Құрылыста және ірі өнеркәсіптерде темірбетон конструкциялары көбінесе әртүрлі ғимараттар үшін жақтаулар, төбелер және функционалды платформалар ретінде қызмет ететін негізгі рөл атқарады. Олар статикалық режимде де, динамикалық режимде де әрекет ететін көп тонналық жүктерді көтереді. Уақыт өте келе стресс құрылымның күйіне әсер етпеуі мүмкін емес. Нәтижесінде темірбетон конструкцияларын бір немесе басқа жолмен күшейту қажет. Мұндай операцияларды орындаудың нақты әдістемесі нысанның жұмыс жағдайларына, техникалық және физикалық параметрлерге және жоспарлау талаптарына байланысты.
Темірбетон конструкциялары дегеніміз не?
Ең алдымен, темірбетон конструкциясы дегеніміз не екенін шешу керек. Күрделі құрылыста бұлұлғайтылған операциялық жүктемелерді қабылдайтын құрылымның бөлігі. Құрылымның негізін бетон конструкциясы құрайды, ал оның негізгі арматурасы ретінде арматуралық жолақтар қолданылады. Бұл ретте темірбетон конструкцияларын нығайту және қалпына келтіру кешенді түрде және ішінара жүргізілуі мүмкін. Егер бетіндегі ақаулы аймақ диагностика арқылы анықталса, жөндеу бірінші кезекте осы бөлікке қатысты болады, дегенмен бұзылу себептері алдымен зерттелуі керек, бұл құрылымның басқа бөліктерін қайта құрудың орындылығын негіздей алады.
Осындай күшейту деген нені білдіреді? Бұл құрылыстағы техникалық операция, соның арқасында ғимараттар мен жеке құрылымдардың пайдалану мерзімі ұзартылады. Темірбетон конструкцияларын жөндеу және нығайтудың әртүрлі әдістері бар. Олардың барлығы әртүрлі дәрежеде келесі міндеттерді шешуді қамтиды:
- Жаңа элементтерді қосу арқылы құрылымның түйіндері мен жүк көтергіш компоненттерінің беріктігін арттыру. Соңғысы арқалықтар, линтельдер, консоль бөлшектері, қатайтқыштар және т.б. болуы мүмкін.
- Темірбетон негізіне әсер ететін массаны түсіру немесе қайта бөлу. Бұл жағдайда бекіністің мақсатты аймағына механикалық әсер ететін құрылымдардың орналасуы әсер етеді. Түсіру темірбетон конструкцияларына қойылатын талаптарды азайтады.
- Нысанның және оның элементтерінің негізгі беріктік сипаттамаларын ауыстыру арқылы арттыру.
ҚР күшейту қажет болғанда-дизайн?
Тіпті тірек қаңқасын орнату сатысында техникалық шешімдер мен құрылыс материалдары болашақ жүктемелерге сәйкес ұзақ мерзімді пайдалануды күтумен таңдалады. Уақыт өте келе әртүрлі факторлардың әсерінен құрылымның техникалық жағдайы нашарлайды және оның маңызды элементтерін қолдау қажеттілігі туындайды. Темірбетон конструкцияларын толық күшейту келесі жағдайларда орындалуы керек:
- Материалдардың ескіруіне және шаршауына байланысты дизайн беріктігін жоғалту. Бұл әсіресе теріс химиялық әсерге және табиғи механикалық кернеуге ұшырайтын бетон конструкциясына қатысты.
- Ғимаратты қайта құру, оның нәтижесінде жүк көтергіш қабырғалардың, арқалықтардың, бағандардың, фермалардың және консольдердің конфигурациясы өзгереді. Құрылымдық бекіту нүктелерінде күшейту немесе жаппай жеңілдету қажет болуы мүмкін.
- Қабаттар санын өзгерту. Сондай-ақ бағаналар, төбелер және қабырғалар бойынша салмақтың қайта бөлінуі бар, бұл құрылым элементтерінің көтергіштігін және қайта қарауды талап етеді.
- Не деформацияланған немесе іргетасқа, демек, раманың жүк көтергіш түйіндеріне әсер ету конфигурациясын өзгерткен жердегі қозғалыстар. Сондай-ақ құрылымдар арасындағы күш тепе-теңдігін қалпына келтіру қажет.
