Лекція №11. Посилення додатковими жорсткими і пружними опорами

У випадках, коли умови технологічного процесу дозволяють зменшення габаритів виробничих приміщень, одним з простих способів посилення елементів (балок, що згинаються, ригелів, рам, ферм і т.п.) є установка додаткових жорстких опор (див. рис. 11.1,…11.6).

Оскільки при влаштуванні жорстких опор на самостійних фундаментах повністю уникнути осадки опори досить складно, то у всіх випадках бажано влаштовувати їх на існуючі фундаменти (див. рис. 11.1), якщо навіть при цьому необхідно їх посилити. У цих випадках жорсткі додаткові опори виконують у вигляді порталів або у вигляді підкосів.

Елементи посилення жорстких опор можуть бути як залізобетонними, так і металевими. Як ті, так і інші рекомендується виготовляти попередньо на стороні.

При виконанні жорстких опор у вигляді підведених стойок, що мають самостійні фундаменти (див. рис. 11.2), рекомендується звертати особливу увагу на зменшення осадки цих фундаментів, для цього необхідне здійснювати попереднє обтиснення грунту під підошвою Одним з способів попереднього обтиснення грунту може бути рекомендоване завантаження фундаменту навантаженням не менше розрахункового. до зведення стійки. Для зменшення тиску на грунт під підошвою нового фундаменту потрібно влаштовувати розподільну пісчано-гравійну подушку.

При посиленні ригеля рами металевими підкосами (див. рис. 11.3) в нижніх вузлах посилюючої системи накладні металеві деталі кріплять за допомогою зварювання з існуючої арматурою посилюючих конструкцій, для чого заздалегідь в потрібних місцях сколюється захисний шар. Після підведення підкосів для щільного прилягання конструкцій, що забезпечують ефективність посилення, необхідно у верхньому вузлі зробити тріщину клиноподібними прокладками.

Рис.11.1. Посилення додатковою жорсткою опорою(підведений металевий портал): 1-конструкція, що посилюється, 2-підведений металевий портал;

3-охоплюючий металевий хомут.

Рис. 11.2. Посилення додаткової жорсткою опорою ( підведена металева стійка): конструкція, що посилюється; 2- окремий фундамент під додаткову опору; 3- металева стійка; 4- елементи кріплення.

Рис. 11.3. Посилення додатковою жорсткою опорою ( металеві підкоси ):

1-посилюваний ригель; 2- металеві підкоси; 3- затягування ва рівні підлоги;

4- клиновидні прокладки; 5- опорний куток; 6- арматура колони.

Рис. 11.4. Посилення додатковою жорсткою опорою (збірна залізобетонна попередньо-напружена рама): 1-посилюваний ригель, 2-рама посилення, 3-затяжка; 4- пружні прокладки (типу ресори), 5-упор для домкрата; 6- металеві прокладки, що щільно укладаються після підйому стійок рами; 7- домкрат.

У випадках, коли конструкція, що посилюється не може бути попередньо розвантажена, встановлення додаткових жорстких опор повинно в обов’язковому порядку супроводжуватися попереднім підняттям посилюючої конструкції (див. рис. 11.4, 11.5, 11.6). Підйом необхідно проводити силою, що прикладається до посилюючої конструкції в місцях підведення опор що дорівнює отриманій по розрахунку величині реакції від додаткового навантаження. Пристрій жорстких додаткових опор з попереднім підйомом конструкції, що посилюється контролюючою силою, не тільки звільняє від необхідності зняття діючих навантажень, але і гарантує ефективність посилення в цілому, оскільки збільшується надійність включення в роботу додаткових опор.

Підйом конструкції, що посилюється може здійснюватись різними способами і залежить як від конструкції додаткових опор, так і від конструкції посилюючих елементів. При посиленні збірно-шарнірної рами, яка збирається на місці з окремих елементів, шарніри у вузлах і пружні прокладки між посилюючим ригелем і рамою посилення забезпечують виникнення двох одинакових по величині розвантажуючих сил, прикладених знизу вгору (див.рис.11.4). Напруження рами рекомендується проводити підйомом її стійок домкратами, після чого в зазор між стойками рами і існуючою порою (в цьому випадку монолітне ребристе перекриття) необхідне вкласти спеціальні металеві прокладки, а домкрати зняти Для опирання домкратів в стійки рами слід при їх виготовленні закласти обрізки двотаврів.

