Предварительно напряженных затяжки и шлренгелей, усиление колонн

УСИЛЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ПРИМЕНЕНИЕМ

ЛЕКЦИЯ 8

В отдельную группу усиления дополнительной арматурой могут быть объединены и рекомендованы к применению затяжки, напрягаемые посредством взаимного стягивания двух или четырех стержней специальными стяжными болтами (см. рис.8.1…8.3). Стяжные болты должны иметь вид хомута с двумя нарезанными концами и общей шайбой. Натяжение производится одновременным подтягиванием гаек на обоих концах этого хомута. Натяжение посредством взаимного стягивания характеризуется простотой технологией и не требует значительных усилий, т.к.натяжение в стяжных болтах (хомутах) в 7-10 раз меньше напряжений в стягиваемых дополнительных стержнях. Данный способ позволяет создать во всех стягиваемых стержнях (двух или четырех) равномерные усилия, т.е. обеспечивает их саморегулирование. Стягивание может производиться одним стяжным болтом или двумя, с промежуточными распорками или без них.

Усиливающее устройство шпренгельного типа рекомендуется применить для усиления однопролетных балок при необходимости создания больших усилий натяжения в затяжке.

Усиливающее устройство шпренгельного типа работает следующим образом. С помощью натяжного приспособления, на котором закреплена тяга, подтягивается к нижнем грани усиливаемой конструкции. При этом в затяжке возникают растягивающие усилия и она включается в работу, разгружая усиливаемую конструкцию.

При осуществлении натяжения рекомендуется конструктивные решения, предусматривающие возможность контроля усилия натяжения арматуры, в частности, с применением различного типа динамометров. Если в процессе натяжения арматуры контроль с помощью динамометров затруднителен, то контроль усилий натяжения необходимо осуществлять с использованием специальных приборов - ДПЦ-2, ПРД, ЭМИН-3, ИВД-3, ИНД-6, ИНД- 7. При выборе типа измерительного прибора необходимо учитывать вид натягиваемой арматуры, ее диаметр,длину между закреплениями, расстояния между стержнями, а также диапазон усилия натяжения и погрешность показаний прибора.

Рис. 8.1. Усиление балки дополнительной предварительно напряженной арматурой (горизонтальной затяжкой).

Рис. 8.2. Усиление балки дополнительной напряженной арматурой

Рис. 8.3. Усиление балки дополнительной напряженной арматурой

Для измерения усилия натяжения в стержнях арматуры,расположенной на расстоянии не менее 20мм друг от друга, наиболее удобен переносной механический прибор ЭМИН-3. При более близком расположении могут быть использованы измерители ИНД-3, ИНД-6, ИНД-7.

Для измерения усилия натяжения в арматурных канатах независимо от расстояния между ними рекомендуется использовать приборы ДПС-2, ПРД_; ЭМИН-3.

Круглые стержни дополнительной арматуры принимаются диаметром 18-40мм. Класс стали может быть любой из рекомендуемых СНиП 2.03.01-84 для предварительно напряженных конструкций. Там где требуется сварка,необходимо учитывать свариваемость стали. При усилении дополнительной предварительно напряженной арматуры в помещениях с агрессивной средой необходимо выполнять защитные покрытия'.

В случае усиления центрально и внецентренно сжатых колонн под нагрузкой,как весьма эффективный и сравнительно простой способ, рекомендуется устройство предварительно напряженных металлических распорок, представляющие собой конструкцию типа металлических обойм с напряженными стойками. Распорки могут быть двухсторонними и односторонними (см.рис.8.4,8.5ыв). Первые применяются для увеличения несущей способности центрально сжатых и внецентренно сжатых с двузначными моментами элементов, а вторые для увеличения несущей способности внецентренно сжатых элементов с большими и малыми эксцентриситетами.

Конструкция распорки состоит из двух уголков, связанных между собой приваренными соединительными планками из листового металла.Вверху и внизу каждого уголка распорки необходимо приварить специальные планки, посредством которых распорка передает нагрузки при монтаже, натяжении и эксплуатации на упорные уголки. Упорные уголки устанавливаются на элементах конструкции, непосредственно примыкающих к усиливаемым колоннам (ригелях,балках,обрезах фундаментов и т.п.).Внутренние плоскости полок этих уголков должны быть заделаны заподлицо с наружными боковыми поверхностями усиливаемых колонн. При их установке рекомендуется скалывать защитный слой и предварительно укладывать слой цементного раствора. Установка уголков производится строго горизонтально. Упорные планки распорок выполняются из полосовой или листовой стали и должны быть не толще 15мм, а по площади соответствовать сечению распорок. Планки должны выступать за грани уголков распорок на 100-120мм и иметь в выступах отверстия для пропуска монтажных болтов.

Монтаж распорок производится с перегибом их в середине высоты.

Рис. 8.4. Усиление железобетонной колонны предварительно напряженной двухсторонней металлической распоркой.

Рис. 8.5. Усиление железобетонной колонны предварительно напряженной односторонней металлической распоркой.

