Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как усилить железобетонные конструкции: описание,фото

Блог / Промышленное строительство

При реконструкции старого жилого фонда используют конструктивные схемы с полным и неполным встроенным каркасом. Полный встроенный каркас позволяет исключить из работы ограждающие конструкции стен, что создает предпосылки выполнения работ по реконструкции с полной перепланировкой и надстройкой здания несколькими этажами. При использовании схемы неполного каркаса нагрузка от ригелей и балок передается на стены, поэтому возможность надстройки ограничивается несущей способностью фундаментов и стен.

Базовыми элементами при реконструкции старых зданий являются сборные железобетонные конструкции полной заводской готовности: фундаменты, ригели, плиты перекрытий сплошного сечения или многопустотный настил, колонны, лестничные марши и площадки и др.

Технология встроенного монтажа предусматривает, как первый этап, полный демонтаж перекрытий, внутренних стен и перегородок. В результате разборки от здания остаются только наружные несущие стены и иногда стены лестничных клеток. Технологическая последовательность работ по возведению каркаса здания не отличается от подобных работ при новом строительстве. Монтируются фундаменты, в стаканы которых устанавливают колонны первого яруса, ригели, плиты перекрытий, далее конструкции следующих ярусов.

В процессе реконструкции здания все работы должны быть подчинены ритму поточной технологии, здание должно быть разбито на захватки, размеры которых должны соответствовать секциям жилого дома.

Наиболее рациональной следует считать дифференцированную схему монтажа конструкций подвальной части. Первоначально монтируют фундаменты, одноярусные колонны подвального этажа устанавливают и обетонируют в стаканах этих фундаментов. Устройство перекрытий над подвалом предоставляет фронт работ для возведения надземной встроенной части здания, которое рекомендуется вести комплексно по захваткам.

Может быть рекомендована следующая технологическая последовательность монтажа элементов надземной части на каждой захватке:

  • монтаж двухъярусных колонн;
  • монтаж стенок жесткости (стен лестничных клеток);
  • укладка ригелей;
  • монтаж плит перекрытий;
  • укладка лестничных маршей и площадок;
  • монтаж объемного блока лифтовой шахты.

После завершения монтажа конструкций первого яруса, сварки конструкций, заделки узлов и заливки швов в той же последовательности устанавливают конструкции второго яруса. По данной технологии необходимо монтировать конструкции каркаса последующих ярусов и захваток.

Усиление фундаментов. Повышение несущей способности фундамента как одного из основных элементов зданий возможно несколькими технологическими и конструктивными приемами. Это объясняется тем, что необходимо учитывать условия эксплуатации здания, причины появления различных деформаций, стесненные условия производства работ.

Наиболее часто устранение дефектов существующих фундаментов, усиление их при надстройке здания осуществляют следующими методами.

Усиление кладки фундаментов цементацией осуществляют при образовании пустот в теле кладки и разрушении материала фундаментов. Торкретирование поверхностных слоев фундамента восстанавливает монолитность кладки, способствует повышению водонепроницаемости фундаментов. При незначительных разрушениях материала фундамента устраивают металлическую обойму без уширения фундамента. Обойму изготавливают из уголков или арматурной стали с последующим обетонированием.

При возрастании нагрузки на фундамент в процессе реконструкции здания и при недостаточной его несущей способности осуществляют устройство обойм суширением подошвы фундаментов. Варианты усиления и технология производства работ зависят от конкретных условий строительной площадки, но в любом случае в конструкции уширенного фундамента предусматривают специальные металлические балки для передачи части нагрузки от вышележащих этажей на дополнительные элементы фундамента.

Усиление фундаментов путем устройства обойм из монолитного бетона является наиболее простым и надежным решением. Оно основано на наращивании ширины фундаментов за счет монолитных железобетонных конструкций, значительном увеличении площади опирания фундаментов на основание, которое тоже может быть усилено.

Железобетонные ригели

Строительство имеет в арсенале конструкционные элементы, которые позволяют возводить ажурные здания. Одним из важнейших изделий являются железобетонные ригели, принимающие на себя вес плит перекрытий многоэтажных строений. От их качества и характеристик зависят надежность и долговечность зданий. Конструкционные особенности этой железобетонной продукции разнообразны, поэтому не всегда удается увидеть принципиальные различия между балкой и ригелем.

Определение

Ригелем называется железобетонное изделие с армированием, которое служит горизонтальным соединителем вертикальных конструкций (колонн, подвесов, стен) и несет на себе нагрузку плит перекрытий и других элементов.

Материалы и характеристики

Основу их прочности формируют бетоны (тяжеловесные) классов (на сжатие) от В22,5 до В60. Армирование продукции осуществляется металлической стержневой термомеханически упрочненной и горячекатаной арматурой с периодическим профилем, а также арматурными стальными канатами, арматурной сталью упрочненной вытяжки предусмотренных классов и проволокой различной прочности.

