CC BY
15УДК 624.07
Н.В. Глухова
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПО УСИЛЕНИЮ БАЛОК ПЕРЕКРЫТИЯ С ПОМОЩЬЮ КАНАТОВ В ПЛАСТИКОВОЙ ОБОЛОЧКЕ
Представлено конструктивное решение усиления железобетонных балок монолитных перекрытий с применением напрягаемых высокопрочных канатов в пластиковой оболочке.
Ключевые слова: усиление, монолитное перекрытие, высокопрочный канат, предварительное натяжение.
В настоящее время, наряду с возведением новых зданий и сооружений, активно выполняют реконструкцию и капитальный ремонт существующих зданий. Зачастую реконструкция связана с перепрофилированием зданий, которое вызывает увеличение нагрузок действующих на перекрытие. Поэтому вопросы, связанные с усилением строительных конструкций, получают все большую актуальность [1].
Предлагается схема усиления главных и второстепенных балок монолитного ребристого перекрытия (рис. 1. а) и второй вариант усиления главных балок (рис. 1. б) с помощью напрягаемых высокопрочных канатов в пластиковой оболочке, имеющее полигональное (шпренгельное) очертание.
Усиление с полигональным расположением дополнительного армирования рекомендуется применять для увеличения несущей способности балки по нормальным и наклонным сечениям в связи с увеличением нагрузки на перекрытие, для восстановления ее несущей способности при повреждениях [2], а также нарушении неразрезности балки.
Усилие натяжения канатов создает дополнительный изгибающий момент противоположного знака действующему изгибающему моменту от внешней нагрузки, что разгружает усиливаемые балки и уменьшает прогиб.
Рис. 1. Схема усиления главных и второстепенных балок: а - схема усиления главных и второстепенных балок перекрытия; б - второй вариант усиления главных балок перекрытия: 1 - главная балка; 2 - второстепенная балка; 3 - плита; 4 - усиление плиты наращиванием сечения сверху; 5 - канат; 6 - цанговый анкер; 7 - опорная деталь в местах перегиба канатов
© Глухова Н.В., 2017.
Научный руководитель: Филиппов Валерий Ахмеджанович - кандидат технических наук, доцент, Архитектурно строительный институт Тольяттинского государственного университета, Россия.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2017. № 2-2(65)
При устройстве усиления с помощью высокопрочных канатов в пластиковой оболочке в плите перекрытия 3 пробивают отверстия. Сквозь них прокладывается канат 5, так чтобы угол наклона ветвей шпренгеля не превышал 45°.
В местах перегиба ветвей каната при переходе от горизонтального участка к наклонным устраиваются опорные детали канатов 7 (рис. 2, 3). Для этого в нижней зоне главной балки обнажается крайняя продольная арматура 10, к которой приваривается металлическая пластина 7 с приваренным стальным стержнем 8, имеющим торцевые упоры 9 для предотвращения соскальзывания каната.
Рис. 2. Конструкция опорной детали: 5 - канат; 7 - металлическая опорная пластина; 8 - стальной стержень; 9 - торцевые упоры; 10 - продольная арматура балки
Вместо стального стержня может использоваться патрубок из стальной трубы, имеющий в месте перегиба каната сгиб необходимого градуса (рис. 3).
Главная балка располагается по оси колонн и ее ширина 200-350 мм, а ширина колонны, как минимум, 400 мм. Учитывая данные конструктивные особенности, при усилении главной балки по первому варианту, изменяем направление каната в месте прохода сквозь плиту, обходя тем самым колонну (рис. 4. а).
Рис. 3. Конструкция опорной детали: 5 - канат; 7 - металлическая опорная пластина; 10 - продольная арматура балки; 11 - труба 025 мм
Рис. 4. Сопряжение каната с колонной: а - при усилении главной балки по первому варианту; б - при усилении главной балки по второму варианту: 5 - канат; 12 - отверстие в плите перекрытия
При усилении главной балки по второму варианту канат располагают изначально с отступами, так чтобы он проходил внепосредственно у грани колонны (рис. 4. б). Отверстия в плите располагают на расстоянии 0,25/1 от оси опоры балки, где /\ пролет усиливаемой балки.
Канаты на концах закрепляются при помощи анкеров с цанговым захватом. Натяжение канатов может осуществляться с одной стороны для главных балок и с двух сторон для второстепенных. Натяжение производится с помощью гидравлических домкратов. Учитывая способ натяжения канатов, их не доводят до ограждающих стеновых конструкций на расстояние 1,0 м.
По завершению работ по усилению балки производится усиление плиты односторонним наращиванием. Сверху на очищенное перекрытие укладывается верхняя арматурная сетка с фиксацией ее положения относительно поверхности существующего перекрытия, а затем производится бетонирование дополнительного слоя плиты с обязательным вибрированием. Концевые анкерные устройства будут скрыты в дополнительном слое бетона плиты и конструкции пола.
Выводы: Напрягаемый канат создает дополнительный отрицательный момент в пролете балки и дополнительный положительный момент на опоре, что позволяет уменьшить прогиб конструкции, образовавшийся в процессе эксплуатации. Наклонная часть каната создает сжимающие напряжения по траекториям главных растягивающих напряжений [3].
В монолитном ребристом балочном перекрытии главные и второстепенные балки многопролетные неразрезные в предложенных схемах усиления это учитывается.
Библиографический список
1.Тошин Д.С. Работа бетона при усилении конструкции под нагрузкой //Академический вестник УралНИИ-проект РААСН. 2015. № 3. С. 66-68.
2.Тошин Д.С., Подпорин В.А., Расчет ребристых железобетонных плит покрытия с дефектами // Объединенный научный журнал. 2003. № 29. С. 46-47
3.Филлипов В.А., Калсанова О.В. Особенности учета потерь в предварительно напряженных конструкциях, напрягаемых методом натяжения на бетон без сцепления // Актуальные проблемы развития жилищно-коммунального хозяйства городов и населенных пунктов: сборник статей Девятой научно-практической конференции 30 мая - 6 июня 2010 г. М., София. Кавала. 2010. С. 416-420.
ГЛУХОВА НАТАЛЬЯ ВЯЧЕСЛАВОВНА - студент, Архитектурно строительный институт Тольят-тинского государственного университета, Россия.
