подачи материалов и проведения работ в стесненных условиях
Условия эксплуатации, наличие факторов агрессивного воздействия среды
Технико-экономические показатели вариантов усиления, стоимость их устройства и эксплуатации в будущем
Основные методы усиления балок и ригелей
Усиление балок наращиванием
Усиление балок железобетонными обоймами, рубашками и наращиванием
Обоймы выполняются замкнутыми для плотного обхвата элемента и надежной связи нового бетона со старым в единое целое, толщина бетона как правило составляет от 60 до 100 мм. Рубашка – это не замкнутая с одной стороны набетонка. Наращивание – это усиление путем увеличения высоты элемента. Сечение рабочей продольной и поперечной арматуры определяется расчетом, для восприятия касательных напряжений в плоскости контакта нового бетона со старым устанавливаются хомуты, отгибы, коротыши и приваркой к существующей арматуре или анкеровкой.
Усиление ригелей предварительно напряженными затяжками, дополнительной арматурой и шпренгелями
Основными элементами затяжек как правило являются тяжи из арматурной стали, реже применяются прокатные профили из уголков и швеллеров. Крепление затяжек осуществляют на опорах с помощью анкеров или приваркой к существующей арматуре балок. Напряжение затяжек осуществляется путем взаимного стягивания обеих ветвей болтами, изготавливаемыми в виде хомута с двумя нарезанными болтами и общей шайбой. После натяжения на болты устанавливаются контргайки, соединение заваривается. В местах перегиба стержней устанавливаются прокладки, передающие усилия на нижнюю грань элемента. Напряжение дополнительной арматуры, установленной в растянутой зоне элемента, выполняется термическим или электротермическим методом. Параметры нагрева должны быть определены в проекте усиления.
Усиление элементов предварительно напряженными металлическими балками
Для создания эффекта предварительного напряжения, стальным балкам усиления сообщают начальный прогиб до момента их введения в совместную работу. Величина прогиба определяется исходя из требуемой степени разгрузки поврежденной балки, прогиб фиксируется установкой прокладок по схеме, определенной в проектной документации.
Усиление балок на восприятие поперечных сил
Необходимость усиления балок на восприятие поперечных сил как правило обуславливается появлением наклонных трещин. Усиление производится установкой дополнительной поперечной арматуры или стягивающих хомутов, предпочтительно их предварительное напряженние с применением стяжных устройств.
Усиление балок шпренгельными затяжками
Усиление подкрановых балок
Повышение несущей способности железобетонных подкрановых балок достигается устройством различных обойм и рубашек, двухконсольных балочных конструкций на опорах, устройством металлической полки с ребрами жесткости или полной стальной обоймой. Из дополнительных мероприятий, обычно необходимо улучшение качества крепления рельсов и закрепления балок на опорах, восстановление бетона балки в местах сколов и повреждений, упрочнение и развитие верхней зоны балок.
Усиление балок и ригелей внешней композитной арматурой
Эффективным методом усиления балок является армирование по поверхности композитной арматурой на основе углеродных волокон. Такое армирование эффективно для усиления нижней (растянутой) грани балок и для увеличения поперечного армирования в опорных сечениям. Наклеивание лент, тканей или ламелей позволяет повысить несущую способность до 100% от начального значения. При проектировании усиления определяют требуемые характеристики применяемых материалов: толщину, прочность, модуль упругости, количество слоев, а также их расположение на конструкции. В проекте необходимо тщательно проработать вопрос технологии производства работ, включая ремонт и подготовку поверхности, учесть защитные мероприятия.
Компания “Технологии усиления” предлагает услуги по ремонту и реконструкции стен и колонн. Инженеры компании выезжают на объект, осуществляют предварительный расчет и готовят проектную документацию.
Как усилить железобетонные конструкции: описание,фото
Усиление железобетонных конструкций выполняется на основании результатов технического обследования, ремонтопригодности и конкретных возможностей восстановления конструкций для обеспечения их нормальной работы в составе здания.
Общие правила производства работ по усилению железобетонных конструкций
1. Производство работ следует вести с соблюдением правил техники безопасности на указанных местах согласно схемам усиления технических решений.
2. При усилении поврежденных конструкций рекомендуется использовать перфораторы мощностью не более 0,8 кВт и не допускать динамических воздействий на конструкции здания.
3. Катет сварного шва Kf металлических элементов усиления принимают по наименьшей толщине свариваемых элементов. Максимальная длина сварного шва L = 85Kf.
4. Все металлические элементы усиления после установки в проектное положение покрывают защитным составом (грунтовка ГФ-021) согласно технологии нанесения, сварные швы тщательно зачищают и загрунтовывают за 2 раза.
