Общие принципы усиления строительных конструкций из железобетона
Усиление конструкций - это наиболее важная составляющая любого строительного процесса, связанного с повышением общей прочности сооружения.
Самыми распространенными причинами, по которым проводится усиление, являются:
любое повреждение конструкции, при котором снизилась ее несущая способность;
изменение или перераспределение действующих нагрузок;
ошибки при первичном проектировании;
увеличение срока службы и надежности конструкции.
Все многообразие методов усиления строительных конструкций можно свести к двум: устройству разгружающих и заменяющих конструкций и повышению собственной несущей способности усиливаемой конструкции.
Устройство разгружающих и заменяющих конструкций связано с возведением рядом, ниже или выше усиливаемой новой конструкции, которая воспримет часть или всю нагрузку, приходящуюся на усиливаемую конструкцию.
Возведение разгружающих и заменяющих конструкций, как правило. Не является сложным. Главным недостатком этих конструкций является значительное изменение интерьера и уменьшение габаритов помещений. Таким образом, разгружающие и заменяющие конструкции при ремонте и реконструкции можно применять там, где они не будут видны ни изнутри, ни снаружи здания.
Повышение несущей способности конструкций можно осуществить без изменения их расчетной схемы и напряженного состояния в период усиления конструкции, а также изменяя их расчетную схему и напряженное состояние в процессе усиления. Каждый метод имеет свои положительные и отрицательные стороны: степень изменения внешнего вида и габаритов усиливаемой конструкции, сроки работ по усилению, доступность материалов, трудоемкость, экономичность, технологичность и другие показатели. Выбор метода усиления зависит от основных требований, предъявляемых к реконструируемой конструкции.
Усиление конструкций без изменения их расчетной схемы и напряженного состояния в момент усиления связано с наращиванием сечения конструкции. В большинстве случаев при этом происходит некоторое увеличение габаритов усиливаемой конструкции. Наиболее сложной проблемой при этом методе усиления является как можно более раннее включение в работу конструкции усиления. Для этого часто требуется значительная предварительная разгрузка усиливаемой конструкции.
Усиление, производимое с изменением напряженного состояния в момент производства работ по усилению, связано с устройством предварительно напряженных распорок для сжатых элементов и предварительно напряженных затяжек для изгибаемых и растянутых элементов.
Изменение расчетной схемы усиливаемой конструкции производиться с помощью установки дополнительных опор, превращения разрезных конструкций в неразрезные, перемещения мест приложения нагрузки.
Применение методов усиления конструкций путем изменения их расчетной схемы или изменения напряженного состояния в период работ по усилению связано с более или менее значительными изменениями внешнего вида конструкции, интерьера помещений. Поэтому при реконструкции эти методы находят ограниченное применение.
Встречаются случаи, когда большая часть строительной конструкции находится в удовлетворительном состоянии и лишь отдельные ее части имеют повреждения (сгнившие участки, переломы, трещины и т.п.). В этих случаях нецелесообразно производить замену или усиление всей конструкции. Достаточно усилить дефектные участки, применив разного рода протезы, местные обоймы, произвести ремонт стыковых соединений.
При усилении строительных конструкций должно уделяться внимание защите от коррозии железобетонных конструкций. Это относиться в равной степени как к усиливаемым конструкциям, так и к конструкциям усиления.
Рис.1. Методы увеличения несущей способности железобетонных конструкций