Jak posílit hrazdu?

Zesilování železobetonových konstrukcí je efektivní způsob, jak prodloužit životnost určitých prvků a celé stavby obecně. Existuje mnoho metod pro zpevnění různých konstrukcí v závislosti na jejich účelu, provozních vlastnostech, typu a stavu, pracovních úkolech a dalších podmínkách. A je velmi důležité před zahájením práce správně určit způsob posilování a poté vše vypočítat a provést.

Zvýšení únosnosti konstrukcí lze provést bez změny jejich napjatosti nebo konstrukčního schématu (kovový nebo železobetonový rám, přístavba, železobetonový plášť) nebo se změnou napjatosti vlastního konstrukčního schématu (kovové nosníky podepřené na pilotách, předpjaté vzpěry, hřebeny, konzoly, vzpěry, horizontální spregel/kombinované obláčky).

Zpevnění železobetonové konstrukce zpravidla znamená mnohem nižší náklady ve srovnání s úplnou výměnou prvků za nové. Často je nemožnost nebo složitost výměny způsobena nutností realizovat nákladné a rozsáhlé stavební procesy (např. zpevnění základů nebo přestavbu budovy). Důležité je také zpevňování konstrukcí bez zastavení výroby, provozu areálů a budov nebo s krátkodobými zastávkami.

Výztuž se nejčastěji používá pro železobetonové sloupy, základy, podlahové desky a příčníky. Jeřábové železobetonové nosníky se ale obvykle místo výztuže nahrazují novými. Totéž platí pro železobetonové krovy, které zchátraly – jsou demontovány a nahrazeny novými (často kovovými) nebo opraveny.

Nejtěžší práce je zpevnění trámů, základů a příček. Méně obtíží zahrnuje zesílení železobetonových sloupů a podlahových desek. Bez ohledu na to, který prvek má být posílen, jakákoliv práce je odůvodněna projektem.

Proč je vyžadována konstrukční výztuž?

Veškeré operace určené k zesílení železobetonových konstrukcí jsou prováděny s cílem zlepšit nosné vlastnosti a prodloužit životnost. Různé produkty jsou obnoveny po dlouhodobém opotřebení nebo podléhají ztrátě určitých vlastností pod vlivem vnějších negativních a dalších faktorů.

• Zvýšené zatížení prvku v důsledku zesílení nebo výměny konstrukcí umístěných výše (nadstavba konstrukcí, rekonstrukce prostor).
• Modernizace technologického zařízení a změny technologických postupů v rekonstruovaném objektu.
• Získané konstrukční vady, které se objevily v důsledku nesprávného provozu konstrukcí, rozlití nebo postříkání agresivními kapalinami.
• Provozní opotřebení (při ztrátě nosnosti vlivem vibrací/dynamického zatížení, vlivem agresivního vzdušného prostředí a dalších faktorů).
• Náhodné poškození – selhání jednotlivých konstrukčních prvků při demontáži, instalaci nebo přepravě technologického zařízení.

Práce na zpevňování železobetonových konstrukcí

Zesilování betonových konstrukcí lze provádět různými metodami a zahrnuje provádění určitých činností.

1. Zvětšení průřezu některých konstrukčních prvků se realizuje betonáží ve vrstvách s výztužným rámem, stříkaným betonem a injektáží malty do bednění.
2. Zesílení nosných dílů instalací nových prvků – se provádí díky správnému rozložení tlaku, snížení dopadu na díl díky instalaci dalších prvků.
3. Zvýšení technických vlastností železobetonových výrobků díky instalaci vnějších výztužných rámů – jsou instalovány různé kotvy, kanály, výztuže, betonové vrstvy, předpjaté díly, ocelové plechy atd.
4. Uvolnění a přesné rozložení vlivu jeho přenesením na další části konstrukce – k tomu se přidávají nové konzoly, upravují se stávající díly, díly s velkou hmotností se nahrazují prvky s menší hmotností.
5. Instalace speciálních podrážek, betonových pilot, zastávek pod zemí – obvykle se používá metoda vyvrtání otvorů diamantovými vrtáky na správných místech a jejich následného vyplnění betonovou maltou. To umožňuje zvýšit odolnost podzemních prvků.