- Апатиялар, табиғи апаттар, жер сілкінісі, техногендік апаттар салдарынан жүк көтергіш бөліктердің немесе жекелеген элементтердің бұзылуы немесе ішінара зақымдануы.
- Қателер жобалау сатысында анықталғанда немесе ғимаратты пайдалану кезінде анықталғанда.
Бұл жағдайда негізгі және еңтемірбетон конструкцияларын қандай да бір жолмен нығайту қажеттілігін тудыратын жалпы себептер. Тозудың немесе зақымданудың ерекше сипаты кешенді зерттеу кезінде анықталуы керек, оның негізінде құрылымды нығайту жобасы әзірленеді және оны жүзеге асырудың оңтайлы жолы таңдалады.
Дизайнның диагностикасы және ақаулықтарын жою
Техникалық тексеру кестеге сәйкес немесе ғимараттың қирауының айқын белгілері болған жағдайда жоспардан тыс жүргізіледі. Қызметтің бұл бөлігі ГОСТ 22690 және 17624 сәйкес бұзылмайтын бақылау стандарттарымен реттеледі. Тексеру нәтижелері бойынша бағалау темір-бетон конструкцияларын күшейту ережелерінің жиынтығына (ҚҚ) сәйкес жүргізіледі. нөмірі 63.13330.
Диагностикалық процедуралар визуалды тексеруден басталады, оның барысында сыртқы зақымданулар - ақаулар, чиптер, жарықтар және т.б. Жасырын зақымдануды анықтау үшін бұзбайтын сынақ әдістері қолданылады. Мұндай міндеттер арнайы жабдықтың көмегімен шешіледі, мысалы, электромагниттік немесе ультрадыбыстық дефектоскоптарды қолдану. Атап айтқанда, георадар және эхо-импульстік әдістермен жұмыс істейтін ультрадыбыстық құрылғылар темірбетон ақауларын жою үшін жиі қолданылады. Тексеру кезінде бос орындар, құрылымда агрессивті компоненттердің болуы, арматуралық штангалардың бұзылуы, коррозия іздері және т.б.
Алынған деректер негізінде зақымдануды жою, жөндеу, қалпына келтіру немесежүктемелерді қайта бөлу. Дәл осы кезеңде дефектологтар тек бұзбайтын сынақ құралдарымен түзетілуі мүмкін зақымдану ерекшеліктерін ескере отырып, темірбетон конструкцияларын нығайту бойынша ұсыныстар бере алады. Құрылымды қалай нығайту керектігін анықтауда құрылым жұмыс істейтін нақты техникалық және физикалық параметрлер маңызды рөл атқарады.
Спецификацияларды алу
Арматуралардың параметрлері қосымша күш қолдану конфигурациясына және құрылымды қолдауға қойылатын нақты талаптарға байланысты өзгеруі мүмкін. Ең көп таралған сипаттамалар тірек серпімділік модулі және созылу беріктігі болып табылады. Осылайша, темірбетон конструкцияларын композициялық материалдармен оңтайлы арматура орта есеппен 70 000-640 000 МПа диапазонында серпімділікті және созылу беріктігі көрсеткіштерін - 1500-ден 5000 МПа-ға дейін қамтамасыз етеді. Әрине, әр жағдайда максималды өнімділікке ұмтылу қажет емес. Тірек және арматура элементтерінің белгілі бір қуат потенциалын таңдау темірбетон конструкциясының ағымдағы жағдайына байланысты.
Өлшемдік параметрлерге келетін болсақ, олар жоспарлау шешімі негізінде құрастырылған күшейту схемасына байланысты болады. Мысалы, темірбетонды плитаны фрагментті нығайту қалыңдығы 300 мм монолитті арқалықсыз модуль үшін қосымша тірек арқылы орындалуы мүмкін. Арматуралық бағаналар әдетте 400x400 мм орташа қимаға ие және еденнің астына 5-7,5 м қадаммен орналастырылады.едендер мен жүк көтергіш қабырғалардың кернеулі-деформациялық күйімен анықталады.
