Темірбетон құрылымдарды күшейту

Құрылыс құрылымдарды күшейтудің н.к.әдісі ғимараттар мен үймереттерді қайта салудың техникалық тапсырмаларына байланысты болады, яғни көлемдік-жоспарлық шешімдерін, пайдалану жағдайлары мен жүктемерінің өзгеруіне байланысты. Темірбетон құрылымдарды күшейтудің негізгі себептері:

- жүктемелердің ұлғаюы, осының нәтижесінде әртүрлі құрылымдарға күшейту жұмыстары жасалады (үйді қайта құру, ғимарат құрылыс)

- қайта салынатын үймереттердің технологиялық жабдықтарын жақсарту, технологиялық процестеріне өзгеріс жасау;

- қолдану кезіндегі тозу ( көтергіш қабілетін жоғалту)

- құрылымдарды дұрыс пайдаланбау нәтижесінде болатын құрылымның міндері (дефекты)

- кездейсоқ бұзулылар ( монтаждау және бұзу кезінде).

Жүк көтергіш қабілеттерінің ұлғаю тәсілдері:

- олардың кернеулі күйлерінің өзгермеуі немесе құрылымдық схемаларының өзгермеуі.

( темірбетон, металл, темірбетон жүйелер, обоймалар(құрсаулар));

- олардың кернеулі күйлерінің өзгеруімен немесе құрылымдық схемаларының өзгеруімен ( алдын ала кернелген тіректер; металл арқалақ тортіректер, сүйеулер (подкосы), құрамалы созылулар.

Темірбетон бағандарды күшейтудің тиімді тәсілдерінің біріне темірбетон немесе металл құрсаулар орнату болып табылады.

Шатыр тіреуіш (мторца) құрылымдарды күшейту.

Итарқалар мен арқалықтарға қосымша жүктемелер түскенде оларды толық күшейту қажеттілігі туады немесе жеке бөлшектері мен бұрыштарын күшейту қажет болады.

Жабын металл формаларды күшейту тәсілдері:

А) қосымша кернелген шорнирлі-өзекті шынжырларгайкалармен бұрап орнатылады.

Б) жалпақ бопот немесе темірбетоннан жасалған металл қамыттармен форма бұрыштарын күшейту.

В) бұрыштардан шпренгель созылулармен тарту

1- ферма биіктігі бойынша бір қабатты күшейту.

4- көлденең тартпалар (тяжи)

5- күшейту қалыттары ( хомуты)

2-ферма ортасынан төменгі күшейтілуі

3- шарнирлі-өзекті шынжыр

6- бетон

7- шпренгель

8- тірек құрылғылар

9- тірек ( распорка)

10- керіп кигізілген бурандалар ( натяжные влиты)

9, 10 дәріс

Қайта жасау кезінде жабын және аражабын плиталарын күшейту

Тұтас құймалы жабындарды өсіру әдісі бойынша (бар жабынның үстіне қосымша темірбетон жабынын бетондау арқылы) және тұтас құймалы темірбетон немесе металл арқалық типті қосымша тіректерді орналастыру арқылы күшейтуге болады.

Құрамалы темірбетон қуысты жабындар қуыстарды қолдану арқылы күшейтілуі мүмкін. Жабынның тек қана тіреу бөлігін күшейту кезінде қаңқалар аралық бөлігінде орналастырылады. Ал қалыпты және еңкіш қима бойынша күшейту қажет болса жабынның бар ұзындығы бойынша орналастырылады. Бұдан соң арна ұсақ қиыршықтас негізіндегі пластикалық бетонмен толтырылады және жабынды қосымша арматурамен есептейді (2-сурет).

Тіреу ауданы жетіспегендегі қуысты жабынның тіреу бөліктерін күшейту келесі схема бойынша орындаған жөн: шеткі тіректер үшін арналарда арматуралық қаңқаларды жабын бүйірлерінен қажетті ұзындыққа шығарып орналастыру арқылы, кейін жабын бүйірлеріне параллель тік қаңқаларды орналастырып, анкерлік арқалық пен жабын қуыстарының тірек бөліктерін бетондау арқылы (3-сурет).

