I reparasjons- og anleggsarbeider utføres tekniske operasjoner med søyler ganske ofte. Dette skyldes de store belastningene som faller på dette strukturelle elementet, og sliter ut strukturen. Den vanligste reparasjons- og restaureringsoperasjonen av denne typen kan kalles forsterkning av søyler, som det brukes et bredt spekter av metoder for.
Når er det nødvendig å forsterke brønnhullet?
Behovet for ytterligere forsterkning av bygningskonstruksjoner oppstår vanligvis etter dannelse av feil. Søylen brukes hovedsakelig som et bærende arkitektonisk og bygningselement, så den er preget av ulike typer skader. De vanligste problemene er:
- Cracks. Den vanligste typen skade på kolonnestrukturen, som kan ha forskjellige former og manifestasjoner. Når det gjelder årsakene, kan deformasjonssprekker oppstå som et resultat av bygningskrymping, økte belastninger, korrosjon av armering i sjakten, en reduksjon i styrken til betong ogosv.
- Chipped. En like farlig defekt, hvis dannelse kan være forbundet med mekaniske eller brannpåvirkninger på konstruksjonen, samt tap av de opprinnelige egenskapene til metalllagerstenger.
- Peel off. Denne typen skader oppstår også på grunn av branneffekter, korrosjon av armering og trykk av neoplasmer - isskorpe eller alkalier.
- Peeling. Som regel er det en konsekvens av kontakt med aggressive medier. Sykliske prosesser med fukting/tørking eller frysing/tining fører vanligvis til fullstendig ødeleggelse av strukturen.
Strukturdeformasjonsfaktorer kan påvirke valg av taktikk for reparasjons- og restaureringsaktiviteter. Men oftest velges søyleforsterkningsteknologier basert på de fysiske og operasjonelle egenskapene og parametrene til brønnhullet. Før du går videre med gjennomgangen av spesifikke metoder for å løse oppgaven, er det verdt å gjøre deg kjent med de universelle reglene for organisering av arbeidet.
Generelt råd fra eksperter i løpet av arbeidet
Ved forsterkning av tekniske operasjoner som utføres i forhold til bærende konstruksjoner og konstruksjoner, involveres ofte ulike støtter, foringer og hjørnestøtteelementer. Når du bruker slike enheter, er det viktig å vurdere to regler:
- Antall nivåer eller lag av den forsterkende bandasjen bør ikke være mindre enn tre. Kryssbåndet er fullstendig overlagret i fire lag.
- En overlapping på ca. 20-30 cm opprettholdes. Rumpeskjøter er vanligvis utelukket.
Hvis det planlegges å bruke metoder for å forsterke søyler med overflatebehandling av stammen med komposittmidler og polymerer, bør følgende forhold i utgangspunktet tas i betraktning:
- Betongfuktigheten bør være minst 4 %. Denne koeffisienten kontrolleres av en fuktighetsmåler.
- Kondens må fjernes fra overflaten av kolonnen.
- Et epoksylag påføres fatet før polymeren påføres direkte.
- Temperaturen på strukturen bør variere mellom +10…+45 °С. Dette er den normale modusen for arbeid med harpiksformuleringer.
Uavhengig av metoden som brukes for å forsterke søyleakselen, bør overflaten rengjøres og støvsuges. Den må være fri for smuss, fettflekker og flekker. Slike oppgaver løses med slipeverktøy - manuell eller maskin, avhengig av området.
Clip Reinforcement Technology
Bruk av et kombinert foringsrør for å forsterke akslene til søylene gjør det mulig å sikre stabiliteten til konstruksjonen, både foran dynamiske og statiske belastninger. Standardversjonen av denne metoden anses å være forsterkning av søyler med en metallklemme, men eksperter anbefaler først å beregne tillegget av rammen med armerte betonginnsatser med lukkede stålklemmer.
Før du utfører installasjonsoperasjoner, bør det lages hakk i strukturen til stammen på opptil 5 mm dyp. Overflaten på kolonnen er også renset for fremmede partikler og beskyttet mot korrosjon. Grunnlaget for rammenklips vil være en struktur av tverrgående strimler og langsgående metallhjørner. Langsgående komponenter er plassert på en sement-sandmørtel og klemt fast med klemmer. Videre, langs hele stammens lengde til hjørnene, er det nødvendig å sveise tverrlistene ved punktsveising, og opprettholde et trinn på ca. 50-60 cm.