Ригель железобетонный должен иметь набранную нормативную прочность бетона, измеренную в трех временных точках: отпускную (70% и 85% в теплое и холодное время соответственно), передаточную, проектную. Такие изделия имеют высокие показатели морозоустойчивости, сопротивления агрессивным газовым составам, антикоррозионной защищенности, влагонепроницаемости, огнестойкости.

Готовая продукция имеет высокие параметры соответствия по: жесткости, трещиностойкости и прочности. Даже нормируются размеры допусков размещения выпусков арматуры (сваривается с арматурой колонн) на внешней поверхности — не больше 3 мм. Торцевые соединительные пластины и стержни прочно соединяются сваркой с внутренней осевой арматурой.

Назначение

Ригели соединяют вертикальные конструкционные элементы сооружений, сами являясь опорами для плит перекрытий. Данная функция способствует формированию жесткой пространственной прочности арматуры постройки, объединенной сваркой. Такие конструкции гарантируют геометрическую стабилизацию сооружения в целом, передавая вес горизонтальных конструкций на опорный вертикальный «скелет» здания. Пояс из подобных изделий способен поднять цоколь над фундаментом на нужную высоту, укрепить и разгрузить последний. Их задействуют для сборки сооружений с широкими пролетами помещений (ангары, торговые залы), усиления колонн в помещениях с высокими потолками.

Данные элементы проектируются, чтобы выдерживать значительные нагрузки, когда уложены как балки или используются как колонны. Железобетонными ригелями в многоэтажных зданиях могут формироваться оконные комиссуры, ограды. В строительстве повышенной этажности и в конструкциях особенно больших габаритов задействуется модификация ригеля, которая имеет длину 12 м.

Данная разновидность проявила себя надежнее, чем образцы из стали. Транспортная инфраструктура (ограждения, парапеты, переходы, виадуки, мосты и пр.) активно сооружается с применением ригелей. В энергетике изделия используются для увеличения площади несущего основания мачт линий электропередач, что позволяет горизонтально распределять нагрузки для повышения несущей способности опор.

Особенности

Их конструкции имеют различные профиль, размеры (длину, поперечное сечение), материал, способ крепления, что определяется конкретным местом применения. Фигура образцов в поперечнике — тавр, имеющий одну или две полки (для плит перекрытий), а также прямоугольник и т-образная без полок. Вариант с одной полкой позволяет опирать плиты с одной стороной (лестничный марш, торцевой пролет здания).

На модель с двумя полками опираются две плиты (характерно для центральных пролетов). Т-образные модификации с низко расположенной полкой уменьшают видимый выход тела конструкции внутрь помещений. На прямоугольные ригели нагрузка укладывается просто сверху. Конструкционные особенности и предназначения построек предполагают применение жесткого или шарнирного способов крепления ригелей.

Маркировка

Продукция маркируется цифро-буквенным кодом, разделенным тире на группы. Пример — РДП 6.56-110АIV. 1-я группа указывается тип ригеля, его высоту в поперечнике и длину (дм), округленные до целых чисел. Разрешается заменять содержание данной группы на наименование изделия — ригель («Р») с указанием стандартизованного типоразмера. Вторая — дает информацию о несущей способности (в кН/м) изделия или же о его порядковом номере по несущей способности. Далее для предварительно напряженной арматуры указывается класс стали (латинская буква и римская цифра).

Так маркировка РДП 6.56-110АIV на продукции сообщает: тип РДП – ригель для железобетонных многопустотных плит, высота 6 дм (600 мм), длина 56 дм (5560 мм), несущая способность 110 кН/м, внутри заложена сталь класса А-IV. В ряде случаев используется третья группа обозначений, характеризующая специальные условия, в которых изделие может использоваться. Это касается, к примеру, сопротивляемости средам агрессивным газов, сейсмическим толчкам. Также может быть учтена установка добавочных закладных деталей.

Продукция с маркировкой РДП 6.56-110АIV-На, например, в 3-й группе сообщает, что материал изделия — бетон с нормальной («Н») проницаемостью (допустим к эксплуатации в слабоагрессивных газообразных средах), внутри которого установлены добавочные закладные элементы («а»). Ригели по типам обозначаются буквами: Р – прямоугольный, РО – однополочный (РОП – для плит многопустотных, РЛП — для лестничных маршей, РОР – под ребристые плиты, РЛР – аналогично РЛП), РБ – бесполочный в виде буквы «Т» (РБП – для плит многопустотного изготовления, РБР – для плит в ребристом варианте), РД – двухполочный (РДП – под железобетонные многопустотные плиты, РДР – под ребристые плиты) и РКП – балконный (консольный) для многопустотных плит. Встречаются ригели с аббревиатурой изготовителя (по ТУ), учитывающей специфику их формы, например, РВ, РМ, АР и пр.

