Лекция 10 особенности усиления подкрановых балок. Усиление силосных емкостей.
Усиление тавровых подкрановых балок выполняются в зависимости от нагрузок и состояния балок металлическими элементами, заменой части сечения наращиванием нового бетона, а также совместно железобетона сметаллическими элементами.
Для повышения несущей способности и жесткости подкрановых балок может использоваться раздельное или совместное усиление металлической обоймой с- выносными металлическими опорами (см. рис. 10.1а), а также комбинированное усиление металлической обоймой и шпренгелем (см. рис.10.1б).
При незначительных повреждениях свесов полки подкрановых балок их усиление рекомендуется производить установкой окаймляющих уголков на высокопрочных болтах (см.рис. 10.2 а, б). Пространство между уголками и остатками полки после предварительной промывки необходимо заполнить пластичным бетоном на мелком заполнителе, при чем уголки усиления служат в качестве несъемной опалубки.
При значительных повреждениях всей полки подкрановых балок их усиление рекомендуется производить металлической балкой и ребрами жесткости ( см. рис. 10.2в) . При установке металлическая полка должна быть притянута предварительно напряженными тяжами из круглой арматурной стали, закрепленными в нижней части балок к прокладке, состоящей из двух уголков, связанных между собой планками. Вверху металлической полки необходимо предусмотреть специальные отверстия для иньекцирования бетонной смеси, чтобы заполнить имеющиеся свободные пространства.
Для усиления креплений подкрановых балок к колоннам рекомендуется крепить балки пластинками на сварке к уширению закладной детали, прижимаемой к колонне металлическим хомутом на пружинных шайбах (см. рис. 10.3). Рекомендуется предварительно выверить и установить подкрановые балки на проектной отметке посредством выравнивающих подкладок; установить вокруг колонны дополнительный хомут специальной конструкции, который прижимает пластину уширения закладной детали; приварить пластинки к закладным деталям балоки к уширению закладной детали на колонне. Подобные усиления требуются вслучаях, когда верх выравниваемой балки становится значительно выше существующей в колонне закладной детали.
Рис. 10.1.Усиление подкрановых балок:
Рис. 10.2.Усиление свесов полок подкрановых балок таврового сечения:
Рис. 10.3.Усиление креплений подкрановой балки к колонне.
а)усиление крепления подкрановых балок в колонне с приваркой к закладным деталям балки
Рис. 10.4.Усиление креплений подкрановой балки к колонне
Усиление стен хранилищ для сыпучих материалов без изменения статической схемы и напряженного состояния может выполняться: с внешней стороны - стальными и железобетонными бандажами и обоймами (см.рис. 10.5…10.8); с внутренней стороны - железобетонными и стальными гильзами; на отдельных участках по высоте - местными железобетонными обоймами.
Стальные бандажи могут устанавливаться с зазором между ними и стеной или без зазора.
При этом необходимо обеспечить плотный контакт их с поверхностью стены по всему периметру (см. рис. 10.8). Плотность контакта можно обеспечить, создавая натяжение в бандажах с одновременным простукиванием по бандажам по всей их длине, а также путем зачеканки или заливки раствора в зазор (3) между бандажом и стеной, для чего конструкция бандажа имеет приваренный по всему периметру в нижней части стержень диаметром, равным заданному зазору.
В верхней части полосы привариваются коротыши такого же диаметра с промежутками между ними для зачеканки или заливки раствора.
Монтаж бандажей производится сверху вниз, при этом закрепленные бандажи можно использовать в качестве конструкций, поддерживающих подмости, необходимые при монтаже нижерасположенных бандажей.
При устройстве стальных обойм (см. рис. 10.7), устанавливаемыми на расстоянии 60 мм от существующих стенок силоса. Промежутки между обечайкой и стенкой заполняются бетоном класса В10 с тщательным вибрированием.
