Колонны, консоли, фундаменты

Для усиления колонн применяется несколько типов обойм, которые отличаются между собой конструктивными особенностями, материалом, производством работ и эффективностью усиления.

Одним из типов железобетонных обойм являются обоймы с обычной продольной и поперечной арматурой (рис.) без связи обоймы с арматурой усиливаемой колонны.

Рис. 21. Усиление колонн железобетонными обоймами

А - армированных спиралью; Б - обычными хомутами; 1 - колонна; 2 - спираль; 3 - продольная арматура; 4 - хомуты

Усиление колонн может производиться односторонним, двусторонним или трехсторонним наращиванием (рубашками) .

Рис. Усиление колонны двусторонним наращиванием

А - на части колонны; Б - по всей длине колонны; 1 - колонна; 2 - старая арматура; 3 - новая арматура; 4 - «утки»; 5, 6 - коротыши

Рис. 23. Усиление колонн стальной обоймой (с преднапряжением, стягиванием ветвей или подклинком)

А - в стадии стягивания ветвей (при преднапряжении); Б - в окончательном виде; В - детали узлов перегиба; 1 - колонна; 2 - балки; 3 - нижнее перекрытие (фундамент); 4 - обойма; 5 - опорные башмаки; 6 - листовые шарниры; 7 - стяжные болты (хомуты)

Способы усиления фундаментов:

1.увеличение размеров поперечного сечения и площади опирания на грунт. Это достигается устройством из монолитного железобетона так называемых рубашек при наращивании поперечного сечения фундамента по плоскости опирания на грунт и двум боковым поверхностям или набетонки - при одностороннем наращивании сечения. В процессе выполнения работ должно быть обеспечено хорошее соединение арматуры и бетона.

2. Устройство буроинъекционных свай, представляющих собой разновидность буронабивных свай. Они имеют сравнительно малый диаметр (50...250 мм)и большую длину (до 45 м). При устройстве таких свай пластичную мелкозернистую бетонную смесь инъецируют под давлением в скважину с предварительно установленной арматурой. После заполнения скважины бетонной смесью устье ее тампонируют и опресссовывают, создавая избыточное давление сжатым воздухом либо растворонасосом.

Рис. Усиление фундаментов

А - с привязкой верха, применяемой до 1958 г.; Б - то же, до настоящего времени; 1 - существующий фундамент; 2 - существующая колонна; 3 - существующая фундаментная балка; 4 - железобетонная рубашка; 5 - арматура железобетонной рубашки

Рис. 28. Усиление ростверка

1 - колонна; 2 - ростверк; 3 - сваи; 4 - сван усиления; 5 - новый ростверк; 6 - арматура нового ростверка

Фермы

Усиление сжатых элементов фермы может выполняться железобетонными обоймами, рубашками и одно- или двусторонними наращиваниями, металлическими обойками, металлическими предварительно напряженными распорками и шпренгельными системами.

Усиление растянутых элементов Усиление опорных и промежуточных узлов

60. Технология ведения каменных работ.

Каменная кладка - это конструкция, состоящая из камней, уложенных на строительном растворе в определенном порядке. Кладка воспринимает нагрузки от собственного веса и от других конструктивных элементов, опирающихся на кладку, и приложенных к ним нагрузок.

При строительстве зданий и сооружений применяют следующие виды кладки: кирпичную; из керамических камней; искусственных крупных блоков, изготовляемых из бетона, кирпича или керамических камней; из природных камней правильной формы (пиленых или тесаных); бутовую из природных неотесанных камней, имеющих неправильную форму; смешанную (кладка бутовая, облицованная кирпичом; из бетонных камней, облицованных кирпичом; из кирпича, облицованная тесаным камнем); бутобетонную; облегченную кладку из кирпича и других материалов.

Каменную кладку выполняют на известковых, смешанных цементно-известковых и цементных растворах, а также на цементно-глиняных растворах, в которых глина выполняет роль пластифицирующей добавки. Вид и марка раствора указываются в рабочих чертежах.

