I reparations- och byggnadsarbeten utförs tekniska operationer med pelare ganska ofta. Detta beror på de stora belastningar som faller på detta strukturella element och sliter ut dess struktur. Den vanligaste reparations- och restaureringsoperationen av denna typ kan kallas förstärkning av pelare, för vilken ett brett spektrum av metoder används.
När är det nödvändigt att förstärka borrhålet?
Behovet av ytterligare förstärkning av byggnadskonstruktioner uppstår vanligtvis efter bildandet av defekter. Pelaren används huvudsakligen som ett bärande arkitektoniskt och byggnadselement, så den kännetecknas av olika typer av skador. De vanligaste problemen är:
- Sprickor. Den vanligaste typen av skada på kolumnstrukturen, som kan ha olika former och manifestationer. När det gäller orsakerna kan deformationssprickor uppstå som ett resultat av byggnadskrympning, ökade belastningar, korrosion av armering i schaktet, en minskning av betongens hållfasthet ochetc.
- Chippad. En lika farlig defekt, vars bildande kan vara förknippad med mekaniska effekter eller brandeffekter på strukturen, såväl som med förlusten av de ursprungliga egenskaperna hos metalllagerstänger.
- Pel off. Denna typ av skada uppstår också på grund av brandeffekter, korrosion av armering och tryck från neoplasmer - isskorpa eller alkalier.
- Peeling. I regel är det en konsekvens av kontakt med aggressiva medier. Cykliska processer av fuktning/torkning eller frysning/upptining leder vanligtvis till fullständig förstörelse av strukturen.
Strukturdeformationsfaktorer kan påverka valet av taktik för reparations- och restaureringsaktiviteter. Men oftast väljs kolonnförstärkningstekniker baserat på borrhålets fysiska och operativa egenskaper och parametrar. Innan du går vidare med granskningen av specifika metoder för att lösa uppgiften är det värt att bekanta dig med de universella reglerna för att organisera arbetet.
Allmänna råd från experter under arbetets gång
Vid förstärkning av tekniska operationer som utförs i relation till bärande konstruktioner och konstruktioner är ofta olika stöd, foder och hörnstödelement inblandade. När du använder sådana enheter är det viktigt att tänka på två regler:
- Antalet nivåer eller lager av det förstärkande bandaget bör inte vara mindre än tre. Tvärbandet är helt överlagrat i fyra lager.
- En överlappning på ca 20-30 cm bibehålls. Stumfogar är vanligtvis uteslutna.
Om det är planerat att använda metoder för att förstärka kolonner med ytbehandling av stammen med kompositmedel och polymerer, bör följande villkor initi alt beaktas:
- Betongfuktigheten bör vara minst 4 %. Denna koefficient kontrolleras av en fuktmätare.
- Kondens måste avlägsnas från kolonnens yta.
- Ett epoxiskikt appliceras på cylindern innan polymeren appliceras direkt.
- Tematuren på strukturen bör variera mellan +10…+45 °С. Detta är det normala läget för att arbeta med hartsformuleringar.
Oavsett vilken metod som används för att förstärka pelaraxeln, bör ytan rengöras och dammas av. Det måste vara fritt från smuts, fettfläckar och smuts. Sådana uppgifter löses med ett slipverktyg - manuellt eller maskinellt, beroende på område.
Clip Reinforcement Technology
Användningen av ett kombinerat hölje för att stärka pelarnas axlar gör det möjligt att säkerställa strukturens stabilitet, både inför dynamiska och statiska belastningar. Standardversionen av denna metod anses vara förstärkning av kolonner med en metallklämma, men experter rekommenderar att man initi alt beräknar tillägget av ramen med armerade betonginsatser med slutna stålklämmor.
Innan installationsåtgärder utförs bör skåror göras i stammen upp till 5 mm djupa. Kolonnens yta rengörs också från främmande partiklar och skyddas mot korrosion. Grunden för ramenklipp kommer att vara en struktur av tvärgående remsor och längsgående metallhörn. Längsgående komponenter placeras på ett cement-sandbruk och kläms fast med klämmor. Vidare, längs hela stammens längd till hörnen, är det nödvändigt att svetsa de tvärgående remsorna genom punktsvetsning, med ett steg på cirka 50-60 cm.