Отличие ригеля от балки

Ригель можно считать горизонтальной балкой с особыми несущими функциями (принимает нагрузки с любых направлений) в качестве основного опорного элемента каркаса здания. Он является горизонтальной частью рамы, которая жестко связана с вертикальными стойками основной несущей конструкции (расчету не подлежит). Балка, уложенная горизонтально или под наклоном, работает как самостоятельная конструкционная единица каркаса строения, только преимущественно на изгиб (при проектировании рассчитывается). Ригели и балки нельзя взаимозаменять, так как первые монолитные (железобетонные или металлические), имеют большой вес, жесткость и прочность, а вторые, как правило, имея небольшую массу, изготавливаются из дерева или полых металлических конструкций.

Читать еще:  Пластификаторы для бетона — виды и принцип действия

Функциональность работы ригелей достаточно узкая, а сфера применения значительная. Назначение железобетонного ригеля четко определено и, независимо от условий, неизменно. Тогда как определение «балка» само по себе широкое, включающее и ригель. Балки применяются в строительной индустрии в виде перекрытий или их поддержки (пример — чердачное помещение, основной функцией конструкции которого является распределение нагрузки балок со стропилами на ригели), а также покрытий.

Как сделать ригель?

Прямо на стройплощадке возможно отлить железобетонный ригель. Тяжелое монолитное изделие не должно формировать каркас в деревянных или каркасных постройках. Его использование потребует внимательнее рассчитать прочность фундамента. На подготовительном этапе создается прочная опалубка, задающая правильные, точные геометрические размеры и форму с ребрами жесткости. Для формирования дна формы используются металлические листы (доска), для боковин — толстая влагостойкая фанера.

Форма устанавливается на т-образные опоры из досок и горизонтируется. Ее дно и внутренние стенки аккуратно укрываются рубероидом (пленкой). Длина и нагрузки на железобетонную конструкцию определяют количество каркасов армирования (верхний, нижний), формируемых в ригеле. Высота нижнего края нижнего каркаса над дном составляет не менее 3 см, а верхний должен располагаться в 3-х см ниже уровня верхнего среза формы. Армирующие каркасы формируются за пределами формы и затем устанавливаются в нее.

Низовая арматура делается непрерывной и укладывается продольно (принимает нагрузку на растяжение), ее диаметр — не меньше 1 см. Каркасы обвариваются (вяжутся проволокой). Нижнее продольное армирование не стыкуется в центральной трети длины, а верхнее — на крайних четвертях длины. Бетонный раствор замешивается из частей щебня, песка, цемента в пропорции 4/2/1 и воды. Заливка делается непрерывно, смесь трамбуется вибратором. Уход за бетоном изделия первые 7 – 10 суток осуществляется по сезону.

Боковые щиты снимаются через 2 недели, нижняя опора ригеля сохраняется до истечения 28 суток. Затем инструментально проверяется качество бетона. При положительном результате ригель нагружается после полного набора марочной прочности.

Вывод

Железобетонная конструкция, называемая «ригель», является центральным несущим конструкционным элементом каркасов зданий. Данные изделия имеют неизменное назначение в отличие от балок, которые являются наполнителями каркасов строений.

Как отремонтировать железобетонные конструкции: фундамент, колонны, перекрытия

Сегодня, журналисты ProfiDom.com.ua предлагают подборку технологий по ремонту фундаментов, колонн, стен, перекрытий и других конструкций, встречающихся в частном строительстве.

Какие бывают повреждения, требующие ремонта

Практически, все бетонные изделия обладают «деформативностью» и могут менять форму, при изменении действующих нагрузок. Сама бетонная смесь обладает крайне малой прочностью на растяжение, что компенсируется армированием конструкции. Однако, это не решает проблемы полностью: в бетоне всё равно образуются трещины, но микроскопического размера и гораздо более многочисленные.

Благодаря арматурным связям, бетон обретает долговечность: мелкие трещины никак не влияют на прочностные характеристики, а сам предел допустимого «трещинораскрытия» определяется техническими стандартами на изделие. Однако со временем даже мелкие трещины расширяются из-за трения и эрозии, к тому же, не исключено, что условия эксплуатации железобетона поменяются на менее благоприятные, что вызовет ускоренный износ конструкции.

Внешне, такие явления проявляются, как раскрытие широких и глубоких трещин, а также, в виде отслоения частей бетона, вплоть до оголения арматурного каркаса. Основная причина — вода, которая насыщает поры и, расширяясь при замерзании, изнутри разрушает бетонную оболочку. Если вода добралась до арматуры, последняя интенсивно корродирует, при этом, разбухающая ржавчина препятствует сцеплению бетона с металлом и разрывает конструкцию изнутри.