2-сурет. Құрамалы көпқуысты аражабындарды күшейту:

1 – күшейтілетін жабын

2 – тірек

3 – қосымша арматуралық қаңқа

4 – күшейту бетоны

3-сурет. Көпқуысты аражабындардың тірек бөліктерін күшейту:

1 – күшейтілетін жабын

2 – тірек

3 –күшейтілетін арматуралық қаңқа

Бүйірлі темірбетон жабындардың бойлық бүйірлерін, бүйір аралықтарын кішірейтетін, қосымша металл тіреулерін орналастыру және шпренгельдік құрылымдар арқылы күшейтеді.

Жабынның бойлық бүйірлерін қалыпты қима бойынша күшейтудің эффективті әдісі болып жабындар арасындағы жіктерде қосымша арматуралық қаңқаларды орнату және жіктерді бетондау болып табылады.

Бойлық бүйірлерді көлденең күштер әсеріне күшейтуді қосымша алдын-ала кернелген жапсырмалы қамыттарды орналастыру арқылы жүзеге асырылады.

Егер жабындарды күшейту үшін бетондау мүмкін болмаса, жабын астына алдын-ала кернелген кеңістіктік шпренгель (4-сурет) орналастыру керек. Бұл бір деңгейде өзара қиылысатын жазық шпренгельдерден тұрады. Жоғары белдіктер жабынның төменгі жазықтығына тығыз бекітіліп, ал төменгі белдіктер механикалық немесе термомеханикалық әдіспен алдын­-ала кернеледі.

4-сурет. Құрамалы жабынды контуры боіынша сүйелген кеңістіктік шпренгельмен күшейту:

1 – күшейтілетін жабын

2 – көтергіш контур элементі

3 – кеңістіктік шпренгель

4 – жоғарғы белдік

5 – төменгі белдік

6 – аралық тіреушелер

7 – орталық тіреуше

8 – шпренгельді асуға арналған болттар

9 – бергіш траверстер

5-сурет. Тіреу үстелшелерін орналастыру нұсқалары:

а – ригельде қойылатын бөлшектер болған жағдайда; б – болмаған жағдайда

1 – ригель

2 – жабын

3 – ригельдегі қойылатын бөлшек

4 – тіреу үстелшесі

5 – тяжи

6 – көлденең тіреу

7 – төзімді бұрыштама

Құрамалы жабын және аражабындардың ригель мен итарқалық құрылымдарға тіреуін күшейту үшін тіреулер астына бұрыштамадан жасалған металл үстелшелерін жүргізген жөн.

Жабын арқалықтары күшейту тәсілдері.

А) жүк түсіретін бағандар, роналар, сүйеулер (подкосы) жинақтаумен:

I – күшейтілетін арқалық; 2 – қосымша тірек, 3- тіреуіш бөлшек; 4 – металл сыналар ( клинья) ( тіректерді жұмыс жасату үшін )

Б) темірбетондармен өсіре отырып

I - күшейтілетін арқалық; 2 – темірбетондармен; 3- күшейтілетін бойлық арматура; 4 – арматура; 5- арқалықтың жаңаланған арматуралары ( 1 м адым сайын )

В) темірбетон құрсаулар ( обоймы ) құрысы.

1- күшейтілетін арқалық

2- темірбетон жабындар

3-темірбетон құрсаулар

4- бетондауға дайын тұрған арқалық беті

5-бетон төсеу үшін жабын сөрелеріне қағылған саңылаулар.

11, 12 дәріс

Металл конструкцияларды қайта жаңғырту кезінде күштеу әдістері

Әрбір бөлек элементтердің көтеруші қабілеті аз болған кезде ,ғимараттар мен үймереттерді конструкциялау күштеу әдісімен жүреді,сондай-ақ басқа материалдарды да алып қарауға болады.

Дәнекерленген конструкция элементтері созылу мен сығылу,жарылу мен қатар дәнекерлеу кезінде жаңа қосымша ауытқу пайда болады.