Процесс кирпичной кладки состоит из следующих операций:

1) установка порядовок: устанавливают по нивелиру на всех углах, примыканиях и пересечениях стен. На порядовки выносят отметки низа оконных проемов, перемычек, перекрытий, лестн площ и т.д.

2) установка причалки: ее натягивают м-ду ползунками порядовок и перемещают по ходу кладки вверх, передвигая ползунки. При кладке наружного ряда причалку устанавливают для каждого ряда, а для внутреннего – через каждые 2,3 ряда.

3) подача и раскладка кирпича и раствора: раскладку кирпича ведут стопками по два кирпича параллельно граням конструкции или под углом к ним для ложкового ряда и перпендикулярно к оси – для тычкового. На стенах толщиной 1,5 кирпича все стопки раскладывают параллельно граням стены. Раствор на стену подают из ящика лопатой и расстилают его грядкой под 6-7 кирпичей. Растворную пастель каменщик готовит кельмой в процессе кладки.

4) околка и теска кирпича: для перевязки швов требуются неполномерные кирпичи. Заготавливают их во время работы: каменщик молотком делает насечки на двух противоположных плоскостях кирпича, затем резким ударом молотка откалывает намеченную часть. Теску кирпича вручную производят в редких случаях, при кладке фигурных элементов стен здания.

5) контроль качества каменных работ: по ходу возведения констр контролируют прямолинейность стен и вертикальность поверхностей и углов кладки, горизонтальность рядов, правильность перевязки и толщину швов. Вертикальность пров отвесом не реже двух раз на каждый метр высоты кладки. Горизонтальность проверяют нивелиром несколько раз по ходу кладки стены каждого этажа. Толщину швов контр, периодически измеряя высоту 5-6 рядов кладки и вычисляя среднее значение толщины шва.

Системы перевязки швов

1.Однорядная (цепная) система 2. Многорядная система 3. Трехрядная система

Толщина швов при любой системе перевязки должна быть около 10 мм. Через каждые 2 — 3 ряда проверяют горизонтальность кладки и при необходимости корректируют ее, уменьшая или увеличивая толщину шва, но не резко, а равномерно распределяя раствор на несколько рядов. Швы надо заполнять полностью и, пока раствор не высох, расшивать их, придав им выпуклую, вогнутую или треугольную форму. Если стену предполагается штукатурить, то швы оставляют пустыми примерно на глубину 1 см

Чтобы обеспечить правильную работу конструкции, необходимо камни в кладке располагать в соответствии с правилами разрезки.

Первое правило разрезки кладки: постели камней должны быть перпендикулярны силам, действующим на кладку, а камни в кладке должны располагаться рядами (слоями).

Второе правило разрезки: массив кладки должен расчленяться вертикальными плоскостями (швами), параллельными наружной поверхности кладки (продольными швами), и плоскостями, перпендикулярными наружной поверхности (поперечными швами).

Третье правило разрезки: плоскости вертикальной разрезки каждого ряда кладки должны быть сдвинуты относительно плоскости смежных с ним рядов, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладки нужно располагать не швы, а камни.

61 Прочность бетона при сжатии, растяжении, изгибе и срезе при длительных и повторных нагрузках.

Прочность- способность сопротивляться внеш. возд. не разрушаясь.Прочность зависит от:

-структуры; - вида напряженного состояния; -формы и размеров образца; Длительности действия нагрузки.

Прочность бетона на сжатие f_с , как мах сжимающее напряжение в бетоне при одноосном напряженном состоянии. Среднее значение прочности, получаемое по рез-там испытаний серии опытных образцов, обозначают f_сm. Следующими величинами, непосредственно вытекающими из таким образом определенной средней прочности на сжатие являются:

- гарантированная прочность бетона, определяемая как прочность бетона на осевое сжатие, установл. с учетом статической изменчивости в соответствии с требованиями действующих стандартов на кубах со стороной 15 см, гарантируемая предприятием производителем и обозначаемая f_c^G,_cube ;

- мера качества бетона, определяемая как класс по прочности на сжатие, соотв. его гарантированной прочности и обозначаемая буквой С и числами, выражающими значения нормативного сопротивления и гарантированной прочности в Н/мм² (МПа), например С12/15, где перед чертой – значение норм. сопротивления f_сk , после черты – гарантированная прочность бетона f_c^G,_cube ;

- нормат. сопротивление бетона сжатию (f_сk) – контролируемая прочностная характеристика бетона, опред. с учетом статистической изменчивости. В качестве базового числов. значения обеспеченности норм. значений прочностных характеристик принимается величина 0,95;

- расч. прочность бетона или его расч. сопртивление, кот. определяют как величину, получаемую в рез-те деления норм. сопротивления на коэффициент безопасности для бетона γ_с.

