Очень плохоПлохоСреднеХорошоОтлично (Пока оценок нет)
Загрузка...

Дек 07

УСИЛЕНИЕ БАЛОК НАРАЩИВАЕМ СЕЧЕНИЯ

  Цель наращивания сечений – увеличение несущей способности. При наращивании иногда изменяют и расчетную схему – например, однопролетные конструкции превращают в многопролетные путем установки надопорной арматуры и ее обетонирования. Наращивание выполняют из монолитного железобетона (рис. 1), оно может быть односторонним, двусторонним, трехсторонним (рубашка) и четырехсторонним (обойма). При одно- и двустороннем наращивании увеличивается ширина или высота сечения, при трех- и четырехстороннем – ширина и высота. Разумеется, при этом увеличивается и армирование.

Поперечное сечение балок при усилении наращиванием
Рис.1. Поперечное сечение балок при усилении наращиванием.

  Для включения в совместную работу необходимо обеспечить сцепление нового бетона со старым, т. е. выполнить насечку на поверхности старого бетона, тщательно очистить ее (промыть водой или продуть сжатым воздухом) и увлажнять в течение 1…1,5 час. перед бетонированием, не оставляя луж воды. Особо тщательно следует выполнять насечку на гладких гранях, соприкасавшихся с опалубкой, а очистку по-верхности – в местах, где имеются масляные пятна и сильное загрязнение.
  К сожалению, полной ясности в вопросе расчёта усиления нет (за исключением двух нижеприведенных случаев), поскольку почти все экспериментальные исследования проводились на опытных образцах, полностью разгруженных до начала усиления. Очевидны только две крайние ситуации: а) при условии предварительного снятия всей полезной нагрузки наращённое сечение будет работать как единое (монолитное), расчет которого ведется обычными методами (с поправками на разные классы арматуры и бетона), б) если на усиливаемую конструкцию действует полная нагрузка, то наращивание смысла не имеет. Для промежуточных положений практические методы расчета отсутствуют. Некоторые справочники, правда, рекомендуют поступать следующим образом: если в момент наращивания нагрузка превышает 65% расчетного значения, то расчетное сопротивление бетона и арматуры наращённой части принимается с коэффициентом 0,8, если не превышает, то с коэффициентом 1,0.
  В действительности, дело обстоит сложнее, т. к. важную роль будет играть то, к какому типу относится нормальное сечение усиливаемой конструкции (к «слабо-» , «нормально-» или «переармированному»), каков предел текучести у старой и новой растянутой арматуры, какова доля оставшейся нагрузки от полной, есть ли трещины в существующей конструкции и т.д.
  Рассмотрим влияние только одного из перечисленных факторов. Если в существующей изгибаемой конструкции трещины отсутствуют, то напряжения в ее растянутой арматуре не превышают 20…30 МПа. В этом случае можно допустить (хотя и с большой натяжкой), что старая и новая арматура начнут работать «с нуля». Однако и здесь возможны разные варианты. Например, если классы арматуры одинаковы, то в расчет их можно вводить с одинаковым расчетным сопротивлением. Если классы разные (например, у старой А-1, а у новой A-III), то в момент достижения старой арматурой расчетного предела текучести напряжения в новой будут не более 60% ее расчетного сопротивления. Если новая растянутая арматура установлена в поперечном сечении не в одном уровне, а ниже старой, то напряжения в ней будут более высокими. Еще сложнее решать задачу, если в конструкции уже имеются трещины или если усиливаемое сечение «переармировано».

  При действии полной нагрузки можно наращивать сечение балок можно наращивать с помощью предварительного напряжения дополнительной (внешней) растянутой стержневой арматуры. Для этого в двух местах по длине балки вскрывают рабочую арматуру (рис 2), к ней в одном конце приваривают через прокладки дополнительную арматуру, которую удлиняют за счет нагрева сильным электрическим током и в нагретом состоянии приваривают другой конец. После остывания в дополнительной арматуре возникает растягивающее усилие, которое передается на балку в виде сжимающей силы Р (за вычетом потерь напряжений), приложенной, к рабочей арматуре. В результате в балке возникает изгибающий момент обратного знака и происходит ее частичное разгружение. Контроль усилия осуществляется по удлинению нагреваемых стержней, при этом температура нагрева не должна превышать 350…400°С.


Усиление дополнительными стержнями
Рис.2. Усиление дополнительными стержнями: 1 — существующая арматура, 2 — дополнительная арматура, 3 — соеденительные планки.

  Этот способ имеет ряд ограничений. Во-первых, сварка ослабляет сечение арматуры, поэтому расчетную площадь ее сечения снижают на 25% по сравнению с номинальной. Во-вторых, приваривать дополнительную арматуру можно только к такой рабочей арматуре, которая заведена за грани опор, а не обрывается в пролете и не отгибается в верхнюю зону. В-третьих, таким способом можно усиливать только балки и ребристые плиты, выполненные без предварительного напряжения (иначе при сварке произойдет разупрочнение напрягаемой арматуры и потеря в ней предварительного напряжения). Несмотря на это, подобный способ весьма эффективен, особенно при усилении монолитных балок перекрытий, в т.ч. многопролетных.

Напряжения в усиливающей арматуре
Рис.3. Напряжения в усиливающей арматуре.

  Можно наращивать сечение балок внешней арматурой без ее предварительного напряжения, при условии разгружения железобетонных балок – частичного или полного. Однако, если внешнюю арматуру закрепить только по концам, то при увеличении (восстановлении снятой) нагрузки напряжения в арматуре будут малы, поскольку они определяются общим удлинением нижней грани балки всего усиленного участка (рис. 3, а). Поэтому арматуру нужно дополнительно приварить к существующей рабочей арматуре в нескольких промежуточных точках (через прокладки). Тогда напряжения в ней при восстановлении нагрузки будут определяться удлинениями нижней грани на небольших участках, т. е. ступенчато возрастать по мере приближения к опасному сечению (рис. 3, б).

Добавить комментарий

Your email address will not be published.