Күрделі түрде, мысалы, темірбетонды конструкцияларды көміртекті талшықпен арматуралау келесі техникалық сипаттамаларға ие болуы мүмкін:
- Элементтің қалыңдығы 0,3 мм.
- Ені - 300 мм.
- Салмағы - 500 г/м2.
- Икемділік модулі – 230000 Н/мм2.
- Тығыздығы – 1,7 г/см3.
- Созылу беріктігі - 4000 Н/мм2.
- Құрылымның ығысу беріктігі - 7 Н/мм2.
- Материалдың қысымға төзімділігі - 70 Н/мм2.
- Құрылыстың үзілуі кезіндегі деформация – 1,6%.
- Композиттік талшықтың бетон конструкциясына жабысуы - 4 Н/мм2.
- Янг модулі - 400 Н/мм2.
Заманауи композициялық материалдарды қолдану ерекшелігі олармен құрастыру операцияларында жабысқақ композицияның маңызды рөл атқаратындығына байланысты. Көбінесе ол бетон құрылымын нығайтудың тәуелсіз тығыздағыш және қалпына келтіру құралы ретінде әрекет етеді. Мысалы, эпоксидті қосылыстар технологиялық тігістер мен түйіспелерді тығыздау функцияларын жақсы орындай алады.
Ережелер
Монтаждау жұмыстарын есептеу, жобалау және орындау барысында 31937, 22690 және 28570 болып табылатын бірнеше ГОСТ-тарды басшылыққа алу керек. Бұл құжаттар әртүрлі дәрежеде ғимараттар мен құрылыстарды күтіп ұстауды және қайта құруды реттейді. Сондай-ақ, SP 63.13330 құжатының стандарттарын ескеру қажет, онда нақты нұсқаулар берілген.темірбетон конструкцияларын композиттік материалдармен нығайтуды қоса алғанда, жөндеу-қалпына келтіру іс-шараларын ұйымдастыру және жүзеге асыру. SP 164.1325800 сонымен қатар арматура үшін басқа пластик пен шыны талшықты материалдарды пайдалануға көмектеседі. Назар аударатын жалпы ережелер мыналар:
- Арматура жобасын әзірлеу тек құрылымдарды далалық зерттеу деректері негізінде жүзеге асырылуы керек.
- Материалдар мен монтаждау жұмыстарының конфигурациясын есептеу кезінде мақсатты объектінің өлшемі, оның жағдайы, арматура әдістері, бетонның беріктігі және т.б. туралы ақпарат дайындалуы керек.
- Сараптамадан кейін құрылымды одан әрі пайдаланумен жөндеуге рұқсат ету туралы түбегейлі шешім қабылданады.
- Қамтамасыз ету шаралары композиттік талшықтар немесе металл шыбықтар бетон конструкциясымен бірлескен жүктеме жұмысын қамтамасыз ететіндей орындалуы керек.
- Коррозия зақымдануы бар құрылымдарды нығайтуға жол берілмейді.
- Жобаны дайындау процесінде материалдың қосымша қорғаныс қасиеттерін қамтамасыз ету қажеттілігін есептеу де маңызды, мысалы, конструкцияға отқа төзімді немесе ылғалға төзімді жабындарды қосу.
Бетонды нығайтудың артықшылықтары
Құрылыс конструкцияларын жөндеу және қалпына келтіруді реттейтін ережелермен қатар, бастапқыда көмектесетін әдістемелік материалдардың базасын дайындау пайдалы болар еді.тапсырмаларды іс жүзінде шешу. Бүгінгі күні белгілі бір құрылымдарды қайта құрудың нақты әдістерін қолдану технологияларын кезең-кезеңімен және көрнекі түрде сипаттайтын көптеген көрнекі нұсқаулар бар. Мысалы, «Interaqua» және «NIIZHB» жауапкершілігі шектеулі серіктестіктері SP 52-101-2003 ережелерінің жиынтығына негізделген композициялық материалдармен темірбетон конструкцияларын нығайту бойынша кешенді нұсқаулықты ұсынады. Материал құрылымдық шешімдерді таңдауды, қабырғалар мен төбелерді нығайтуды есептеу принциптерін, сондай-ақ көміртекті бөлшектерді пайдаланудың технологиялық әдістерін сипаттайды.