Для перехода от гарантированной прочности в норм. сопротивлению бетона служит т.н. коэффициент призменной или цилиндрической прочности, характеризующей отношение прочности, установленной на призмах или цилиндрах к кубиковой прочности (0,6…1).

Норм. сопротивление бетона определяется в завис. от его гарантир. прочности при постоян. значении переходного коэффициента k_p=0,8.

f_сk = 0,8f_c^G,_cube ;

где f_сk – норм. сопротивление бетона;

f_c^G,_cube –гарант. прочность бетона.

Среднюю прочность бетона на сжатие f_сm определяют с некоторым запасом.

f_сm= f_сk + 8 (МПа).

Классы для тяж., в т.ч. напрягающих: С8/10, С12/15; С16/20, С20/25; С25/30; С30/37; С35/45; С40/50; и др. до С90/105.

- для легких LC8/10….LC45/50.

В основном взамосвязь между средней прочностью бетона на растяжение и его средней прочностью на сжатие принимают по предложению Фере в виде:

f_сtm=α_r·f_cm^2/3,

где f_сtm, f_cm – соотв. средняя прочность бетона на растяж. и на сжатие;

α_r – опытный (эмпирический) коэффициент, которое м.б. принято 0,3, тогда

f_сtk=0,7 f_сtm =0,21f_ck^2/3.

Учитывая сложности, возник. при испытании образцов прямым растяжение, нормативные документы допускают контролировать прочность бетона на растяжение косвенными методами – как прочность на растяжение при изгибе (f_сt,fl) и раскалывании (f_сt,sp). При этом установлена взаимосвязь между прочность бетона на осевое растяжение (f_сt,ax) и его прочностью, получ. косвенными методами

f_сt,ax=0,9f_сt,sp ,

f_сt,ax=0,5 f_сt,fl .

f_сt,ax- прочность бетона на осевое растяжение;

f_сt,sp – прочность беона на растяжение при раскалывании образцов;

f_сt,fl - прочность бетона на растяжение при изгибе.

Пр. при местн. сжатии (смятие) f_cud=при действии сжимающей силы напряжения в толще бетона распространяются под 45º. При этом бетон под площадкой смятия может выдержать напряжение больше призменной прочности, окруж. бетон создает эффект обоймы.

Прочность на срез - в реальных конструкция срез в чистом виде не встречается, ему сопутствуют продольные усилия значения временного сопротивления в нормах не приводится. Вычисл. по эмпирическим формулам.

Пр.бет. при многократно повт. нагр. - при действии нагрузок с повторяемостью неск. млн. циклов врем. Сопрот. Сжатию уменьшается из-за развития микротрещин. Предел прочности зависит от кол-ва циклов и от их ассиметрии.

Динамическая пр. бет. -при динам. нагр. большой интенсивности и малой продолжительности происходит увеличение временного сопротивления бетона. Это объясняется энергопоглощ. способностью бетона, работающего в течении короткого промежутка нагружений только упруго:

Rd=Kd*Rb

В СНиП определяет прочность бетона на сжатие как max. Сжимающее напряжение в бетоне при одноосном напряженном состоянии

При длит. действии нагрузки развив-ся значительн. упруг. деф-ции и возникает структурное изменение б-на.Б-он разрушается при напряжениях меньших прочности б-на на осевое сжатие. Рпи действии нагрузок с повторяемостью в несколько млн. циклов проч-ть б-на уменьшается из-за развития микротрещин. Предел прочности зависит от кол-ва циклови от ассиметрии цикла .