Всего выделяют 5 степеней повреждений:

  1. Загрязнения, раковины и усадочные трещины.
  2. Выколы, шелушение и обветшание поверхности.
  3. Сплошные выколы, пятна ржавчины, неактивные трещины до 0,2 мм.
  4. Трещины более 0,2 мм, образование сталактитов.
  5. Откалывание крупных кусков с оголением арматуры, образование пустот и расслоений.

По типам повреждения различаются:

  • не влияющие на свойства конструкции;
  • сокращающие срок эксплуатации (истончение защитного слоя);
  • снижающие несущую способность (исключение части арматуры из работы из-за оголения).

В целом, можно сказать, что, если из-за оголения защитных слоёв бетона, не произошло деформации арматурного каркаса, изделие может быть восстановлено относительно легко. Исключение составляют случаи глубокой коррозии — когда при попытке добраться до неповреждённой ржавчиной арматуры обнаруживается, что ею поражён весь каркас. Тогда, изделие признаётся непригодным к эксплуатации и подлежит замене.

Основные способы ремонта железобетонных изделий

Существует два вида ремонта — с восстановлением несущей способности и без такового. В последнем случае, действия носят косметический характер — заполняются трещины, сколы и раковины, выполняется выравнивание поверхности. Такие виды ремонта могут выполняться, как в процессе возведения для устранения дефектов литья, так и по мере эксплуатации.

Ремонт с восстановлением несущей способности выполняют в следующих случаях:

  • При увеличении нагрузки на конструкцию сверх проектной.
  • При ухудшении условий эксплуатации.
  • При ускоренном износе конструкции и появлении повреждений 3 типа 4–5 степеней.

Суть любого ремонта заключается в восстановлении массы бетона и заполнении свежим раствором тех участков, где произошло отслоение и осыпание. Если видна арматура, главная задача при ремонте — предотвратить распространение коррозии и добиться отличной адгезии смеси к металлу. Нередко в этих целях применяют ремонтные составы с полимерными составляющими.

Основных способов ремонта три:

  • Лечение трещин путём их заполнения.
  • Восстановление формы и плоскостей путём нанесения слоя бетона на поверхность.
  • Восстановление связи бетона с арматурой и заделка мест оголения каркаса.

Отдельно, выделяют усиление железобетонных конструкций. Путём увеличения массы и габаритов конструкции, достигается повышение несущей способности. В таких случаях, после простейшей подготовки, попросту, выполняют приливы к изделию, которые после затвердевания принимают на себя часть нагрузки.

Лечение трещин

При ремонте трещин, нужно понимать, являются ли они активными. Во многих случаях, появление тонких трещин свидетельствует о том, что конструкция меняет форму из-за колебаний температуры, сейсмической активности или из-за изменения свойств грунта. Такие деформации, как правило, носят обратимый характер, то есть трещины закрываются после восстановления исходной формы. Если в момент раскрытия, заполнить их несжимаемым материалом, после обратной деформации конструкции ещё более широкая трещина появится на обратной стороне изделия.

Активные трещины принято устранять составами, сохраняющими способность растягиваться и сжиматься не менее 50% от изначальных размеров. Лечение трещин до 0,3 мм хорошо производить поверхностной заделкой, используя эпоксидные смолы ЭЛД-283, ЭЛД-552. Более широкие трещины заполняют на всю глубину с помощью инъецирования: по всей протяжённости раскола с шагом 10–15 см сверлятся отверстия, через которые с помощью шприца вводится эпоксидная смола. Такой метод ремонта помогает существенно снизить водопоглощение бетона, устранить проникновение влаги и атмосферного кислорода к арматуре.

Чтобы отличить активные трещины от неактивных, на них крепят маяки из густо замешанного строительного гипса. На неактивной трещине маяк не треснет и не отпадёт. Если маяк лопнул, а трещина на нём ровная, без сколов, при этом есть видимый зазор, это указывает на то, что разлом в данный момент расширяется. Если на лопнувшем маяке кромки разлома рваные и раскрошенные, либо одна часть маяка отпала, — трещина в данный момент сокращается.

Если обследование маяками в течение года показало, что трещина неактивная, её можно заделать несжимаемым материалом, таким как мелкодисперсный пескобетон той же марки, из которой отливалась конструкция. Предварительно необходимо трещину расшить — удалить сколы и осыпающиеся частицы на краях, продуть сжатым воздухом. В зависимости от ширины, неактивная трещина также лечится либо поверхностной заделкой с помощью шпателя, либо инъецированием цементного раствора.

Устранение крупных дефектов

Если ремонт трещин не был произведён своевременно, деструктивные явления поражают защитный слой бетона, что приводит к откалыванию и осыпанию крупных фрагментов. Поверхность бетона при этом испещрена широкими, но неглубокими трещинами, ямами, при постукивании молотком слышен гулкий звук — под поверхностью образовались пустоты.

