6.13. Как усиливают опорные участки балок?

Один из способов — вышепри­веденное усиление шпренгелями, при котором уменьшаются попереч­ные силы и происходит разгружение опорных участков (рис. 56). Дру­гой — устройство дополнительных выносных опор на некотором рас1 стоянии от существующих. Опоры устанавливают при частично или полностью снятой полезной нагруз­ке, после восстановления которой однопролетная, например, балка начинает работать как двух- или трехпролетная. В связи с этим рас­четные усилия в ней, включая опор­ные реакции, определяют при двух расчетных схемах (до и после уст­ройства выносных опор), а затем суммируют. Такой прием позволяет частично разгрузить существующие опоры, следовательно, разгрузить и опорные участки (а заодно и пролетные). В качестве усиливающих конструкций здесь используют двухконсольные балки (рис. 59), подко­сы, подпруги, кронштейны и т.п. эле­менты. Если разгрузить железобе­тонные балки невозможно, то в уси­ливающих конструкциях создают преднапряжение (подобно преднапряжению стальных балок, см. воп­рос. 6.7): оттягивают их концы кни­зу упорными болтами, домкратами или грузами, в результате чего на балки действуют разгружающие силы F.

Третий — наиболее распростра­ненный способ — устройство внеш­ней поперечной арматуры (хомутов). Как показали опыты, без предвари­тельного напряжения такая армату­ра практически не работает и проч­ность наклонных сечений не увели­чивает — даже если она установ­лена при полностью снятой нагруз­ке. Предварительное напряжение хо­мутов обычно создают затягивани­ем концевых гаек, электронагревом (в обоих случаях с контролем на­пряжений по удлинению стержней) или попарным их сближением с по­мощью стяжных болтов (см. вопрос 6.12 и рис. 60). Предварительное напряжение создает в опорных уча­стках поперечные сжимающие на­пряжения σ_у, которые не только зна­чительно разгружают внутреннюю поперечную арматуру, но повыша­ют также сопротивление сжатого бе­тона срезу и трещиностойкость са­мих наклонных сечений. Практичес­кий расчет тогда сводится к опре­делению диаметра и шага внешних хомутов, рассматриваемых в каче­стве обычной поперечной армату­ры (при наличии наклонных трещин их расчетное сопротивление снижа­ется на 25%).

Как следует из приведенного описания, первые два способа из­меняют расчетную схему, третий — увеличивает несущую способность сечений.

6.14. Как усиливают решетча­тые балки?

Для усиления решетчатых балок и их отдельных элементов можно применять те же способы, что и для сплошных, — шпренгели, внешние хомуты и пр. Однако решетчатые балки являются статически неопре­делимыми (рамными) конструкциями и в их работе есть некоторые особенности. В частности, при проек­тировании усиления следует прове­рять не только нормальные сечения (т.е. сечения поясов) и наклонные сечения в опорных участках, но и сечения стоек, работающих на сжа­тие или растяжение преимуществен­но с большими эксцентриситетами. В первую очередь это относится к приопорным стойкам. Непродуман­ные схемы усиления могут привести к росту усилий в этих элементах со всеми вытекающими последствиями. Поэтому при общем усилении ба­лок (например, в связи с ожидае­мым увеличением нагрузок) следу­ет усиливать и стойки.

Одним из возможных вариантов их усиления является установка по диагонали отверстий стальных рас­косов в виде распорок (рис. 61) или растяжек, воспринимающих допол­нительные сдвигающие усилия и, тем самым, снижающих узловые момен­ты в решетке. Понятно, что для вклю­чения раскосов в работу необходи­мо создать плотный контакт распо­рок с поверхностью бетона и выб­рать слабину растяжек, а для повы­шения эффективности усиления — как можно больше разгрузить бал­ки. Приведенные приемы усиления стоек в равной степени применимы и к безраскосным фермам, имею­щим, по существу, ту же расчетную схему, что и решетчатые балки.