Стальные обоймы высотой 1,5 м по окружности составляются из четырех элементов с сопряжением их болтами через приваренные к листам обечаек уголки. Обечайки свариваются вертикальными и горизонтальными швами толщиной 4 мм.
К обечайкам между силосами по их осям на всю высоту привариваются диафрагмы из стальных листов толщиной 12 мм с горизонтальными ребрами толщиной 10 мм через 1 м по высоте
Каждый очередной ярус рубашки монтируется после заполнения зазора предыдущего яруса.
Усиление стен на отдельных участках по высоте целесообразно выполнять путем устройства железобетонных обойм (см. рис. 10.5), как правило, с однорядным армированием. При их применении обеспечивается совместная работа стен и обойм на растяжение.
Разновидностью железобетонных обойм являются обоймы с предварительно напряженной горизонтальной несущей арматурой. По высоте стен для рассматриваемого варианта усиления вертикально устанавливают прокатные профили ( швеллеры, двутавры и др.) с отверстиями, через которые пропускает прямые арматурные стержни с резьбой на концах (см.рис.10.5), а затем осуществляют натяжение арматуры. Шаг прокатных элементов по периметру стен назначают из условия, при котором горизонтальные арматурные стержни сохраняются линейными. После натяжения арматуры производится бетонирование обоймы.
При усилении стен с помощью железобетонных гильз (наращинание сечения стены с внутренней стороны емкости), как правило, сечение гильзы принимают обычно равным первоначальному сечению стены, а арматуру рассчитывают на восприятие всей нагрузки от сыпучего материала. Схема армирования должна предусматривать замыкание усилий в кольцевой арматуре по периметру. Блокировка емкостей не оказывает влияния на конструктивное решение. В процессе монтажа арматурного каркаса гильзы рекомендуется в отдельных точках по периметру и высоте прихватывать его к оголенной арматуре усиливаемой стены с помощью коротышей. Высоту гильзы определяют степенью износа усиливаемой стенки и могут не доводить до ее верха.
В тех случаях, когда разрушения внутренней поверхности стен не приводят к потере их несущей способности применяют усиление с помощью стальных гильз из листового металла. Производство работ допускает монтаж элементов гильз сверху вниз непосредственно с поверхности сыпучего материала, уровень которого регулируется поочередной выгрузкой.
Для обеспечения устойчивости гильзы в вертикальном направлении выполняют крепление ее к стене в отдельных точках по высоте и периметру.
Простейший способ закрепления гильзы к стене является с помощью сквозных болтов.
Рис. 10.5.Усиление стен силосов железобетонными обоймами
а - усиление железобетонной обоймой; б - усиление предварительно напряженной железобетонной обоймой; 1 - усиливаемая стена; 2 - арматурный каркас; 3 - переставная опалубка; 4 - напрягаемая арматура; 5 - стяжные болты; 6 - прокатные профили.
Рис. 10.6.Усиление узлов крепления и сопряжения стальной воронки с железобетонной стеной силоса:
а - путем частичной разгрузки узла крепления; б - устройством железобетонного перекрытия; в - устройством кольцевой железобетонной балки; 1 - узел усиления; 2 - опорная балка разгружающей конструкции; 3 - стойки разгружающей конструкции; 4 - фундамент под разгружающие конструкции; 5 - существующий железобетонный силос; 6 - стальная воронка существующего силоса; 7 - железобетонная плита существующего силоса; 8 - поддерживающая железобетонная кольцевая балка; 9 - забутка тощим бетоном; 10 - поддерживающее железобетонное перекрытие.
Рис. 10.7.Усиление железобетонного силоса стальной обоймой
1 - забетонированный зазор; 2 - существующая стена силоса; 3 - стальные обечайки; 4 - стяжной болт.
Рис. 10.8.Усиление стен железобетонных силосов
1 - стальной пояс (бандаж); 2 - существующая стена силоса; 3 - зазор (зачеканить раствором); 4 - упоры стяжного болта; 5 - стяжной болт; 6 - сварка бандажа после обжатия; 7 - ребра жесткости.