В таких случаях, защитный слой бетона восстанавливают, предварительно удалив все остатки, подвергшиеся разрушению. Достаточно часто, приходится счищать с поверхности выколов и ям достаточно толстые слои рыхлого и осыпающегося бетона. Его оставлять нельзя, ведь прочность повреждённого бетона значительно ниже проектной.

Читать еще:  Можно ли в готовую бетонную смесь добавлять цемент?

Очищенную поверхность подвергают фактурированию — с помощью чеканки оставляют множество мелких засечек, способствующих более качественному сцеплению нового слоя со старым. Края восстанавливаемого участка подрубают зубилом, образуя ровную кромку глубиной не менее 10 мм.

Нанесение бетонной массы выполняют либо мастерком послойно, либо напылением под давлением — этот способ наиболее технологичный и действенный. После восстановления защитного слоя за бетоном требуется уход в течение 7–10 дней, который заключается в периодическом увлажнении поверхности и слежении за границами заделанных участков.

При оголении арматурного каркаса

Если разрушение бетона произошло на глубину залегания арматуры, ремонт нужно выполнять безотлагательно. Дальнейшее ослабление массы может привести к тому, что армирующие прутья согнутся и конструкция необратимо потеряет свои свойства.

В первую очередь, необходимо выполнить разделку бетона вглубь залегания арматуры и убедиться, что коррозия не тронула металл на глубине более 50–60 мм. Если повреждения более глубокие, — следует оголить каркас до появления незатронутых коррозией участков. Если из-за ржавчины диаметр арматуры уменьшился более чем на 10%, каркас необходимо усилить. Для этого к существующему стержню привязывается новый, длина перехлёста с нетронутой арматурой должна быть не меньше 40 диаметров.

Также, при устранении дефектов с оголением арматуры практикуется привязка к каркасу армирующей сетки. Она позволяет избежать сползания толстого слоя свежего бетона и при этом препятствует раскрытию новых трещин на проблемном участке.

Стальные элементы нужно тщательно очистить от ржавчины, высолов и прочих загрязнений. Арматуру нужно хорошо отмыть преобразователем ржавчины на бескислотной основе, а затем покрыть густым цементным молоком, используя кисть. Не дожидаясь его высыхания, повреждённый участок заполняют свежим бетоном. Процедура подготовки краёв и поверхности больших выколов была описана выше.

Правила, обязательные к соблюдению

Есть три основных требования к проведению ремонта железобетонных изделий. Главное из них — ремонтный состав должен быть идентичным, или по крайней мере совместимым с тем, который использовался при сооружении конкретной части бетонной конструкции.

С полимерными материалами особых проблем в плане совместимости нет, однако смеси на цементном связующем следует выбирать тщательно, учитывая тип и марку цемента, род и фракцию наполнителя, водоцементное отношение и наличие присадок. Если область ремонта окажется неоднородной, из-за разницы физических свойств свежий состав быстро отколется от поверхности.

Второе правило — соблюдать температурный режим. Проведение ремонтных работ запрещается, если в локальной зоне температура превышает 10 °С или ниже +5 °С. Кроме того, существуют требования к конструкциям, испытывающим повышенное влияние температурного расширения — каркасам зданий, опорам, балкам перекрытия, ж/б изделиям, эксплуатирующимся под прямыми солнечными лучами. Их средняя температура в момент ремонта не должна превышать 20 °С.

Правило третье: в момент ремонта бетон не должен быть насыщен водой. Допускается, лишь, смачивание поверхности и промывка трещин перед внесением ремсостава, однако при этом следует дождаться полного впитывания влаги. Если высушить бетонную конструкцию не представляется возможным, следует добавить в ремонтную смесь модификатор, обеспечивающий адгезию к сырому бетону.

Усиление железобетонных конструкций

Усиление железобетонных конструкций позволяет повысить их несущую способность, устранить обнаруженные дефекты, увеличить срок эксплуатации всего здания. Методы усиления и применяемые материалы зависят от характера повреждений, требуемой итоговой прочности, условий эксплуатации и прочих факторов. Выбор конкретной технологии производится проектной организацией с учетом собранных первоначальных данных.

ООО «ЛРК Строй-надзор» оказывает услуги по усилению железобетонных конструкций. Наши специалисты проведут измерения и исследования, составят проект и проконтролируют его реализацию на объекте. Это дает гарантию того, что все работы выполняются в строгом соответствии с действующими СНиП и ГОСТ Р.

Как проводится усиление железобетонных конструкций

Необходимость в усилении возникает в следующих случаях:

  • Изменение технических характеристик ЖБ-деталей из-за их износа или под действием внешних факторов;
  • Увеличение этажности строения, что влечет за собой повышение нагрузки на несущие элементы;
  • Изменение конфигурации помещений с переносом несущих перегородок;
  • Смещения почвы, что может привести к деформации;
  • Изменение функционального назначения помещения, которое влечет изменение нагрузок (например, увеличение веса оборудования на этажах, постоянное вибрационное воздействие).

