Усиление железобетонных колонн, балок и прогонов

Усиление железобетонных колонн.Усиление железобетонных колонн может быть выполнено с помощью железобетонной или металлической обоймы, а также двусторонних металлических распорок (рис.61).

Рис.61. Способы усиления железобетонных колонн: а – железобетонной

обоймой с обычной арматурой; б - металлическим каркасом; в - двусторонними металлическими распорками

1 – усиливаемая колонна; 2 –обойма железобетонная; 3- продольная арматура обоймы; 4- поперечная арматура обоймы; 5- жесткая продольная обойма металлического каркаса; 6-металлические ветви обоймы; 7-планки обоймы; 8-опорный уголок; 9-крепежный монтажный болт; 10 - натяжной монтажный болт; 11- уголки распорок; 12- планка для натяжения болтов в месте перегиба

Толщина железобетонной обоймы (рис.61, а) определяется расчетом в зависимости от диаметров усиливаемой арматуры и величины защитного слоя. Обычно она составляет 200-300 мм. Шаг поперечной арматуры при диаметре 6-8 мм принимают не более 200 мм. Для улучшения адгезии и защиты бетона и арматуры в агрессивных условиях эксплуатации рекомендуется использовать полимербетон. Класс бетона принимают на марку выше, чем класс бетона старого бетона.

Металлическая обойма (рис.61, а) состоит из 4-х стоек углового профиля, соединительных планок и опорных подкладок. В местах установки подкладок арматуру колонны обнажают и приваривают к подкладкам и стойкам обоймы. Для обеспечения плотного прилегания поперечных планок к поверхности усиливаемой колонны в планках создают предварительное напряжение с помощью их нагрева газовой горелкой до температуры 100-120 ^оС, как это было рассмотрено при усилении кирпичных колонн.

Усиление железобетонных колонн с помощью предварительно напряженных распорок (рис.61, в) осуществляют путем установки с двух сторон колонны двух пар сваренных с планками уголков-стоек, которым придан расчетный выгиб. Затем стяжными болтами стягивают уголки-стойки, приводя их в вертикальное положение. При этом в стойках создается напряженное состояние сжатия, которое передается через опорные планки на плиты перекрытия, разгружая усиливаемую колонну. Плотное прилегание предварительно напряженных распорок к телу колонны, а также их совместную работу обеспечивают приваркой к ним металлических планок с противоположных сторон колонны. Шаг планок принимают равным минимальному размеру сечения колонны.

Усиление консолей железобетонных колонн. В железобетонных колоннах с консолями для опирания ригелей возникает необходимость усиления консолей. Для этого обычно используют способ их усиления предварительно напряженными горизонтальными или наклонными тяжами (рис.62).

:

Рис.62. Усиление консолей колонн предварительно напряженными тяжами

1- усиливаемая консоль; 2- опорные элементы; 3- упоры из уголков; 4- предварительно напряженные тяжи; 5- анкеры; 6- упоры из швеллеров

Усиление сборных железобетонных балок и прогонов.К наиболее часто применяемым способам усиления сборных железобетонных балок и прогонов относятся:

- изменение схемы работы конструкции;

- увеличение сечения с помощью устройства железобетонной обоймы;

- установка стальных хомутов или решетчатых стальных каркасов;

- установка стальных напряженных затяжек;

Усиление сборных балок и прогонов с помощью изменения схемы работы конструкции производят путем превращения шарнирного крепления балок и прогонов в жесткое, что способствует уменьшению величины изгибающего момента (рис.63).

Рис.63. Усиление сборных железобетонных балок и прогонов путем изменения шарнирной заделки на жесткую

Наиболее эффективным способом усиления сборных балок и прогонов является установка стальных напряженных затяжек следующими способами:

- по обеим сторонам усиливаемой конструкции;

- под нижней гранью конструкции;

- сверху и снизу конструкции;

Варианты усиления железобетонных балок и прогонов с помощью установки стальных напряженных затяжек приведены на рис.64.

Затяжки закрепляются анкерами на опорах и затем производится их натяжение с помощью натяжных гаек (рис.64, а), натяжных муфт (рис.64, б) и натяжных болтов (рис.64, в). Затяжки обычно устанавливаются попарно на 5-10 см ниже низа или выше верха усиливаемого элемента. Зазор между усиливаемым элементом и затяжкой устраивают с помощью металлических упоров, которые устанавливают на расстоянии около 1 м от опор.

Рис.64. Усиление сборных железобетонных балок и прогонов

установкой стальных напряженных затяжек

а) - по сторонам усиливаемой конструкции; б) – под нижней гранью конструкции; в) – сверху и снизу конструкции; 1 – усиливаемый элемент; 2 – стальная затяжка; 3 - болт с гайкой приваренной к затяжке;

4 - муфта натяжения; 5 - стяжной хомут

С помощью напрягаемых затяжек изменяется статическая схема работы усиливаемой конструкции, благодаря чему, возрастает ее несущая способность.

В тех случаях, когда для опирания сборных плит перекрытия на сборные ригели недостаточна площадь опоры, рекомендуется для ее увеличения подводка под опоры металлических столиков из уголков с последующим закреплением их с помощью тяжей или обойм к смежным конструкциям или к верхнему поясу ригелей (рис.65).

В первом случае для увеличения площади опоры плит перекрытия устраивается металлический опорный столик из уголков длиной 300 мм, который прикрепляется на сварке к закладным деталям ригеля (рис.65, а).

При отсутствии закладных деталей в ригеле в качестве опоры плит перекрытия устанавливают горизонтальную обойму, которая поддерживается металлическими тяжами из арматурной стали. При этом один конец тяжа прикрепляется к горизонтальной обойме, а второй - к упорному уголку смежной плиты перекрытия (рис.65, б). Использование металлических затяжек дает возможность контролировать их состояние и при необходимости осуществлять дополнительное натяжение. После завершения всех работ по установке опорных столиков, необходимо осуществить их антикоррозионную защиту.

Рис.65. Варианты усиления мест опирания сборных железобетонных плит перекрытия на ригели

а- при наличии закладных деталей в ригеле; б- при отсутствии закладных деталей в ригеле; 1- ригель;

2- плита перекрытия; 3- закладная деталь в ригеле; 4- опорный столик; 5- тяжи; 6- горизонтальная обойма; 7- упорный уголок