Усиление фундаментных конструкций распределительными поясами
Основные причины усиления фундаментов поясами:
— неравномерная осадка основания;
— морозное пучение грунтов и материала фундамента (незагруженные фундаменты в случае длительного перерыва в строительстве).
Основные способы усиления фундамента поясами:
— устройство металлического распределительного пояса;
— устройство железобетонного распределительного пояса.
Распределительные пояса устраивают по верху фундамента (см. рис.6.10). Пояс перераспределяет возникающие усилия в существующих конструкциях и способствует снижению напряжения на локальных участках.
Последовательность устройства железобетонных распределительных поясов (рис. 6.10)
1. Очищают поверхность фундаментов и стен (1), (2), смачивают водой материал фундамента за двое суток до бетонирования.
2. Определяют последовательность выполнения работ. Рекомендуется производить работы симметрично с двух сторон фундамента по захваткам длиной до 2 м.
3. Устраивают штрабы для устройства поясов.
4. Просверливают отверстия с шагом 0,5-0,6 м для пропуска соединительных стержней (5) (арматура класса АIII диаметром 10-12 мм). Устанавливают арматурные стержни.
5. Устанавливают арматурные каркасы пояса из арматуры класса АIII диаметром 10-12 мм, сваривают с соединительной арматурой. Фиксаторами обеспечивают защитный слой арматуры.
6. Устанавливают опалубку для бетонирования пояса (6) высотой 5-10 см.
7. Укладывают бетон класса не менее В15 с вибри-рованием.
8. После набора передаточной прочности бетоном снимают опалубку.
Рис. 6.10. Схема устройства распределительных поясов ленточных фундаментов после перерыва в строительстве:
а — стального; б – железобетонного;
1 — стена; 2 — фундамент; 3 — швеллер; 4 — стальной болт; 5 -соединительный стержень; 6 — железобетонный пояс
Увеличение площади опирания железобетонных элементов
При возведении зданий нередко закладываются дефекты — нарушения выполнения стыков и узлов железобетонных элементов. Плиты покрытия могут быть сдвинуты относительно ригеля, ригель может быть смещен относительно консолей колонны и т.д. Горизонтальные сдвижки приводят к дефекту опирания: площадь опирания значительно уменьшается, что может провоцировать обрушение конструкций каркаса. Требуется исправление узлов опирания путем устройства подпорных стоек или увеличения площади опирания.
Основные причины уменьшения площади опирания элементов:
— неравномерные деформации грунтов основания;
— динамическое воздействие на конструкции каркаса здания.
Область применения способа:
— при незавершенном строительстве;
— при перерыве в строительстве;
— при дефектах монтажа элементов здания.
Основные способы увеличения площади опирания:
— устройство металлического опорного столика;
— подвеска опорных столиков с помощью тяжей.
В результате исправления опирания железобетонных элементов восстанавливается жесткость сопряжения конструкций каркаса, горизонтальных дисков перекрытия и покрытия.
До производства работ по увеличению площади опирания железобетонных элементов разрабатывают технические решения по конструированию схемы исправления с расчетами с учетом выявленных дефектов и разрабатывают технологию производства работ (технологическую карту).
Ниже приведены схемы усиления узлов опирания ребристых плит на ригель (см. рис. 6.11) и дана последовательность работ по исправлению узлов.
Последовательность исправления узлов опирания плит покрытия (рис. 6.11)
1. Подвести подпорные стойки безопасности под плиты покрытия (металлические стойки или брус на подкладках).
2. Очистить металлическими щетками закладные детали (3) плит покрытия (1) и ригелей (2).
Рис. 6.11. Схема исправления узлов опирания ребристых плит перекрытия на ригель:
а — приваркой опорных столиков; б — подвеской опорных столиков с помощью тяжей;
1 — ребристая плита перекрытия; 2 — железобетонный ригель; 3 — закладная деталь ригеля; 4 — опорный столик из уголков; 5 — ребро жесткости; 6 — уголок; 7 — опорный лист; 8 — пластина; 9 — тяж; 10 — уголок и шайба
Рис. 6.12. Схема исправления узла сопряжения ригеля с колонной:
а — в каркасах серии 1.420-12; б — в каркасах серии 1.020-1;
1 — ребристая плита перекрытия; 2 — железобетонный ригель; 3 — колонна; 4 — стяжной болт; 5 — охватывающий хомут из уголков; 6 — упорный уголок; 7 — дополнительный опорный лист; 8 — ребра жесткости
3. Установить опорный столик из уголков (4) и (6) с ребрами жесткости (5) согласно схеме усиления.
