11 Усиление железобетонных балок по нормальным сечениям.
Важным обстоятельством при выборе метода усиления является характер трещин, образующихся на боковой поверхности балок. Так, балки с чрезмерно раскрытыми нормальными трещинами усиливаются в пролете подведением упругих или жестких опор или подваркой дополнительной арматуры, а балки с наклонными трещинами - стальной обоймой или кронштейнами.
Усиление производится в следующем порядке:
- устраиваются опоры под конструкцию усиления в виде отдельных стоек или консолей, привариваемых к стальной обвязке колонн;
- разгружается перекрытие в зоне усиления;
- монтируется конструкция усиления (балка или ферма);
- включается конструкция усиления в работу путем забивки стальных клиньев в распор с ригелем.
Упругой опорой (балкой)
1-Стальная балка
2-Стальные пластины (клинья)
8=4...10
3- b=50...80
δ=4…6
Упругой опорой (фермой)
Жесткой опорой (стойкой)
1-Стойка
2-Гнутый швеллер
3- Стальная пластина (клин) δ=4...10
Жесткой опорой (подкосами)
1-Подкосы
2-Стальная пластина δ=10...12
3-Гнутый швеллер δ=10...12
4-Стальная пластин; δ=10...12
Наиболее простым в техническом исполнении является усиление балок подведением промежуточной жесткой опоры в виде стойки или подкосов. Однако следует учитывать, что промежуточная опора изменяет расчетную схему балки, в результате чего возникает надопорный отрицательный момент, на который проверяется существующее армирование балки.
Промежуточные опоры можно выполнять на самостоятельном фундаменте или с использованием уже существующих. Важным требованием к устройству отдельного фундамента является предварительное уплотнение грунта и его основании с целью избежания просадки. Уплотнение производится гидродомкратами таким образом, чтобы давление на грунт было не менее давления под подошвой фундамента.
Усиление балок предварительно напряженными затяжками широко используется при реконструкции зданий,
Затяжки делают шпренгельные, горизонтальные и комбинированные.
Основными элементами затяжек являются горизонтальные и наклонные тяжи, изготавливаемые из стержневой арматуры классов АIII, АIV диаметром 18-40 мм или прокатных профилей уголкового и швеллерного типов. Тяжи располагаются у боковых поверхностей элемента и закрепляются с помощью анкерных устройств в торце.
Балка, усиленная затяжкой, превращается из изгибаемого элемента во внецентренно сжатую комбинированную систему, напряженное состояние которой является функцией нескольких параметров, в том числе и усилия предварительного обжатия затяжкой.
При достаточном преднапряжении и надежном заанкеривании затяжки предполагается, что напряжения в ней, а также в рабочей арматуре усиливаемой балки нарастают пропорционально и достигают расчетного сопротивления одновременно.
Работа по усилению производится в следующем порядке:
- заготавливаются детали усиления: стержни, натягивающие муфты (гайки), анкерные устройства;
- максимально разгружается перекрытие в зоне усиления балки;
- монтируются элементы конструкции усиления (поз. 1-6, габл.3.5, п.1);
- производится натяжение затяжки механическим или электромеханическим способами;
- все элементы конструкции усиления окрашиваются защитными покрытиями: эмалью, перхлорвиниловым лаком и др.
Усиление шпренгелем
1-Арматура Ø16…36
2- Арматура Ø40…60
3- Мет.пластина δ=10…14
4- Гнутый швеллер
5- Мет пластина δ=10…12 δ=8…10
6- Напрягающая муфта
Усиление затяжкой
1-Затяжка Ø16…36
2-Опорный столик из стальной пластины δ=8…16
Усиление приваркой дополнительной арматуры
1-Арматура усиления Ø10…32
2-Соединительный элемент δ=8…25 или Ø8…25