Fördelarna med att förstärka pelare med stålklämmor inkluderar installationshastigheten och den strukturella flexibiliteten hos fästschemat. Omedelbart efter att installationen av ramen är klar kommer stammen att vara redo att acceptera designbelastningarna, och i framtiden kan ramen vid behov modifieras genom att införa ytterligare fästelement. Men klippet kan utföra huvuduppgiften att stärka endast om avjämningsmassan och plankorna med hörn passar tätt mot kolonnens yta. Kvaliteten på fixeringen bestäms av pipans jämnhet och dess geometri.
Sektionsförlängningsteknik
Typisk konstruktion av en byggnadspelare består av två konstruktionsdelar - betong och armeringselement. Om förstärkningen av kolumnerna med klämmor är orienterad mot att öka styvheten hos trummans lagermetallskelett med den externa metoden, syftar ökningen av sektionen till att utöka lagerytans yta. Den huvudsakliga betongmassan ökas, vilket gör strukturen mer stabil och hållbar.
Denna metod används i de fall där det i princip är möjligt att utöka den tekniska zonen på platsen för kolonnoperationen. Det bästa sättet kan vara en ensidig ökning av sektionen - i bredd,strukturens längd eller djup. Ur teknisk synvinkel kommer mästarens huvuduppgift att vara att säkerställa ett tillräckligt starkt band mellan det nya betonglagret och det gamla. För detta används metoder för att förstärka kolonner med metallklämmor. Men ramen i det här fallet utför inte funktionen som ett oberoende lagerelement, utan fungerar som en extra förstärkningslåda, vilket gör att du kan ansluta två betongnivåer. Samma längsgående förstärkning med skåror och hörn monteras. Helst, om möjligt, bör den svetsas till huvudarmeringen i pipan med metallshorts. Sedan byggs betongbruket direkt upp med murverk.
Kompositförstärkningsteknik
I dag, inom många områden av konstruktion och produktion, ersätts metalldelar med produkter gjorda av kompositer och kolfiber. Detta alternativ för att förstärka kolumnerna är fördelaktigt eftersom det med en mindre massa och dimensioner på elementet gör det möjligt att tillhandahålla samma funktionella uppgifter. Lätt kolfiber i sig överbelastar inte kolonnen (särskilt viktigt för strukturer av förfallna kulturminnen), men visar motstånd mot laster som stål. Dessutom är draghållfastheten för vissa kompositer 4-5 gånger högre än för armerad betongarmering.
Tekniken för att förstärka pelare i detta fall kommer att bestå i att limma komposit- eller kolfiberlameller vinkelrätt mot stammens yta. Typiskt görs beräkningen för avlastning av vertikala laster med tonvikt påböjningsmoment. För att uppnå denna förstärkningseffekt limmas plattorna längs belastningsmomentets verkningslinje. När det gäller limkompositionen kan polymerbyggnadsblandningar användas, som också kommer att utföra extra uppgifter med extern förstärkning av strukturen, fuktskydd och värmebeständighet - uppsättningen av limegenskaper kommer att bero på villkoren för dess användning. Bland fördelarna med denna metod, frånvaron av strukturella förändringar i kolonnen, möjligheten att dekorera stammen genom att måla lamellerna och hållbarhet sticker ut.
Förstärkning av armerade betongpelare
För denna typ av arkitektoniska stammar rekommenderas det att använda stålmantelförstärkningsmetoder. Eftersom vi talar om en massiv struktur med en stor massa, måste förstärkningsramen passa tätt in i kolonnens struktur. Samtidigt är det inte önskvärt att överbelasta lageraxeln, eftersom detta kommer att leda till en högre effekt av mekanisk utmattning, inte bara för kolonnen utan också för den nedre våningen. Det skulle vara optim alt att använda en stålklämma med hörn på ett cement-sandbruk. Liksom i det klassiska schemat är armerade betongpelare förstärkta med tvärgående remsor och övergångsinsats svetsade till axelns inre armering.
Innan svetsning är det viktigt att överväga ett tekniskt knep. Experter rekommenderar att värma tapetremsorna till 100-120 ° C, och först efter det fortsätt med anslutningen. När elementet svalnar blir dess dimensioner mindre, vilket ger en positiv effekt av förspänning. Vid förstärkning av armerade betongkonstruktioner kommer det inte att vara överflödigt att använda ytterligaresäkerhetsanordningar. Det är mest bekvämt att montera distanser som bildas av två kanalhörn. De förbinds med plankor och fästs enligt principen om stöd med spännbultar.
