Как усиливают места опирания конструкций?

Под опорами балок, ригелей, лестничных площадок, перемычек и т.п. конструкций возникают напря­жения смятия в ниже расположен­ных элементах — стенах, простен­ках, колоннах. При перегрузке опор­ных площадок усиление выполняют одним из двух способов: уменьша­ют напряжения смятия или повыша­ют прочность материала (бетона, каменной кладки) на смятие. В пер­вом случае часть нагрузки передают на дополнительные опоры — на­пример, в виде стальных стоек, зак­репленных от потери устойчивости (рис. 71, а). Чтобы дополнительная опора включилась в работу, нужно не только устранить зазор между опорными поверхностями, но еще и временно снять соответствующую часть нагрузки с существующей опо­ры. Если сделать это невозможно, то дополнительную опору следует вы­полнять преднапряженной (см. воп­рос 6.22 и рис. 67, б). Во втором случае усиливают верхние части (оголовки) колонн и простенков стальными (реже железобетонными) обоймами с предварительным напря­жением хомутов (рис. 71, б).

6.30. Как усиливают консоли железобетонных колонн?

Усилить консоль — это значит уменьшить напряжения в ее гори­зонтальной растянутой арматуре и увеличить несущую способность наклонной сжатой полосы бетона (см. вопрос 5.13). Наиболее простой и надежный способ решения этой задачи — усиление стальной обой­мой с предварительно напряженны­ми горизонтальными хомутами. Хо­муты, сжимая консоль по горизон­тали, во-первых, частично разгружа­ют рабочую арматуру, во-вторых, повышают прочность сжатого бето­на и, в-третьих, сами являются до­полнительной рабочей арматурой (при увеличении нагрузки после уси­ления). Как установлено эксперимен­тальными исследованиями, за счет обжатия несущая способность кон­соли на действие поперечной силы (опорного давления) возрастает на величину 0,7N_sp, где N_sp — суммар­ное усилие преднапряжения хому­тов. Предварительное напряжение хомутов можно создать затягивани­ем гаек (рис. 72), попарным их стя­гиванием (рис. 71, б) или электро­нагревом.

6.31. Что делать при недоста­точной глубине опирания конст­рукций?

Во избежание обрушения кон­струкций (балок, ригелей, плит) не­обходимо увеличить площадь их опо­ры. При опирании конструкций на стены или непосредственно на ко­лонны (а не на их консоли), можно использовать схему, показанную на рис. 71, а. При опирании плит на ригели (балки, фермы) и ригелей на консоли колонн наибольшее распро­странение ввиду своей простоты и ясности расчетной схемы нашло "ко­ромысло" — небольшая стальная балка, к концам которой подвеше­ны дополнительные опоры из угол­ков или швеллеров (рис. 73). Такая конструкция явля­ется не только противоаварийной, но и разгружающей, т.к. при затягивании гаек происходит предварительное напряжение подвесок, а вме­сте с этим и частичное разгружение существующих опор. Этим же способом можно подкреплять и плиты перекрытий, опирающиеся на внутренние стены с двух сторон. При опирании же­лезобетонных конструкций только с одной стороны уси­ление выглядит несколько сложнее: дополнительную опору подвешива­ют к наклонным или отогнутым под­вескам, которые закрепляют на бо­лее мощной конструкции — колон­не (при усилении опор ригеля), ри­геле (при усилении опор плиты) и т. п.

6.32. Для чего нужен подсти­лающий слой раствора при кон­такте металла с бетоном?

При "сухом" контакте усилие (давление) передается не на всю поверхность, а на отдельные высту­пы и неровности, всегда имеющие­ся на поверхности не только бето­на, но и прокатного (не фрезеро­ванного) металла. В результате боль­ших местных напряжений эти высту­пы сминаются и стык становится податливым. Подстилающий слой раствора выравнивает поверхности и позволяет распределить усилие по всей площади контакта, т. е. выров­нять контактные напряжения. Но слой раствора должен быть очень тонким, что обычно достигается силь­ным прижатием стальной опорной площадки, в результате которого лишний раствор выдавливается. При толстом слое раствор превращает­ся в самостоятельный несущий эле­мент, относительно низкая проч­ность которого определяет и проч­ность всего стыка.