Основные методы усиления железобетонных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, их достоинства и недостатки | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Архитектура, дизайн и строительство

Опубликовано в Молодой учёный №6 (348) февраль 2021 г.

Дата публикации: 05.02.2021

Статья просмотрена: 4435 раз

Библиографическое описание:

Овчинников, Д. Э. Основные методы усиления железобетонных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, их достоинства и недостатки / Д. Э. Овчинников. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 6 (348). — С. 55-57. — URL: https://moluch.ru/archive/348/78430/ (дата обращения: 16.12.2024).



Кратко рассмотрены существующие традиционные способы усиления железобетонных конструкций зданий различного назначения, используемые в России, рассмотрены их достоинства и недостатки.

Ключевые слова: железобетон, усиление, прочность, испытания.

The existing traditional methods of reinforcing the reinforced concrete structures of buildings for various purposes, used in Russia, are briefly reviewed, their advantages and disadvantages are considered.

Keywords: concrete, reinforcement, durability, testing.

В настоящее время в России используется множество способов усиление несущих элементов железобетонных конструкций. В данной работе мы рассмотрим краткие сведения о традиционных методах и технологиях усиления эксплуатируемых железобетонных конструкций, отметим достоинства и недостатки тех или иных способов.

Как правило, наиболее часто при усилении железобетонных конструкций используют метод увеличения их поперечного сечения с помощью добавления нового материала (арматуры, бетона). Ещё одним способом является изменение статической схемы с помощью подведения шпренгелей. Этот способ, как правило, используется реже. Незначительное усиление по нормальным сечениям (до 15 %) можно обеспечить добавлением растянутой арматуры. Если нужно достичь более весомых результатов усиления железобетонных конструкций (до 15–35 %), к усиливаемому элементу конструкции приваривается дополнительный арматурный каркас, который состоит из продольных и наклонных стержней, связанных короткими хомутами. При таком способе высота сечения увеличивается [1, стр. 5].

Установка арматурного каркаса и обеспечение его связи с существующей арматурой является сложным трудоемким процессом, который сопровождается значительными издержками производства. Если необходимо произвести усиление элементов по главным растягивающим напряжениям, то железобетонные балки заключают в железобетонные оболочки, толщина стенок которых должна составлять не менее 5 см. В сравнении с металлическими конструкциями возможности усиления железобетонных изменением расчётной схемы крайне ограничены.

Усиление железобетонных конструкций также может осуществляться путём изменения статической схемы. Такой метод является наиболее эффективным в отношении усиления изгибаемых элементов. Его суть заключается в перераспределении силовых потоков на менее нагруженные элементы путём устройства дополнительных конструкций. В зависимости от типа разгружающей конструкции, перераспределение возможно осуществить с помощью уменьшения расчетного пролёта, создания более благоприятного потока внутренних усилий и повышения изгибной жесткости усиленной конструкции. [2 стр. 122].

Для усиливаемых железобетонных элементов, когда необходимо изменить их конструктивную схему, обязательно соблюдение условия совпадения знаков полученных до и после усиления эксплуатационных эпюр. Этому требованию в наибольшей степени отвечает усиление с использованием шпренгельных конструкций. Но работы по их устройству сложны, трудоемки и требуют привлечения исполнителей высокой квалификации.

Достаточно распространенным способом усиления железобетонных конструкций стало усиление стальными листами. Согласно этому способу, по принципу внешнего армирования поверхность усиливаемого элемента армируется путем наклейки стальных элементов с использованием наклонных и вертикальных тяг.

Из всех вышеперечисленных способов усиления железобетонных элементов следует, что в качестве материала усиления чаще всего используется металл, который необходимо включить в совместную работу с усиливаемой железобетонной конструкцией. На рисунке 1 приведен пример конструкции усиления железобетонной балки металлом.

Усиление железобетонных балок металлом: 1 — швеллер; 2– наклонная тяга; 3 — вертикальная тяга; 4 — упор

Рис. 1. Усиление железобетонных балок металлом: 1 — швеллер; 2– наклонная тяга; 3 — вертикальная тяга; 4 — упор

В зависимости от способа взаимного скрепления усиливающий и усиливаемый элементы могут работать совместно, либо раздельно, с перераспределенными возникающими усилиями соответственно жесткостным характеристикам сечений.

На рисунке 2 в качестве примера приведена конструкция усиления внешней металлической арматурой восстанавливаемого промышленного здания.

Внешнее металлическое армирование восстанавливаемого промышленного здания Внешнее металлическое армирование восстанавливаемого промышленного здания

Рис. 2. Внешнее металлическое армирование восстанавливаемого промышленного здания

Усиление железобетонных конструкций металлом имеет ряд недостатков, основными из которых принято считать следующие:

— закономерное увеличение постоянной нагрузки на несущую конструкцию, в результате которого в конструктивных элементах возникают дополнительные внутренние усилия при монтаже материалов усиления;

— сложность при производстве работ по монтажу элементов усиления в стесненных условиях. Такие работы требуют привлечение квалифицированных специалистов, от результатов работы которых будет зависеть конечная эффективность и сроки производства усиление конструкции;

— сложность обеспечения хорошей связи материалов усиления с усиливаемыми конструкциями.

— усиление железобетонных конструкций действующих зданий крупногабаритными элементами влечет за собой возможную потерю первоначального архитектурного образа здания или сооружения.

В качестве дополнительных затрат следует учитывать меры по защите материалов усиления вход воздействия агрессивных сред. Бетон, железобетон и металл подвержены коррозии. Соответственно эти меры требуют увеличения затрат на исходное содержание усиленных конструкций.

