Посилення залізобетонних конструкцій: загальні відомості,
Посилення бетонних конструкцій - це поширена практика в будівництві, яка допомагає значно продовжити термін експлуатації вузлів і будівель в цілому. Ми розповімо про способи такого посилення і розглянемо їх особливості, а також методи реалізації основних технологій.
Роботи з посилення залізобетонних конструкцій
Загальні відомості
Мероприятия по усилению конструкций из железобетона направлены на повышение их несущей способности и срока эксплуатации, а также позволяют восстанавливать и реставрировать различные ЖБИ после длительного износа или потери технических качеств в силу каких-либо причин (читайте также статью «Минимальная температура застывания бетона – особенности бетонирования в зимнее время»).
Ці роботи включають в себе цілий комплекс заходів і дій, які спрямовані на досягнення різних результатів.
| Підвищення поперечного перерізу балок, колон, ферм, ригелів, поясів та інших елементів ЗБК | Досягається за рахунок пошарового бетонування з використанням армокаркаса, набризкування бетону з великою швидкістю зі спеціальних гармат, ін'єктуванням розчину в опалубки та іншими засобами |
| Підсилення вузлів і несучих елементів за рахунок додавання нових деталей | Виконується шляхом перерозподілу навантажень і зменшення впливу на посилений елемент за рахунок включення в конструкцію додаткових балок, перемичок, консолей, ребер, ригелів і т.д. |
| Розвантаження і перерозподіл зусиль на інші елементи будівлі | Виконується шляхом включення додаткових консолей або зміни взаємодії старих вузлів і їх частин, а також шляхом заміни важких елементів на більш легкі, заміни важкого обладнання, теплоізоляційних та інших систем будівель |
| Підвищення технічних характеристик ЗБВ за рахунок додавання зовнішніх металевих і залізобетонних армуючих конструкцій | Досягається шляхом влаштування каркасів, обжимають сорочок і обойм, включення додаткової арматури, швелерів, поясів, сталевих смуг і листів, анкерів, попередньо напружених елементів і бетонних шарів |
| Пристрій підземних бетонних паль і різних упорів, укосин, підошов | Тут використовується алмазне буріння отворів в бетоні і далі в землі, які потім армуються і заповнюються розчином для створення паль і додаткових опор з метою підвищення стійкості підземних частин несучих конструкцій |
Зверніть увагу! Як бачимо, мова йде про серйозні будівельних процедурах, які вимагають відповідного підходу і досить високої кваліфікації проектувальників і виконавців робіт.
Також в комплекс робіт можуть бути включені додаткові процедури, такі як усунення дефектів і тріщин шляхом ін'єктування, склеювання, інших заходів з відновлення цілісності і монолітності виробів і їх частин.
Заходи щодо посилення несучих конструкцій будівель відносяться до робіт підвищеної складності і вважаються більш відповідальними, ніж будівництво з нуля. Це пов'язано з тим, що в разі реставрації ми не можемо точно розрахувати всі процеси, бо вихідні дані недостатні і неточні.
Більш того, робота пов'язана зі старими будівлями, і нам невідомо стан внутрішніх і прихованих вузлів, арматури, фактичний розподіл навантажень і інші важливі параметри. Крім того, така робота небезпечна і вимагає суворого дотримання правил техніки безпеки і безлічі страхувальних заходів.
Також треба відзначити особливі умови будівництва, при яких працювати доводиться в обмежених просторах, без зупинки діяльності об'єкта або підприємства, де ведуться роботи, з обмеженим доступом спецтехніки та іншими неминучими обмеженнями. Це накладає певні труднощі і вимагає особливої підготовки будівельників.
Нарешті, роботи, найчастіше, обмежені в часі і не терплять зволікань або змін термінів і графіків. Це також ускладнює процес і вимагає серйозної організації праці, відпрацьованої методики і досвідчених монтажників.
З огляду на всі перераховані складності і проблеми, не дивно, що подібна діяльність контролюється державними службами і вимагає високої відповідальності підрядників, проектувальників, фахівців з охорони праці та інших учасників процесу. Проекти проходять кілька етапів узгодження та повинні бути складені максимально грамотно і коректно.
Зверніть увагу! Виробляти серйозні роботи щодо посилення несучих ЗБВ слід після попереднього дослідження і розрахунку з урахуванням всіх, в тому числі економічних аспектів майбутніх заходів. Само собою, зробити це своїми руками нереально.
Також важливо звернути увагу на те, що більшість сучасних технологій посилення припускають участь спеціальної будівельної і підйомної техніки, ціна якої перевищує бюджет будь-якого самостійного майстра. Тому слід розуміти, що роботи такого рівня виконуються серйозними акредитованими будівельними організаціями.
Зверніть увагу! Передбачити з високою точністю характер протікання процесів і пов'язані з цим складнощі неможливо, тому роботи проводяться під постійним наглядом проектної організації і незалежних фахівців. Часто виникають ситуації, коли потрібне швидке прийняття відповідальних рішень і усунення непередбачених ускладнень.
Показання до застосування
Комплекс мер по улучшению состояния и технических характеристик бетонных сооружений проводится только в случае наличия достаточных оснований или необходимости для их применения. «На всякий случай» подобные мероприятия не производят (см.также статью «Пенополистиролбетон – все, что нужно знать о данном материале»).
