Підсилення згинальних елементів

Вступ

Залізобетон - основний будівельний матеріал, який застосовується на теперішній час при будівництві житла, промисловому будівництві, зведені будівель та споруд, які визначають лице міської архітектури. Сучасна гама бетонів, що застосовується в будівництві, нараховує десятки найменувань. Це особливо міцні бетони, фібробетони, полімербетони, полістеролбетони, пористі, гідро ізолюючи та багато інших. За деякими показниками вони наблизилися до природного каменя або металу. Разом з процесом створення нових видів бетонів відбувається виникнення нових та вдосконалення старих конструкцій.

Останнього часу все більшої актуальності набуває підсилення існуючих конструкцій сучасними матеріалами, внаслідок своєї надійності та економічної ефективності, що в сучасних економічних умовах є першочерговим.

Підсилення згинальних елементів

Найбільш поширеним способом підсилення залізобетонних конструкцій є нарощування їх перерізу за допомогою матеріалу шару підсилення. Останнє пояснюється доволі простою мето- дикою виконання робіт з підсилення, яка дозволяє одночасно з підвищенням несучої здатності та жорсткості елемента усунути вади, яких набула конструкція під час експлуатації. Проектування конструкцій, які складаються з декількох шарів (саме такі конструкції утворюються внаслідок підсилення нарощуванням) ускладнюється тим, що теорія розрахунку багатошарових залізобетонних елементів за всіма граничними станами розроблено не повністю, незважаючи на значну кількість проведених дослідів. Розрахунок міцності похилих перерізів в згинальних конструкціях, що складаються з декількох шарів доволі наближений, оскільки не накопичено ще достатньо дослідних даних про напружено-деформований стан таких конструкцій в зоні прольоту, який працює на зріз, за умови сумісної дії згинального моменту та поперечної сили. Не достатньо експериментального обґрунтування для оцінювання зсуву за зоною контакту. Використання фор- мул опору матеріалів призводить до значних невідповідностей дослідних величин зсуву в контактній площині з розрахунковими значеннями. Підвищення несучої спроможності залізобетонних елементів, що працюють на згин, зазвичай здійснюють нарощування розтягнутої або стиснутої зон шаром залізобетону.

Нарощування залізобетонних елементів, що працюють на згин, зверху, у стиснутій зоні виконують при необхідності значного збільшення несучої здатності конструкції. В певних випадках шар підсилення армують повздовжньою арматурою, яку приварюють до оголеної існуючої або приклеюють до бетону стиснутої зони. Відомо, що в зоні контакту “нового” і “старого” бетонів, при підсиленні методом нарощування, діє складний напружено-деформований стан. При цьому зона контакту піддається одночасній дії стискаючих або розтягуючих, а також зсувних зусиль. Низька міцність зони контакту обмежує можливості підсилення при однобічному нарощуванні, а також при дії динамічних навантажень. Сумісну роботу “старого” та “нового” бетонів при збільшенні поперечного перерізу підсилюваної конструк- ції досягають улаштуванням у “старому” бетоні відкритих пазів, насічок або додатковим поперечним армуванням хомутами, які з’єднуються з арматурою конструкції. Для покращення зчеплення “нового” бетону зі “старим” окрім насічок, за можливістю, рекомендують виконувати адгезійне ґрунтування полімеррозчином, композиціями на основі акрилового, епоксидного та інших видів синтетичних клеїв.

Застосування високоміцних матеріалів, які з’явилися останнім часом, суттєво підвищує ефективність відновлених елементів. Одним з таких матеріалів є сталефібробетон. При використанні сталефібробетону для підсилен- ня залізобетонних елементів що працюють на згин сталеві фібри проникають у тріщини, раковини, каверни та інші пошкодження конструкції та ніби зашпаровують дефекти. Це дозволяє відновити експлуатаційні якості залі- зобетонної конструкції навіть зі значними ушкодженнями [3]. При підсиленні залізобетонних елементів нарощуванням зверху слід зважати на те, що площа поперечного перерізу існуючої арматури Аs в підсилюваному елементі повинна бути достатньою для сприйняття збільшеного згинального моменту. Максимальну висоту нарощування f h¢ визначають за умови повного використання стисну- тої зони бетону підсилюваного елемента, тобто при

(ξR - для бетону підсилюваного елемента). При цьому може бути декілька випадків розрахунку товщини нарощування.

Список літератури

1. «Рекомендації проектування підсилення залізобетонних конструкцій будівель і споруд, що реконструюються. Надземні конструкції і споруди» - Харківський проектний і науково-дослідний інститут «ПромбудНДІпроект»

М.: Стройиздат - 2003р.

2. Усиление железобетонных конструкций (Пособие П 1-98 к СНиП 2.03.01-84*). - Минск, 1998. - 190с.

3. Голышев А.Б. «Усиление несущих железобетонных конструкций производственных зданий и просадочных оснований». - К.: Логос, 2004. - 219с