При посиленні ригелів попередньо напруженими збірними залізобетонними напіврозкосами (див. рис. 11.5) підйом посилюючого ригеля рекомендується здійснювати горизонтально розташованим домкратом. Для облегшення переміщення розпираючих напіврозпорок необхідно в зазор між посилюючим ригелем і напіврозкосами закладати металеві підкладки і коротиші з круглої арматурної сталі. Після підйому посилюючої конструкції, на необхідну величину з обох сторін напіврозкосів приварюють розпорки з профільного металу, наприклад, з швелерів, а домкрат знімають. При посиленні напіврозкосами щоб запобігти перезавантаженню колони знизу, напіврозкоси необхідно зв'язати

Рис.11.5. Посилення додатковою жорсткою опорою (збірні залізобетонні напіврозкоси): 1-посилюваний ригель; 2- підкладка; 3-коротишіз круглих арматурних стержнів;4-двостороння розпірка, що приварюється після розпору напіврозкосів. 5-металевий оголовник; 6- напіврозкос, 7-затягування на рівні підлоги; 8- домкрат; 9-зварні шви.

Рис. 11.6. Посилення додатковою жорсткою опорою (збірні залізобетонні підкоси): 1- ригель, що посилюється; 2- обойма; 3-підкоси, 4-затяжка;

5- натяжа муфта; 6- металевий оголовник; 7- планки; 8- прокладки.

понизу спеціальною металевою затяжкою.

При посиленні ригелів подкосною системою, що встановлюється на одній колоні (див. рис. 11.6) підйом посилюючої конструкції здійснюється натягуванням, металевої затяжки за допомогою натяжної муфти. Для встановлення підкісної системи в нижній частині колони необходно попередньо влаштувати обойму. Після встановлення і стягування підкосів, вони в нижній частині закріпляются зваркою металевих планок до оголовка підкосів. Посилення жорсткими додатковими опорами цього типу в меншій мірі зменшує габарити виробничих приміщень, що необхідно враховувати привиборі способу посилення в конкретних умовах.

Для посилення згинаючих елементів, крім жорстких додаткових опор, використовуються також пружні додаткові опори, які влаштовуються різними способами. Пружні опори в меншій мірі зменшують габарити виробничих приміщень, але при їх влаштуванні досить складно здійснювати контроль за ефективністю посилення.

Додаткові пружні опори створюються, як правило, з допомогою металевих ферм чи балок, що закріплені на тих самих опорах, на які опирається посилююча конструкція(головні балки, колони і т.інш.). Власне пружною опорою для посилюючого елементу є прокладка між ним і конструкцією посилення (див. рис.11.8). Оскільки металеві ферми і балки посилення мають меншу жорсткість, ніж посилюючий залізобетонний елемент, то при влаштуванні пружної опори необхідне створення реактивної сили, що розвантажує посилюючу конструкцію. Якщо ця умова не задовільняється, то ефективність посилення може бути повністю відсутнім. Створюється розрахункова реактивна сила різними способами. Рекомендується встановлення розклинюючих прокладок в центрі прольоту, підтягування в процесі монтажу до посилюючого елементу опорних кінців конструкції посилення чи використання спеціальних затяжних пристроїв, які складаються з розпірних болтів і опорної площадки що приварюється до конструкції посилення. При закручуванні болтів створюється розпір, завдяки якому посилюючий елемент і конструкція посилення включаються в спільну роботу.

Рис. 11.7.Посиленнядодатковоюпружноюопорою(трикутнафермазпрокладкою): 1-посилюванабалка; 2-трикутнаферма; 3-прокладка;4-опопраферми; 5-фіксуючийболт; 6-отвори, щозаробляютьсяасфальтом.

Рис.11.8. Посилення додатковою пружною опорою (попереднє напруження тяги): 1-посилюванийригель; 2-попередньо напруженийтяж; 3-металева обойма 4- натяжна гайка; 5-зварнішви; 6 - отвори, заробленіасфальтом; 7-натяжна муфта.