Железобетонные балки нуждаются в усилении, когда существующие стальные стержни в балке небезопасны или недостаточны, или когда нагрузки, приложенные к балке, увеличиваются. В таких случаях существуют различные решения, которым можно следовать:
I-ДОБАВЛЕНИЕ АРМАТУРНЫХ СТАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕЙ К ОСНОВНОЙ СТАЛИ БЕЗ
УВЕЛИЧЕНИЯ БАЛКИM‘ПЛОЩАДЬ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ
Это решение применяется, когда арматурные стержни не способны выдержать напряжения, действующие на балку. Необходимо выполнить следующие шаги:
1. Снимается бетонное покрытие с верхних и нижних стальных стержней.
2. Стальные стержни хорошо очищаются и покрываются соответствующим материалом, предотвращающим коррозию.
3. Во всем пролете балки под перекрытием делаются отверстия, как показано на рис.1, на расстоянии 15-25 см друг от друга, диаметром 1,3 см и длиной до общей ширины балки.
Отверстия в пролете балки
4. Отверстия заполняют эпоксидным материалом с низкой вязкостью и устанавливают стальные соединители для крепления новых стремян.
5. В колонны устанавливаются стальные соединители для крепления стальных стержней, добавленных к балке.
6. Добавленные стремена закрываются стальной проволокой, и в эти стремена устанавливается новая сталь.
7. Затем поверхность покрывается связующим эпоксидным материалом.
8. Бетонное покрытие заливается на новую сталь и новые стремена.
Предыдущие шаги показаны на рис. 2.
Рис.2- Усиление балки без увеличения площади поперечного сечения.
II-УВЕЛИЧЕНИЕ КАК КОЛИЧЕСТВА АРМАТУРНЫХ СТЕРЖНЕЙ, ТАК И ПЛОЩАДИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ БЕТОНА. ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ БЕТОНА
Это решение выбирается, когда и сталь, и бетон не в состоянии нести дополнительные нагрузки, приложенные к балке. В таких случаях необходимо выполнить следующие шаги, как показано на рис. 3.
1. Удаление бетонного покрытия, шероховатость поверхности балок, очистка стержней арматурной стали и покрытие их соответствующим материалом, предотвращающим коррозию.
2. Проделывание отверстий по всему пролету и ширине балки под перекрытием на расстоянии 15-25 см.
3. Заполнение отверстий цементным раствором низкой вязкости и установка стальных соединителей для крепления новых арматурных стержней.
4. Установка стальных соединителей в колонны для крепления стальных стержней, добавленных к балке.
5. Закрытие добавленных стремян с помощью стальной проволоки и установка новой стали в эти стремени.
6. Покрытие бетонной поверхности соответствующим эпоксидным материалом, который гарантирует сцепление между старым и новым бетоном, непосредственно перед заливкой бетона.
7. Заливка бетонной оболочки с использованием бетона с низкой усадкой.
Усиление балки путем увеличения площади поперечного сечения и стержней
III-ДОБАВЛЕНИЕ СТАЛЬНЫХ ПЛАСТИН К БАЛКЕ
Когда требуется усилить устойчивость балки против приложенного момента или напряжения сдвига, проектируются стальные пластины соответствующего размера и толщины.
Затем эти пластины крепятся к балке следующим образом:
1. Шероховатость и очистка бетонных поверхностей, на которых будут крепиться пластины.
2. Покрытие бетонных поверхностей связующим эпоксидным материалом.
3. Проделывание отверстий в бетонных поверхностях и пластинах.
4. Нанесение слоя эпоксидного раствора толщиной 5 мм поверх плит.
5. Прикрепление стальных пластин к бетону с помощью болтов.
Предыдущие шаги показаны на рис. 4.
Усиление балки путем добавления стальных пластин
В некоторых случаях перед выполнением предыдущих шагов необходимо снизить нагрузку на балку, нуждающуюся в усилении, либо частично, либо полностью разгрузить ее.
Это делается путем установки стальных балок сверху или снизу бетонных балок, как показано на рис. 5.
Уменьшение нагрузки на балку с помощью стальной балки.
Следующие фотографии были сделаны во время укрепления существующего здания; на них представлен практический метод реализации некоторых приемов укрепления.
- Эпоксидные полы: Виды, процесс укладки и преимущества.
- Детализация железобетонных балок в соответствии с кодексом ACI.
- Типы систем перекрытий для строительства многоэтажных стальных конструкций.
- Методы усиления железобетонных колонн.
- Какие существуют методы ремонта трещин в бетоне?.
- Тауэрский мост: Особенности конструкции всемирно известного символа Лондона.
- Проектирование прямоугольной железобетонной балки.