Способ усиления железобетонных конструкций выбирается в зависимости от того, какие задачи планируется достичь после окончания работ. Возможны такие варианты:

  1. Увеличение площади поперечного сечения железобетонного элемента. Для этого вокруг конструкции формируется стальной каркас, который затем бетонируется. Кроме того, возможно применение технологий инъектирования строительного раствора в предварительно сформированную опалубку.
  2. Укрепление несущих элементов путем установки дополнительных деталей. Благодаря им давление на элемент распределяется равномерно, и общая нагрузка уменьшается. Это увеличивает срок службы всей постройки.
  3. Уменьшение нагрузки на железобетонный элемент путем переноса части нагрузки на другие несущие элементы. Для этого деталь дополняется новыми консолями либо модифицируются старые дополнительные элементы. Возможна также замена тяжелых деталей здания на новые, сделанные из композитных материалов.
  4. Увеличение прочности железобетонных изделий с помощью внешнего армирующего каркаса. Армирование в этом случае производится с помощью металлопроката, бетонных пластов, листовой стали, преднапряженных деталей.
  5. Установка подземных деталей, в том числе специальных подошв, упоров, свай. Для этого под ЖБ-элементом и внутри него бурятся отверстия, которые затем заполняются цементной смесью.

Как заказать

Для заказа услуги по усилению железобетонных конструкций обращайтесь в компанию «ЛРК Строй-надзор» по указанным на сайт телефонам.

Портфолио

Комплексное обследование для целей банковского залога.

Каменный остров Площадь : 600 м2 Подробнее

Усиление колонн из железобетона

Необходимость усиления железобетонных колонн возникает в следующих случаях:

  • с целью увеличения их несущей способности;
  • для повышения прочности конструкции;
  • для равномерного распределения нагрузки по сечению колонны при внецентренном сжатии.

Это мероприятие позволяет увеличить эксплуатационный срок здания, создать лучшие условия для перепланировки, помогает предотвратить аварию или устранить ее последствия. Работы относятся к категории повышенной сложности, требуют большей ответственности даже в сравнении с новым строительством. Поскольку процесс усиления колонн ЖБИ производится в существующих постройках, когда очень сложно определить внутреннее состояние конструкции. Большое значение имеет целостность и сохранность арматурного каркаса, действительное распределение нагрузок, прочностные показатели бетона.

Методы усиления железобетонных колонн

Чтобы правильно выбрать метод усиления, сначала необходимо выполнить соответствующие расчеты. Самостоятельно это сделать невозможно. Нужны предварительные исследования, профессиональные знания и опыт. Такую работу выполняют проектно-конструкторские организации, имеющие соответствующие разрешительные документы и лицензии.

Существует много способов усиления железобетонных колонн. Применимость каждого зависит от сложности ситуации. Вот некоторые из них.

  1. Использование бетонных смесей и штукатурок. Данные методы применяются в основном при реставрационных работах, когда не требуется повышать несущую способность конструкции.
    • В случае обнажения арматурного каркаса или сетки, появления раковин, сколов поверхность колонн оштукатуривается цементно-песчаным раствором.
    • Трещины, пустоты, другие глубокие дефекты ликвидируют методом инъецирования. То есть заполнения впадин тем же раствором под давлением для восстановления целостности изделия.
    • Торкретирование бетонной поверхности с использованием специальных пушек позволяет значительно повысить прочностные показатели конструкции.
  2. Усиление посредством применения композитных материалов: углепластика, карбоновых нитей, кевлара.
  3. Видоизменение способа соединения отдельных элементов между собой с подвижного на жесткий.
  4. Разгрузка колонны при помощи дополнительных деталей, к которым относятся распорки, укосины, консоли и другие.

Упомянутые методы и технологии усиления весьма разнообразны и используются строителями достаточно активно. Однако отдельного разговора заслуживает способ укрепления колонн при помощи обоймы, стальной или железобетонной.

Устройство усиления

Работа выполняется на основании предварительных расчетов из тех материалов, которые определены проектом. Цель усиления обоймой – создать увеличенное поперечное сечение колонны и, как следствие, повышение несущей способности стойки. Процесс обустройства металлического упрочнения складывается из следующих операций:

  • Все поверхности колонны очищаем от пыли, грязи, наплывов.
  • Вертикальные элементы стальной конструкции обычно выполняются из уголка. Они устанавливаются на подушку из цементно-песчаного раствора и плотно прижимаются к телу колонны струбцинами.
  • Далее к уголкам привариваем поперечины из полосовой стали. Расстояние между полосами делаем от 400 до 600 мм по всей высоте колонны.
  • При необходимости создать усиление стальными обоймами с предварительным напряжением, поперечные полосы предварительно, перед сваркой, разогреваются до температуры примерно 120°С. Остывая, планки сокращаются в размере, тем самым создавая нужный эффект.

