загрузка...
загрузка...
На головну

підсилення колон

  1. А. Посилення болю (полегшення сприйняття).
  2. Бази сталевих колон
  3. Відновлення і посилення фундаментів
  4. Вторинне розтин пласта і випробування в колоні
  5. Рр. Російський цар Михайло Романов. ПОСИЛЕННЯ самодержавної влади
  6. Подальше посилення Московського князівства.
  7. ДЕФЕКТИ заколонного простору

Одним з найбільш ефективних способів підсилення залізобетонних колон є влаштування залізобетонних або металевих обойм. Посилення обоймами особливо раціонально для колон з невеликою гнучкістю (? ? 14). У згинаються елементах обойми рекомендуються у виняткових випадках (наприклад, при значній корозії арматури), так як посилення по всьому периметру згинаного елемента нераціонально з конструктивної точки зору і вимагає значних трудовитрат при виробництві робіт.

Найбільш простим типом залізобетонних обойм є обойми зі звичайною поздовжньої і поперечної арматурою без зв'язку арматури обойми з арматурою посилюваної колони (рис. 10.38). При такому способі підсилення важливо забезпечити спільну роботу «старого» і «нового» бетону, що досягається ретельної очищенням поверхні бетону конструкції, що підсилюється піскоструминним апаратом, рискою або обробкою металевими щітками, а також промиванням під тиском безпосередньо перед бетонуванням. Для поліпшення адгезії і захисту бетону і арматури в агресивних умовах експлуатації рекомендується застосування полимербетонов.

Мал. 10.38. Посилення колони залізобетонної обоймою:

1 - Усиливаемая колона; 2 - Обойма; 3 - Поздовжня арматура обойми; 4 - поперечна арматура обойми; 5 - Жорстка поздовжня обойма; 6 - Опорні куточки

Товщина обойми колон визначається розрахунком і конструктивними вимогами (діаметром поздовжньої і поперечної арматури, величиною захисного шару і т.п.). Як правило, вона не перевищує 300 мм. Площа робочої поздовжньої арматури також визначають розрахунком, її діаметр приймають не менше 16 мм для стрижнів, що працюють на стиск, і 12 мм для стрижнів, що працюють на розтяг. Поперечну арматуру діаметром не менше 6 мм для в'язаних каркасів і 8 мм для зварних встановлюють з кроком 15 діаметрів поздовжньої арматури і не більше трикратної товщини обойми, але не більше 200 мм. У місцях концентрації напружень крок хомутів зменшується.

При місцевому посилення обойму продовжують за межі пошкодженої ділянки на довжину не менше п'яти її товщини і не менше довжини анкерування арматури, а також не менше двох ширин більшої грані колони, але не менше 400 мм. При місцевому посилення для поліпшення зчеплення «нового» і «старого» бетону рекомендується виконувати адгезионную обмазку з полімерних матеріалів.

Поперечна арматура залізобетонної обойми може бути виконана у вигляді спіральної обмотки (рис. 10.39) з дроту діаметром не менше 6 мм. При цьому спіралі в плані повинні бути круглими і охоплювати всю робочу поздовжню арматуру. Відстань між гілками спіралі має бути не менше 40 мм і не більше 100 мм, воно не повинно також перевищувати 0,2 діаметра перетину ядра обойми, охопленого спіраллю. Більш ефективні (але і більш трудомісткі) залізобетонні обойми, в яких забезпечується зв'язок існуючої і додаткової арматури. Такі обойми рекомендуються при сильному пошкодженні існуючої арматури або захисного шару бетону. В цьому випадку арматуру конструкцію, що підсилюється ретельно очищають до чистого металу, зруйновані хомути відновлюють шляхом пробивання в бетоні поперечних борозен, установки в них нових хомутів і з'єднання їх з поздовжньою арматурою.