Přehled

Jakékoli způsoby zpevňování železobetonových konstrukcí vyžadují zodpovědné a důležité stavební operace, jejichž realizace vyžaduje určité konstrukční dovednosti, znalosti pro provádění výpočtů atd. K posílení a rekonstrukci prvků lze použít různé metody a akce.

Operace související se zpevňováním železobetonových konstrukcí patří mezi procesy se zvýšenou složitostí ve srovnání s běžnými instalačními pracemi. Koneckonců, při obnově desek nebo podlah, základů nebo vazníků nemá mistr možnost pochopit a vidět původní polohu konstrukce, neexistují přesné technické specifikace atd. To je zvláště důležité vzít v úvahu, pokud jde o staré budovy, nedostatek informací o poloze vnitřních prvků, armatur, skutečného rozvodu tlaku atd.

Vzhledem k vysoké míře rizik jsou takové operace prováděny přísně podle pokynů, v souladu s bezpečnostními opatřeními a velkým množstvím bezpečnostních opatření. Jsou zohledněny specifické podmínky instalace s omezeným přístupem k nástrojům, omezeným prostorem a nemožností zastavit práci.

Pro snížení míry nebezpečí a zvýšení rychlosti práce se vše děje podle předem sestaveného harmonogramu, s jasným vymezením metod a plánování technologií.

Práce je pod dohledem speciálních vládních služeb a kvalifikovaných odborníků. Projekty vyžadují schválení od různých úřadů a řádné provedení.

1. Vytváření vykládacích konstrukcí s důslednými změnami ve statickém pracovním schématu.
2. Rozšíření sekcí ve formátu klipů, betonových pásů, košil. Betonka se vyrábí z 1 strany, košile ze 3, spona ze 4.

Vytváření vykládacích konstrukcí znamená jejich začlenění do společné práce s konstrukcí zpevňovanou přímo při montáži, nemusí se zastavovat výroba, což je v mnoha případech nejdůležitější faktor.

Druhý způsob zahrnuje zastavení procesu, částečné vyložení konstrukcí pro následné naložení, jakož i začlenění různých typů rozšířených prvků do díla. Metoda je poměrně pracná, zahrnuje procesy mokré betonáže, vyžaduje dodatečný čas (kdy beton získá pevnost), ale je univerzální.

Zesilování železobetonových konstrukcí opravou ochranné vrstvy betonu zahrnuje tyto způsoby: výměna/obnova ochranné vrstvy (částečná/plná), utěsnění jednotlivých prohlubní a rýh. Při kompletní výměně se tloušťka ochranné vrstvy zvýší (minimální hodnota je 3 centimetry pro pracovní výztuž a 2 centimetry pro nepracovní tvarovky a spony).

Výměna ochranné vrstvy se provádí v případech, kdy jsou sníženy vlastnosti monolitu, výztuž je pokryta korozí a je pozorováno odlupování ochranné vrstvy. Poté se stará vrstva zcela odstraní, výztuž se očistí od rzi a položí se nová ochranná vrstva betonu.

Železobetonové pláště se zhotovují v případě vážného poškození povrchové betonové vrstvy pro ochranu konstrukce před další deformací. K opravě výrazných poškození použijte ruční omítku hladítkem: položte, poté po hodině navlhčete vodou, opatrně posypte suchým cementem, uhlaďte hladítkem, případně kovovými/dřevěnými stěrkami.

Hloubka vydlabaných zón by se neměla směrem k okraji prohlubně snižovat, měla by být všude minimálně 1 centimetr a přechod drážky na celou ochrannou vrstvu je proveden stupňovitě pod úhlem 90 stupňů.

Pokud je objem práce významný, je důležité použít stříkaný beton, kdy se beton nanáší pod silným tlakem a vytváří odolnou a hustou ochrannou vrstvu. Při přípravě monolitu k betonáži se jednotlivé trhliny o šířce větší než 1 mm rozřežou na obdélníky a zatmelí se betonem. Tam, kde jsou odštěpky velké a výztuž je viditelná, použijte výztužnou síť o čtvercích 2.5-10 centimetrů a průřezu drátu 0.5-6 milimetrů a připevněte je k hlavní výztuži.

Pro zvýšení adheze mezi novým/starým betonem přidejte vrstvu lepidla K-153 (epoxy-thiokol). Beton se pokládá, dokud lepidlo přestane lepit.