Для осуществления перегиба в боковых полках уголков необходимо предусматривать вырезы. Площадь поперечного сечения распорок в этих местах возмещается приваркой специальных планок,которые одновременно используются для установки натяжных болтов.

Для создания предварительного напряжения сжатия распорки необходимо выпрямить после их монтажа, т.е. придать им вертикальное положе­ние и обеспечить плотное прилегание к усиливаемой колонне. Достигается это посредством закручивания гаек натяжных болтов.

После выпрямления двухсторонних распорок и включение их в совместную работу с усиливаемой колонной, их необходимо объединить в единую систему приваркой планок по свободным боковым граням {см.рис. 8.4). В случае односторонних распорок связь с усиливаемой колонной достигается установкой крепежных уголков, скрепленных планками между собой с распоркой на сварке (см.рис.8.5). После приварки всех планок натяжные и крепежные монтажные болты необходимо снять, а в месте перегиба распорок приварить дополнительные накладки.

Оптимальную величину предварительного напряжения распорок реко­мендуется принимать равной 40-70 МПа (415-725 кг/мс²).

Усиление изгибаемых элементов на восприятие поперечных сил реко­мендуется, в основном, производить посредством увеличения площади сечения поперечной и наклонной арматуры,которое достигается установкой дополнительных стержней.

Простым по трудоемкости способом является усиление вертикальными накладными хомутами (см,рис.8.6).Для устройства хомутов необходимо предварительно пробить отверстия в перекрытии с обеих сторон балки. Затем снизу балки в отверстия заводятся хомуты, при этом на нижние грани балки под хомуты устанавливаются прокладки из уголков. Хомуты должны иметь концы с нарезкой. После подведения хомутов сверху балки №1 на концы одевается прокладка из полосовой стали и закручиваютсягайки. При притягивании хомутов гайки должны закручиваться одновременно на двух концах. При этом способе усиления не требуется каких-либо нарушений поверхности бетона усиливаемых балок.

Более эффективным способом следует считать усиление предварительно напряженными хомутами, так как предварительное напряжение увеличивает нагрузку, воспринимаемую элементами усиления (см. рис. 8.7).

Рис. 8.6. Усиление балок на восприятие поперечных сил вертикальными накладными хомутами.

Рис. 8.7. Усиление балок на восприятие поперечных сил предварительно напряженными хомутами.

Конструкция предварительно напряженных хомутов состоит из верхних крепежных уголков (в ребристых перекрытиях подвешиваемых на плите перекрытия на болтах); нижних крепежных уголков, соединенных планками на сварке; четного количества хомутов и стяжных болтов с шайбами-захватами. После приварки хомутов снизу и сверху предварительное напряжение в них создается взаимным стягиванием двух стержней стяжными болтами. Стягивание стержней необходимо производить одновременно с обеих сторон усиливаемой балки, чтобы избежать кручение последней. По окончании натяжения гайки заварить.

Усиление коротких консолей колонн рекомендуется производить установкой дополнительных предварительно напряженных наклонных или горизонтальных тяжей или хомутов (см. рис. 8.8, 8.9). Тяжи крепятся к консоли посредством металлических крепежных элементов и напрягаются завинчиванием гаек. Хомуты крепятся к металлической обойме, устанавливаемой на участке колонны и консоли и напрягаются взаимным стягиванием.

Усиление коротких консолей, имеющихся на колоннах и главных балках в местах деформационных швов, рекомендуется производить специальными приспособлениями из металлических элементов, которые представляют собой дополнительные консоли, подвешиваемые к колоннам или главным балкам. Соединения отдельных элементов приспособлений осуществляются как на болтах, так и на сварке. Для установки приспособлений в плитах перекрытия необходимо пробить отверстия, которые после установки должны быть заделаны пластичным бетоном на мелкам заполнителе.

При необходимости анкеровки дополнительной арматуры в процессе наращивания конструкций, устройства выпусков арматуры для соединения нового бетона со старым, а также для установки дополнительных закладных элементов к существующим железобетонным конструкциям рекомендуется закрепление арматуры в пробуренных в бетоне скважинах при помощи эпоксидного клея или способом виброзачеканки жесткой цементно-песчаной смесью.

Закрепление арматуры гладкой и периодического профиля с помощью эпоксидного клея осуществляется на горизонтальных, вертикальных плоскостях, а также снизу плоскостей, наклоненных под углом до 45 к горизонту. В бетоне перфоратором производится бурение скважин на глубину 20 диамеров стержня, скважины заполняются эпоксидным клеем, в который потом погружаются арматурные стержни.

Закрепление арматуры виброзачеканкой осуществляется только на го­ризонтальных поверхностях. В пробуренные скважины устанавливаются коротыши, которые зачеканиваются песчано-цементной смесью с помощью специального уплотнительного устройства с вибратором. Затем к коротышам привариваются стержни требуемой длины или закладные детали. Арматурный стержень, закрепленный в бетоне виброзачеканкой, должен иметь на заделываемом конце шайбу, привариваемую к стержню.

Дата добавления: 2013-12-13