Fordelene med å forsterke søyler med stålklemmer inkluderer installasjonshastigheten og den strukturelle fleksibiliteten til festeskjemaet. Umiddelbart etter at installasjonen av rammen er fullført, vil stammen være klar til å akseptere designbelastningene, og i fremtiden, om nødvendig, kan rammen modifiseres ved å introdusere ekstra festemidler. Men klippet kan utføre hovedoppgaven med å styrke bare hvis avrettingsmassene og plankene med hjørner passer tett til overflaten av kolonnen. Kvaliteten på fikseringen bestemmes av jevnheten til tønnen og dens geometri.
Seksjonsutvidelsesteknologi
Typisk konstruksjon av en bygningssøyle består av to konstruksjonsdeler - betong og armeringselementer. Hvis forsterkningen av søylene med klips er orientert mot å øke stivheten til lagermetallskjelettet til tønnen ved hjelp av den eksterne metoden, tar sikte på økningen i seksjonen å utvide arealet av lageroverflaten. Hovedbetongmassen økes, noe som gjør konstruksjonen mer stabil og holdbar.
Denne metoden brukes i tilfeller der det i prinsippet er mulig å øke den tekniske sonen på stedet for kolonneoperasjonen. Den beste måten kan være en ensidig økning i seksjonen - i bredden,lengde eller dybde på strukturen. Fra et teknologisk synspunkt vil hovedoppgaven til mesteren være å sikre et tilstrekkelig sterkt bånd mellom det nye betonglaget og det gamle. For dette brukes metoder for å styrke søyler med metallklemmer. Men rammen i dette tilfellet utfører ikke funksjonen til et uavhengig lagerelement, men fungerer som en ekstra forsterkende kasse, som lar deg koble sammen to betongnivåer. Det monteres samme langsgående armering med hakk og hjørner. Ideelt sett, hvis mulig, bør den sveises til hovedarmeringen i løpet med metallshorts. Deretter bygges betongmørtelen direkte opp med mur.
Composite Reinforcement Technology
I dag, på mange områder innen konstruksjon og produksjon, erstattes metalldeler med produkter laget av kompositter og karbonfiber. Dette alternativet for å forsterke søylene er fordelaktig ved at det med en mindre masse og dimensjoner på elementet gjør det mulig å gi de samme funksjonelle oppgavene. Lett karbonfiber i seg selv overbelaster ikke søylen (spesielt viktig for strukturer av falleferdige kulturminner), men viser motstand mot belastninger som stål. Dessuten er strekkfastheten til noen kompositter 4-5 ganger høyere enn for armert betongarmering.
Teknikken for å forsterke søyler vil i dette tilfellet bestå i å lime kompositt- eller karbonfiberlameller vinkelrett på overflaten av stammen. Typisk gjøres beregningen for avlastning av vertikale laster med vekt påbøyemoment. For å oppnå denne forsterkende effekten limes platene langs belastningsmomentets virkelinje. Når det gjelder limsammensetningen, kan polymerbygningsblandinger brukes, som også vil utføre hjelpeoppgaver med ekstern forsterkning av strukturen, fuktbeskyttelse og varmebestandighet - settet med limegenskaper vil avhenge av bruksforholdene. Blant fordelene med denne metoden, fraværet av strukturelle endringer i søylen, muligheten for å dekorere stammen ved å male lamellene og holdbarhet skiller seg ut.
Forsterkning av armerte betongsøyler
For denne typen arkitektoniske stammer anbefales det å bruke stålkappeforsterkningsmetoder. Siden vi snakker om en massiv struktur med stor masse, må den forsterkende rammen passe tett inn i strukturen til søylen. Samtidig er det uønsket å overbelaste lagerakselen, siden dette vil føre til en høyere effekt av mekanisk tretthet ikke bare for søylen, men også for underetasjen. Det vil være optim alt å bruke en stålklemme med hjørner på en sement-sandmørtel. Som i det klassiske opplegget er armerte betongsøyler armert med tverrlister og overgangsinnsatser sveiset til den innvendige armeringen av akselen.
Før sveising er det viktig å vurdere ett teknologisk triks. Eksperter anbefaler å varme opp tapetstrimlene til 100-120 ° C, og først etter det fortsetter tilkoblingen. Når elementet avkjøles, vil dets dimensjoner bli mindre, noe som vil gi en positiv effekt av forspenning. Dessuten, for å styrke armerte betongkonstruksjoner, vil det ikke være overflødig å bruke ekstrasikkerhetsinnretninger. Det er mest praktisk å montere avstandsstykker dannet av to kanalhjørner. De kobles sammen med planker og festes etter prinsippet om støtte med strekkbolter.