Nejběžnějším způsobem zpevňování konstrukcí je zvětšení průřezu jednostranným prodloužením nebo vytvořením celoobvodových klipů. Takové způsoby vyztužení umožňují výrazně zvýšit únosnost poškozených/nepoškozených prvků.

Pokud se provádí jednostranné zvětšení průřezu železobetonových konstrukcí, přivaří se dodatečná výztuž (elektrickým svařováním, dvojitými švy) ke staré výztuži pomocí svislých a šikmých svorek, krátkých kusů a ohybů.

Pokud dojde k lokálnímu poškození v podobě jednoduchých/koncentrovaných trhlin v minimální délce, konstrukce se zpevní následovně: lokální čtyřstranné klece jsou železobetonové (vyztužené příchytkami, ohýbaná/podélná výztuž), kovové klece jsou vyrobeny předpjatých vertikálních svorek.

Při pozorování šikmých/svislých trhlin se pod příchytky instalují podélné roznášecí úhelníky, které by měly pokrýt celou poškozenou část nosníku. Všechny svorky jsou zabetonovány nebo pokryty stříkaným betonem.

V případech, kdy je nutné zpevnit sloupy, jsou klece vyztuženy podélnými tyčemi a příchytkami nebo spirálovou výztuží. Klec lze zabetonovat v bednění nebo obložit stříkaným betonem. Tloušťka stěny je minimálně 10 centimetrů pro klasickou betonáž a 5 centimetrů pro stříkaný beton. Je lepší odštípnout rohy sloupu, který se zpevňuje.

Ve spodní/horní části sloupu v délce odpovídající největšímu rozměru příčného průměru sloupu se rozteč svorek zmenší 2krát. V případě lokálních defektů se v hranicích deformované zóny zhotoví výztužný prstenec s obtokem 50 centimetrů v obou směrech, ne však menším, než je hodnota průřezu.

• Na straně výztuže odštípněte ochrannou vrstvu v místech svarů, očistěte podélné pruty výztuže na polovinu průměru.
• Povrch betonu opláchněte proudem vody tekoucí pod tlakem, pokud to není možné, udělejte zářezy dlátem, ošetřete kartáčem, profoukněte vzduchem, abyste odstranili prach, a poté opláchněte vodou.
• Na vlhký podklad naneseme plastbeton (roztok v poměru 1:2, ve vrstvě o tloušťce 1-2 milimetry).
• Betonování novým betonem.

Všechny odkryté výztužné tyče jsou důkladně očištěny kovovými kartáči, pískováním nebo jinou metodou k odstranění rzi, nečistot a vodního kamene. Pokud je poškození tyčí vážné, poškozená fólie se odstraní kladivem nebo dlátem, očistí se ocelovým kartáčem a navaří se nová výztuž. Před betonáží se tyče natírají cementovou směsí 1:2 ve vrstvě 2 milimetry.

Bednění se instaluje tak, že jej lze postupně zvyšovat v souladu s výškou vyztužených sloupů a nosníků. Při vytvoření bednění jsou v něm zajištěny potřebné otvory a mezery, speciální podnosy pro lití betonu a těsnění. Stříkanému stříkanému betonu nebo litému konvenčnímu betonu je pak poskytnuta optimální péče.

Indikace pro použití prací na zpevnění podlah

V případě naléhavé potřeby se provádějí opatření ke zlepšení vlastností železobetonových podlah. Pro prevenci nebo jen tak nelze provést soubor opatření.

• Výrobek se opotřeboval a ukazatele pevnosti se snížily v důsledku koroze, zhoršení vlastností materiálů, v důsledku vnějších chemických vlivů.
• Změna dispozice budovy – při změně návrhu nosných prvků, v důsledku čehož dochází k přerozdělení tlaku na prvky.
• Zvýšení počtu pater v budově, což zvyšuje tlak na základy, suterén, podlahy a další prvky, což může vést k deformacím.
• Pohyby půdy, které způsobují deformace základů, zvyšují zatížení podpěr a stěn nesoucích konstrukční prvky.

• Deformace/opotřebení jednotlivých stavebních prvků v důsledku vojenských, umělých, přírodních vlivů, nehod atd.
• Rekonstrukce budovy nebo změna funkcí, díky kterým se objevují nové způsoby destrukce (vysoké teploty, vibrace a další vlivy).
• Odstranění chybných výpočtů, které byly provedeny během přípravy projektu nebo realizace instalačních operací.