Förstärkning med uppvärmda klämmor
Om pelarna inte utsätts för stora konstruktionsbelastningar och inte kräver någon större förstärkning av strukturen, så klarar du dig med en optimerad teknik för att installera foder av bandstål. Det visar sig ett slags bandklämmor, som är monterade längs hela höjden av stammen. Som ett resultat sparas byggmaterial med beslag, och pelardesignen förblir intakt. Den tekniska komplexiteten hos en sådan lösning ligger i förvärmningen av metallremsorna och korrekt krympning av kolonnen. Teoretiskt kan klämmor användas för att förstärka armerade betongpelare med runda, rektangulära och kvadratiska sektioner. Men i varje fall kommer det att finnas ett eget krympningsschema, för vilket den lämpliga remsgripmetoden väljs.
Ämnen för överlägg värms upp i en ugnsbyggnad eller med en brännare till ca 300 °C. Vidare, med hjälp av en speciell jigg eller klämmor, är det nödvändigt att tätt komprimera stammen med en klämma i den tidigare etablerade zonen. En tid efter bandningen kommer klämman att svalna, och metallen, som ett resultat av temperatursänkning, kommer att pressa ännu hårdare mot kolonnens yta. Återigen, resultatet är inte så mycket en oberoende förstärkningsram som en extra förstärkning.
Förstärkning av metallpelare
Jämfört med armerade betongschakt, helmetallstrukturer utesluter möjligheten till en monolitisk uppbyggnad av strukturen med hjälp av en ram eller betongmurverk. Därför introduceras stag, åtdragningar, distanser och förspänningsanordningar oftare. Ett mycket praktiskt och funktionellt alternativ är att förstärka stålpelaren genom att expandera eller förstärka den strukturella skon i anslutning till golvet eller fundamentet. På den nedre nivån tillåts möjligheten att skapa en betongmassa, vilket kommer att öka pelarens vertikala stabilitet.
Små schaktkonstruktioner rekommenderas att förstärkas med förspända element. I denna kapacitet används lager- och teleskopfackverk med styva stag, vars parametrar kan ändras beroende på den aktuella belastningen. Förresten kommer sådan förstärkning av armerade betongpelare att vara svår på grund av otillräcklig strukturell styvhet, men metallaxlar tillåter användning av jackingverktyg. Det vill säga att användaren kan ändra strukturens höjd och position genom att kila fast och koppla ihop den med klämmor.
Slitsar och räfflade urtag görs i stödsektionerna för ytterligare försäkring, och restriktiva tillfälliga plåtar med cirkulära slitsar för förstärkning är monterade. Därefter installeras en förstärkningsstång och den stödjande zonen betongs. När den gjutna avjämningsmassan får tillräckligt med styrka, belastas förstärkningsstången med ankarbeslag och bultar - de kan byggas in i hålen från sidan av de nedre ytorna. Det visar sig en kapitalmetod för strukturell förstärkning av kolonner,som endast används om det är tekniskt möjligt att rekonstruera den intilliggande platsen.
Förstärkning av komprimerade kolumner
Excentriskt komprimerade stammar förstärks med en kombination av tekniska medel, inklusive förstärkningsbandage, profilerade metallhörn och tvärstänger. Komplex förstärkning tillåter i detta fall att ge begränsad deformation och ömsesidig drift av bandelementen med tak. Det vill säga att lastmomenten inte omfördelas, utan överförs direkt från den övre betongkonstruktionen till den nedre.
Basis för förstärkningssystemet utgörs av flera tvärgående bandage, som varvas med enkla förstärkningsinlägg av stål eller kolfiber. Men om förstärkningen av kolonnen med en armerad betongbur görs med tillsats av ett sandcementbruk, beräknas bandaget med överlägg endast för hårdvarufästen. I synnerhet ersätts samma betong med förankring med längsgående element genom golven. Den största svårigheten med att montera ett sådant system beror på behovet av att bibehålla axiell symmetri vid installation av längsgående grepp- och fästelement.
Slutsats
Typen av tillämpning av en eller annan metod för att stärka en vertikal arkitektonisk struktur kommer till stor del att bero på egenskaperna hos de delar av strukturen som är förknippade med den. Till exempel kan armering av armerade betongpelare under tung belastning innebära både installation av en metallram med betongexpansion och installation av distanser. Men bara om det tillåterlägre överlappning - begränsningen kan bero på överskottet av konstruktionslastmassan. Sådana restriktioner blir särskilt akuta i situationer med amplifiering av gruppkolonnkompositioner. Som regel är massiva och tunga ramar och skrid inte tillåtna i sådana fall, och utvecklarna av det tekniska projektet står inför uppgiften att detaljerad beräkning av enheten för ytterligare anslutningar genom att integrera styva förspända stöd.