Обойма может быть выполнена не только из металла, но также из железобетона. Для чего с колонны сначала надо удалить слой штукатурки, сделать насечки до оголения рабочей арматуры. Затем вокруг колонны устраивается дополнительный арматурный каркас из продольных стержней и поперечных хомутов. Новая конструкция посредством металлических коротышей сваривается с основным каркасом. Далее выставляем передвижную опалубку, соблюдая защитный слой и заливаем бетонную смесь. В связи с тем, что толщина формуемой рубашки не позволит употребить глубинные вибраторы, пользоваться лучше наружными площадками либо штыковать.

Читать еще:  Утепленная шведская плита: толщина и технология

Если необходимо отрегулировать эксцентриситет колонны, то железобетонное усиление может быть выполнено только с одной стороны. Главным условием в обоих случаях является надежная совместная работа нового бетонного слоя со старым. Для чего перед заливкой смеси существующую поверхность с насечками следует хорошенько смочить водой.

Обследование несущих конструкций зданий после воздействия высоких температур

Рубрика: Технические науки

Дата публикации: 12.12.2016 2016-12-12

Статья просмотрена: 1651 раз

Библиографическое описание:

Бикбаева, Н. А. Обследование несущих конструкций зданий после воздействия высоких температур / Н. А. Бикбаева. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 27 (131). — С. 52-55. — URL: https://moluch.ru/archive/131/36489/ (дата обращения: 01.11.2020).

В данной статье поднимается вопрос методики обследования зданий и конструкций после воздействия высоких температур. Особенности экспертизы, ее цели и задачи.

После пожара необходимо оценить состояние конструкций, чтобы сделать заключение о возможности и методах их восстановления. Это заключение выполняется на основании обследования здания и конструкций. Для этого проводится комплекс инженерных работ, основной целью которых является определение несущей способности отдельных железобетонных конструкций и всего здания в целом, а также разработка мероприятий, направленных на усиление и восстановление поврежденных строительных конструкций. При пожаре здание или сооружение подвергается воздействию высоких температур и воды, что может привести к полному или частичному разрушению строительных конструкций: снижается качество бетона, в нем могут появиться трещины, ухудшается сцепление арматуры с бетоном. Особенно сильно страдают стены, перекрытия, колонны.

Обследование зданий, пострадавших после пожара может не только выявить виновных в ЧП, но и позволить определить дальнейшую судьбу строения.

При обследовании зданий объектами рассмотрения являются следующие основные несущие конструкции:

– фундаменты, ростверки и фундаментные балки;

– стены, колонны, столбы;

– перекрытия и покрытия (в том числе: балки, арки, фермы стропильные и подстропильные, плиты, прогоны);

– подкрановые балки и фермы;

– связевые конструкции, элементы жесткости;

– стыки, узлы, соединения и размеры площадок опирания.

На основании проведенных обследований и поверочных расчетов конструкциям присваивается категория технического состояния.

  1. Исправное состояние — категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся отсутствием дефектов и повреждений, влияющих на снижение несущей способности и эксплуатационной пригодности.
  2. Работоспособное состояние — категория технического состояния здания, при которой некоторые из численно оцениваемых контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта, норм и стандартов, но имеющиеся нарушения требований не приводят к нарушению работоспособности конструкций.
  3. Ограниченно работоспособное состояние — категория технического состояния здания или его строительных конструкций, при которой имеются дефекты и повреждения, приведшие к некоторому снижению несущей способности, но отсутствует опасность внезапного разрушения.
  4. Недопустимое состояние — категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся снижением несущей способности и эксплуатационных характеристик, при котором существует опасность для пребывания людей и сохранности оборудования.
  5. Аварийное состояние — категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими об исчерпании несущей способности и опасности обрушения.

Далее, исходя из технической категории конструкции принимаются решения о проведении работ по усилению, ремонту или разбору здания.При исправном и работоспособном состоянии эксплуатация конструкций при фактических нагрузках и воздействиях возможна без ограничений.

При ограниченно работоспособном состоянии конструкций необходимы контроль за их состоянием. Если конструкции остаются неусиленными, то требуются обязательные повторные обследования, сроки которых устанавливаются на основании проведенного обследования.

При недопустимом состоянии конструкций необходимо проведение мероприятий по их восстановлению и усилению.

Экспертиза здания предполагает проведение типовых операций, к которым относятся обмерные работы, фото фиксация дефектов, технический анализ состояния конструктивных элементов и др. Они подробно описываются в программе обследования. Кроме того, в рамках экспертизы необходимо произвести проверочные расчеты поврежденных конструкций.

Особенности обследования конструкций после пожара.

