2. Підсилення другорядних балок

2.1 Підсилення залізобетонними обоймами. Обойми - то є конструктивні рішення, коли конструкція, що підсилюється, охоплюється залізобетоном з усіх сторін (рис.1). Обойми улаштовують по всій довжині елементу, або окремій її частині – в місцях пошкоджень і найбільших напружень з перепуском на непошкоджені ділянки у кожну сторону не менш ніж на:

• п’ять товщин обойми;

• ширину грані елементу;

• 400 мм.

Рисунок 1. Підсилення другорядних балок обоймами.

1 – елемент що підсилюється; 2 – обойма; 3 – отвори в плиті перекриття; 4 – монтажна арматура; 5 – відгини; 6 – плита перекриття; 7 – хомути підсилення; 8 – робоча арматура підсилення.

Товщина обойми (до 300 мм) визначається розрахунком. Мінімальна товщина обойми при ущільненні бетону вібрацією 70 мм, при торкретуванні – 50 мм.

Обойми армують поздовжньою і поперечною арматурою. Площа перерізу поздовжньої арматури визначається розрахунком. Мінімальний діаметр арматури для стиснутих зон балок 16 мм, для розтягнутих зон – 12 мм.

Поперечна арматура застосовується у вигляді замкнутих хомутів діаметром 6 мм і більше. Крок поперечної арматури не більше 15 діаметрів поздовжньої арматури, не більше трикратної товщини обойми і не більше 200 мм. На приопорних ділянках обойм крок хомутів зменшують удвічі.

Для забезпечення сумісної роботи нового бетону зі старим улаштовують відкриті пази у старому бетоні, насічку поверхні старого бетону, додаткове поперечне армування хомутами, що зєднуються з арматурою існуючої балки. Одночасно з насічкою для покращеня зчеплення нового бетону зі старим доцільно виконати адгезійну грунтовку полімер-розчином.

2.2 Підсилення залізобетонними сорочками то є конструктивне рішення, коли елемент конструкції, що підсилюється охоплюється залізобетоном з трьох сторін (рис. 2). Мінімальна товщина бетону сорочки, з умов зручності бетонування, приймається такою ж, як і в обоймах.

Рисунок 2. Підсилення другорядних балок сорочками.

1 – балка що підсилюється; 2 – плита перекриття;

3 – сорочка; 4 – поздовжня арматура підсилення;

5 – хомути підсилення; 6 – відгини.

Сорочки улаштовують по всій довжині ушкодженої частини елементу з перепуском на непошкоджені ділянки не менш ніж на:

• п’ять товщин стінок сорочки;

• довжину анкеровки робочої арматури сорочки;

• ширину грані елементу, що підсилюється;

• 500 мм.

Сорочки армують поздовжньою і поперечною арматурою. Діаметр поздовжньої арматури визначається розрахунком. Мінімальний діаметр – 12 мм. Мінімальний діаметр поперечної арматури (хомутів) 8 мм. Крок хомутів визначається розрахунком. Якщо за результатами розрахунку хомути не потрібні, їх встановлюють конструктивно. При цьому крок хомутів не має перевищувати:

• - 15 діаметрів поздовжньої арматури;

• - 3-кратної товщини сорочки;

• - 200 мм

На приопорних ділянках крок хомутів приймається вдвічі меншим.

2.3 Підсилення балок нарощенням. Нарощення може бути одностороннім – зверху або знизу (рис. 3) і двостороннім – знизу і зверху одночасно або з боків.

При підсиленні нарощенням переріз елементу збільшується по висоті або ширині (знизу, зверху або з боків балки що підсилюється).

Нарощення зверху застосовують у разі необхідності значного збільшення несучої здатності балок. При підсиленні плити і другорядних балок монолітного ребристого перекриття набетонка по перекриттю зверху, при відповідному армуванні, то є елемент підсилення плити і другорядних балок одночасно. Товщину нарощення приймають на підставі розрахунку плити у прольоті на збільшене навантаження з урахуванням конструктивних вимог щодо розміщення арматури і товщини захисного шару бетону на опорі другорядної балки. Сумісна робота нового і старого бетону забезпечується за рахунок механічного зачеплення, виконання насічки на поверхні існуючого бетону, додаткової поперечної арматури, яку зєднують з існуючою поперечною арматурою зварюванням.

Рисунок 3. Підсилення другорядних балок одностороннім нарощенням знизу.

1 – елемент що підсилюється; 2 – плита перекриття;

3 – елемент нарощення; 4 – поздовжня арматура підсилення;

5 – відгини; 6 – існуюча робоча арматура; 7 – хомути;

8 – коротуни; 9 – сколотий бетон.

Нарощення балок знизу застосовують якщо набетонка по перекриттю зверху не забезпечує сприйняття балкою збільшеного навантаження. Підсилення здійснюється за рахунок встановлення додаткової поздовжньої арматури підсилення, яка приварюється до оголеної існуючої робочої арматури другорядної балки. У разі необхідності незначного збільшення несучої здатності балки арматура підсилення приварюється до існуючої арматури безпосередньо або через коротуни діаметром від 10 до 40 мм і довжиною 80…200 мм. Діаметр коротуна визначається розрахунком. Приварку здійснюють ділянками 50…150 мм через кожні 500…1000 мм по довжині стержнів. При необхідності значного нарощення застосовують спеціально приварені відгини, вертикальні або нахилені стержні (рис. 4).

Рисунок 4. Варіанти з’єднання арматури підсилення з існуючою арматурою.

а, г – відгини, косі хомути;

б – коротуни; в – прямі хомути.

Коротуни, відгини і інші елементи підсилення приварюють до різних стержнів існуючої арматури в розбіжку. При цьому не допускається приварка до поздовжніх прямих стержнів існуючої арматури, які не заводяться на опору. Діаметр поздовжньої арматури підсилення приймається не менше 12 мм. Арматуру захищають від корозії тинькуванням або шаром торкретбетону класу не нижче В25.

При підсиленні балок нарощенням слід враховувати можливість підпалу існуючої арматури при зварюванні до 25%, приймаючи А_s з коефіцієнтом 0,75. Якщо існуюча арматура А_s розташована на відстані більш ніж 0,5(h-x) від розтягнутої грані підсиленого перерізу, то для цієї арматури приймається розрахунковий опір 0,8R_s.