Усиление конструкций традиционными методами

Традиционные технологии усиления строительных конструкций основаны на устройстве рубашек и обойм, наращивании сечения балок, установки дополнительной арматуры и разгружающих стоек, монтаже металлических порталов, замене конструкций и т.п.

Все это осуществляется, для того чтобы эффективно противостоять различным силам, действующим на строительные конструкции. Это — растяжение, сжатие, крутящий момент, поперечные силы и другие нагрузки, о которых мы слышали из школьного курса физики. Однако только профессионалы-строители досконально знают, как грамотно справляться с этими опасностями на практике. Так, для усиления защиты от растяжения в так называемой «растянутой зоне» конструкции устанавливают дополнительную арматуру с соединением через коротыши с рабочей арматурой конструкций и последующим обетонированием либо приклеивают листовую или стержневую арматуру в подготовленных пазах в растянутой зоне конструкций.

Организовывая дополнительную защиту от нагрузок сжатия, также повышают площадь поперечного сечения строительных конструкций. Для этого устанавливается дополнительная сжатая арматура, обоймы, рубашки, устраиваются наращивания. Теми же способами производится усиление железобетонных конструкций на восприятие поперечных сил. Также в зоне среза устанавливаются поперечные планки, стержни и т.п.

Дополнительная защита от крутящего момента состоит в увеличении площади продольной, вертикальной и горизонтальной поперечной арматуры, устройстве обойм, стальных гильз, установке замкнутой поперечной арматуры и т.д.

При местном сжатии и продавливании усиление конструкций производится через расширение площади опирания, наращивание, установку дополнительной арматуры.

Если есть угроза разрушения железобетоннлй конструкции по двум и более зонам, а также если трудно добиться требуемой степени повышения несущей способности путем усиления только одной зоны, то применяется комбинированное усиление таких конструкций.

У традиционных технологий усиления строительных конструкций есть преимущества и недостатки. Их несомненным достоинством можно считать относительную дешевизну. Однако при этом требуется достаточно сложный и трудоемкий процесс с большими затратами времени. Кроме того недостатком как таковым можно считать увеличение сечения конструкций. Все это вынуждает строителей и их заказчиков прибегать к современным технологиям усиления конструкций.

УСИЛЕНИЕ КОНСТРУКЦИЙ НЕТРАДИЦИОННЫМИ МЕТОДАМИ (ВНЕШНЕЕ АРМИРОВАНИЕ)

Нетрадиционный способ усиления строительных конструкций появился благодаря такому высокотехнологичному изобретению, как искусственное углеродное волокно (углеволокно).

Это — высокопрочный, высокомодульный, линейно упругий материал. Он применяется в виде холстов (wraps), а также лент или ламинатов (laminats). Усиление углепластиком относят к внешнему армированию, поскольку материалы крепятся на конструкции с помощью монтажного клея (эпоксидного, эпоксиполиуретанового или полимерцементного). Они эффективно реагируют на приращение деформаций конструкции, в них возникают большие приращения усилий.

Прежде всего, это свойство обусловило применение углеродного волокна для усиления железобетонных конструкций. Поскольку предельное удлинение этого материала значительно больше, чем у бетона, в большинстве случаев рабочие усилия в углеволокне значительно меньше предельных и разрушение усиленного углеволокном образца как правило происходит по контактному слою между элементом внешнего армирования и бетоном. Исключением является работа поперечных бандажей колонн из углеволокна.

Быстрота и легкость монтажа элементов внешнего армирования из углеволокна является основным преимуществом нетрадиционного способа. Кроме того, внешнее армирование не искажает эстетический облик конструкции, при этом процесс усиления становится значительно проще, чем традиционные технологии.

Нетрадиционный способ является наиболее оправданным при необходимости усиления уникальных или дорогостоящих конструкций, например, памятников архитектуры, транспортных и гидротехнических сооружений, реконструкция которых другими способами затруднительна или невозможна вообще. Такая технология на сегодняшний момент является наиболее практичным способом повышения эксплуатационных характеристик любых элементов здания или сооружения.