При осмотре здания, поврежденного пожаром, обнаруживается и фиксируется документально очаг поражения и прилегающие к нему зоны повреждения конструкции, а также выявляется состояние конструкций в зонах поражения здания, в первую очередь в зоне разрушения. После этого отыскивается и обеспечивается сохранность предметов — термосвидетелей (строительных конструкций, их элементов, оборудования и материалов), которые могут охарактеризовать температурный режим в зонах огневого воздействия. Затем собирают сведения о состоянии строительных конструкций до пожара, а также о развитии пожара и его тушении.

В зависимости от интенсивности огневого воздействия железобетонные конструкции получают различные повреждения. Различают три основные зоны повреждений конструкции:

– наиболее интенсивного огневого воздействия (очаг поражения);

– прилегающие к очагу пожара (зоны поражения);

– не поврежденные огнем участки.

Прилегающие к очагу пожара зоны поражения подразделяются в свою очередь на участки тяжелых, сильных и слабых повреждений.

Однако при осмотре нельзя определить заранее, какие следы пожара приобретут решающее значение. Поэтому важно правильно закрепить и сохранить обнаруженные следы поражения. В здании, поврежденном пожаром, до окончания осмотра должны быть сохранены: строительные конструкции или их элементы, предметы и признаки, характеризующие обстановку накануне пожара; следы пожара, отражающие особенности горения, поведения строительных конструкций и их состояния по зонам повреждения, а также признаки и другие доказательства причины разрушения (обрушения) железобетонных конструкций во время или после пожара.

В процессе осмотра зданий, поврежденных пожаром, определяют состояние железобетонных конструкций, степень их прогрева, наличие скрытых дефектов, трещин.

Глубина прогрева сечений железобетонных элементов ориентировочно можно оценить по изменению звука и цвета бетона, непосредственным испытанием, путем откола бетона по сечению молотком, теплотехническим расчетом, если известны длительность и максимальные температуры огневого воздействия. Цвет бетона изменяется в зависимости от вида заполнителя и вяжущего. При температуре до 300 С тяжелый бетон принимает розовый оттенок, при 400–600 С — красноватый, при 900–1000 С — бледно-серый.

В зоне интенсивного горения с температурами более 800 С сильной закопченности бетона, как правило, не бывает, так как сажа полностью выгорает. В зоне действия повышенных и умеренно высоких температур (100–400 С) может происходить значительное оседание сажи.

При простукивании молотком можно установить степень повреждения огнем структуры бетона. Неповрежденный бетон имеет высокий тон звука, с увеличением степени разрушения бетона звук становится глухим. После воздействия температур более 600 С молоток при уларе сминает бетон на поверхности образца.

Часть сечения образца, прогретая свыше 500 С, при уларе средней силы откалывается.

При воздействии умеренно высоких (200–400 С) и высоких температур (400–800 С) разрушение бетона носит или относительно спокойный, или взрывообразный характер.

При относительно спокойном разрушении происходит температурное расшатывание бетона. Это объясняется тем, что в тяжелом бетоне коэффициент линейного температурного расширения заполнителей изменяется в больших пределах, вследствие чего сцепление заполнителей с цементным камнем при умеренно высоких температурах резко снижается. Микротрещины в бетоне образуются при температуре 300–400 С. При дальнейшем росте температур возникают макротрещины. После нагрева бетона до 500 «С трещины увеличиваются настолько, что становятся видны невооруженным глазом. Ширина температурно-усадочных трещин при этом менее 0,1 мм.

После воздействия температур 400–800 С трещины развиваются интенсивнее. Ширина раскрытия поверхностных трещин 0,5–1 мм. Образцы, прогретые до центра сечения температурами свыше 700 С, после охлаждения разрушаются. Увлажнение образцов бетона, нагретого до 600 С, приводит к их полному разрушению.

Конструкции, находившиеся под воздействием повышенных и высоких температур (до 700 С), можно определить по изменению скорости распространения ультразвука (рис. 1) при известной прочности поврежденного бетона и длительности огневого воздействия.

Рис. 1. Номограмма для определения температуры нагрева тяжелого бетона класса В 15 в зависимости от его остаточной прочности и скорости распространения ультразвука

Рис. 2. Максимальные температуры на обогреваемой поверхности железобетонных конструкций

Изменение прочности арматуры после пожара можно оценить, зная значения максимальных температур ее нагрева, положение арматуры в конструкции, класс арматуры, ее предварительное напряжение.

Рис. 3. В таблице показано снижение прочности арматуры по сравнению с изначальными характеристиками арматуры

В процессе горения свойства материалов, из которых состоят несущие и ограждающие конструкции меняются, что влечет за собой дефекты, скрытые и явные, снижение прочностных характеристик и приводит здание в не пригодное для безопасной эксплуатации состояние. Результаты обследования таких зданий позволяет нам объективно оценить ущерб, причиненных чрезвычайной ситуацией и проанализировать варианты дальнейшей судьбы конструкций (ремонт, усиление, замена).

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector