Усиление консолей ж/б колонн.

Усиление коротких консолей колонн, работающих преимущественно на срез, производится увеличением их поперечного сечения путем наращивания, а также установкой дополнительной горизонтальной или наклонной предварительно напряженной арматуры.

Наращивание консолей (рис. 11.5, а) производится, как правило, снизу с установкой дополнительной замкнутой поперечной арматуры диаметром не менее 6 мм. Класс бетона наращивания принимается не менее чем класс бетона усиливаемой консоли. Поперечная арматура наращивания соединяется с оголенной арматурой колонны. Шаг дополнительной поперечной арматуры должен быть не более четверти вылета консоли и не более 150 мм. Минимальный процент поперечного армирования принимается не менее 1 %. Необходимая высота наращивания определяется расчетом и должна составлять не менее длины вылета консоли.

При необходимости одновременного усиления консоли и сжатой зоны части колонн ниже консоли применяется наращивание на всю высоту подконсольной части колонны (рис. 11.5, б).

	а
		б

Рис. 11.5. Усиление коротких консолей колонн: а – наращиванием;
б – наращиванием по длине подконсольной части: 1 – усиливаемая консоль,
2 – бетон наращивания, 3 – замкнутая арматура, 4 – наклонная поперечная арматура,
5 – скобы, 6 – оголенная арматура колонны, 7 – насечка

Дополнительную наклонную или горизонтальную поперечную арматуру устанавливают по боковым граням консолей и закрепляют по концам с помощью металлических крепежных элементов (рис. 11.6). Предварительное напряжение создают путем взаимного стягивания посредством стяжных болтов или завинчиванием гаек по концам в сочетании с нагреванием дополнительной арматуры. Необходимая площадь поперечного сечения дополнительной поперечной арматуры определяется расчетом.

в

а

Рис. 11.6. Усиление коротких консолей колонн установкой дополнительной
предварительно напряженной поперечной арматуры: а, в – наклонной; б – горизонтальной,
1 – усиливаемая консоль, 2 – наклонная арматура, 3 – горизонтальная арматура,
4 – уголок-накладка, 5 – упор, 6 – уголок, 7 – стяжной болт, 8 – гайка

12. Усиление сжатых элементов (столбов и простенков) растворными и железобетонными обоймами.

Эффективным методом увеличения прочности каменной кладки при малых эксцентриситетах ( ) является устройство обойм: стальной, железобетонной и растворной.

Наиболее массовыми элементами, усиливаемыми обоймой, являются столбы и простенки. Столбы, как правило, имеют прямоугольную форму поперечного сечения с соотношением сторон не более 1,5, что способствует эффективной работе обойм, ограничивающих поперечные деформации в сечении. Простенки имеют вытянутую в плане форму, обычно с соотношением сторон более двух. При этом для эффективного использования обойм устанавливаются дополнительные связи в виде стяжных болтов или анкеров. Допускаемые расстояния между связями (анкерами, хомутами) не более 1000 мм и не более двух толщин стены по длине, по высоте – не более 750 мм. Связи надежно закрепляют в усиливаемой кладке.

Железобетонная обойма (рис. 14.6) представляет собой пространственный арматурный каркас из продольной и поперечной арматуры, омоноличенный бетоном. Этот вид обоймы применяется при значительных повреждениях кладки и позволяет значительно повысить прочность усиливаемого каменного элемента.

Рис. 14.6. Усиление железобетонной обоймой: а – столбов, б – простенков:
1 – усиливаемая конструкция, 2 – продольная арматура, 3 – поперечная арматура, 4 – бетон, 5 – дополнительные поперечные связи, 6 – продольная арматура, 7 – анкеры

Толщину обоймы и площадь поперечного сечения арматуры определяют расчетом. Ориентировочно толщина обоймы принимается 40…120 мм, диаметр поперечных стержней – 4…10 мм. Для обеспечения сцепления с бетоном продольная арматура отстоит от усиливаемой кладки не менее чем на 30 мм. Шаг хомутов принимают согласно расчету, но не более 150 мм. Шаг продольной арматуры – 250…300 мм. Для обоймы рекомендуется применять бетоны классов и выше.

Для увеличения площади контакта кладки с элементами усиления обоймы рекомендуется в кладке через каждые 3-4 ряда выполнять борозды на глубину 1/2 кирпича или расчищать швы кладки на 10…15 мм в глубину. Бетонирование производится методом инъецирования, нагнетая смесь через инъекционные отверстия в опалубке, торкретированием или последовательным бетонированием с наращиванием опалубки.

Армированная растворная обойма выполняется по аналогии с железобетонной, но вместо бетона применяют раствор марки не ниже М50. Растворная обойма позволяет сохранить существующие размеры поперечного сечения практически без изменения. При производстве работ не применяется опалубка. Цементный раствор, наносимый тонким слоем порядка 30…40 мм, выполняет функции связи между усиливаемой кладкой и арматурой и защищает арматуру от коррозии. Минимальная толщина защитного слоя составляет: для внутренних сухих помещений – 15 мм, для наружных и влажных помещений – 20…25 мм.

Для усиления каменных конструкций под нагрузкой, превышающей 70…80 % от расчетной, эффективно (позволяют повысить прочность каменных конструкций в 2-3 раза) применение предварительно напряженных распорок, установленных с одной или с двух сторон конструкции, в которых рабочими элементами являются вертикальные ветви распорки, а поперечные планки выполняют роль соединительных элементов, уменьшающих свободную длину ветвей.

Предварительно напряженные распорки (аналогично усилению железобетонных конструкций) состоят из уголковых профилей, располагаемых по углам конструкции и связанных друг с другом планками из полосовой стали или стержневой арматуры. Сверху и снизу распорки передают нагрузку на опорные уголки. Предварительное напряжение распорок осуществляется путем их перегиба в середине длины или с помощью домкратов.