Мал. 10.39. Посилення колони обоймою з спіральної арматурою:

1 - Усиливаемая колона; 2- Обойма; 3- Спіральна арматура

Мал. 10.40. Посилення колони металевими обоймами:

1 - Усиливаемая колона; 2 - Гілки обойми; 3 - Планки обойми; 4 - Опорний куточок

Додаткову подовжню арматуру приварюють у шествующей за допомогою сполучних коротишів, які з метою уникнення пережогу виконують з арматури класу A-I діаметром 10 ... 16 мм і мають у своєму розпорядженні на відстані один від одного не менше 20 діаметрів поздовжньої арматури в шаховому порядку.

При неможливості виконання замкнутої обойми, наприклад при примиканні колони до стіни, рекомендується пристрій «сорочок» - незамкнутих з одного боку обетонок. При цьому способі підсилення необхідно забезпечити надійну анкеровку поперечної арматури по кінцях поперечного перерізу «сорочок». У колонах це здійснюється шляхом приварки хомутів до арматури колон.

При посиленні «сорочками» локальних пошкоджених ділянок, як і при посиленні обоймами, їх необхідно продовжити на неушкоджені частини конструкції на довжину не менше 500 мм, а також не менше довжини анкерування поздовжньої арматури, не менше ширини грані елемента або його діаметра і не менше п'яти товщини стінки «сорочки».

По конструктивних міркувань діаметр поздовжньої і поперечної арматури «сорочок» приймають не менше 8 мм, при в'язаних каркасах мінімальний діаметр хомутів - 6 мм.

При неможливості збільшення перетину колон і стислих термінах виконання робіт щодо посилення рекомендуються металеві обойми з кутиків, установлюваних по гранях колон, і сполучних планок між ними (рис. 10.40). Ефективність включення металевої обойми в роботу колони залежить від щільності прилягання куточків до тіла колони і від попереднього напруження поперечних планок.

Для щільного прилягання куточків поверхню бетону по гранях колон ретельно вирівнюється сколюванням нерівностей і зачеканенням цементним розчином. Попереднє напруження сполучних планок здійснюється термічним способом. Для цього планки приварюють однією стороною до кутиків обойми, потім розігрівають газовим пальником до 100 ... 120 ° С і в розігрітому стані приварюють другий кінець планок. Замикання планок здійснюють симетрично від середнього по висоті колони пояса. При охолодженні планок відбувається обтиснення поперечних перерізів колони, що істотно підвищує її несучу здатність.

Ефективним засобом посилення навантажених колон є пристрій попередньо напружених металевих розпірок. Одно- або двосторонні розпірки представляють собою металеві обойми з попередньо напруженими стійками, розташованими з однієї або двох сторін колон (рис. 10.41). Перші застосовують для збільшення несучої здатності позацентрово стиснутих колон з великими і малими ексцентриситетами, другі - для центрально і позацентрово стиснутих колон з двозначної епюр моментів.

Попередньо напружені односторонні розпірки складаються з двох куточків, з'єднаних між собою металевими планками. У верхній і нижній зонах розпірок приварюють спеціальні планки товщиною не менше 15 мм, які передають навантаження на наполегливі куточки іімеют площа поперечного перерізу, що дорівнює перерізу розпірок.

Мал. 10.41. Посилення колони попередньо напруженими двосторонніми металевими розпірками:

а - В період монтажу; б - В напруженому стані; 1 - Кріпильний монтажний болт; 2 - натяжна монтажний болт; 3 - Усиливаемая колона; 4 - Куточки розпірок; 5 - Наполегливі куточки; 6 - Планка для натягу болтів в місці перегину; 7 - Планки-упори; 8 - З'єднувальні планки

Планки встановлюють таким чином, щоб вони виступали за торці куточків розпірок на 100 ... 120 мм, і постачають двома отворами для стяжних болтів.

Завзяті куточки повинні бути встановлені таким чином, щоб їх внутрішні межі збігалися з зовнішньої гранню колон. Для цього захисний шар бетону у верхній і ніжнейзонах колони сколюють і встановлюють наполегливі куточки на цементному розчині строго горизонтально.

До установки розпірок в проектне положення в бічних полицях куточків в середині їх висоти виконується виріз і здійснюється їх незначний перегин.

