Методы усиления железобетонных конструкций.

Существуют два основных метода усиления железобетонных конструкций:

- наращиванием сечений в виде набетонок, обойм и рубашек. Набетонка выполняется с одной стороны, обойма - с четырёх, рубашка - с трёх сторон;

- разгружающими конструкциями с изменением статической схемы работы.

Первый метод требует остановки производственного процесса, а также частичной разгрузки к-ций. Метод отличается большой трудоёмкостью, хотя и явл-ся универсальным методом усиления для жб к-ций. Второй метод предусматривает включение разгружающей конструкции в совместную работу с усиливаемой конструкцией непосредственно в ходе её установки и не требует остановки производства, что часто является важным фактором.

Усиление железобетонных колонн с недостаточной несущей способностью в результате разрушения бетона и значительной коррозии арматуры, потери несущей способности арматуры производят путем изготовления железобетонной обоймы или наращиванием.

Устанавливается доп.рабочая и поперечная арматура диаметром не менее 6 мм, при этом предварительно скалывается защитный слой, не менее чем на диаметр рабочей арматуры. После установки арм-ры колонну бетонируют в опалубке или с помощью торкретирования.

При усилении колонны способом наращивания сечения сначала скалывают защитный слой не менее чем на 0,5 диаметра арматуры. Затем через соединительные стержни соединяют с помощью сварки существующую арматуру с арматурой усиления. К новой арматуре приваривают также поперечные стержни с шагом не более 500 мм и не более 20 диаметров продольной арматуры.После установки арматуры производят бетонирование сечения.

Усиление железобетонных колонн стальной обоймой с помощью преднапряженных распорок. Изготовляют распорки из уголков. С помощью крепежных болтов (3) устанавливаются уголки (2) на колонну. Установку их производят упирая верхние и нижние концы в достаточно прочные конструкции (фундаменты, балки перекрытия). На концах уголков устраиваются упоры (4).

Ввод в напряженное состояние распорок осуществляют выпрямлением их с помощью натяжных болтов (5) до вертикального положения. Фиксируют распорки в напряженном состоянии поперечными планками. Впоследствии вырезы в уголках усиливают накладками.

Усиление ф-тов выполнением обойм из бетона или железобетона и увеличением опорной площади производят путем наращивания существующего фундамента (7), предварительно откопав его до основания. В старом ф-те устраивают шпонки (4) или вырубают штрабу, обеспечивающие совместную работу старого и нового бетона. Стальные стяжки (6) связывают старый фундамент с жб обоймой (2).

Усиление ребер сборных плит: а - замоноличиванием доп-ных каркасов в пустотных каналах; б - бетонированием шва между плитами; в - односторонним наращиванием снизу.

Усиление опор сборных жб плит, имеющих недостаточную площадь опирания сборных плит, выполняется путем устр-ва дополнительных стальных опорных элементов.

Усиление растянутых элементов решетки жб ферм производится предварительно напряженными затяжками.Крепление затяжек в узлах м.б. осуществлено приваркой к фасонкам, закрепленным болтами и хомутами, или приваркой к уголкам, притянутым анкерными болтами к поясу фермы.

Область применения каменных и армокаменных конструкций. Материалы для изготовления каменных кладок, их физико-механические свойства. Прочность и деформативные характеристики каменой кладки. Основные факторы, влияющие на прочность кладки. Расчет элементов каменных конструкций на центральное и внецентренное сжатие.

Материалы: разл.виды природных (известняк, песчанник, гранит)и искусств.камней(кирпич, камни керамич.и лекгобетонные), растворы. Св-ва: прочность, морозо- и водостойкость. Растворы м.б. цем., известковые и смешанные.Р-р должен обладать удобоукладываемостью, подвижностью, водоудерживающей способностью. Для арм-ния примен.сталь горячекат.круглую гладкую или периодич.профиля, проволоку, м.б.использ сталь листовая, полосовая.

Виды конструкций:

КАМЕННЫЕ:стены, перекр. (арки, своды, перемычки, оболочки),столбы, простенки

АРМОКАМЕННЫЕ:к-ции с поперечной арматурой, с продольной арматурой,с поперечной и продольной, конструкции с напрягаемой арматурой

Факторы, влияющие на прочность кладки:

-Марка кирпича и раствора

-форма поверхн-ти кирп. и толщ. шва;чем ровнее кирпич и тоньше шов,тем прочнее кладка

-размер сечения кладки(толщ. стены):при уменьшении сеч.кладки ее прочность возраст.

-различие деформативных свойств кирпича

- прочность кладки возрастает со временем в следствии возрастания прочности раствора.

- система перевязки и сцепление раствора с кирпичем.

Деформативность кладки.

В каменной кладке различают следующие деформации:

- объёмные, возник. во всех направлениях,из-за усадки ра-ра и камня или от изменения температуры;

- силовые, развивающиеся, главным образом, вдоль направления действия силы.

Усадочные деформации кладки зависят от материала кладки. Температурные деформации кладки также зависят от материала кладки и коэффициента линейного расширения кладки.

Начиная с небольших напряжений в кладке, кроме упругих, развиваются и пластические деформации. Поэтому силовые деформации м.б. 3 видов:
- деформации при однократном загружении кратковрем.нагрузкой

- деформации при длительном действии нагрузки

- деформации при многократно повторных нагрузках.
Расчёт на центральное сжатие: N≤m_gφRA

где: N- нагрузка действующая на кладку

m_g – коэф-т влияния длительности,

φ- к-т продольного изгиба, зависит от гибкости(λ=L₀/i) и упругой характеристики кладки α

R- прочность кладки при сжатии, МПа

А- площадь сечения кладки.

Расчет на внецентренное сжатие: N≤m_gφ₁ RA_сω

Где А_с - площадь сжатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений

А_с=А (1-2е₀/h)

R- расчетное сопротивление кладки сжатию

A-площадь сечения элемента

h-высота сечения в плоскости действия изгибающего момента

e₀ - эксцентриситет расчётной силы N относительно центра тяжести сечения

φ — коэффициент продольного изгиба для всего сече­ния в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента lо;

φс — коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической вы­соте элемента Н