4. При исправлении с помощью тяжей – установить тяжи (9) в просверленные отверстия в теле плиты. Для предотвращения разрушения материала плиты установить металлическую пластину под ее ребра (7) и на верхнюю грань ригеля (8).
5. Все элементы усиления огрунтовать и окрасить масляной краской.
Для усиления узла опирания ригеля на консоли колонны обычно используется дополнительный опорный столик, подвешенный к хомуту, охватывающего колонну (см. рис. 6.12).
Усиление железобетонных конструкций наращиванием
Усиление железобетонных конструкций наращиванием производится при большом физическом износе конструктивных элементов.
Основные причины усиления железобетонных конструкций:
— снижение прочности бетона;
— коррозия арматуры, закладных деталей и стальных связей, соединяющих элементы между собой.
— увеличение нагрузки на конструкции.
— при дефектах материала и соединительных деталей железобетонных элементов каркаса.
Основные способы усиления железобетонных конструкций:
— наращивание бетонного слоя (см. рис.6.13);
— усиление с помощью нагелей, стяжных болтов, стержней (см. рис. 6.14);
— усиление прокатными элементами (см. рис. 6.15);
— подведение разгружающих элементов, шпренгелей (см. рис. 6.16, 6.17);
— усиление арматурными стержнями (затяжками). Применяется для усиления элементов ферм (см. рис. 6.18);
— усиление железобетонной обоймой.
В результате усиления восстанавливается прочность железобетонных конструкций.
Последовательность производства работ по усилению стеновых панелей наращиванием (см. рис.6.13) [47]
1. Очищают поверхность стен (2), смачивают водой материал панелей за двое суток до бетонирования.
2. Определяют последовательность выполнения работ. Работы производить с одной или двух сторон стеновых панелей согласно схеме усиления.
3. Просверливают отверстия с шагом 0,5-0,6 м для установки «глухих» или «сквозных» анкеров (3), (4) (арматура класса АIII диаметром 10-12 мм). Устанавливают анкера.
4. Устанавливают арматурную сетку (5) из арматуры класса АIII диаметром 6-10 мм, сваривают с анкерами.
5. Устанавливают опалубку для бетонирования поверхности стен (6) или производят торкретирование поверхности.
Рис. 6.13. Схема усиления стеновых панелей наращиванием:
а — наружной с одной стороны;
б — внутренней с двух сторон;
1 — пустотная плита перекрытия; 2 — стеновая панель; 3 — «глухой» анкер; 4 — «сквозной» анкер; 5 — арматурная сетка; 6 — наращивание бетоном
Усиление стеновых панелей с помощью стержней производится подобным образом.
При усилении нагелями, стяжными болтами в стеновых панелях устраиваются штрабы с шагом 0,3-0,5 м по высоте (см. рис.6.14).
После установки усиливающих элементов (2), (4), (5), (6) штрабы заполняются легким бетоном или поризованным раствором. Поверхность оштукатуривается или устраивается новый отделочный слой.
Усиление панелей перекрытия производится при большом физическом износе и недостаточной несущей способности плит, нарушении целостности горизонтального диска перекрытия.
Рис. 6.14. Схема скрепления расслоившихся наружных стеновых панелей:
а — нагелями; б — стяжными болтами; в – стержнями;
1 — стеновая панель; 2 — нагель; 3 — легкий бетон или поризованный раствор; 4 — стяжной болт; 5 — шайба; 6 — гайка; 7 — стержни; 8 — шайба-фиксатор из проволоки; 9 — сварная или тканая сетка; 10 — обвязка из проволоки; 11 — отделочный слой
Последовательность усиления плит перекрытия (рис. 6.15)
1. Произвести разметку усиления плит перекрытия (1).
2. Демонтировать участки плит над пустотами для пропуска двутавров.
3. Установить двутавры (2) в пробитые пустоты.
4. Уложить арматурную сетку (3) по верху плит перекрытия, приварить сетку к двутаврам.
5. Уложить слой мелкозернистого бетона (4) с уплотнением виброрейкой.
Рис. 6.15. Усиление железобетонных пустотных плит перекрытия:
1 — плита перекрытия; 2 — двутавр № 16 через две пустоты; 3 — сетка из арматуры АI диаметром 8 мм с шагом 150х150 мм; 4 — мелкозернистый бетон класса В20
Усиление ребристых плит покрытия может производиться подведением разгружающих элементов (см. рис. 6.16).
Производство работ в этом случае начинают с расшивки швов между плитами и пробивки отверстий для пропуска стяжных болтов при малой ширине шва. Затем устанавливают элементы усиления (3-7), производят окраску защитным составом.