Toto jsou hlavní problémy, jejichž řešení může zahrnovat zvýšení přesahu. Rozhodnutí o zesílení železobetonové konstrukce je učiněno po důkladném prozkoumání, vyjasnění charakteristik komponentů a maximální pevnosti a efektivního zatížení každého prvku.

Po výzkumu je v souladu s jejich výsledky vytvořen projekt, v něm jsou předepsány prvky, které mají být zpevněny, jsou uvedeny všechny technické údaje a náklady na opatření. Výpočty pro zpevnění podlah jsou obvykle svěřeny odborníkům z designových společností, protože bez zkušeností a znalostí je velmi obtížné dělat vše správně.

Jak posilovat

Ke zpevnění jednotlivých prvků nebo celé konstrukce se používá celá řada metod a technik. Některé z nich se používají častěji, jiné méně často, ale všechny mohou zlepšit vlastnosti železobetonových prvků a odstranit určité problémy.

• Omítka pro restaurování prvků, izolace výztuže a ochrana proti korozi, eliminace poškození povrchu.
• Injekce do poškozených oblastí pro obnovu.
• Nanášení betonové malty pod tlakem pomocí speciálního zařízení – metoda stříkaného betonu. Díky vysoké rychlosti posuvu a tlaku se betonová vrstva stává hustou a trvanlivou.

• Zpevnění podlah a dalších prvků vytvořením speciálních klecí nad samotnou konstrukcí: zadní rám, betonáž litím malty do bednění, nanášení směsi ve vrstvách s vibracemi.
• Zpevnění základové desky pomocí speciálních kotev, příchytek a pásů.
• Zpevňování železobetonových prvků uhlíkovými vlákny, kevlarem a dalšími podobnými látkami.
• Instalace vykládacích komponent – může to být konzola, distanční vložka.

Zesilování železobetonových konstrukcí umožňuje výrazně prodloužit životnost budov a prvků, eliminovat nebezpečné oblasti, eliminovat následky havárií, kvalitativně připravit konstrukci na změny dispozice nebo rekonstrukci atd.

Při výpočtu výztuže příčníku, prováděného instalací předpjatého vazníku, se uvažuje kombinovaný systém. Je bráno v úvahu, že vyztužení příčky se provádí, pokud je na ni již aplikováno hlavní zatížení, které se rovná únosnosti příčky. Při výpočtu výztuže se používá princip nezávislosti na působení sil s přihlédnutím k tomu, že příčka je pod vlivem daného vnějšího zatížení a síly přenášené na ni z vazníku.

Vyztužená příčka pracuje v tlaku s ohybem a její únosnost je určena jako u excentricky stlačeného prvku.

Vezměme následující rozměry krovu (obrázek 4): a = ¼ ∙ l = ¼ ∙ 740=190 cm; b = 380 cm, vzdálenost mezi těžištěm krovu a spodní hranou vazníku c₁ = 70 mm, včetně válečku o průměru 40 – 50 mm, desky tloušťky 10 mm a polovičního průměru vazníku. Vezměme vzdálenost od horní hrany příčníku ke koncovým dorazům příhradové konstrukce rovna 70 mm, těžiště průřezu příčníku – umístěné v polovině výšky příčky, tj. y = h/2 = 750/2 = 375 mm. Vezmeme-li toto v úvahu c = y – c₁ = 375 – 70 = 305 mm, vzdálenost od těžiště sprengelu k těžišti sekce y₁ = y + c₁ = 375 + 70 = 445, vzdálenost od těžiště vazníku v rozpětí ke koncovým dorazům – h₁ = h + c₁ – c₁ = h = 750 mm, tgφ= h₁/a = 750/1900 = 0.394, φ = 21,5 °.

Vezměme vazník sestávající ze dvou výztužných prutů o průměru 25 mm třídy A-III s A_str = 9.818 cm 2, předpětí v něm bude nastaveno na 50 MPa.

Obrázek 4 – Vyztužení příčníku předpjatým vazníkem

Ohybový moment v příčníku určíme z návrhového zatížení stejně jako u nosníku na dvou kloubových podpěrách:

M_g+θ = (g +XNUMX)l 2 /8 = 165,242 ∙7.6 2 / 8 = 1193.047 kN ∙m.