Давайте розглянемо причини, які можуть стати підставами для прийняття рішення про виробництво описуваних процедур:
- Старіння конструкцій і втрата ними розрахункової міцності внаслідок втоми матеріалів, корозії, хімічних змін і інших природних причин, уникнути яких не вдалося в силу тих чи інших обставин;
- Зміна поверховості будинків і пов'язане з цим зростання навантажень на фундамент, колони, перекриття та інші елементи споруди, яке може спричинити руйнування і інші небажані або небезпечні наслідки;
- Перепланування будівель зі зміною конфігурації несучих стін, колон, балок, консолей, ферм і інших елементів конструкцій, що беруть участь в передачі і перерозподілі навантажень в будівлі і його вузлах;
- Рухи грунту, які призводять до зміни умов експлуатації фундаментів, підвищенню зовнішнього тиску на їх стіни, порушення усталеного балансу сил в системах підземних опор і несучих конструкцій;
- Зміна призначення будівель або переобладнання цехів, яке призводить до появи нових видів зносу, в тому числі вібраційних навантажень, значних точкових зусиль, термічних або хімічних впливів і т.д .;
- Порушення цілісності або руйнування окремих деталей, вузлів, систем і споруд в цілому внаслідок аварій, землетрусів, стихійних лих різного характеру, техногенних катастроф або військових дій;
- Усунення допущених помилок при проектуванні або виконанні робіт зі спорудження несучих елементів конструкцій.
Зверніть увагу! Тут перераховані тільки основні ситуації, при яких може бути прийнято рішення про проведення робіт з посилення ЖБК. Подібне рішення може бути прийнято по інших показаннями і залежить від конкретної проблеми і арсеналу засобів по її вирішенню.
Щоб винести вердикт щодо доцільності та необхідності проведення тих чи інших заходів, в обов'язковому порядку проводиться обстеження. Це обстеження має визначити фактичні характеристики матеріалів підлягають посиленню деталей або вузлів, межі їх міцності і очікувані або існуючі навантаження.
На підставі обстеження проводять розрахунки і розробляють робочі креслення вузлів підсилення конструкцій з урахуванням проектних і фактичних навантажень, схем завантаження, ефекту від застосування технологій посилення і їх внесок в підвищення загальної надійності будівлі. Також розраховують витрати та економічний ефект з урахуванням зупинки підприємств на час ремонту та реконструкції.
Розрахунок підсилення залізобетонних колон, перекриттів, стін, фундаментів і інших систем будівель - це складна і відповідальна робота, яка під силу тільки досвідченим фахівцям високого рівня. Найчастіше таке завдання виконують цілі відділи або проектні організації.
способи посилення
Способів посилення ЖБК існує безліч, ми розглянемо лише основні.
У тих чи інших ситуаціях застосовують такі методи підвищення конструкційних якостей деталей, вузлів і систем розподілу навантажень у будівлях:
- Виконання ремонтної штукатурки для відновлення цілісності деталі і сплошности її поверхні, а також для захисту арматури від корозії і усунення різних поверхневих дефектів;
- Виконання ін'єкцій бетонного розчину в тріщини, порожнини, порожнечі і інші дефекти для ремонту і відновлення цілісності тіла деталі;
- Торкретування ЗБВ бетоном з використанням спеціальних гармат, які наносять на поверхню бетон з високою швидкістю, що дозволяє йому ущільнюватися і набирати значну міцність. Застосовується окремо і спільно з іншими способами посилення;
- Посилення залізобетонних балок, колон, стін і перекриттів шляхом спорудження спеціальних обойм і сорочок, які використовують зовнішнє армування і бетонування шляхом нагнітання розчину в опалубки, торкретування і пошаровим бетоніровку з вібрацією;
- Посилення фундаменту залізобетонною обоймою, поясами, анкерними стяжками та іншими металевими і залізобетонними конструкціями;
- Зміцнення балок, ригелів, стійок, колон, опор і паль композитними матеріалами, такими як вуглепластик, кевлар, карбонове волокно та іншими подібними матеріалами;
- Зміна характеру сполучень деталей з рухомих на жорсткі;
- Додавання розвантажують частин: укосин, розпірок, консолей та інших;
- Розвантаження конструкцій шляхом внесення нових вузлів і елементів, зміна однопрогонових перекриттів багатопрогоновими, додавання нових опор і колон, застосування тяжів і попередньо напружених арматур, сталевих поясів і сорочок.
Очевидно, що методи і пов'язані з ними роботи настільки різноманітні, що конкретний опис їх всіх займе кілька томів. Однак є і загальна інструкція, а точніше набір рекомендацій, які справедливі майже для всіх заходів.
Вони зводяться до загальних правил підготовки поверхонь і монтажу сталевої арматури і включають нанесення насічок на поверхню бетону, розшивку і очищення арматури від корозії (при цьому використовується різання залізобетону алмазними колами або обробка перфораторами), зв'язку зовнішнього каркаса з внутрішньої арматурою або тілом бетону. Обов'язково виконують чистку і зволоження поверхні за допомогою водометів і інших пристосувань.
Також правила можуть описувати зв'язку стрижнів зовнішнього каркаса між собою, попередній нагрів пластин для створення напруги та інші загальноприйнятних процедури.
Зверніть увагу! Слід пам'ятати, що універсальних інструкцій і загального зводу правил немає, так як вони прописані окремо для кожного конкретного виду робіт.
висновок
За допомогою посилення конструкцій із залізобетону можна домогтися продовження термінів експлуатації будівель, усунути або запобігти аварійній ситуації, підготувати споруду до перепланування або надбудові. Дані заходи відносяться до складного типу робіт і вимагають серйозного підходу, переконатися в цьому ви зможете завдяки відео в цій статті (дізнайтеся тут, як відбувається застигання бетону).