Егер біз өнеркәсіптік нысандар туралы айтатын болсақ, онда құрылымдардың ерекше жұмыс жағдайларына назар аударатын жоғары мамандандырылған нұсқаулықтарды пайдалануға болады. Атап айтқанда, «Far East PromstroyNIIproject» жауапкершілігі шектеулі серіктестігі 1.400.1-18 сериялы темірбетон конструкцияларын нығайту бойынша нұсқаулықтарды ұсынады. Бұл материал өнеркәсіптік ғимараттар құрылымындағы жүк көтергіш қабырғалар мен төбелерді нығайтудың нюанстарын көрсетеді.
Құрылымдық күшейту жобасын әзірлеу
Бұл кезеңнің негізгі міндеті мақсатты нысанның құрылымын нығайтуды жүзеге асыру үшін нақты техникалық шешімді ұсыну болып табылады. Әзірлеу процесінде мамандар құрылыс материалдарының сипаттамалары, олардың геометриялық параметрлері, жұмыс жағдайлары және бар зақымданулар туралы деректерді басшылыққа алады. Қазіргі уақытта темірбетон конструкцияларын нығайтудың келесі жобалау принциптері әзірленді:
- Компоненттерді өзара қосу. Құрылыс кезінде жиі кездесетін қате жұмыс алаңын қарастыру болып табыладыоқшауланған форматта. Яғни, жүк көтергіш қабырға, мысалы, жақын маңдағы әсер ету факторларына назар аудармай, оған тікелей жүктемелер негізінде есептеледі. Шын мәнінде, жоғары сапалы және берік жүйені барлық жұмыс факторларын жан-жақты ескере отырып ғана жасауға болады.
- Оңтайландыру. Құрылымдарды нығайту міндеттері әртүрлі тәсілдермен шешілуі мүмкін және әрбір жағдайда дерлік нысанның жоғары жұмыс мерзімін сақтауға мүмкіндік беретін шешім бар. Бірақ сонымен бірге жұмыс көлемін, қосалқы тірек бөлшектердің массасын азайтуға және шығын материалдарын пайдалануды ұтымды етуге ұмтылған жөн. Құрылымның құрылымына араласу дәрежесі неғұрлым төмен болса, оның сенімділігі соғұрлым жоғары болады. Айтпақшы, темірбетонды конструкцияларды композициялық материалдармен нығайтудың заманауи технологиялары металл аналогтарымен салыстырғанда өлшемдері мен салмағы жағынан кішірек, бөгде элементтерді қосу көлемін барынша азайтуға мүмкіндік береді.
- Экономикалық рационализация. Арматура жобасын жүзеге асыру кезінде үлкен қаржылық ресурстарды пайдалану мүмкін болса да, күрделі және ауқымды техникалық шешімдер құрылымды пайдалану кезінде техникалық қызмет көрсету процесінде әрқашан жоғары шығындарды талап ететінін ескеру қажет.
- Белгілі талаптарға сәйкестік. Жобалаудың әрбір кезеңі жалпы нормативтік ережелерді де, мақсатты ғимаратқа қатысты техникалық және құрылымдық құрылғының арнайы талаптарын да ескеруі керек.
Темірбетон конструкцияларының арматурасын есептеу ережелері
Конструкциялардың техникалық есебі жобалау жұмыстарының негізі болып табылады, оның барысында нақты жүктемелер арматураға қолданылатын материалдардың қуат потенциалдарымен корреляцияланады. Кешенді есептеу үшін бастапқы деректер жобалық схемадан, оның өлшемдерінен, әрекет етуші жүктемелерден және зақымдану сипатынан алынады. Темірбетон конструкцияларын нығайтуға арналған материалдарды бағалаудағы жеке мақалалар қысу күші, қысу аймағының биіктігі, көлбеу учаскелердегі тұрақтылық және т.б. бойынша есептелген көрсеткіштер болып табылады.
Нақты жүктемелерге төтеп беру мүмкіндігін анықтайтын конструкцияның негізгі мәні максималды иілу сәті болады. Оны есептеу үшін материал мен жүктеменің сенімділік коэффициенттері қолданылады. Құрылымның көлденең қимасы бойынша зақымдануды бөлу сипаты да оның серпімділік дәрежесін ескере отырып анықталады. Егер бастапқы максималды иілу моменті қиманың бойындағы сызату процесінен асып кетсе, онда есептеуді деформацияның даму мүмкіндігін есепке алмай, жарықтары бар учаскедегідей жүргізу керек.