Pojďme určit rozptyl v vazníku:

= 836,816 kN < 0,8R_s ∙A_str = 0,8 ∙ 365 ∙ 9,818 (1/10) = 286,69 kN,

kde 0,8 je koeficient pracovních podmínek.

Najděte svislou sílu působící na příčku z vazníku:

V = Н ∙ tgφ =836,816∙0,394 = 329,7 kN.

Určíme podpěrný moment vzhledem k těžišti příčníku, působící od tahu vazníku:

М_о = N∙s = 836,816∙ 0,305 = 255,22 kN∙m.

Vypočítejme maximální ohybový moment a smykovou sílu v systému příčník – vazník z plného zatížení:

М_u = M._g+θ + M_o – V ∙ a = 1193.047+ 255,22 – 329,7 ∙ 1,90 = 821,83 kNm.

Q_u = (g + XNUMX)l_o/2 – V = 165,242 ∙ 7.6/2 – 329,7 = 298,21 kN < 721 kN = Q.

Zkontrolujme pevnost vyztužené příčky jako excentricky stlačeného prvku na síly M_u a N = N.

Excentricita celkové podélné síly vzhledem k těžišti průřezu e_о = M_u/N = 821,83 /836,816 = 0,98 m, spodní podélná výztuž příčníku e = eo + ho – y = 98 + 68 – 37,5 = 128,5 cm, horní podélná výztuž e’ = e – y + a’ = 98 – 37,5 + 5 = 65,5 cm.

Výšku stlačené zóny betonu x určíme z podmínky rovnováhy všech sil v průřezu příčky vzhledem k místu působení celkové podélné síly:

0= 0,9 ∙ 8,5 ∙ 35∙x(128,5 – 68 + 0,5x)- 365 ∙19,63 ∙ 128,5 + 365 ∙9,82 ∙ 65,5.

Proto x = 18,12 cm.

Vypočítejme podélnou sílu N, kterou může příčka absorbovat z podmínky rovnováhy všech sil ve svém řezu vzhledem k těžišti tahové výztuže a porovnejme ji s celkovou podélnou silou působící na příčku rovnou H.

= 0,9 ∙ 8,5 ∙ 35∙18,12(68 – 0,5∙18,12)+ 365 ∙9,82 ∙ (68 – 5) / 128,5 = 3982,61 kN > 836,816 kN = H

těch. příčka má dostatečnou nosnost.

Konstrukce podpěrné jednotky vazníku je znázorněna na obrázku 5. Výška ramene svaru připevňujícího vazník k boční desce se vypočítá s přihlédnutím k síle v vazníku:

N = (R_s ∙A_str ∙ 0.8 (1/10)) / 2 = 365 ∙ 9.818 ∙ 0.8 (1/10) / 2 = 143.343 kN

Délka svaru připevňujícího sprengel k boční desce (obrázek 5) je rovna:

Σl_ш = 2 ∙ 130 – 4 ∙10 = 220 mm.

Obrázek 5 – Návrh nosné jednotky vazníku

Pojďme určit výšku švové nohy:

hsh = N/( Σl_ш ∙ βш ∙ R_уш St ) = 143,343/ (22 ∙ 0,7 ∙ 180) = 0,517 cm = 5,17 mm,

hsh = N/( Σl_ш ∙ βс ∙ R_uce St) = 143,343/ (22 ∙ 1 ∙ 160) = 0,407 cm = 4,07 mm.

Vezměme konstrukční výšku svarové nohy hsh = 10 mm.

Svar pro připevnění bočních desek ke koncové desce je vypočítán s ohledem na H = 836,816 kN. Jeho délka dle provedení upevnění krovu k bočnici je: 2 ∙ 150 – 4 ∙ 10 = 260 mm.

Konstrukce sestavy nosného zařízení je znázorněna na obrázku 6, utahovací zařízení – na obrázku 7.

Pojďme určit výšku švové nohy:

hsh = H/(Σl_ш ∙ βш ∙ R_уш St) = 836,816 / (26 ∙ 0,7 ∙ 180) = 0,255 cm = 2,55 mm,

hsh = H/(Σl_ш ∙ βс ∙ R_uce St) = 836,816 / (26 ∙ 1 ∙ 160) = 0,201 cm = 2,01 mm.