Ослаблення поперечного перерізу куточків в місці вирізу компенсується приваркой додаткових планок, в яких передбачені отвори для стяжних болтів.

Попереднє напруження розпірок створюється шляхом надання їм вертикального положення за рахунок закручування гайок натяжних болтів. При цьому необхідно забезпечити щільне прилягання куточків до тіла колони, а також їх спільну роботу, об'єднавши розпірки за допомогою приварювання до них металевих планок. Крок планок беруть рівним мінімального розміру перерізу колони. Після приварювання планок стягнуті монтажні болти знімають, а ослаблені перетину розпірок підсилюють додатковими металевими накладками.

Для ефективного включення розпірок в роботу досить створити в них попереднє напруження близько 40 ... 70 МПа, що забезпечується за рахунок розрахункового подовження при випрямленні куточків.

При збільшенні навантаження на консолі колон їх підсилюють попередньо напруженими горизонтальними або похилими тяжами (рис. 10.42).

Мал. 10.42. Посилення консолей попередньо напруженими тяжами:

1 - Усиливаемая консоль; 2 - Опорні елементи; 3 - Упори з куточків; 4 - Попередньо напружені тяжі;5 - Анкери; 6 - Упори з швелерів

Попереднє напруження створюється загвинчуванням гайок або взаємним стяганням хомутів. Застосовують також розвантаження консолей за допомогою додаткових металевих кронштейнів (рис. 10.43) або спеціальних опор у вигляді швелерів (куточків), які кріплять до колони за допомогою попередньо напружених тяжів (?sp = 40 ... 50 МПа).

10.43. Посилення обпирання балок: а - При короткій консолі; б - При довгій консолі; 1 - Хомут навколо колони; 2 - колона; 3 - Тяжі; 4 - підклинюванням; 5 - Підставка з відрізка двотавру; 6 - Підвісна балка з швелле-рор; 7 -гайка тяжів; 8 - Завзятий куточок; 9 - ригель; 10 - уголковая поперечна підпора; 11 - Горизонтальні упори з куточків; 12 - Вертикальні кріпильні болти

Залізобетонні стислі елементи, посилені обоймами, «сорочками» і нарощуванням розраховують як монолітні. При цьому облік впливу поздовжнього вигину на несучу здатність рекомендується здійснювати шляхом розрахунку конструкції по деформованої схемою.

Допускається також здійснювати розрахунок за недеформованою схемою, в цьому випадку при гнучкості l0 / i > 14 вплив прогину на міцність враховується шляхом множення на коефіцієнт ? по СНиП 2.03.01-84.

Розрахункові характеристики бетону і арматури приймаються з урахуванням коефіцієнтів умови роботи бетону та арматури ?biі ?siпо СНиП 2.03.01-84 і додаткових коефіцієнтів умови роботи ?bziі ?szi, враховують специфічні умови роботи посилених елементів.

Викладена нижче методика розрахунку правомочна в тому випадку, якщо елементи посилення щільно прилягають до опорних частин конструкцій і забезпечена анкеровка арматури в бетоні згідно з вимогами СНиП 2.03.01-84.

Розрахунок стиснутих елементів з подвійною арматурою

при прямокутній формі перетину

обмежує стиснуту зону і проходить через центр ваги перерізу розтягнутого стержня, найбільш віддаленого від зазначеної прямої, а при відсутності розтягнутої зони - через центр ваги найменш стиснутого стержня; As,red и А 's,red визначають за формулами (10.4)

Мал. 10.44. Схема зусиль і епюра напружень у перерізі, нормальному до поздовжньої осі позацентрово стиснутого елемента, посиленого двостороннім нарощуванням, при розрахунку його на міцність (? R)

при ?> ?r розрахунок міцності здійснюють також за формулою (10.46), а висоту стиснутої зони знаходять за формулою

Для елементів з бетону класу В30 і нижче з не-напруженою арматурою класів A-I, A-II, A-III

Для конструкцій з бетону класу вище ВЗО, а також для елементів з арматурою класу вище A-III (напруженою і ненапряженной) величину х визначають з виразу

де

? = ? - ?Rb. значення коефіцієнтів ?, ?, А також величини ?sc,u и ?spi визначають за СНіП 2.03.01-84.

