Усиление железобетонных сжатых и внецентренно сжатых конструкции

29.06.2016

Железобетонные сжатые и внецентренно сжатые конструкции (колонны, стойки) так же, как изгибаемые конструкции, усиливают несколькими достаточно проверенными способами. Одним из распространенных способов усиления сжатых элементов являются обоймы. Особенность обойм состоит в охвате усиливаемого элемента с четырех сторон.
Для усиления колонн применяются обоймы нескольких типов. Во-первых, обоймы с обычной продольной и поперечной арматурой без связи арматуры обоймы с арматурой усиливаемой колонны. Толщина обоймы обычно не превышает 300 мм. Диаметр продольной арматуры обоймы принимается не менее 16 мм для сжатых и 12 мм для растянутых стержней, а хомутов не менее 6 мм с шагом не более 15 диаметров продольной арматуры, не более трехкратной толщины обоймы и не более 200 мм. В местах концентрации напряжений шаг хомутов уменьшается в 2 раза. Длина обоймы на поврежденном участке должна превышать его размеры не менее чем на пять толщин обоймы, не менее ширины большей грани колонны и не менее 400 мм.
Обойма колонны другого типа, обладающая повышенной несущей способностью при сжатии, выполняется с поперечной арматурой в виде спиральной обмотки из проволоки. В этом случае спирали в плане должны быть круглыми, расстояние между витками спирали должны быть не менее 40 мм, не более 1/5 диаметра сечения ядра обоймы, охваченного спиралью, и не более 100 мм, спирали должны охватывать всю рабочую продольную арматуру.
Усиление железобетонных сжатых и внецентренно сжатых конструкции

Помимо железобетонных обойм для усиления колонн могут применяться металлические обоймы из профильного и листового металла (рис. 3.33, а). Металлические обоймы состоят из стоек уголкового профиля, соединительных планок и опорных подкладок из листового металла. При устройстве металлических обойм необходимо обеспечить плотное примыкание металлических стоек к граням усиливаемой колонны и их вертикальность.
Для повышения усиления металлической обоймой пояса вокруг колонн, образованные соединительными планками, предварительно напрягают. Напряжение осуществляют нагревом соединительных планок с двух противоположных граней до температуры 100°C и приваркой к стойкам в нагретом состоянии второго свободного конца (один конец приваривается заранее). По мере остывания нагретых соединительных планок усиливаемая колонна подвергается обжатию металлическими поясами. Применение металлических обойм позволяет не уменьшать габариты производственных помещений.
Вариант усиления центрально и внецентренно сжатых колонн под нагрузкой устройством предварительно напряженных двухсторонних металлических распорок аналогичен изложенному. Конструкция распорок (рис. 3.33, б, в) состоит из уголков, связанных между собой приваренными соединительными планками из листового металла. Вверху и внизу уголки соединены планками, с помощью которых распорка передает нагрузки на упорные уголки. Последние непосредственно примыкают к усиливаемым колоннам.
Упорные планки распорок выполняют из полосовой или листовой стали толщиной 15 мм и более и должны выступать за грани уголков распорок на 100...120 мм. Распорки имеют перегиб в середине высоты из-за выреза в боковых полках уголков. Предварительное напряжение создается закручиванием гаек натяжных болтов и приданием тем самым уголкам распорок вертикального положения (см. рис. 3.33, в). После выпрямления двухсторонних распорок их соединяют приваркой планок по свободным боковым граням. Реже, но встречается при усилении колонн способ одностороннего наращивания. Если необходимо значительное наращивание сечения, то применяют специально приваренные соединительные элементы (рис. 3.34).
В случае когда элементы, на которые опираются разгружающие конструкции, не обладают необходимой несущей способностью, или когда необходимо создать опоры для установки разгружающих конструкций, на колоннах устраивают опорные хомуты либо железобетонные, либо металлические с последующим обетонированием. Перед устройством опорных хомутов арматура колонн и ригелей обнажается.
Опорные хомуты из бетона выполняют на мелком щебне или гравии пластичной консистенции с осадкой конуса 10 см, причем хомуты должны возвышаться над нижней поверхностью ригелей на 10...15 см для заполнения пространства под ригелями бетоном под некоторым давлением.
Металлические опорные хомуты, как правило, выполняют из швеллеров, которые привариваются к угловым стержням арматуры колонн и ригелей. Перед приваркой швеллеры
соединяются между собой стяжными болтами. После выполнения сварочных работ по контуру устанавливают конструктивную арматуру и опорный хомут обетонируют.
Усиление железобетонных сжатых и внецентренно сжатых конструкции

При усилении железобетонных ферм встречается необходимость как в усилении отдельных элементов (стоек, раскосов, поясов), так и узлов. Усиление узлов ферм может проводиться с помощью металлических предварительно напряженных затяжек (рис. 3.35), которые состоят из верхних и нижних прокладок из уголков, соединенных планками, и затяжек между ними, имеющих понизу резьбу. Предварительное напряжение создается закручиванием гаек, но может быть обеспечено сопособом взаимного стягивания хомутов, аналогично показанному на рис. 3.23.
При усилении растянутых элементов решетки ферм применяют наружные затяжки (рис. 3.36), крепление которых в узлах осуществляют либо приваркой к фасонкам, закрепленным болтами и хомутами, либо приваркой к уголкам, притянутым анкерными болтами к поясу фермы. Затяжки натягивают закручиванием гаек.
При значительном повреждении сжатых и растянутых поясов ферм рекомендуется их замена или сквозное усиление обоих поясов (рис. 3.37). Причем элементы сжатого пояса усиливают металлическими обоймами из профильного и листового металла, а нижние растянутые пояса — предварительно напряженными затяжками, анкеровка которых осуществляется на опорных узлах в торцах ферм с закреплением в промежуточных узлах специальными хомутами-фиксаторами на сварке.
Усиление железобетонных сжатых и внецентренно сжатых конструкции
Усиление железобетонных сжатых и внецентренно сжатых конструкции