Рассчет нара­щенных сечений

Наращивание сече­ния изгибаемых элементов

Усиление решетча­тых балок

Для усиления решетчатых балок и их отдельных элементов можно применять те же способы, что и для сплошных, — шпренгели, внешние хомуты и пр. Однако решетчатые балки являются статически неопре­делимыми (рамными) конструкциями и в их работе есть некоторые особенности. В частности, при проек­тировании усиления следует прове­рять не только нормальные сечения (т.е. сечения поясов) и наклонные сечения в опорных участках, но и сечения стоек, работающих на сжа­тие или растяжение преимуществен­но с большими эксцентриситетами. В первую очередь это относится к приопорным стойкам. Непродуман­ные схемы усиления могут привести к росту усилий в этих элементах со всеми вытекающими последствиями. Поэтому при общем усилении ба­лок (например, в связи с ожидае­мым увеличением нагрузок) следу­ет усиливать и стойки.

Одним из возможных вариантов их усиления является установка по диагонали отверстий стальных рас­косов в виде распорок (рис. 14) или растяжек, воспринимающих допол­нительные сдвигающие усилия и, тем самым, снижающих узловые момен­ты в решетке. Понятно, что для вклю­чения раскосов в работу необходи­мо создать плотный контакт распо­рок с поверхностью бетона и выб­рать слабину растяжек, а для повы­шения эффективности усиления — как можно больше разгрузить бал­ки. Приведенные приемы усиления стоек в равной степени применимы и к безраскосным фермам, имею­щим, по существу, ту же расчетную схему, что и решетчатые балки.

Цель наращивания сечений — увеличение несущей способности. При наращивании иногда изменя­ют и расчетную схему — например, однопролетные конструкции превра­щают в многопролетные путем ус­тановки надопорной арматуры и ее обетонирования. Наращивание вы­полняют из монолитного железобе­тона (рис. 15), оно может быть од­носторонним, двусторонним, трехсто­ронним (рубашка) и четырехсторон­ним (обойма). При одно- и двусто­роннем наращивании увеличивается ширина или высота сечения, при трех- и четырехстороннем — шири­на и высота. Разумеется, при этом увеличивается и армирование.

Для включения в совместную работу необходимо обеспечить сцеп­ление нового бетона со старым, т. е. выполнить насечку на поверхнос­ти старого бетона, тщательно очис­тить ее (промыть водой или продуть сжатым воздухом) и увлажнять в те­чение 1...1,5 час. перед бетониро­ванием, не оставляя луж воды. Осо­бо тщательно следует выполнять на­сечку на гладких гранях, соприка­савшихся с опалубкой, а очистку по­верхности — в местах, где имеются масляные пятна и сильное загряз­нение.

К сожалению, полной ясности в этом вопросе нет, по­скольку почти все эксперименталь­ные исследования проводились на опытных образцах, полностью раз­груженных до начала усиления. Оче­видны только две крайние ситуации:

а) при условии предварительного снятия всей полезной нагрузки на­ращённое сечение будет работать как единое (монолитное), расчет которого ведется обычными метода­ми (с поправками на разные классы арматуры и бетона),

б) если на уси­ливаемую конструкцию действует полная нагрузка, то наращивание смысла не имеет. Для промежуточ­ных положений практические мето­ды расчета отсутствуют. Некоторые справочники, правда, рекомендуют поступать следующим образом: если в момент наращивания нагрузка превышает 65% расчетного значе­ния, то расчетное сопротивление бетона и арматуры наращённой части принимается с коэффициен­том 0,8, если не превышает, то с коэффициентом 1,0.

В действительности, дело обсто­ит сложнее, т. к. важную роль будет играть то, к какому типу относится нормальное сечение усиливаемой конструкции (к "слабо-", "нормаль­но-" или "переармированному"), каков предел текучести у старой и новой растянутой арматуры, како­ва доля оставшейся нагрузки от полной, есть ли трещины в суще­ствующей конструкции и т.д.

Рассмотрим влияние только од­ного из перечисленных факторов. Если в существующей изгибаемой конструкции трещины отсутствуют, то напряжения в ее растянутой ар­матуре не превышают 20...30 МПа. В этом случае можно допустить (хотя и с большой натяжкой), что старая и новая арматура начнут работать "с нуля". Однако и здесь возмож­ны разные варианты. Например, если классы арматуры одинаковы, то в расчет их можно вводить с одинаковым расчетным сопротивле­нием. Если классы разные (напри­мер, у старой А-1, а у новой A-III), то в момент достижения старой ар­матурой расчетного предела теку­чести напряжения в новой будут не более 60% ее расчетного со­противления. Если новая растяну­тая арматура установлена в попе­речном сечении не в одном уров­не, а ниже старой, то напряжения в ней будут более высокими. Еще сложнее решать задачу, если в кон­струкции уже имеются трещины или если усиливаемое сечение "переармировано".