Forsterkning med oppvarmede klemmer
Dersom søylene ikke opplever store dimensjonerende belastninger og ikke krever en større forsterkning av strukturen, så kan du klare deg med en optimalisert teknikk for montering av stripestålfôringer. Det viser seg en slags stroppeklemmer, som er montert langs hele høyden av stammen. Som et resultat spares byggematerialer med beslag, og søyledesignet forblir intakt. Den teknologiske kompleksiteten til en slik løsning ligger i forvarmingen av metallstrimlene og riktig krymping av kolonnen. Teoretisk sett kan klemmer brukes til å forsterke armerte betongsøyler med runde, rektangulære og firkantede seksjoner. Men i hvert tilfelle vil det være et eget krympeskjema, for hvilket den passende stripegripemetoden er valgt.
Emner for overlegg varmes opp i en ovnsbygning eller med brenner til ca. 300 °C. Videre, ved å bruke en spesiell jigg eller klemmer, er det nødvendig å komprimere stammen tett med en klemme i den tidligere etablerte sonen. En tid etter stroppingen vil klemmen avkjøles, og metallet, som et resultat av temperaturreduksjon, vil presse enda tettere mot overflaten av kolonnen. Igjen, resultatet er ikke så mye en uavhengig forsterkende ramme som en hjelpearmering.
Forsterkning av metallsøyler
Sammenlignet med sjakter av armert betong, helmetallstrukturer utelukker muligheten for en monolitisk oppbygging av strukturen ved hjelp av en ramme eller betongmur. Derfor introduseres avstivere, stramminger, avstandsstykker og forspenningsanordninger oftere. Et veldig praktisk og funksjonelt alternativ er å forsterke stålsøylen ved å utvide eller forsterke den strukturelle skoen ved siden av gulvet eller fundamentet. På det nedre sjiktet tillates muligheten for å lage en betongmasse, som vil øke den vertikale stabiliteten til søylen.
Små sjaktkonstruksjoner anbefales forsterket med forspente elementer. I denne kapasiteten brukes inventar og teleskopiske fagverk med stive stag, hvis parametere kan endres avhengig av gjeldende belastning. Forresten, slik forsterkning av armerte betongsøyler vil være vanskelig på grunn av utilstrekkelig strukturell stivhet, men metallaksler tillater bruk av jekkeverktøy. Det vil si at brukeren kan endre høyden og posisjonen til strukturen ved å kile og koble den med klemmer.
Det lages slisser og rillede utsparinger i bæreseksjonene for tilleggsforsikring, og det er montert restriktive provisoriske plater med sirkulære slisser for forsterkning. Etter det installeres en armeringsstang, og støttesonen betong. Når det støpte avrettingsmassen får nok styrke, belastes armeringsstangen med ankerbeslag og bolter - de kan bygges inn i hullene fra siden av de nedre flatene. Det viser seg en kapitalmetode for strukturell forsterkning av søyler,som bare brukes hvis det er teknisk mulig å rekonstruere den tilstøtende siden.
Forsterkning av komprimerte kolonner
Eksentrisk komprimerte stammer forsterkes med en kombinasjon av tekniske midler, inkludert forsterkende bandasjer, profilerte metallhjørner og tverrstenger. Kompleks forsterkning tillater i dette tilfellet å gi begrenset deformasjon og gjensidig drift av stroppeelementene med tak. Det vil si at lastmomentene ikke omfordeles, men overføres direkte fra den øvre betongkonstruksjonen til den nedre.
Grunnlaget for forsterkningssystemet er dannet av flere tverrbandasjer, som er ispedd enkelt forsterkende innlegg laget av stål eller karbonfiber. Men hvis forsterkning av søylen med et armert betongbur er laget med tilsetning av en sandsementmørtel, beregnes bandasjen med overlegg bare for maskinvarefester. Spesielt er den samme betongen erstattet av forankring med langsgående elementer gjennom gulvene. Hovedvanskeligheten med å montere et slikt system kommer ned til behovet for å opprettholde aksial symmetri ved montering av langsgående gripe- og festeelementer.
Konklusjon
Karakteren av anvendelsen av en eller annen metode for å styrke en vertikal arkitektonisk struktur vil i stor grad avhenge av egenskapene til de delene av strukturen som er knyttet til den. For eksempel kan armering av armerte betongsøyler under stor belastning innebære både montering av en metallramme med betongekspansjon og montering av avstandsstykker. Men bare hvis det tillater detnedre overlapping - begrensningen kan skyldes overskytende konstruksjonslastmasse. Slike restriksjoner blir spesielt akutte i situasjoner med amplifikasjon av gruppekolonnesammensetninger. Som regel er massive og tunge rammer og avrettingsmasser ikke tillatt i slike tilfeller, og utviklerne av det tekniske prosjektet står overfor oppgaven med detaljert beregning av enheten for tilleggsforbindelser ved å integrere stive forspente støtter.
