Методы усиления железобетонных конструкций.

 

Для усиления железобетонных конструкций разработано большое количество способов:

· увеличение геометрических размеров поперечных сечений конструктивных элементов, что сопровождается увеличением собственного веса конструкций и увеличением строительной высоты;

· устройство внешних стяжек, подпоров, поясов, шпренгелей, приводящее к изменению архитектурного вида сооружений и значительным временным и материальным затратам;

· приклеивание металлических пластин или их сварка.

Так, усиление железобетонных конструкций, путем наклейки композиционных материалов позволяет в значительной степени увеличить их несущую способность и жесткость, а также продлить срок эксплуатации всего сооружения. Здесь следует отметить основные следующие преимущества материала:

· совместная работа элемента внешнего армирования с усиливаемой конструкцией на всех этапах ее загружения (такая работа обеспечивается надежным клеевым соединением);

· высокая долговечность и стойкость к коррозии;

· высокие механические характеристики (прочность и модуль упругости) материалов, составляющих систему усиления;

· высокое относительное удлинение материалов усиления;

· простота монтажа и малый собственный вес.

 

Способы усиления жб констр с изменением статической схемы их работы.

Усиление констр этим методом производится

1.Изменением места передачи нагр с помощью распределительных усилий в виде балок изменяющих место сосредоточенных нагр и уменьшающие изгибающий момент

2.Повышение степени статической неопределенности путем устр-ва доп опор установкой дополнительных связей с целью обеспечения пространственной работы и неразрезности.

Дополнит опоры - жесткие в виде стоек с жесткими функ-ями или подкосов подвесов передающих нагрузку на существующий ф-т.

Для включения в совместную работу дополнительных жестких опор в местах сопряжения усиливаемых констр их предвар напрягают домкратами или с помощью клиньев. Дополнит упругие опоры менее эффективны но и менее стесняют габариты помещения. К упругим опорам относят опоры осадкой которых пренебречь нельзя. Их устанавливают с помощью балок системой ферм которые расположены снизу сверху или с боковых сторон усиливаемых констр. Для изгибаемых большепролетных констр многопролетные здания эффективно выполнять доп упругие связив виде упругих кронштейнов из прокатных профилей.

3. Повышение степени внутренней статической неопределимости устройством затяжек распоров сопряжений шарнирно стержневых цепей

при обеспечении совместной работы доп растянутой ар-ры с усиливаемой констр закреплением ее по концам доп ар-ра играет роль затяжки. Закрепление ее по концам производится с помощью анкерных устройств.В зависимости от места закрепления ар-ры на констр различ горизонтальную шпренгельную затяжку.

Способы усиления балок и ригелей затяжками

а — горизонтальными; б — шпренгельными; в —- комбинированными; 1 — на­тяжной болт; 2 — шайба-упор; 3 — тяжи-затяжки; 4 — опорный анкер из швеллера; 5 — подкладки из круглого стержня; 6 — отверстие в плите, за­делываемое после установка анкера; 7 — уголковый упор; 8 — анкеры угол­кового упора; 9 — тяжи-затяжки; 10 — подкладки из полосовой стали

 

 

Усиление колонн распорками

а — сжатых; б — енецентренно сжатых; I — стяжные болты; 1 — упоры аз уголков; 3 — планки; 4 — распорки; 5 — натяжной болт; 6 — планки, привари­ваемые после установки распорок

Способы усиления железобетонных плит наращиванием

Область применения каменных и армокаменных конструкций. Материалы для изготовления каменных кладок, их физико-механические свойства. Прочность и деформативные характеристики каменой кладки. Основные факторы, влияющие на прочность кладки. Расчет элементов каменных конструкций на центральное и внецентренное сжатие.

Виды конструкций:

КАМЕННЫЕ

а) Стены

б) Перекрытия (арки своды перемычки оболочки)

в) Столбы, простенки

АРМОКАМЕННЫЕ

а) Конструкции с поперечной арматурой

б) Конструкции с продольной арматурой

в) Конструкции с поперечной и продольной

г) Конструкции с напрягаемой арматурой

Классификация каменных материалов
По происхождению:
- природные;
- искусственные.
По размеру:
- блоки (высота > 500 мм);
- мелкоштучные камни (высота < 200 мм).
По материалу:
- искусственные: глиняные, силикатные, бетонные, легкобетонные, ячеистые;
- природные: гранит, известняк (бут), туф и т.д.

Факторы

-Марка кирпича и раствора

-прочность кладки зависит от марки камян и марки раствора,но прочность кирпичана сжатие используется незначительно

-при сжатии отдельные камни в кладке работают на изгиб и срез,поэтому марка кирпича устанавливается из его прочности на сжатие и изгиб.Изгиб и срез отдельных кирпичей происходит вследствии неравномерной плотности раствора в шве

-на прочность кладки влияют форма поверхности кирпичаи толщина шва;чем ровнее кирпич и тоньше шов,тем прочнее кладка

-влияют размер сечения кладки(толщина стены):при уменьшении размеров сечения кладки ее прочность возрастает.Это отчасти объясняется снижением кол-ва швов.

-на прочность кладки влияет различие деформативных свойств кирпича

- прочность кладки возрастает со временемв следствии возрастания прочности раствора.

На прочностькладки при сжатии не влияет система перевязки и сцепление раствора с кирпичем.

Деформативность кладки.

В каменной кладке различают следующие деформации:

- объёмные, возникающие во всех направлениях, вследствие усадки раствора и камня или от изменения температуры;

- силовые, развивающиеся, главным образом, вдоль направления действия силы.

Усадочные деформации кладки зависят от материала кладки. Температурные деформации кладки также зависят от материала кладки и коэффициента линейного расширения кладки.

При действии нагрузки (силовые деформации) каменная кладка представляет собой упругопластическиё материал. Начиная с небольших напряжений в кладке, кроме упругих, развиваются и пластические деформации. Поэтому силовые деформации будут зависеть от характера приложения нагрузки и могут быть 3 видов:
- деформации при однократном загружении кратковрем. Нагрузкой

- деформации при длительном действии нагрузки

- деформации при многократно повторных нагрузках.
Расчёт на центральное сжатие

Где: N- нагрузка действующая на кладку

m_g – коэффициент влияния длительности, выражающийся в нарастании прогибов вследствие ползучести.

- коэффициент продольного изгиба (находится по таблицам в зависимости от гибкости и упругой характеристики кладки

R- прочность кладки при сжатии, МПа

А- площадь сечения кладки.

 

Расчет на внецентренное сжатие:

Где - площадь сатой части сечения при прямоугольной эпюре напряжений

- расчетное сопротивление кладки сжатию

-площадь сечения элемента

-высота сечения в плоскости действия изгибающего момента

- эксцентриситет расчётной силы N относительно центра тяжести сечения

φ — коэффициент продольного изгиба для всего сече­ния в плоскости действия изгибающего момента, определяемый по расчетной высоте элемента lо (см. пп. 4.2, 4.3) по табл. 18;

φс — коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, определяемый по фактической вы­соте элемента Н по табл. 18 в плоскости действия изгибающего момента при отношении

Или гибкости