2.4.3. Монолітні перекриття

Плити монолітних ребристих перекриттів підсилюються шляхом нарощування залізобетонної сорочки зверху існуючої конструкції (рис. 2.54). При такому підсиленні може бути два випадки роботи конструкцій: коли можна створити надійний контакт поверхні конструкції з новим бетоном та коли такого надійного контакту створити не можна, наприклад при просочуванні поверхні бетону існуючого перекриття нафтопродуктами.

У першому випадку конструкція розглядається як монолітна, а в другому — вважається, що обидві плити (існуюча та нова) працюють незалежно одна від одної, а навантаження на них розподіляється пропорційно жорсткостям їх.

Плити можуть підсилюватися також нарощуванням знизу існуючої конструкції. При цьому до арматури плити приварюється додаткова арматура сорочки, а потім наноситься шар торкретбетону (рис. 2.58).

Монолітні безбалкові перекриття підсилюються в основному двома методами — шляхом улаштування монолітної залізобетонної плити зверху існуючого перекриття та підведенням знизу металевих балок.

У першому випадку існуюча плита (варіант підсилення використовується при значному руйнуванні безбалкового перекриття) замінюється на нову (рис. 2.59). Якщо ступінь пошкодження існуючого перекриття дозволяє зберегти та використовувати його в подальшому, по верху плити влаштовується монолітна залізобетонна сорочка. Ця конструкція може працювати незалежно від існуючої плити (коли неможливо створити надійне зчеплення нового і старого бетону) або сумісно. В цьому випадку для поліпшення зчеплення в існуючій плиті влаштовують поглиблення діаметром 100 мм із кроком в обох напрямках 500...700 мм, які відіграють роль шпонок (рис. 2.60). У поглиблення встановлюються петлі з арматурної сталі, що заводяться під арматуру існуючої плити та прив’язуються до арматури набетонки. Товщина залізобетонної сорочки визначається розрахунком, але не може бути менше ніж 50 мм.

У другому випадку знизу безбалкового перекриття підводиться система металевих балок. Ці балки закріплюються на металевих обоймах колон або на опорних столиках у вигляді залізобетонних обойм навколо колони. Металеві балки служать опорами існуючої плити і, зменшуючи проліт чи навіть конструктивну схему, приводять до зменшення внутрішніх зусиль. Існуюче перекриття перетворюється в балкове з плитами, обпертими по контуру (рис. 2.61), або з балковими плитами (рис. 2.62). При використанні такого виду підсилення важливо включити балкову систему в сприйняття зовні-нього зусилля. Для цього проміжок між верхом мета-левих балок та низом залізобетон-ної плити розкли-нюють металеви-ми пластинами, розташованими по довжині балки не рідше ніж через 1 м. Після розкли-нювання пластини зварюють між со-бою й приварюють до балки. Промі-жок між балкою та плитою (між пластинами) ретельно зачеканюють цементним розчином марки не нижче ніж М100.

Збірні безбалкові перекриття підсилюються аналогічно монолітним.

2.4.4. Балки

Залізобетонні балки можуть рекон-струюватися шляхом зміни їх розрахунко-вої схеми, що, найчастіше, досяга-ється встановленням додаткових розван-тажувальних елемен-тів (рис. 2.63). При цьому треба мати на увазі, що встанов-лення додаткових опор пов’язана з про-блемою надійного обпи-рання їх. Якщо опори встановлюються без-посередньо на ґрунт, то необхідно його поперед-ньо ущільнити для того, щоб деформації ґрунту під фундаментом нової опори не призвели до виключення її з роботи. Під час установлення опори на іншу будівель-ну конструкцію (балку, плиту перекриття, тощо) потрібно переконатися (розрахунками) в надійній роботі конструкції з урахуванням дії такого непроектного навантаження. Розвантажуючі рами часто перешкоджають нормальному ходові технологічного процесу в приміщенні.

Найбільш ефективним способом підсилення балок є нарощування бетону в стиснутій зоні (рис. 2.64) або встановлення додаткової арматури в розтягнутій.

При незначному збільшенні несучої здатності балки додаткова арматура приварюється за допомогою арматурних коротишів (рис. 2.65, а), а при значному — шляхом встановлення додаткових відгинів (рис. 2.65, б). Ці додаткові елементи приварюються до оголеної арматури з кроком (по довжині балки) 1 м. Після приварювання арматури захисний шар бетону відновлюється.

Для включення арматури підсилення в роботу її попередньо напружують. При підсиленні балок затяжками (рис. 2.66) це напруження створюється шляхом затягування гайок динамометричним ключем. Контроль величини попереднього натягу в даному разі здійснюється регулюванням величини зусилля затягування гайки.

Якщо балка підси-люється шпренгельною затяжкою (рис. 2.67), то попереднє напруження створюється шляхом стя-гування двох гілок затяж-ки, а його значення регулюється величиною відхилення гілки від прямолінійного напряму.

Останнім часом усе ширше для підсилення залізобетонних балок використовується метод наклеювання в розтягнутій зоні шару склотканини чи полімерного покриття, що включає в себе скляні джгути (рис. 2.68). У якості полімерного покриття в першому випадку використовується епоксидно-фуранова композиція з мінеральним наповнювачем із тонко меленого кварцового піску. Скляні джгути (рис. 2.68, б) являють собою вихідний продукт для отримання склопластикової арматури і складаються із набору скляних тонковолокнистих ниток. Компоненти полімерного покриття (5 за масою): ненасичена поліефірна смола — 37,0; нафтонат кобальту — 3,0; гіпераз — 1,5; наповнювач, який має у собі 50...58% , — 58,5.

Опорні частини балок (при необхідності підсилення похилого перерізу) підсилюються шляхом постановки додаткових зовнішніх вертикальних (рис. 2.69, а) або похилих (рис. 2.69, б) хомутів. Включення елементів підсилення в роботу виконується за рахунок затягування гайок на кінцях хомутів або шляхом попарного стягування стержнів додаткової арматури.

Простим методом реконструкції залізобетонних балок (як монолітних , так і збірних) є підведення знизу розвантажуючих металевих балок. Ці балки можуть кріпитися на колонах (за допомогою спеціальних залізобетонних хомутів чи металевих консолей) або підвішуватися до конструкції, що підсилюється за допомогою хомутів (рис. 2.70).

Для великопролітних кроквяних балок розвантажуючи балки можуть влаштовуватись на покритті (рис. 2.71).

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.

Залізобетонні підкранові балки працюють в умовах динамічних багатократно повторних навантажень. Це слід враховувати при проектуванні їх підсилення. Найбільш розповсюдженим методом підсилення підкранових балок є взяття їх в обойму. Обойми в даному випадку можуть бути у вигляді залізобетонної сорочки (рис. 2.74, а), сорочки із склопластику (рис. 2.74, б), листового металу, наклеєного на полімеррозчині (рис. 2.74, в) чи стальної обойми (рис. 2.74, г).

Залізобетонне нарощування підкранових балок, як правило, не виконується через те, що при цьому збільшується висота балки, що створює ряд проблем: з кріпленням балок до колони, необхідністю нарощування усіх балок в прольоті, а це не завжди можливо, тощо.

При значному руйнуванні конструкцій їх беруть в металеві обойми (рис. 2.75), які виконують роль металевих просторових ферм і сприймають переважну частину (або навіть і все) навантаження на балку.

Полички підкранових балок (найбільш розповсюджене пошкодження таких конструкцій) відновлюються шляхом нарощування залізобетоном (рис. 2.76, а) або листовим металом (рис. 2.76, б). При значному пошкодженні поличок, наприклад при повному руйнуванні звисів, поличка з відновленим бетоном полички (для цього використовують дрібнозернистий полімер бетон класу не нижче ніж В30) беруть у металеву обойму (рис. 2.77).