при ?s > ?Rs напруга в арматурі визначають за формулою

Якщо знайдене по (10.52) ?si перевищує Rsi без урахування коефіцієнта ?s6. у формулі (10.48) слід підставити значення ?s, рівне Rsi. значення ?ebi і ?i визначають за СНіП 2.03.01-84.

Площа додаткової розтягнутої арматури при ? R визначають за формулою (10.11), де

Площа додаткової арматури підсилення при ?> ?R також визначають за формулою (10.14), де

При підсиленні залізобетонних конструкцій обоймою з непрямим армуванням їх розрахунок роблять за СНіП 2.03.01-84 з урахуванням коефіцієнтів умови роботи по табл. 10.4.

Приклад розрахунку позацентрово стиснутого перерізу. дано; розміри перетину підсиленого елемента b = 0,6 м; h = 0,8 м; бетон підсилюється класу В15 (Rb - 8,5 МПа); висота нарощування Х2 = 0,1 м; бетон посилення класу В20 (Rb,ad = 11,5 МПа); ho = 0,66 м; h0,ad = 0,76 м; а = а '= 0,04 м; арматура підсилюється виду А-II Rs = Rsc = 280 МПа (4O18, As = A 's Ф = 1018 мм2); арматура підсилює елемента виду A-III Rs,ad = Rsc,ad = 365 MПа; As,ad = +1256 Мм2 (4O20), A 's,ad = 942 мм2 (3O20).

Позацентрено навантаження на елемент N = 1000 кН; е = 0,8 м (див. рис. 10.44).

Посилення залізобетонного елемента здійснювалося при первинному завантаженні елемента, що підсилюється, що перевищує 65% від руйнівного навантаження, отже, коефіцієнт умов роботи посиленої конструкції ?br1 = ?sr1 = 0,8.

Розрахунок. визначаємо As,red, A 's, red и аred:

Таким чином, несуча здатність підсиленого елемента достатня.

Особливості розрахунку колон, підсилених

металевими елементами

Спільна робота залізобетонного елемента і металевої обойми враховується за умови упору віток обойми в перекриття і в разі їх приварювання до опорних закладних деталей. Розрахунок металевої обойми виконують як самостійної системи по СНиП Н-23-81, при цьому гнучкість поздовжніх елементів приймають з урахуванням їх упору в підсилюваний залізобетонний елемент в місцях розташування поперечних планок.

При відсутності контакту між залізобетонним елементом і металевою обоймою розрахунок останньої здійснюють як сталевий колони відповідно до СНиП 11-23-81.

Попередньо напружені розпірки (див. Рис. 10.41) розвантажують існуючу колону на величину створеного в них зусилля стиснення. Розрахунок попередньо напружених розпірок здійснюється також за СНиП П-23-81, при цьому гнучкість гілок визначається за розрахунковою довжині від місця перегину до упору в бетон. Якщо в момент посилення на колону діє повне навантаження, зусилля в розпірці одно ?spАсd, де Аcb - Площа поперечного перерізу розпірок. Після передачі зусилля обтиску розпірки розраховують за повним поперечним перерізом, так як ослаблені місця посилюються накладками.

У центрально стиснутих колонах розпірки розглядають як додаткову арматуру зі своїм розрахунковим опором.

У позацентрово стиснутих колонах встановлювати розпірки в розтягнутій зоні не рекомендується, а при установці їх по конструктивних міркувань вони не враховуються в розрахунках.

 



Попередня   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   Наступна

Поліпшення зовнішнього вигляду будівель | Усунення дефектів конструкцій | Конструкції для заміни перекриттів | Полегшені конструкції покриттів | Застосування монолітного залізобетону | Елементи з видаляється опалубкою | Заміна сходів і балконів | Основні принципи проектування підсилення | підсилення фундаментів | Поліпшення і підсилення кам'яних конструкцій |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати