44. Яким чином здійснюється підвищення ступеню статичної невизначеності залізобетонних балок? в чому полягає суть такого підсилення?

Кроквяні конструкції можуть підсилюватися в розтягнутій зоні шляхом постановки шарнірно-стержневих ланцюгів з підвісками (рис. 2.72) або шарнірно-стержневих ланцюгів з розпірками (рис. 2.73). У першому випадку включення ланцюгу в роботу виконується за рахунок затягування гайок, тим самим відтягуючи ланцюг до низу. В другому попереднє напруження в ланцюгу створюється шляхом підвішування певної величини вантажу до ланцюга та встановленням розпірок із металевих пластин в зазор між опорним швелером та ланцюгом. Після цього вантажі знімаються. В пустотних балках (типу БДР) для збільшення їх жорсткості частина отворів може бути замонолічена бетоном. При цьому використовується бетон класу не нижче ніж В30.

45. Яким чином здійснюється підвищення ступеню статичної невизначеності залізобетонних ферм? в чому полягає суть такого підсилення?

Розвантажувати ферми можна також шляхом постановка додаткових проміжних опор (рис. 2.81). Навантаження додаткових опор виконується за допомогою спеціальних пристроїв (поз. 5 рис. 2.81). Роль такого пристрою можуть виконувати клинці, плоскі домкрати, гвинти тощо. При такому способі підсилення змінюється розрахункова схема конструкції, можуть регулюватись не лише величина зусиль, але і їх знак, тобто напружено-деформований стан. Проблема заключається не лише в одноразовому забезпеченні міцності усіх елементів та їх вузлів в процесі реконструкції та завантаження, але і в тому, що зусилля в додаткових опорах потрібно зберігати протягом усього періоду експлуатації шляхом їх регулювання. Усе це вимагає постійного спостереження за реконструйованими таким чином конструкціями та проведення робіт з регулювання зусиль. Особливу увагу при такому способі реконструкції слід приділяти попередньому ущільненню ґрунту під додатковими опорами, оскільки наступні деформації основи може призвести до кардинального перерозподілу зусиль та руйнування конструкції.

52. Особливості розрахунку і конструювання елементів підсилення залізобетонних конструкцій?

У практиці реконструкції промислових будівель і споруд часто виникає Необхідність посилення конструкцій та їх окремих елементів. Необхідність посилення основних несучих елементів будівель (фундаментів, колон, підкранових балок) може бути викликана наступними причинами:

• збільшенням навантажень на них в результаті заміни або посиленням вищерозташованих конструкцій (перебудова приміщень, надбудова будівель);

• модернізацією технологічного устаткування в реконструйованому будинку, зміною технологічних процесів;

• експлуатаційним зносом (втратою несучої здатності від впливу динамічних і вібраційних навантажень, агресивної повітряного середовища і т. п.);

• придбаними конструктивними дефектами, що виникли в результаті неправильної експлуатації конструкцій, розбризкування та розливу агресивних рідин;

• випадковими ушкодженнями (виходом з ладу окремих конструктивних елементів при демонтажі, транспортуванні і установці технологічного обладнання).

Різні поєднання причин необхідності посилення, а також тип і стан будівельних конструкцій промислових підприємств обумовлюють, застосування різних способів посилення.

Збільшення несучої здатності конструкцій, що підсилюються може здійснюватися як без зміни їх напруженого стану або конструктивної схеми (залізобетонні або металеві обойми, залізобетонні сорочки, нарощування), так і зі зміною напруженого стану або конструктивної схеми конструкцій (переднапружені розпірки, металеві балки, що спираються на палі, консолі , стійки, підкоси, горизонтальні шпренгельні і комбіновані затяжки).

Посилення конструкцій зазвичай вимагає значно менше витрат, ніж заміна їх новими, але пов'язане з виконанням складних будівельних процесів. Посилення конструкцій проводиться без зупинки виробництва (експлуатації цеху) або при короткочасних зупинках.

Найбільш часто посилюють залізобетонні фундаменти, колони, балки, ригелі та плити перекриттів. Залізобетонні підкранові балки зазвичай не посилюють, а замінюють іншими. Залізобетонні ферми, що знаходяться в аварійному стані, знімають і замінюють новими (частіше металевими) або ремонтують.

Найбільш складні роботи з підсилення фундаментів, балок і ригелів, менш складні - з посилення колон і плит перекриттів. Рішення щодо посилення конструкцій або їх заміні повинні бути обгрунтовані проектом (з урахуванням витрат і втрат при зупинці виробництва).

Посилення конструкцій належить до складних, відповідальних і небезпечних робіт, тому вони повинні проводитися під особистим керівництвом майстра або виконроба.