Элементтің көтеру қабілеті оның қаттылығы мен қиылысуының ұлғайғанда көбейеді.. Бірақта элементті қыздыру арқылы оның көтеру қабілеті төмендейді. Төмендеу сатысы дәнекерлеу режиміне байланысты,ені мен элемент қалыңдығына және дәнекерлеудің бағытталуына байланысты болып табылады.. Тік шофтардың беріктігінің төмендеуі 15% аспайды,ал көлденең тігістер үшін беріктігі 40% аспауы тиіс.Сондықтан тігістерді көлденең жүктемесімен қоюға қатаң тиым салынады.

Сығылған тұрғыларды күштеу

Күштеу кезінде пайдалы әсер ретінде сығылған болат стерженьдер,кедергілі телескопиялық құбырлар мен басқа да қатты жазықтықтар қолданады.

1 сурет. Кедергіленген тұрғыны күштеу 1 — кедергіленген тұрғы 2 — дәнекерленген тігіс 3 — үстеме

Күштеу әдісінің негізгі мәні жүктелетін кедергілі тұрғы қажет ететін диаметрлі екі құбырдан тұратындығын және ішкі құбыр сығылған,сыртқы құбыр созылуға жұмыс істейтіндігін анықтайды.

Келесі әдіспен қол жеткізілді: сыртқы құбыр горизантальды жағдайда орналасқан және осы құбырдың диаметрі 30-40мм екінші диаметрі кіші құбырдан 2-3 м алшақта орналасыды және олардың кіріп шығуына қолайлы болуы үшін.

Кейін газды жылытқышпен сыртқы құбырды жобаланған қашықтыққа дейін ұзарту үшін қыздырып,ішіне екінші құбырды салады. Салқындай бастағанда сыртқы құбыр ішкі құбырды қыса бастайды. Бұл жағдайда күштелінген элемент күштелінетін тұрғы жанына орналастырып,оған жүктелетін конструкцияны тығыз бекітеді. Кейін екі газды жылытқышпен төменгі бөлігін құбырдың кесіп,ішкі құбырдың ішіндегі кернеуді босатады. Созылу арқылы ол келесі тұрған тұрғыға беріледі. Одан соң сыртқы құбырдың кесілген жері пісіріліп,күштеуден кейін қосымша жүктеме ұстындарға беріледі.Бұл әдіспен сондай-ақ элементтерді сығуға да болады. Бірақ бұл кезде ұстындардағы күштеу көбейіп,өндірістік ғимараттардағы берік каркастардың көлемі ұлғаяды.

Тік және қөлденең рамкаларда беріктігі ұлғайып,олар диаганальді байланыс арқылы орналастырылады. Металл ригельдердің беріктігі мен қаттылығын ұлғайтудың ең пайдалы әдісі ретінде қыздырылған жүктемесі бар прокатты және дәнекерленген арқалықтарды қолданамыз. Күштелетін арқалықтарды жүктелген жағдайдағы ригельдің жоғарғы жағына орналастырады. Күштелетін арқалықтар рамкалардың түйіндеріне қатты бекітіледі .Стропилалы балкалар мен ригельдер,жабындардың көтеру қабілеті темірбетон төсеніштеріне байланысты. Бұл жағдайда ригельдің беріктігі артып,таврлы берік арматуралы темірбетон арқалық ретінде қарауға болады. Көбінесе болат сығылған элементтерді күштеуді қажет етеді. Дәстүрлі әдіс ретінде дәнекерленген элементтерді күштеу көбінесе қолданады. Бірақта бұл әдісте жетіспеушіліктер көп: элементтерді күштеу жұмысы кешірек іске қосылады,сығылған тұрғыларды қайнату тағы басқа деформацияларға ұшыратып,күшейту маңыздылығын төмендетеді. Сондықтан, егер бағандардағы уақытша жүктеме тұрақты, және жұмыс істеу кезіндегі күшейтуден 40% –ға кем болмаса ғана күшейтудің дәстүрлі әдістері қолданылады.

Кернеусіз элементтердiң құрыштан жасалған бағандарының күшейтуi олардың қимасының үлкеюi және олардың еркiн ұзындығының кiшiрейтулерiмен жүзеге асырады (2-шi сурет) ,сонымен бiрге қиманың инерциясының радиустарының максимал үлкеюiне ұмтылу керек. Күшейту кезінде бағандағы жүктеме 60-60 % есептеуден аспауы керек.

2-сурет Кернеусіз элементтердің бағандарының күшейтуінің сызбасы

Күшейтілетін элементтің иілгіштігі кезінде жылжу эксцентристетін азайту керек, ал иілгіштігі> 80 кезінде орнықтылығын үлкейту керек.

Күшейтілген элементтерді біріктіру дәнекерлеу арқылы орындалады. Жүктемелер арқылы күшейтілетін элементтің дәнекерлеуші июшісі жүктеуші фактор болып табылады, сондықтан бірінші күшейтілетін элемент нүктелік дәнекермен пісіріліп, содан соң негізгі тігістер үстіне жабылады. Сонымен бірге жоғарғы бағалауды элемент деформациясын азайтатын шпонка жіктеріне (үзiлмелi ) беруге болады , олар дәнекерлеу жұмыстарының мерзімін қысқартады және балқыту металының массасын азайтады.

Арқалықтардың күшейтілуі

Металдық арқалықтардың күшейтілуі қимасының үлкеюімен орындалады, сонымен бірге олардың түсірілуін 60 %тен кем еместей орындап және уақытша қосымша тіректер орнату керек.

Күшейтілуді жобалау кезінде келесі технологиялық талаптарға бағыну керек: дәнекерлеу көлемі минималды болуы керек, дәнекерлеу жіктерін қолайлы жерге орналастыру керек, төбе дәнекерін болдырмауға тырысу керек, алғашында томенгі белдікті күшейту керек, содан соң жоғарғысын, арқалықтың майысуын кушейтілу кезінде болдырмайды. 3-сурет Симметриялық жапсырмалы арқалықтардың күшейтуiнiң схемалары

Күшейтілудің ең қарапайым тәсілі –симметриялық жапсырмалармен (3-сурет), бірақ бұл кезде төбе дәнекерлеу көлемі көбейеді. Төменгі жапсырманың енін үлкейтсек төбе жіктерін болдыртпауға болады, бірақ оның ені 506 аспау керек, олай болмаған жағдайда арқалықтаң шеттерінде түбегейлi кернеудiң шоғырлануы пайда болады.

Күшейтуге дейінгі болған кризитстік күштер кернеулердің шамаларына тәуелді болмайды,сол себепті күшейтілген арқалықтың беріктігі мен орнықтылығын тұтас қимадағы сияқты етіп тексереді.

Арқалық қабырғасының локальді учаскелерінің жергілікті тұрақтылығын жоғарылату үшін осы учаскелерге қысқа қаттылық қабырғаларын ұзына бойына жиектей орналастырады (4-сурет).

Тегіс арқалықтарды күшейтудің тиімді әдісі алдыңғы кернеулерінің тұрақтылығын қамтамасыз ететін керіп кигізілетін құрылымдар болып табылады. Мұндай әдiстер арқалықтың төменгi белдеуiндегi алдын ала кернеудi күштердi реттеуге мүмкiндiк бередi. Күшейтілудің бір нұсқасы 5-суретте көрсетіліп тұр. Тіреуіш элементтер арқалықтардың шарнир осьтерінен тұратын ұяшық секторлар арқылы орындалады, қажетті массасын ұстынның ішіне орнатады. Бұл әдіс кранасты арқалықтарыныі күшейтілуі кезінде қолайлы әдіс, сонымен бірге минималды материал және еңбек шығындарын талап етеді.

4-сурет Арқалықтардың жергiлiктi күшейтуi: 1,2 — қаттылық қабырғалары

5-сурет Тiреуiш құрылымның схемасы:

1—күшейтiлетiн арқалық

2-шарнир

3-тiреулер

4-сектор

5-трос

6-жүк

Фермалардың күшейтуi

Құрыштан жасалған фермалардың күшейтуi жаңа конструкциялардың жинақталуы арқылы, решетканың қосымша элементтерінің кіріспесі бойынша, конструкция сызбасының өзгеруі мен жеке элементтерінің қималарымен орындалады.

Күшейтудің қай әдісі болса да шатыр тiреуiш конструкциялардың күш тудыру себебіне байланысты.

Жаңа конструкциялардың жинақтауын егер басқа күшейту әдістері тиісті эффект бермесе және егер өндіріс шарттары бойынша қосымша аралық тіреулерге рұқсат етілсе ғана орындайды.

Решетканың қосымша элементтері ферма жазықтығындағы сырықтардың қаттылығын азайту үшін, жергілікті айналмаға ферманың жоғарғы белдеуінің күшейтілуіне, сонымен қатар жалпы ферманың қаттылығын көбейтіп және көтеру қабілеттілігіне жүргізіледі.

Төменгі белдеуді күшейту ереже бойынша оның қимасының үлкеюімен жүзеге асырылады.

Жоғарғы белдеу шпренгел решеткаларын күшейтеді. Қосымша қозғалмалы решетканы көтеру қабілеттілігін жоғарылату және жалпы ферманың қаттылығы үшін орнатады.

Бұл жағдайда ферма статикалық анықталмайтын жүйегеайналады және решетка элементтеріндегі күштерді бөлуде қатер тудырады (созылған элементтер сығушы күштердi тарттырады, немесе керiсiнше). Сондықтан кейде решеткалардың жеке элементтерінің қосымша күшейтілуі қажет болады.

Шатыр тiреуiш фермалардың бұзылуларының кең таралған сипаты 50-70 мм-ге дейін решетка сырықтарының иiлуі. Бұл жағдайда решетка қималарын үлкейтеді немесе решетка элементтерінің майысуларын төмендететін алдын ала кернеуленген элементтер орнатады.

Ферманың көтеру қабілеттілігінің үлкеюіне ферманың биiктiгi шектерiндегiндегі үшінші белдігінің қойылуымен (шпренгельдiк жүйе ) немесе (егер бөлме биiктiгіне байланысты) төменгі тірек түйіндерінің бекітілуі арқылы қол жеткізуге болады.

Мұндай күшейту күшейтудің минималды материал сыйымдылығын қамтамасыз ете отырып, қосымша тіректерді талап етпейді және беріктігі жоғары арқандардан (шоғыр) орындала алады.

Шпренгель жүйесінің бағандарын қатты профильдерден орындайды. Қазiргi фермалар жүк түсiрудi үшiншi белдiктiң алдын ала кернеулерiмен жүзеге асырады, сондықтан оның қимасы ферманың толық жүктемесiнiң жанында максимал кернеулерiн қабылдау үшiн жетуi керек.

Құрылымның әр түрлі элементтерінің күштері үшінші белдіктің алдын ала кернеуленуі кезіндегі пайда болған куштермен, сонымен қатар күшейтуден кейінгі барлық жүктердің статикалық анықталмаған құрылымның күштерімен есептеледі.

Ферманың күшейтілуінің бір әдісі күшейтілетін конструкция ілінетін ванттық жүйенің құрылымы болып табылады. Бұл әдіс егер вант биік әрі орнықты болып тұрған имараттардың қатарына ілінетін болса өте тиімді. Ферма күшейтілуіне олардың жарық аэрациондық фонарларының жұмысқа кірісуі арқылы қол жеткізе аламыз. Бұл әдіс фонарлардың адым ортасында емес екі немесе коп адымды ұстындардың үстінде орналасқанда тиімді. Айтылғандай, ферманың жоғарғы белдігінің күшейтілуін темірбетон төбелік жабынының жұмысқа кірісуі есебінің арқасында орындай аламыз.

13 дәріс