Нысаналы материалдардың тұрақты мәндері құрылымдарды нығайту үшін есептеулерде де қолданылады. Темірбетон конструкцияларын нығайту бойынша заманауи нұсқаулар, атап айтқанда, келесі көрсеткіштерге сүйенеді:
- Күш - 1000 мен 1500 МПа аралығында, бірақ кем емес.
- Икемділік модулі - 50-ден 150 ГПа дейін.
- Шыны ауысу температурасы (композиттер үшін пайдаланылады) - 40 °С кем емес.
Өлшемдік параметрлер мен орнату конфигурациясы белгілі бір өлшемге қатысты жеке анықталады.дизайн.
Бекіту әдістерінің классификациясы
Заманауи технологиялар әртүрлі құрылымдарды техникалық нығайту құралдарының кең тізбесін пайдалануға мүмкіндік береді, нақты жұмыс жағдайларына бейімделеді. Негізгі деңгейде темірбетон конструкцияларын олардың физикалық жағдайына қарай нығайтудың барлық жолдарын бөлуге тұрарлық. Атап айтқанда, сұйық, тоқылған және қатты элементтерді ажыратуға болады. Бірінші жағдайда күшейту сыртқы зақымдануды жөндеу әдісіне сәйкес жүзеге асырылады. Бұл құм-цемент ерітіндісінің көмегімен жарықтарды жою және жабысқақ құрылыс қоспаларымен буындарды тығыздау болуы мүмкін. Мата материалдары азырақ және көбінесе арматура ретінде пайдаланылады, олар құйылған аймаққа бірдей күшейтетін ерітінділермен жағылады.
Қатты заттарға келетін болсақ, олар қандай да бір түрде біріктірілген немесе зақымдалған құрылымның үстіне салынған құрылымдық бөліктер. Бұл жағдайда темірбетон конструкцияларын нығайту әдістерін қолданылатын материалдың түрі (металл, композиттер, тас) бойынша да, орнату конфигурациясы бойынша да бөлуге болады. Қатты бұйымдармен нығайтудың ең танымал әдісі - белдіктерді күшейту, онда профильді төсемдер зақымдалған аймақты қысады. Бірақ мұндай өнімдерді пайдаланудың жалғыз жолы бұл емес.
Темірбетон конструкцияларын нығайтудың негізгі әдістері
Алғашқы сауалнама нәтижелеріне байланысты және жобалық шешімге негізделгентемірбетон конструкцияларын нығайтудың келесі әдістерін қолдануға болады:
- Бетон бетінің құрылымын қалпына келтіру мақсатында жөндеу сылағын төсеу. Арматураның өтуі үшін ашық жерлер болса, олар да праймер қоспаларымен немесе сылақпен тығыздалады.
- Бұзбайтын тексеру нәтижесінде анықталған қуыстарға, жарықтарға, қуыстарға және басқа ішкі құрылымдық ақауларға бетон ерітіндісін енгізу.
- Бетон қоспасы бар құйғыш бетон. Бетон ерітіндісі жоғары жылдамдықпен арнайы пистолеттермен бетіне жағылады. Зақымдалған аймақтарды өңдеудің бұл механикасы жоғары беріктігі бар тығыз арматуралық қабаттарды қалыптастыруға мүмкіндік береді.
- Құрылым сүйенетін негізді нығайту. Бұл темірбетон қыстырғыштар, металл белдіктер, якорь байламдары және басқа қатты элементтер арқылы жасалады.
- Күрделі арматуралық қыстырғыштарды, жақтауларды және жейделерді орнату арқылы темірбетонды бағаналарды, арқалықтарды және қабырғаларды нығайту. Мұндай құрылғыда арматураның элементтерін, қалыптарды және бүріккіш бетонды қолдануға болады. Бұл әдіс айтарлықтай қосымша құрылымдарды құруды көздейтіндіктен, темірбетон конструкцияларын нығайту бойынша ұсыныстар төбеге максималды жүктемені мұқият есептеуді ұсынады. Әйтпесе, біраз уақыттан кейін төменгі деңгейдегі жүк көтергіш элементтердің құрылымындағы сызаттарды анықтау мүмкін болады.
- Композитті арқалықтардың, арқалықтардың, тіректердің және тірек элементтерінің беріктігін нүктелік арттыру. Осындай мақсаттар үшін шағын форматты, бірақ көміртекті талшықтан жасалған берік бөлшектер, кевлар, көміртекті жәнет.б.
Тәжірибе көрсеткендей, темірбетон конструкцияларының қуат потенциалын қолдаудың ең тиімді шешімі олардың іргетасын құрылымдық өзгерту болып табылады. Қабырғалар мен төбелерді тіреуіштер сияқты үшінші тараптың тірек элементтерімен қосу, керісінше, тиімсіз және технологиялық тұрғыдан орынсыз деп саналады. Бірақ тағы да нақты шешімдер жан-жақты сауалнама мен есептеу негізінде қабылдануы керек.
Болат және композиттермен арматура - қайсысы жақсы?
Құрылыс құрылымдарын нығайтудың көптеген жолдары бойынша негізгі бөлім пайдаланылатын материал түріне негізделген. Қуатты қатты күйдегі шыбықтар мен құрылымдық элементтер ең көп таралған арматуралық арматура болып табылады, бірақ оны дәстүрлі болат қорытпалары негізінде және заманауи пластиктерді қолдану арқылы жасауға болады. Қайсысы жақсы?
Металлдың артықшылығы оның әмбебаптығы, жоғары беріктігі және қол жетімді құнын қамтиды. Айтпақшы, темірбетон конструкцияларын көміртекті талшықпен, барлық оң техникалық және физикалық қасиеттері бар арматура, тіпті жоғары сапалы баспайтын болатты пайдаланудан 20-30% қымбатқа түседі. Мұндай шығындарды не негіздейді? Дегенмен, композиттер тіпті болаттан да асып түсетін керемет созылу беріктігін көрсетеді. Сондай-ақ, бетоннан айырмашылығы, көміртекті талшық ғимараттың ұзақ мерзімді жұмысы кезінде аралық қалпына келтіру шараларын жоққа шығаратын жоғары шаршау беріктігімен сипатталады. Жоғары бағадан басқа композиттердің кемшіліктері бар ма? Экологиялық қасиеттердің нюанстары бар, өйткені жылыПластмасса әлі де материалдың негізі болып табылады, бірақ синтетикалық қоспалардың әсер етуінің маңыздылығы адамға қауіп төндіретіндей өте аз.
Қорытынды
Темірбетон конструкцияларын жөндеу, қалпына келтіру және нығайту шаралары, әдетте, көп ұйымдастырушылық және қаржылық шығындарды талап етеді. Бұл олардың конструкциясының күрделілігіне және орнату операцияларын орындаудың технологиялық мәселелеріне байланысты. Тіпті кішігірім косметикалық процедуралар бірнеше кезеңде жүзеге асырылуы керек - объектіні жұмысқа дайындау кезінде ақауларды жоюдан зақымдануды тікелей жоюға немесе материалдардың беріктік қасиеттерін арттыруға дейін. Сондықтан, темірбетон конструкцияларын арматураны жобалау бойынша ұсыныстарда сарапшылар мәселені шешудің ең техникалық икемді нұсқаларын қарастыру қажеттігін атап өтеді. Мысалы, диаметрі 12 мм болат арматураны қалыңдығы 8 мм болатын көміртекті талшықты өзекшеге бірдей күшейту әсері бар қарапайым ауыстыру қуат шығындарын 50% дейін азайтады. Бірақ, әрине, мұндай оңтайландыру әрқашан мүмкін емес. Кез келген жағдайда құрылымдардың қажетті беріктігін, серпімділігін және қаттылығын сақтау принциптері бірінші орынға шығуы керек. Нормативтік жоспарларды және жоғары сапалы орнату схемаларын сақтау монтаждауды ұтымды орындауға мүмкіндік береді, темірбетон конструкциясын ауыстыру арқылы ғимаратты реконструкциялауды аяқтау қажеттілігін мүмкіндігінше кейінге қалдырады.