Використання обойм, сорочок і нарощування. Монолітний залізобетон часто застосовується для посилення залізобетонних конструкцій шляхом влаштування обойм, сорочок, одностороннього та двостороннього нарощування. Ці методи посилення при порівняно невеликій витраті металу дозволяють значно збільшити несучу здатність конструкцій, що підсилюються і, крім того, забезпечити стійкість до дії агресивного середовища і, отже, найбільшу надійність в експлуатації.

Обойми, сорочки, нарощування складаються з арматури і тонкого шару (зазвичай 30-100 мм, в окремих випадках до 300 мм) бетону.

Залізобетонна обойма складається зазвичай з арматури і тонкого шару бетону, що охоплює підсилюваний елемент з чотирьох сторін, і застосовується для посилення балок, ригелів і колон.

 

Робоча арматура обойм служить для підсилення конструкцій у розтягнутих зонах. Завдяки усадки бетону залізобетонні обойми щільно обжимають підсилюваний елемент і працюють з ним спільно.

Міцність зчеплення нового бетону зі старим залежить від багатьох факторів: умов укладання бетонної суміші, методів її ущільнення, ретельності обробки поверхні сполучення, класу бетону і т. Д.

При посиленні колони залізобетонної обоймою (рис. 7.1) поверхню підсилюваної колони спочатку очищають і насікають для кращого зчеплення бетонної суміші обойми з колоною. По периметру колони встановлюють арматуру і розбірний-переставну опалубку з щитів. Потім бетонують обойму методом ін'єктування дрібнозернистої бетонної суміші, нагнітаючи її в опалубку через ін'єкційні отвори в щитах. Ущільнюють бетонну суміш зовнішнім вібратором.

Металеві обойми (рис. 7.2, а) складаються із стійок кутового профілю, з'єднувальних планок і опорних підкладок. Застосовують їх для підсилення залізобетонних колон, а також цегляних простінків і стовпів. У місцях встановлення підкладок арматуру колони оголюють і приварюють до підкладці і стійці обойми. Ефект посилення колон досягається після монтажу і зварювання з'єднувальних планок. У ряді випадків планки нагрівають до 120 ° С і потім приварюють до вертикальних куточкам з подальшим торкретуванням, створюючи напружену металеву обойму. При цьому способі підсилення виробництво не зупиняють або скорочують його зупинку до мінімуму.

Іноді виробляють посилення залізобетонної колони попередньо напруженими розпірками (рис. 7.2, б).

Сорочки являють собою незамкнуті з одного боку обетонкі конструкції і застосовуються для посилення ригелів, балок перекриттів, колон і фундаментів. Нарощування (рис. 7.3) являє собою збільшення перетину конструкцій, що підсилюються зверху, знизу і з боків шаром монолітного залізобетону і застосовується для посилення балок, ригелів, колон, стін і плит перекриття.

При підсиленні залізобетонних конструкцій виконують ряд технологічних процесів: підготовку поверхні конструкції, що підсилюється, установку арматури і опалубки, укладання і ущільнення бетонної суміші, догляд за бетоном в період досягнення необхідної міцності та розбирання опалубки.

Підготовка поверхні конструкції, що підсилюється проводиться для забезпечення надійного зчеплення з нею бетону шару підсилення. При цьому виконуються наступні операції: зняття поверхні захисного шару і видалення відслонень бетону; очистка арматури від поверхневої корозії; обдування стисненим повітрям і зволоження поверхні.

Зняття захисного шару бетону і видалення його відслонень виконується за допомогою механізованого інструменту (молотків фуговальних електричних ІЕ-4207 і ІЕ-4210, рубальних молотків ІП-4119, ЕП-1027, ЕП-1056 та ін.).

Очистку арматури від іржі рекомендується виконувати способом гідроабразивного обробки, використовуючи при цьому устаткування для торкретування, а в якості робочої суміші - кварцовий пісок або піщано-гравійну суміш вологістю до 6%. При гидроабразивной обробці дотримуються співвідношення тиску стисненого повітря (на ресівері компресора) і подається до сопла води 4: 0,5.

Для очищення арматури від іржі при посиленні конструкцій в обмежених умовах ефективно застосовується малогабаритний піскоструйний апарат з вакуумним пістолетом, що працює за принципом ежектора.

При невеликих обсягах робіт для очищення арматури від іржі застосовують пневматичні ручні кутові металеві щітки ІП-2104 (маса щіток 4 кг, тиск стисненого повітря в пневмосистеме 0,6 МПа).

Укладання бетонної суміші при підсиленні залізобетонних конструкцій найбільш доцільно виконувати із застосуванням установок для пневмонабризку бетону: при товщині шару підсилення до 80 мм торкретуванням з використанням цемент-гармати; при товщині шару підсилення масивних конструкцій до 250 мм і його загальної поверхні не менше 10-15 м2 -Бетон з використанням бетон-шприц-машин.

Особливістю цих установок є подача по шлангах за допомогою стиснутого повітря сухої бетонної суміші, яка на виході з кінцевого сопла змішується з водою. Бетонна суміш викидається з сопла зі швидкістю 50- 70 м / с і утворює на поверхні щільний шар. Машини виконують одночасно чотири процесу - транспортують бетонну суміш до місця укладання, перемішують її з водою, виробляють набризк і ущільнення. При застосуванні даних установок повністю виключаються опалубні роботи, істотно скорочуються трудовитрати і терміни виконання робіт, що особливо важливо при реконструкції. Набризг-бетон має підвищену міцність і зчеплення, а також забезпечує підвищені захисні функції і покращує експлуатаційні якості конструкцій у порівнянні зі звичайним бетоном.

Для торкретування конструкцій в обмежених умовах ефективне застосування цемент-гармати СБ-117.

Укладання торкретбетону на вертикальні і стельові поверхні виконують у два шари і більше. На вертикальні поверхні перший шар слід укладають товщиною 10 січень!) Мм при водоцементному відношенні (В / Ц) 0,6- (Uvl з відстані 0,5-0,6 м, другий - при В / Ц 0,4-0, 43 з відстані 0,7-0,8 м. На стельову поверхню перший шар укладають товщиною 5-40 мм при В / Ц 0,5-0,53 з відстані 0,4 0,5 м, а другий - при В / Ц 0,4-0,43 з відстані 0,5 0,0 м. Укладання торкретбетону на горизонтальну поверерхность виконують в один шар проектної товщини при В / Ц 0,4-0,5 з відстані 0,7-0,8 м .

Для нанесення набризк-бетону застосовують установки СБ-67 і СБ-68. Товщина шару, що наноситься набризк-бетону даними установками за один раз складає 50-70 мм, відстань між соплом і бетонованої поверхнею 1 - 1,2 м.

Для виконання набризг-бетонних робіт бетон-шприц-машини і цемент-гармати комплектуються пересувним компресором з робочим тиском 0,9 і 0,6 МПа (для СБ-117), цистерною для води, пересувними риштованням або автогідропідйомники для роботи на висоті. Сухі бетонні суміші поставляються централізовано: при обсягах робіт до 2,5 м 3 - в мішках, при великих обсягах робіт - в спеціалізованих контейнерах.

Несучі конструкції покриттів як стропильних, так і підкроквяних балок і ферм можна підсилити установкою попередньо напруженого шпренгелі з швелера і куточка або за допомогою попередньо напруженої затяжки. Елементи залізобетонної ферми можна підсилити за допомогою сталевих обойм. Для підсилення конструкцій покриття використовують мостовий кран, тимчасово обладнаний пересувний майданчиком-опорою (рис. 7.4).

Її встановлюють на рейки візка крана і оснащують домкратами, які розвантажують вузли ферм в місцях, де необхідно посилення. Переміщення майданчика-опори по мостовому крану, а крана вздовж прольоту забезпечує хороший доступ до конструкцій покриття по всьому цеху. Це створює можливість зручного і безпечного виконання робіт, пов'язаних з посиленням окремих елементів ферми і установкою попередньої напруженої затяжки по її нижньому поясу.

Посилення залізобетонних ферм, що знаходяться в аварійному стані, може бути виконано шляхом їх розвантаження та передачі зусиль на додаткові сталеві ферми, встановлювані з двох сторін у аварійною.

 

Цей метод досить надійний, проте вимагає досить складних і трудомістких підготовчих робіт. Подані на покрівлю монтажні балки за допомогою ручних важільних лебідок доставляють до місця установки, переміщаючи їх по настилу з дощок. Для підйому балок і їх установки на шпальні клітини використовують обладнані ручними талями триноги, які розміщують на цих клітинах. Встановлені монтажні балки кріплять до шпал милицями і раскрепляют розчалками.

Перед установкою розвантажувальних ферм монтують елементи підсилення колон з опорними столиками для розвантажувальних ферм. Останні піднімають по черзі двома ручними важільними лебідками. Потім елементи підсилення раскрепляют і монтують розпірки і зв'язку, розташовувані між ними.

Передачу навантаження від плит покриття на встановлені ферми здійснюють шляхом рівномірного підклинювання, що ліквідовує зазори між опорними стійками встановлених ферм і поздовжніми ребрами плит покриття. Підклинювання ведуть одночасно по обидва фермам від середини до країв. Далі утворюють зазори між плитами покриття та аварійної фермою.

Після завершення процесу посилення монтажні балки, лебідки та блоки демонтують і потім відновлюють порушені ділянки покрівлі.