Более современным решением вопроса усиления железобетонных конструкций является инновационная технология усиления с использованием композитных материалов

Литература:

  1. Залесов, А. С. Развитие методов расчета железобетонных конструкций в России / А. С. Залесов // 80-летие НИИЖБ им. А. А. Гвоздева: сб. науч. ст. — М., 2007. — С. 5–10.
  2. Бокарев, С. А. Экспериментальные исследования изгибаемых железобетонных элементов, усиленных композитными материалами / С. А. Бокарев, Д. Н. Смердов // Известия вузов. Строительство. — 2010. — № 2. — С. 112–124.
Основные термины (генерируются автоматически): конструкция, усиление, восстанавливаемое промышленное здание, конструкция усиления, Россия, статическая схема, усиливаемый элемент, элемент.


Похожие статьи

Анализ и сравнение методов укрепления слабого грунта

Рассмотрены три метода укрепления слабых грунтов, их особенности, технологические решения, преимущества и недостатки, приведены примеры их использования в строительстве, выполнен сравнительный анализ представленных методов укрепления слабых грунтов.

Обзор типов фундаментов многоэтажных зданий

Статья посвящена тенденциям в области строительства фундаментов многоэтажных зданий, их области применения, а также основным технологическим процессам устройства различных типов фундаментов в условиях современного строительного производства.

К вопросу об исследовании долговечности железобетонных элементов

В статье рассматриваются основные положения повышения долговечности железобетонных конструкций. Выделяются методы прогнозирования железобетонных конструкций, их особенности, достоинства и недостатки.

Некоторые сведения об усилении железобетонных элементов композитными материалами

В статье авторы приводят сведения об эффективности усиления углеволокном железобетонных элементов, преимущества и недостатки метода, рекомендуемые размеры пазов и композита.

Современные аспекты проектирования и возведения многоэтажных каркасных зданий в сейсмических районах

Представлен анализ современного состояния проектирования и строительства высотных сейсмостойких каркасных зданий. Рассмотрены основные требования и рекомендации к проектам, применение которых гарантирует повышенную устойчивость строений в условиях зе...

Обзор композитных материалов для усиления железобетонных конструкций

В статье авторы рассматривают основные композитные материалы, используемые для усиления железобетонных конструкций

Бессварное соединение железобетонных колонн. Преимущество и недостатки

В статье рассматриваются конструктивные особенности бессварных стыков колонн сборного и сборно-монолитного каркасного строительства. Анализируются известные стыковые узлы, их преимущества и недостатки. Выбирается наиболее технологичный стык для дальн...

Место клееных деревянных конструкций в современном строительстве и архитектуре

Рассматривается применение клееных деревянных конструкций в современном строительстве зданий и сооружений различного назначения, а также вопросы, связанные с эксплуатацией таких зданий.

Исследование соединений деревянных конструкций в модульных зданиях

В данном исследовании особое внимание уделяется проблеме соединений, необходимых для обеспечения гибкого взаимодействия между деревянными элементами и конструкциями модульных зданий. В исследовании будут рассмотрены различные типы соединений констру...

Анализ совершенствования комбинированного метода производства работ при технологии сборно-монолитного домостроения

Данная статья затрагивает тему сборно-монолитных конструкций, которые начинают получать широкое применение в современном строительстве, также рассматривается непосредственно технология возведения данных конструкций.

Похожие статьи

Анализ и сравнение методов укрепления слабого грунта

Рассмотрены три метода укрепления слабых грунтов, их особенности, технологические решения, преимущества и недостатки, приведены примеры их использования в строительстве, выполнен сравнительный анализ представленных методов укрепления слабых грунтов.

Обзор типов фундаментов многоэтажных зданий

Статья посвящена тенденциям в области строительства фундаментов многоэтажных зданий, их области применения, а также основным технологическим процессам устройства различных типов фундаментов в условиях современного строительного производства.

К вопросу об исследовании долговечности железобетонных элементов

В статье рассматриваются основные положения повышения долговечности железобетонных конструкций. Выделяются методы прогнозирования железобетонных конструкций, их особенности, достоинства и недостатки.

Некоторые сведения об усилении железобетонных элементов композитными материалами

В статье авторы приводят сведения об эффективности усиления углеволокном железобетонных элементов, преимущества и недостатки метода, рекомендуемые размеры пазов и композита.

Современные аспекты проектирования и возведения многоэтажных каркасных зданий в сейсмических районах

Представлен анализ современного состояния проектирования и строительства высотных сейсмостойких каркасных зданий. Рассмотрены основные требования и рекомендации к проектам, применение которых гарантирует повышенную устойчивость строений в условиях зе...

Обзор композитных материалов для усиления железобетонных конструкций

В статье авторы рассматривают основные композитные материалы, используемые для усиления железобетонных конструкций

Бессварное соединение железобетонных колонн. Преимущество и недостатки

В статье рассматриваются конструктивные особенности бессварных стыков колонн сборного и сборно-монолитного каркасного строительства. Анализируются известные стыковые узлы, их преимущества и недостатки. Выбирается наиболее технологичный стык для дальн...

Место клееных деревянных конструкций в современном строительстве и архитектуре

Рассматривается применение клееных деревянных конструкций в современном строительстве зданий и сооружений различного назначения, а также вопросы, связанные с эксплуатацией таких зданий.

Исследование соединений деревянных конструкций в модульных зданиях

В данном исследовании особое внимание уделяется проблеме соединений, необходимых для обеспечения гибкого взаимодействия между деревянными элементами и конструкциями модульных зданий. В исследовании будут рассмотрены различные типы соединений констру...

Анализ совершенствования комбинированного метода производства работ при технологии сборно-монолитного домостроения

Данная статья затрагивает тему сборно-монолитных конструкций, которые начинают получать широкое применение в современном строительстве, также рассматривается непосредственно технология возведения данных конструкций.

Задать вопрос