Усиление балок перекрытия производится при большом физическом износе и недостаточной несущей способности балок.
Последовательность усиления балок перекрытия (рис. 6.17)
1. Произвести разметку усиления балки перекрытия (1).
2. Установить элементы усиления (3-8) в проектное положение, все соединения — сварные.
3. Включить в работу шпильки (3) затяжкой гаек (4) до проектного значения.
4. Окрасить элементы усиления защитным составом.
Рис. 6.16. Усиление железобетонных ребристых плит подведением разгружающих элементов:
1 — ребристая плита; 2 — железобетонные балки; 3 — металлические уголки, устанавливаемые в расчищенные швы между плитами (выполняются неразрезными); 4 — прокатный швеллер, установленный на цементно-песчаном растворе; 5 — металлические пластины, приваренные к швеллеру; 6 — стяжные болты, установленные в швах между плитами (при малой ширине шва сверлят отверстия); 7 — планки-шайбы, приваренные к уголкам; 8 — швы, заполненные цементно-песчаным раствором после включения разгружающих балок в работу
Рис. 6.17. Усиление железобетонной балки прямым шпренгелем:
1 — балка перекрытия; 2 — колонны каркаса здания; 3 — шпилька из стержневой арматуры с резьбой; 4 — гайка; 5 — арматурный стержень класса А I; 6 — деталь из уголка и металлических пластин для натяжения шпильки; 7 — деталь для крепления арматурного стержня (5) у торца балки; 8 — металлическая пластина для крепления детали (7)
Рис. 6.18. Усиление железобетонной стропильной фермы установкой затяжек:
1 — усиливаемая ферма; 2 — затяжка из предварительно напряженной арматуры диаметром 25-40 мм класса А III; 3 — торцевой опорный лист; 4 — распорка (металлическая пластина); 5 — стяжной хомут из арматурной стали; 6 — затяжки из арматурной стали; 7 — муфты натяжения; 8 — охватывающий хомут из листового металла и соединительных планок
Усиление ферм производится при большом физическом износе и появлении признаков потери устойчивости элементов ферм в виде трещин, лещадок (см. рис. 6.18).
Технология усиления ферм затяжками
1. Произвести разметку усиления элементов фермы (1).
2. Установить элементы усиления (2-8) в проектное положение.
3. Произвести натяжение затяжки из арматурной стали (6) на опорном листе (3) с помощью динамометрического ключа.
4. Стяжными хомутами (5) увеличить натяжение до проектного значения.
5. При усилении раскосов приварить арматурные стержни к охватывающим хомутам из листового металла и соединительных планок и ввести в работу стяжными муфтами (7).
6. Окрасить элементы усиления защитным составом.
Наиболее распространенный способ усиления железобетонных конструкций заключается в устройстве металлической или железобетонной обоймы (рубашки).
Металлическую обойму применяют при незначительном физическом износе и недостаточной несущей способности, как правило, для изгибаемых железобетонных элементов (балки, фермы и т.д.).
Преимущество металлической обоймы заключается в небольшом увеличении веса усиливаемой конструкции, возможности восприятия усиливаемым элементом больших изгибающих усилий.
Основной недостаток – это высокая стоимость материалов и большие затраты труда.
Железобетонная обойма (рубашка) защищает арматуру и увеличивает площадь сечения усиливаемого элемента. Применяется при значительных разрушениях материала железобетонной конструкции, коррозии арматуры. Железобетонная обойма используется для сжатых элементов, воспринимающих небольшие изгибающие усилия, в агрессивных средах (повышенная влажность, высокая температура и т.д.) (см. п. 6.1.6).
Преимущество железобетонной обоймы заключается в возможности эксплуатации усиливаемой конструкции в агрессивных средах за счет введения в состав бетона обоймы различных добавок.
Главный недостаток – значительное увеличение веса усиливаемого элемента.
До производства работ по усилению колонны железобетонной обоймой производят расчет по определению несущей способности железобетонной колонны. Разрабатывают проект усиления колонны, схему армирования обоймы, назначают класс бетона, арматуры. Разрабатывают технологию устройства обоймы.
Технология устройства железобетонной обоймы
1. Очищают поверхность колонны, смачивают водой материал колонны за двое суток до бетонирования.
2. Производят разметку усиления колонны.
3. Устанавливают арматурные каркасы, обеспечивают вертикальность фиксаторами, сопряжение арматуры с выпусками арматуры фундамента (если необходимо).
4. Устанавливают опалубку, проверяют вертикальность установки.
5. Укладывают бетон с послойным уплотнением, толщина слоя не более 0,5 м.
Читайте также: