EN mundo moderno Los ingenieros de diseño se enfrentan cada vez más a la necesidad de reforzar las estructuras existentes para mantener o incluso aumentar su capacidad de carga. Algunas de las razones de estos desafíos son los cambios en el uso de los edificios administrativos e industriales, el aumento de las cargas de tráfico en los puentes, los cambios estructurales y la reducción capacidad de carga debido a la corrosión del hormigón y el acero. hay muchos varios metodos refuerzos, tales como adición de acero pretensado y no pretensado, instalación de refuerzo externo de pretensado, aumento de la sección del hormigón con o sin refuerzo adicional (hormigón proyectado, aplicado convencionalmente o adherido en bloques prefabricados de hormigón), etc. Es necesario considerar si la superficie a reforzar está sometida a cargas de compresión, tracción o corte y si se tienen en cuenta medidas relativas a la estabilidad, la capacidad de servicio y/o la seguridad contra la fatiga. La tarea del ingeniero es identificar el método ideal para fortalecer la estructura que se está restaurando. Por lo tanto, los ingenieros de diseño ahora tienen la oportunidad de utilizar refuerzo adhesivo como alternativa a los métodos de refuerzo tradicionales. La tecnología de conectar bloques de hormigón y hormigón armado bajo carga mediante pegado con resinas reactivas ha demostrado ser fiable y ahora se está utilizando. amplia aplicación, sobre todo porque este método resulta más económico en algunos casos y resulta indispensable cuando el espacio es limitado.
Necesidad de refuerzo estructuras de construccion mediante la instalación de elementos de refuerzo externos fabricados con material de alta resistencia y alto módulo aparece en los siguientes casos:
- Daños a las estructuras del edificio, que provocaron una disminución de su capacidad de carga, rigidez y resistencia al agrietamiento;
- Cambios en las condiciones de operación;
- Cambiar el diagrama de diseño de la estructura de soporte;
- La necesidad de mejorar la fiabilidad y durabilidad de la estructura.
Para solucionar estos problemas se utilizan activamente elementos de refuerzo externo (ERA) fabricados a partir de fibras de alta resistencia y alto módulo a base de carbono y fibra de vidrio, que tienen características de alta resistencia y la capacidad de instalarse incluso en los lugares más inaccesibles.
La efectividad del refuerzo con cinta y las principales áreas de aplicación del método.
Ganar eficiencia estructuras de concreto Las cintas compuestas son muy altas. Dependiendo del tipo de láminas, lienzos, el número de sus capas y el tipo de carga, la capacidad máxima de carga del elemento puede aumentar de 2 a 3 veces en comparación con un elemento no reforzado. Esto es especialmente cierto en el caso de las vigas. Para lograr un refuerzo eficaz mediante cintas y láminas de carbono, es necesario seguir estrictamente las normas tecnológicas, principalmente en lo que respecta a la preparación de la superficie del elemento reforzado. Aquí solo diremos que antes de pegar las cintas es necesario realizar una prueba de resistencia. base de hormigón para la separación, es decir Prueba de "arranque". El valor mínimo del resultado de esta prueba será de 1,5 MPa.
La experiencia existente en el campo del refuerzo de estructuras existentes nos permite mostrar las siguientes áreas de uso frecuente y racional de las cintas compuestas de fibra de carbono CARBODUR y las lonas CARBOWRAP en objetos de hormigón:
- cuando se requiere refuerzo bajo cargas normales sobre vigas y losas, entonces las cintas deben pegarse de acuerdo con la envolvente de momentos flectores, vienen en diferentes longitudes y pueden pegarse en 1 o más capas. Aquí hay una analogía con el esquema de refuerzo con varillas en elementos de flexión.
- cuando se requiere refuerzo para garantizar los requisitos de agrietamiento de elementos pretensados corroídos de vigas prefabricadas u otras vigas, las cintas se pegan "de soporte a soporte", es decir, a lo largo de toda la longitud del elemento;
- cuando se requiere refuerzo debido a tensiones de corte o de tracción principales, se pegan trozos de cinta en la dirección de las varillas dobladas.
Otras aplicaciones de las cintas, por ejemplo para reforzar soportes, pilares, suelos y paredes, también están justificadas, probadas y probadas repetidamente en numerosos objetos.
La eficacia de este método de refuerzo ha sido probada repetidamente en la práctica y se utiliza en la construcción mundial durante 40 años. En Rusia, esta tecnología se utiliza desde hace 14 años y se ha generalizado tanto en la construcción civil como en la de puentes. Esta técnica de fortalecimiento es el método más moderno y "suave" para restaurar y aumentar características de rendimiento diseños.
Las características mecánicas del EVA varían dentro de:
- Módulo elástico E = 70.000 – 640.000 MPa
- Resistencia a la tracción R = 1700 – 4800 MPa
- Alargamiento relativo a la rotura 1,5%
Refuerzo de fibra de carbono
La fibra de carbono es un material linealmente elástico de alta resistencia que funciona eficazmente en estructuras de hormigón armado. La fibra de vidrio tiene un módulo de elasticidad más bajo y se utiliza para reforzar estructuras de ladrillo. Dado que estos EVA se fijan a la estructura mediante adhesivo de montaje, responden eficazmente a la deformación incremental de la estructura, surgen en ellos grandes incrementos de fuerza e inmediatamente comienzan a trabajar junto con la estructura.
Además, en las pruebas participaron directamente empleados de la empresa, investigación científica y el desarrollo de reglamentos técnicos en el campo del refuerzo en varios institutos de construcción en Moscú, San Petersburgo y Ekaterimburgo. Las pruebas han demostrado que las estructuras reforzadas con EVA son capaces de soportar cargas que duplican la carga de diseño, y los elementos que han sufrido una destrucción severa restauran sus características originales entre un 70% y un 95%.
Las obras de refuerzo se utilizan con mayor frecuencia en combinación con reparaciones estructurales Restauración de hormigón y estructuras mediante inyección.
Las estructuras de flexión de hormigón armado (vigas, travesaños, vigas de grúa, losas, superposiciones y revestimientos) se refuerzan utilizando los siguientes métodos bastante probados. Durante la construcción, la estructura reforzada aumenta en altura o ancho (desde abajo, desde los lados y desde arriba del elemento reforzado). Una característica de este método es la percepción de tensiones tangenciales que actúan en el plano de contacto del hormigón viejo con el hormigón nuevo, mediante un refuerzo adicional especial soldado al refuerzo de la estructura que se está reforzando.
Fortalecimiento de la estructura existente, es decir. aumentar su capacidad portante mediante construcción conduce al trabajo conjunto de la estructura reforzada y la estructura de refuerzo, incluyéndolas en la obra en proporción a las rigideces. La extensión se utiliza para reforzar estructuras de hormigón armado, tanto monolíticas (Fig. 3.2) como prefabricadas (Fig. 3.3). Se utilizan barras de refuerzo de 10 mm o más.
Se permite reforzar los elementos de flexión en lugar de reforzarlos con clips solo en caso de daños importantes, por ejemplo, debido a la corrosión del refuerzo, ya que el refuerzo de los elementos de flexión se toma dependiendo de la capa protectora y del diámetro de las líneas longitudinal y transversal. refuerzo y no suele superar los 100 mm. Al reforzar un piso nervado monolítico con un clip, es necesario perforar agujeros en la losa del piso para permitir el paso de las abrazaderas y el suministro. mezcla de concreto al hormigonar. A menudo, al construir marcos para vigas, la losa también se hormigona en la parte superior (Fig. 3.4, a).
La solución constructiva en forma de camisa, a diferencia de un clip, es una carcasa de hormigón que no está cerrada por un lado (ver Fig. 3.4, a), en en este caso con conexión debajo de la estufa techo monolítico aleta metálica adicional. Las camisas se utilizan en los mismos casos que los clips, pero solo cuando no es posible cubrir el elemento reforzado por los cuatro lados.
Las camisas se usan a menudo para fortalecer. vigas monolíticas suelos nervados. En este caso, las abrazaderas se sacan a través de la losa y se anclan mediante barras de refuerzo longitudinales. Cuando se refuerce con chaqueta únicamente las zonas dañadas de los elementos reforzados, se deberá colocar sobre partes no dañadas de al menos: la longitud del anclaje del refuerzo longitudinal de la chaqueta; cinco espesores de pared de camisa; ancho de borde o diámetro del elemento reforzado y 500 mm. Al reforzar con chaquetas, se utiliza refuerzo con un diámetro de 8 mm o más para varillas longitudinales y con un diámetro de 6 mm para abrazaderas.
En la figura. 3.5 y 3.6 comparan métodos para fortalecer estructuras prefabricadas y monolíticas mediante la construcción y el uso de una chaqueta. A veces, para aumentar la capacidad de carga de los elementos reforzados por extensión, basta con aumentar la cantidad de refuerzo longitudinal principal. Para ello, se retira la capa protectora hasta una profundidad de al menos 0,5 diámetros y se construye un refuerzo adicional soldando piezas cortas de refuerzo de 50...200 mm de largo. En la zona de tracción, los pantalones cortos se colocan cada 200...1000 mm, en la zona comprimida, a una distancia de no más de 500 mm o 20 refuerzos longitudinales. Los accesorios de refuerzo están cubiertos. yeso de cemento o hormigón proyectado.
En caso de un aumento significativo de la sección transversal, se recomienda utilizar placas especialmente soldadas. elementos de conexión, por ejemplo 7 en la Fig. 3.2 o 6 en la Fig. 3.3. Si las barras de refuerzo de los elementos de flexión se rompen, se recomienda restaurarlas soldando superposiciones pretensadas (Fig. 3.7). Esta operación requiere un refuerzo preliminar de la estructura mediante soportes temporales. Se permite soldar refuerzo adicional solo en acero. clases A-I, A-II, A-III a accesorios existentes de la misma clase.
Efectivo y suficiente de una manera sencilla El fortalecimiento de estructuras flexibles es la instalación de soportes rígidos adicionales en forma de puntales (Fig. 3.8) o elementos verticales(Figura 3.9). Sin embargo, estas soluciones están limitadas por las condiciones del proceso tecnológico, que no permite dimensiones limitadas. locales de producción.
Dado que es muy difícil evitar por completo el asentamiento de los soportes al realizar soportes rígidos sobre cimentaciones independientes, en todos los casos es recomendable instalarlos sobre cimentaciones existentes (Fig. 3.8, c), incluso si es necesario reforzarlos. En estos casos, difícil soportes adicionales realizado en forma de portales o en forma de puntales. Los elementos de refuerzo para soportes rígidos pueden estar hechos de hormigón armado o de metal.
Si los puntales de refuerzo (Fig. 3.8, a y 3.8, b) están hechos de metal, en los nodos inferiores del sistema de refuerzo hay techos piezas de metal conectados mediante soldadura al refuerzo de estructuras reforzadas existentes. Después de colocar los puntales para asegurar un ajuste perfecto en la unidad superior, se realiza la cuña utilizando espaciadores en forma de cuña.
Al realizar soportes rígidos en forma de bastidores conectados con cimientos independientes (ver Fig. 3.9), debe atención especial Preste atención a reducir el asentamiento de estos cimientos, para lo cual es necesario realizar una compresión preliminar del suelo debajo de la suela. Si la estructura reforzada no se puede descargar preliminarmente, la instalación de soportes rígidos adicionales debe ir acompañada de un levantamiento preliminar de la estructura reforzada (ver Fig. 3.8, b).
Se levanta la estructura reforzada. de varias maneras dependiendo del diseño de soportes adicionales y los diseños de elementos reforzados. Al reforzar un marco articulado prefabricado, que se ensambla en el sitio a partir de elementos individuales, las bisagras en los nodos y las juntas elásticas entre la barra transversal reforzada y el marco de refuerzo aseguran la aparición de dos fuerzas de descarga de igual magnitud aplicadas de abajo hacia arriba (ver Fig. 3.8, b). El marco se tensa levantando sus bastidores con gatos, después de lo cual se colocan espaciadores metálicos especiales en el espacio entre los bastidores del marco y el soporte existente, y se retiran los gatos.
Al reforzar los travesaños con medias vigas prefabricadas de hormigón armado pretensado (ver Fig. 3.8, a), el travesaño reforzado se levanta mediante un gato ubicado horizontalmente en la unidad superior. Para facilitar el movimiento de los tirantes en expansión, en el espacio entre el travesaño reforzado y los tirantes se colocan unos cortos metálicos de acero de refuerzo redondo. Después de levantar la estructura reforzada, los semi-riostras se unen entre sí mediante soldadura con un espaciador de metal perfilado y se retira el gato. Para evitar sobrecargar las columnas desde abajo, los medio tirantes de la parte inferior se atan con una brida metálica especial.
Además de los soportes adicionales rígidos, para reforzar los elementos de flexión se utilizan soportes adicionales elásticos, que limitan menos las dimensiones de las instalaciones de producción. Los soportes elásticos adicionales se suelen crear mediante cerchas metálicas fijadas a los mismos soportes sobre los que descansa la estructura reforzada. El soporte elástico del elemento reforzado se crea mediante una junta entre éste y la estructura de refuerzo (Fig. 3.10), y tiene menos rigidez que el elemento de hormigón armado que se está reforzando. En edificios de varios pisos, si es necesario reforzar la barra transversal de uno de los pisos, cuando estructuras portantes el suelo superpuesto tiene un margen de seguridad suficiente; se pueden utilizar suspensiones pretensadas (Fig. 3.11).
La distensibilidad de soportes de este tipo se produce debido a su deformación longitudinal. La fuerza de descarga reactiva se genera pretensando los cordones, primero con tuercas tensoras y finalmente con acoplamientos tensores. Las cargas de los tirantes son absorbidas por el marco del nivel superior, a cuyos bastidores se fijan los tirantes, soldándolos a clips metálicos predispuestos de chapa de acero.
Para reducir los momentos de flexión en los elementos de un marco de varios tramos y niveles, se pueden utilizar conexiones pretensadas cruzadas hechas de cordones metálicos flexibles (Fig. 3.12). La tensión de dichas conexiones se realiza mediante tensores o mediante un método térmico. El anclaje se realiza mediante abrazaderas de anclaje especiales hechas de chapa de metal, fijado sobre columnas. Las conexiones especificadas se pueden instalar a lo largo de la altura del mismo marco sólo en tramos diferentes. Para los mismos fines se puede utilizar refuerzo con tirantes de hormigón armado con tirantes pretensados (Fig. 3.13), cuando después de la instalación de los tirantes los tirantes metálicos flexibles se deforman. térmicamente El elemento de refuerzo y de refuerzo absorbe por ambos lados fuerzas tanto de compresión como de tracción.
Para fortalecer los elementos de flexión de edificios de varios tramos, puede utilizar las siguientes soluciones. Así, al reforzar las vigas del techo, se instalan poros exteriores sobre soportes intermedios (Fig. 3.14). Para reforzar los elementos de flexión también se utilizan soportes de descarga de doble voladizo, instalados sobre soportes intermedios (Fig. 3.15, 3.16).
Al reforzar vigas prefabricadas, las ramas de los soportes son cerchas triangulares. Su cuerda inferior generalmente se forma a partir de un ángulo isósceles, y la cuerda superior y la red se pueden fabricar a partir de ángulos simples o de sus barras de refuerzo redondas (figura 3.15).
La altura de los soportes se considera igual a la altura de la parte de soporte de las vigas reforzadas, y la longitud de las partes en voladizo de los soportes es 1/4...1/6 de la luz de las vigas reforzadas. Si la longitud de las partes en voladizo es corta, se pueden abandonar por completo los elementos de la celosía. Los elementos de soporte del soporte pueden ser verticales. hoja de metal 20...30 mm de espesor y 300...400 mm de alto, soldados desde abajo a la junta de distribución horizontal, o en forma de almohadillas en forma de silla de montar instaladas encima de las vigas y unidas mediante soldadura.
Diseño dispositivo de soporte Depende del método de tensión. Cuando se tensa con pernos, se trata de una placa rígida que se pasa por debajo de la parte inferior de la viga reforzada y se atornilla a las ramas del soporte (ver Fig. 3.15). Cuando se tensa mediante un gato con tensor El control de la tensión se realiza mediante el manómetro del gato. Después del tensado, por regla general, se instalan juntas de fijación. En soportes intermedios, se puede adoptar un diseño de soporte, ensamblado a partir de dos partes separadas (ver Fig. 3.16). Después de su instalación, los cordones estirados superiores se sueldan sobre el soporte con superposiciones. Las conexiones se crean a lo largo del cinturón inferior para la estabilidad general del cinturón inferior utilizando almohadillas de soporte especiales. En caso de violaciones de anclaje, la extensión del refuerzo longitudinal del soporte o ménsula deberá tomarse a una distancia de al menos 40 diámetros de la varilla de refuerzo de la lámina de soporte de la viga.
En los casos en los que sea necesario realizar trabajos de refuerzo sin eliminar la carga temporal, se puede utilizar una solución que implique la instalación de refuerzo pretensado adicional. Se puede utilizar horizontal, armadura o una combinación de ambos como refuerzo tensionado adicional.
Si no se pueden colocar dispositivos de anclaje en los extremos de las vigas, se sueldan en la zona de apoyo en lugares donde las tensiones en el refuerzo de la viga reforzada son bajas (Fig. 3.17). En este caso la tensión se produce térmicamente. Para evitar que se doblen bajo la influencia de su propio peso, las varillas de refuerzo se fijan mediante suspensiones temporales. Después de calentar la varilla, también se suelda su extremo libre. Cuando se refuerza con refuerzo de armadura, su tensión se lleva a cabo. mecánicamente, es decir. atornillando tornillos tensores o colocándolos en el espacio del paquete más juntas (Fig. 3.18).
Tanto con la opción de tensión horizontal de refuerzo adicional, como armado o combinado, es posible crear tensión en ellos apretando mutuamente dos o cuatro varillas con pernos tensores especiales (Fig. 3.19, 3.20, 3.21). Los pernos de acoplamiento tienen forma de abrazadera con dos extremos roscados y una arandela común. La tensión se produce apretando simultáneamente las tuercas en ambos extremos de las abrazaderas. La tensión mediante apriete mutuo no requiere un esfuerzo significativo, ya que las tensiones en los tirantes que actúan como abrazaderas son 7...10 veces menores que las tensiones en las varillas adicionales que se aprietan.
La ventaja de este método de tensión, además de su simplicidad, es la creación de fuerzas uniformes en todas las varillas apretadas como resultado de la autorregulación. Se suelen tomar varillas redondas de refuerzo adicional con un diámetro de 18...40 mm. La percepción de fuerzas transversales al reforzar elementos de flexión se produce principalmente aumentando el área de la sección transversal del refuerzo transversal e inclinado.
Menos de forma intensiva en mano de obra está reforzado con abrazaderas verticales superiores (Fig. 3.22). Para hacer esto, primero se perforan agujeros en el techo a ambos lados de la viga, se colocan juntas desde las esquinas y sobre ellas se colocan abrazaderas, que tienen extremos roscados. Se coloca un respaldo de tira de acero en estos extremos y se aprietan las tuercas. Al apretar las abrazaderas, las tuercas deben apretarse en ambos extremos simultáneamente. Una opción para el refuerzo con abrazaderas verticales es el refuerzo mediante abrazaderas pretensadas (Fig. 3.23).
El diseño de abrazaderas pretensadas consta de: ángulos de sujeción superiores suspendidos de la losa del piso con pernos, ángulos de sujeción inferiores conectados mediante tiras soldadas; un número par de abrazaderas y tirantes con arandelas de seguridad. Después de fijar las abrazaderas desde abajo y desde arriba, se crea una tensión previa apretando mutuamente cada dos varillas adyacentes con tirantes. Las varillas se tensan simultáneamente a ambos lados de la viga reforzada.
Al reforzar vigas con abrazaderas superiores inclinadas (Fig. 3.24), en lugar de almohadillas de tiras de acero, se utilizan almohadillas de esquina, que se sueldan al refuerzo longitudinal inferior mediante barras cortas. Después de apretar las abrazaderas, se restaura la capa protectora.
Las nervaduras de las losas de revestimiento prefabricadas se refuerzan instalando abrazaderas superiores verticales que conectan ambas nervaduras (Fig. 3.25). Cuando se amplifica mucho losas alveolares huecas Con agujeros redondos y ovalados puedes utilizar huecos. Para ello, en las secciones de soporte de las losas (1/4 del claro), se cortan orificios desde arriba en los que se instalan jaulas de refuerzo adicionales (Fig. 3.26), y los huecos se hormigonan con hormigón plástico sobre árido fino con o sin la instalación de dispositivos de losa adicionales (Fig. 3.26, b). Para absorber tanto la fuerza cortante como el momento flector, las losas se refuerzan en toda su longitud.
Al reforzar losas alveolares en los soportes exteriores, para evitar su desplazamiento, los marcos se instalan de manera que se superpongan al soporte. Luego, a lo largo de los extremos de las losas, se instalan marcos que, después del hormigonado, crean un marco de vigas, si es necesario, a lo largo del perímetro de todas las paredes. Sobre soportes intermedios, se instalan marcos comunes en los huecos de los extremos adyacentes de las losas.
El área de apoyo insuficiente de las losas prefabricadas nervadas se puede compensar instalando tirantes metálicos en los soportes intermedios que interconectan las nervaduras de losas de vanos adyacentes (Fig. 3.27, a), y en los extremos alargando las partes de soporte de las nervaduras. (Figura 3.27, b). Si es necesario, las consolas cortas de las columnas se pueden reforzar instalando bridas o abrazaderas inclinadas u horizontales pretensadas adicionales (Fig. 3.28). Las varillas se fijan a la consola con sujetadores metálicos y se aprietan enroscando las tuercas.
El refuerzo de los capiteles de superposiciones sin vigas, junto con la instalación de camisas de hormigón armado, se puede realizar instalando metal pretensado.
armaduras espaciales (Fig. 3.29). La estructura de la cercha consta de un marco de esquina inferior que descansa sobre un marco de soporte de hormigón armado; un marco de esquina superior que cubre el capitel reforzado a lo largo del perímetro y cuatro puntales que conectan los marcos entre sí. El marco de soporte hormigonado en la columna y el marco inferior montado sobre él con puntales soldados se conectan mediante soldadura al marco superior calentado, que, cuando se enfría, se acorta y crea una compresión preliminar en los puntales. Las dimensiones de los clips de soporte y la temperatura de calentamiento del revestimiento superior se determinarán en función de la carga que debe absorber el refuerzo. Las fuerzas de diseño en los elementos de una celosía espacial deben calcularse como en una celosía espacial estáticamente determinada bajo la acción de una carga determinada.
El refuerzo de las losas apoyadas en el contorno, junto con el hormigón, se realiza mediante la instalación de cerchas metálicas pretensadas espaciales, traídas desde abajo debajo de la losa armada y suspendidas en las esquinas de los elementos portantes del contorno con cuatro pernos y cuatro travesaños de transferencia. . Los resortes se instalan en dos planos mutuamente perpendiculares a lo largo de las diagonales de la losa al mismo nivel (Fig. 3.30).
Los cordones superiores del sprengel se tiran firmemente a la superficie inferior de la losa reforzada, lo que permite incluirlos en el trabajo conjunto al pretensar los cordones inferiores mediante un método termomecánico. Todos los trabajos de instalación y pretensado se pueden realizar sin descargar la losa armada.
Las vigas de la grúa están reforzadas de dos maneras: con un clip de metal y con un control remoto. soportes metálicos(Fig. 3.31) o un clip metálico y una armadura, similar a la opción de refuerzo combinado que se muestra en la Fig. 3.21. El refuerzo de las uniones de las vigas de la grúa a las columnas se realiza mediante placas unidas mediante soldadura a las partes empotradas de la columna.
Las piezas integradas en la columna se pueden fijar con abrazaderas metálicas sobre arandelas elásticas (Fig. 3.32, a) o con clips metálicos (Fig. 3.32, b).
Fortalecimiento de estructuras de hormigón armado.
El refuerzo de las estructuras de hormigón armado se lleva a cabo en base a los resultados de un examen técnico, la mantenibilidad y las posibilidades específicas de restauración de las estructuras para garantizar su funcionamiento normal como parte del edificio.
Reglas generales Realización de trabajos de refuerzo de estructuras de hormigón armado.
1. El trabajo debe realizarse respetando las normas de seguridad. lugares especificados según esquemas de fortalecimiento de soluciones técnicas.
2. Al reforzar estructuras dañadas, se recomienda utilizar taladros percutores con una potencia no superior a 0,8 kW y evitar impactos dinámicos en la estructura del edificio.
3. Pierna soldada k f Los elementos de refuerzo metálicos se toman de acuerdo con el espesor más pequeño de los elementos a soldar. Longitud máxima de soldadura l = 85k f.
4. Todo elementos metalicos después de la instalación en la posición diseñada, los refuerzos se recubren con un compuesto protector (imprimación GF-021) de acuerdo con la tecnología de aplicación, soldaduras Limpiado a fondo y preparado 2 veces.
Fortalecimiento de estructuras de cimentación con correas de distribución.
Las principales razones para fortalecer las bases. cinturones:
Asentamiento desigual de la base;
Levantamiento por heladas de suelos y materiales de cimentación (cimientos descargados en caso de una pausa prolongada en la construcción).
Los principales métodos para fortalecer la base con cinturones.:
Instalación de una cinta de distribución metálica;
Construcción de una cinta de distribución de hormigón armado.
Las correas de distribución se instalan a lo largo de la parte superior de la base (ver Fig. 6.10). El cinturón redistribuye las fuerzas emergentes en estructuras existentes y ayuda a reducir la tensión en las zonas locales.
Secuencia de instalación de cintas distribuidoras de hormigón armado (Fig. 6.10)
1. Limpiar la superficie de cimientos y paredes (1), (2), humedecer el material de cimiento con agua dos días antes de hormigonar.
2. Determinar la secuencia de trabajo. Se recomienda realizar el trabajo de forma simétrica a ambos lados de la cimentación utilizando garras de hasta 2 m de largo.
3. Imponer multas por instalar correas.
4. Taladre orificios en incrementos de 0,5 a 0,6 m para pasar las bielas (5) (refuerzo de clase AIII con un diámetro de 10 a 12 mm). Instalar barras de refuerzo.
5. Los marcos de refuerzo del cinturón se instalan a partir de refuerzo de clase AIII con un diámetro de 10-12 mm, soldados con refuerzo de conexión. Los sujetadores proporcionan una capa protectora para el refuerzo.
6. Instalar el encofrado para hormigonar la cinta (6) a una altura de 5-10 cm.
7. El hormigón de clase no inferior a B15 se coloca mediante vibración.
8. Una vez que el hormigón haya adquirido resistencia a la transferencia, se retira el encofrado.
Arroz. 6.10. Diagrama de disposición de la correa de distribución. cimientos de tiras después de una pausa en la construcción:
a - acero; b – hormigón armado;
1 - pared; 2 - fundación; 3 - canal; 4 - perno de acero; 5 - biela; 6 - cinturón de hormigón armado
Incrementar el área de apoyo de elementos de hormigón armado.
Durante la construcción de edificios, a menudo se introducen defectos: violaciones de las juntas y conjuntos de elementos de hormigón armado. Las losas de revestimiento se pueden desplazar con respecto al travesaño, el travesaño se puede desplazar con respecto a las consolas de columnas, etc. Los cambios horizontales provocan un defecto en el soporte: el área de soporte se reduce significativamente, lo que puede provocar el colapso de las estructuras del marco. Es necesario corregir las unidades de soporte instalando postes de soporte o aumentando el área de soporte.
Las principales razones para reducir el área de soporte de los elementos.:
Deformaciones desiguales de los suelos de cimentación;
Impacto dinámico en las estructuras del marco del edificio.
Ámbito de aplicación del método.:
En caso de defectos en la instalación de elementos constructivos.
Formas básicas de aumentar el área de soporte.:
Instalación de una mesa de soporte metálica;
Suspensión de mesas de apoyo mediante tirantes.
Como resultado de la corrección del soporte de los elementos de hormigón armado, se restablece la rigidez de la interfaz entre las estructuras del marco, los discos horizontales del piso y el revestimiento.
Antes de realizar trabajos para aumentar el área de apoyo de los elementos de hormigón armado, se desarrollan soluciones tecnicas diseñar un esquema de corrección con cálculos teniendo en cuenta los defectos identificados y desarrollar una tecnología para realizar el trabajo (mapa de rutina).
A continuación se muestran diagramas de refuerzo de los nodos para soportar losas nervadas en la barra transversal (ver Fig. 6.11) y se muestra la secuencia de trabajo para corregir los nodos.
La secuencia de corrección de los nodos de soporte de las losas de revestimiento (Fig. 6.11).
1. Colocar postes de seguridad de soporte debajo de las losas de cubierta (postes metálicos o de madera sobre soportes).
2. Limpiar las partes empotradas (3) de las losas de recubrimiento (1) y travesaños (2) con cepillos metálicos.
Arroz. 6.11. Esquema de corrección de los nodos de soporte de losas de piso nervadas en el travesaño:
a - soldando mesas de soporte; b - suspensión de mesas de soporte mediante cordones;
1 - losa de piso nervada; 2 - travesaño de hormigón armado; 3 - parte incrustada del travesaño; 4 - mesa de apoyo hecha de esquinas; 5 - refuerzo; 6 - esquina; 7 - hoja de soporte; 8 - plato; 9 - cordón; 10 - esquina y arandela
Arroz. 6.12. Esquema para corregir la interfaz barra transversal-columna:
a - en marcos de la serie 1.420-12; b - en marcos de la serie 1.020-1;
1 - losa de piso nervada; 2 - travesaño de hormigón armado; 3 - columna; 4 - perno de acoplamiento; 5 - abrazadera que cubre desde las esquinas; 6 - ángulo de empuje; 7 - hoja de soporte adicional; 8 - refuerzos
3. Instalar la mesa de soporte desde las esquinas (4) y (6) con refuerzos (5) según el diagrama de refuerzo.
4. Al corregir usando bridas, instale las bridas (9) en agujeros perforados en el cuerpo de la losa. Para evitar la destrucción del material de la losa, instale una placa de metal debajo de sus nervaduras (7) y en el borde superior del travesaño (8).
5. Imprima todos los elementos de refuerzo y pinte con pintura al óleo.
Para fortalecer la unidad de soporte de la barra transversal en la consola de la columna, generalmente se usa una mesa de soporte adicional, suspendida de una abrazadera que cubre la columna (ver Fig. 6.12).
Fortalecimiento de estructuras de hormigón armado mediante la construcción. Se produce cuando existe un gran desgaste físico de los elementos estructurales.
Las principales razones del aumento. estructuras de hormigón armado:
Resistencia reducida del hormigón;
Corrosión de armaduras, piezas empotradas y tirantes de acero que conectan elementos entre sí.
Mayor carga sobre las estructuras.
Ámbito de aplicación del método.:
Con construcción sin terminar;
Durante una pausa en la construcción;
En caso de defectos en el material y las piezas de conexión de los elementos del marco de hormigón armado.
Métodos básicos de fortalecimiento. estructuras de hormigón armado:
Construcción de la capa de hormigón (ver Fig. 6.13);
Refuerzo con tacos, tirantes, varillas (ver Fig. 6.14);
Refuerzo con elementos rodantes (ver Fig. 6.15);
Suministro de elementos de descarga, cerchas (ver Fig. 6.16, 6.17);
Refuerzo con barras de refuerzo (tirantes). Se utiliza para reforzar elementos de celosía (ver Fig. 6.18);
Refuerzo con marco de hormigón armado.
Como resultado del refuerzo, se restablece la resistencia de las estructuras de hormigón armado.
Secuencia de trabajo para fortalecer los paneles de pared por extensión (ver Fig. 6.13)
1. Limpiar la superficie de las paredes (2), humedecer el material del panel con agua dos días antes de hormigonar.
2. Determinar la secuencia de trabajo. Los trabajos se deben realizar en uno o ambos lados de los paneles de pared según el diagrama de refuerzo.
3. Taladre orificios en incrementos de 0,5 a 0,6 m para instalar los anclajes “ciegos” o “pasantes” (3), (4) (refuerzo clase AIII con un diámetro de 10 a 12 mm). Instalar anclajes.
4. Instalar malla de refuerzo(5) de refuerzo de clase AIII con un diámetro de 6-10 mm, soldado con anclajes.
5. Instalar encofrado para hormigonar la superficie de los muros (6) o gunitar la superficie.
Arroz. 6.13. Esquema de refuerzo de paneles de pared por extensión:
a - externo por un lado;
b - interno en ambos lados;
1 - losa alveolar hueca; 2 - panel de pared; 3 - ancla “ciega”; 4 - ancla “pasante”; 5 - malla de refuerzo; 6 - extensión de hormigón
El refuerzo de los paneles de pared con varillas se realiza de forma similar.
Cuando se refuerza con tacos y tirantes, se colocan ranuras en los paneles de pared en incrementos de 0,3 a 0,5 m de altura (ver Fig. 6.14).
Después de instalar los elementos de refuerzo (2), (4), (5), (6), las ranuras se rellenan con hormigón ligero o mortero poroso. Se enluce la superficie o se instala una nueva capa de acabado.
El refuerzo de los paneles del piso se lleva a cabo en caso de gran desgaste físico y capacidad de carga insuficiente de las losas, o violación de la integridad del disco horizontal del piso.
Arroz. 6.14. Esquema de fijación de paneles de pared exteriores delaminados:
a - tacos; b - pernos de acoplamiento; c – varillas;
1 - panel de pared; 2 - clavija; 3 - hormigón ligero o solución porosa; 4 - perno de acoplamiento; 5 - lavadora; 6 - nuez; 7 - varillas; 8 - arandela-fijadora de alambre; 9 - malla soldada o tejida; 10 - mazo de cables; 11 - capa de acabado
Secuencia de refuerzo de losas de piso (Fig. 6.15)
1. Marcar el refuerzo de las losas de forjado (1).
2. Desmantelar las secciones de losas sobre los huecos para permitir el paso de las vigas I.
3. Instale vigas en I (2) en los huecos perforados.
4. Coloque la malla de refuerzo (3) a lo largo de la parte superior de las losas del piso, suelde la malla a las vigas en I.
5. Colocar una capa de hormigón de grano fino (4) compactado con regla vibratoria.
Arroz. 6.15. Refuerzo de losas alveolares de hormigón armado:
1 - losa de piso; 2 - Viga en I No. 16 a través de dos huecos; 3 - malla de refuerzo AI de 8 mm de diámetro con un paso de 150x150 mm; 4 - hormigón de grano fino clase B20
Refuerzo de losas nervadas. El recubrimiento se puede realizar suministrando elementos de descarga (ver Fig. 6.16).
En este caso, el trabajo comienza abriendo las uniones entre las losas y perforando agujeros para permitir el paso de tirantes con un ancho de costura pequeño. Luego se instalan los elementos de refuerzo (3-7) y se pintan con un compuesto protector.
Fortalecimiento de vigas de piso. Se realiza cuando existe un gran desgaste físico y una capacidad portante insuficiente de las vigas.
Secuencia de refuerzo de vigas de piso (Fig. 6.17)
1. Marcar el refuerzo de la viga de suelo (1).
2. Instale los elementos de refuerzo (3-8) en la posición de diseño, todas las conexiones están soldadas.
3. Poner en funcionamiento los espárragos (3) apretando las tuercas (4) al valor de diseño.
4. Pintar los elementos de refuerzo con un compuesto protector.
Arroz. 6.16. Refuerzo de losas nervadas de hormigón armado mediante el suministro de elementos de descarga:
1 - placa acanalada; 2 - vigas de hormigón armado; 3 - esquinas metalicas instalado en juntas despejadas entre losas (continuas); 4 - canal enrollado instalado sobre mortero de cemento y arena; 5 - placas de metal soldadas al canal; 6 - pernos de acoplamiento instalados en las costuras entre las placas (si el ancho de la costura es pequeño, se perforan agujeros); 7 - arandelas de tira soldadas a las esquinas; 8 - costuras rellenas con mortero de cemento y arena después de la puesta en funcionamiento de las vigas de descarga
Arroz. 6.17. Refuerzo de una viga de hormigón armado con sprengel recto:
1 - viga de piso; 2 - columnas del marco del edificio; 3 - montante de varilla de refuerzo con rosca; 4 - nuez; 5 - barra de refuerzo de clase A I; 6 - pieza de ángulo y placas metálicas para tensar el montante; 7 - pieza para sujetar la barra de refuerzo (5) al final de la viga; 8 - placa metálica para sujetar la pieza (7)
Arroz. 6.18. Fortalecimiento del hormigón armado. armadura de techo instalación de puffs:
1 - armadura reforzada; 2 - apriete de refuerzo pretensado con un diámetro de 25-40 mm de clase A III; 3 - lámina de soporte final; 4 - espaciador (placa de metal); 5 - abrazadera de acero de refuerzo; 6 - refuerzos de acero de refuerzo; 7 - acoplamientos tensores; 8 - abrazadera de cobertura de chapa y listones de conexión
Las armaduras se refuerzan cuando hay un desgaste físico significativo y signos de pérdida de estabilidad de los elementos de la armadura en forma de grietas y pestañas (ver Fig. 6.18).
Tecnología de refuerzo de cerchas con bocanadas.
1. Marcar el refuerzo de los elementos del truss (1).
2. Instalar los elementos de refuerzo (2-8) en la posición de diseño.
3. Tensar el tirante de acero de refuerzo (6) sobre la chapa de soporte (3) utilizando una llave dinamométrica.
4. Utilice abrazaderas (5) para aumentar la tensión al valor de diseño.
5. Al reforzar los tirantes, soldar las barras de refuerzo a las abrazaderas hembra de chapa y a las regletas de unión y ponerlas en funcionamiento mediante tensores (7).
6. Pintar los elementos de refuerzo con un compuesto protector.
La forma más común de fortalecer estructuras de hormigón armado es instalar un marco (chaqueta) de metal o de hormigón armado.
Se utiliza un clip de metal cuando hay un ligero desgaste físico y una capacidad de carga insuficiente, por regla general, para doblar elementos de hormigón armado (vigas, cerchas, etc.).
La ventaja de un soporte de metal es que ligero aumento el peso de la estructura reforzada, la capacidad del elemento reforzado para percibir grandes fuerzas de flexión.
La principal desventaja es el alto costo de los materiales y altos costos mano de obra.
Una carcasa de hormigón armado (chaqueta) protege el refuerzo y aumenta el área de la sección transversal del elemento reforzado. Se utiliza para daños importantes al material de estructuras de hormigón armado y corrosión de las armaduras. La jaula de hormigón armado se utiliza para elementos comprimidos que pueden soportar pequeñas fuerzas de flexión en entornos agresivos ( alta humedad, temperatura alta etc.) (ver cláusula 6.1.6).
La ventaja de una estructura de hormigón armado es la capacidad de operar la estructura reforzada en ambientes agresivos debido a la introducción de varios aditivos en la estructura de hormigón.
La principal desventaja es un aumento significativo del peso del elemento reforzado.
Antes de realizar los trabajos de refuerzo de la columna con carcasa de hormigón armado, se realiza un cálculo para determinar la capacidad de carga. columna de hormigón armado. Desarrollan un diseño para reforzar la columna, un esquema para reforzar la jaula y asignan una clase de hormigón y refuerzo. Están desarrollando tecnología para un dispositivo de clip.
Tecnología de jaulas de hormigón armado
1. Limpiar la superficie de la columna, humedecer el material de la columna con agua dos días antes de hormigonar.
2. Marcar el refuerzo de la columna.
3. Instalar jaulas de refuerzo, asegurar la verticalidad con abrazaderas, emparejar el refuerzo con las salidas del refuerzo de cimentación (si es necesario).
4. Instalar el encofrado, comprobar la verticalidad de la instalación.
5. El hormigón se coloca compactando capa por capa, con un espesor de capa de no más de 0,5 m.
La elección de uno u otro método para fortalecer las estructuras de los edificios depende de las especificaciones técnicas para la reconstrucción de un edificio o estructura, que incluyen cambios en las soluciones de planificación del espacio, cargas y condiciones de operación. Las principales razones para reforzar las estructuras de hormigón armado se dan en la tabla. 1, y formas de aumentar la capacidad de carga de las estructuras - en la tabla. 2.
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Razones para reforzar estructuras de hormigón armado. | ||||||||||
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Mayores cargas sobre ellos como resultado del reemplazo o fortalecimiento de estructuras superpuestas (reconstrucción de locales, ampliación de edificios) |
Modernización equipo tecnológico en un edificio en reconstrucción, cambio procesos tecnológicos |
Desgaste operativo (pérdida de capacidad de carga) |
Defectos estructurales y los resultantes del mal funcionamiento de la estructura. |
Daños accidentales (durante el desmontaje y la instalación) |
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Mesa 1. Las principales razones para reforzar las estructuras de hormigón armado.
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Formas de aumentar la capacidad de carga |
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Sin cambiar su estado de estrés o diagrama de diseño |
Con un cambio en el estado tensional o diseño estructural de estructuras. |
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Hormigón armado, estructuras metálicas, camisas de hormigón armado, ampliaciones. |
Puntales pretensados; vigas metálicas apoyadas sobre pilotes voladizos; |
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bastidores; puntales; truss horizontal y apriete combinado
Mesa 2. Formas de aumentar la capacidad de carga de las estructuras.
Una de las formas más efectivas de fortalecer columnas de hormigón armado es instalar marcos metálicos y de hormigón armado. En elementos de flexión, los clips se utilizan cuando existe una corrosión importante de la armadura.
Una estructura de hormigón armado consta de armadura y una fina capa de hormigón que recubre el elemento reforzado por los cuatro lados (vigas, travesaños, columnas). Mayoría tipo simple
Son jaulas de hormigón armado con armadura longitudinal y transversal convencional sin conexión de la armadura de la jaula con la armadura de la columna armada. Con este método de refuerzo, es importante asegurarse de que el hormigón “viejo” y el “nuevo” trabajen juntos, lo que se consigue limpiando a fondo la superficie del hormigón de la estructura reforzada con una máquina de chorro de arena, haciendo muescas o tratándola con cepillos metálicos. , así como lavado a presión inmediatamente antes del hormigonado. Para aumentar la adherencia y protección del hormigón y las armaduras en condiciones de funcionamiento agresivas, se recomienda el uso de hormigón polímero.
El espesor del revestimiento de la columna se determina mediante cálculos y requisitos de diseño (diámetro del refuerzo longitudinal y transversal, tamaño de la capa protectora, etc.). Como regla general, no supera los 300 mm. El área de trabajo del refuerzo longitudinal también se determina mediante cálculo. En amplificación local
la jaula se extiende más allá del área dañada en una longitud no menor que la longitud del anclaje del refuerzo, así como no menos del doble del ancho del borde mayor de la columna, pero no menos de 400 mm. Para mejorar la adherencia del hormigón "nuevo" y "viejo", se recomienda utilizar un revestimiento adhesivo fabricado a partir de materiales poliméricos.
El refuerzo longitudinal adicional se suelda al existente mediante pantalones cortos de conexión que, para evitar quemaduras, están hechos de refuerzo de clase A-I con un diámetro de 10-16 mm y se colocan a una distancia entre sí de al menos 20 diámetros de el refuerzo longitudinal en forma de tablero de ajedrez.
Si es imposible crear un marco cerrado, por ejemplo, cuando una columna está adyacente a una pared, se recomienda instalar "camisas", carcasas de hormigón que no están cerradas por un lado. Con este método de refuerzo, es necesario asegurar un anclaje confiable del refuerzo transversal en los extremos de la sección transversal de las “camisas”. En columnas esto se realiza soldando abrazaderas al refuerzo existente.
Al reforzar áreas dañadas locales con chaquetas, así como al reforzar con clips, se deben extender a las partes no dañadas de la estructura en una longitud de al menos 500 mm, así como al menos la longitud del anclaje del refuerzo longitudinal. al menos el ancho del borde del elemento o su diámetro, y al menos cinco veces el espesor de la pared de la “chaqueta”.
La eficacia de incluir una estructura metálica en el funcionamiento de una columna depende de la estanqueidad de las esquinas al cuerpo de la columna y del pretensado de las tiras transversales. Para garantizar un ajuste perfecto de las esquinas, la superficie del hormigón a lo largo de los bordes de las columnas se nivela cuidadosamente quitando las irregularidades y calafateando con mortero de cemento. El pretensado de los listones de unión se realiza térmicamente. Para ello, las tiras se sueldan por un lado a las esquinas del marco, luego se calientan con un quemador de gas a 100-120°C y, mientras se calienta, se suelda el segundo extremo de las tiras. El cierre de las lamas se realiza simétricamente desde la altura media de la columna del cinturón. Cuando los tablones se enfrían, las secciones transversales de la columna se comprimen, lo que aumenta la capacidad de carga.
El marco de metal consta de postes de perfil angular, listones de conexión y almohadillas de soporte (Fig. 1).
Arroz. 1. Refuerzo de la columna con estructura metálica:
1 - superposición; 2 - columna reforzada; 3 - clip;
4 - ángulo con respecto al i-rack; 5 - tiras transversales; 6 - barras de soporte
Un medio eficaz para reforzar las columnas exteriores es la instalación de puntales metálicos pretensados. Los arriostramientos de una o dos caras son jaulas metálicas con puntales pretensados ubicados en uno o ambos lados de las columnas. Los primeros se utilizan para aumentar la capacidad de carga de columnas comprimidas excéntricamente con excentricidades grandes y pequeñas, los segundos, para columnas comprimidas central y excéntricamente.
Los puntales unidireccionales pretensados constan de dos esquinas unidas entre sí mediante tiras metálicas. En las zonas superior e inferior de los espaciadores se sueldan tiras especiales con un espesor de al menos 15 mm, que transfieren la carga a las esquinas de empuje y tienen un área de sección transversal igual a la sección transversal de los espaciadores. Las tablas se instalan de tal manera que sobresalgan de los extremos de las esquinas de los espaciadores entre 100 y 120 mm y están provistas de dos orificios para los pernos de acoplamiento. Las esquinas de tope deben instalarse de modo que sus bordes interiores coincidan con el borde exterior de las columnas. Para hacer esto, se corta la capa protectora de hormigón en las zonas superior e inferior de la columna y se instalan esquinas de empuje estrictamente horizontales sobre el mortero de cemento. Antes de instalar los espaciadores en la posición de diseño, se hace un corte en las pestañas laterales de las esquinas en la mitad de su altura y se doblan ligeramente. El debilitamiento de la sección transversal de las esquinas en el lugar del corte se compensa soldando tiras adicionales, que proporcionan orificios para los tirantes.
El pretensado de los espaciadores se crea dándoles una posición vertical apretando las tuercas de los pernos tensores. En este caso, es necesario asegurar el perfecto ajuste de las esquinas al cuerpo de la columna, así como su trabajo conjunto, combinando los espaciadores soldando tiras metálicas a los mismos. El paso de las tablas se considera igual al tamaño mínimo de la sección de la columna. Después de soldar las tiras, se retiran los pernos de montaje y las secciones debilitadas de los puntales se refuerzan con placas de metal adicionales.
Para incluir efectivamente los espaciadores en el trabajo, es suficiente crear en ellos una tensión preliminar del orden de 40-70 MPa, que está garantizada por el alargamiento calculado al enderezar las esquinas.
Construcción: aumentar la sección transversal de las estructuras que se refuerzan desde arriba, desde abajo y desde los lados con una capa de hormigón armado monolítico (viga, travesaño, columna, paredes, losa de piso).
El refuerzo de columnas con hormigón (Fig.2) se realiza en la siguiente secuencia:
Arroz. 2. Refuerzo de la columna con hormigón: 1 - columna existente;
2 - “camisa” de hormigón armado
El cálculo determina el número y diámetro de las armaduras de trabajo y las abrazaderas o armaduras en espiral. El nuevo refuerzo está conectado al anterior;
Se instala el encofrado y se realiza el hormigonado. Para una mejor adherencia del hormigón viejo y recién colocado, la superficie de la columna se limpia a fondo, se hace muescas y se lava con agua a presión. El espesor mínimo de la “chaqueta” debe ser suficiente para acomodar el refuerzo y la capa protectora (50 mm), y cuando se proyecta hormigón, 30 mm.
Al reforzar estructuras de hormigón armado, se llevan a cabo una serie de procesos tecnológicos: preparar la superficie de la estructura reforzada, instalar armaduras y encofrados, colocar y compactar la mezcla de hormigón, mantener el hormigón durante el período para lograr la resistencia requerida y desmantelar el encofrado. . La superficie de la estructura reforzada está preparada para garantizar una adhesión fiable de la capa de refuerzo de hormigón a ella. En este caso, siguientes operaciones: eliminar la superficie de la capa protectora y eliminar las delaminaciones del hormigón; limpiar el refuerzo de la corrosión superficial; soplando con aire comprimido y humedeciendo la superficie. La eliminación de la capa protectora del hormigón y la eliminación de sus delaminaciones se realiza mediante herramientas mecanizadas (martillos eléctricos para unir IE-4207 e IE-4210, martillos cinceladores IP-4119, EP-1027, EP-1056, etc.).
Se recomienda limpiar los accesorios del óxido mediante un tratamiento con chorro de agua, utilizando equipos de hormigón proyectado y, como mezcla de trabajo, arena de cuarzo o una mezcla de arena y grava con un contenido de humedad de hasta el 6%. Cuando se procesa con chorro de agua, se observa la relación de presión. aire comprimido(en el receptor del compresor) y agua suministrada a la boquilla 4: 0,5. Para limpiar el refuerzo del óxido al reforzar estructuras en condiciones de hacinamiento, es eficaz utilizar una máquina de chorro de arena de pequeño tamaño con una pistola de vacío que funcione según el principio de eyección. Para pequeños volúmenes de trabajo, se utilizan cepillos metálicos angulares neumáticos IP-2104 para limpiar los accesorios del óxido (peso del cepillo 4 kg, presión del aire comprimido en el sistema neumático 0,6 MPa).
Lo más recomendable es colocar la mezcla de hormigón al reforzar estructuras de hormigón utilizando instalaciones para pulverización neumática de hormigón: con un espesor de capa de refuerzo de hasta 80 mm - hormigón proyectado con pistola de cemento; cuando el espesor de la capa de refuerzo para estructuras masivas es de hasta 250 mm y su superficie total es de al menos 10-15 m 2, con hormigón proyectado utilizando máquinas de jeringa para hormigón. Una característica especial de estas instalaciones es el suministro de mezcla de hormigón seco a través de mangueras mediante aire comprimido, que se mezcla con agua a la salida de la boquilla final. La mezcla de hormigón sale de la boquilla a una velocidad de 50-70 m/s y forma una capa densa en la superficie. Las máquinas realizan cuatro procesos simultáneamente: transportar la mezcla de hormigón al lugar de colocación, mezclarla con agua, pulverizar y compactar. Al utilizar estas instalaciones, se elimina por completo el trabajo de encofrado, se reducen significativamente los costes laborales y el tiempo de trabajo, lo que es especialmente importante durante la reconstrucción. El hormigón proyectado tiene mayor resistencia y adherencia, además proporciona mayores funciones protectoras y mejora el rendimiento de las estructuras en comparación con el hormigón convencional.
Para estructuras de hormigón proyectado en condiciones de hacinamiento, es eficaz utilizar la pistola de cemento SB-117 y, para aplicar hormigón proyectado, las unidades SB-67 y SB-68. El espesor de la capa de hormigón proyectado aplicada a la vez es de 50 a 70 mm, la distancia entre la boquilla y la superficie del hormigón es de 1 a 1,2 m. Para realizar trabajos de hormigón proyectado, las máquinas de jeringa de hormigón y las pistolas de cemento están equipadas con un compresor móvil. con una presión de trabajo de 0,9 y 0,6 MPa (para SB-117), depósito de agua, andamios móviles o elevadores autohidráulicos para trabajos en altura. Las mezclas de hormigón seco se suministran de forma centralizada: para volúmenes de trabajo de hasta 2,5 m 3 - en sacos, para grandes volúmenes de trabajo - en contenedores especializados.
A medida que aumenta la carga sobre las consolas de las columnas, se refuerzan con tirantes horizontales o inclinados (Fig. 3).
Arroz. 3. Refuerzo de consolas con cordones:
1 - consola reforzada; 2 - elementos de soporte; 3 - topes de esquina; 4 - hebras;
5 - anclas; 6 - paradas de canales
El pretensado se crea atornillando tuercas o apretando abrazaderas. También utilizan la descarga de consolas mediante soportes metálicos adicionales o soportes especiales en forma de canales (esquinas), que se fijan a la columna mediante bridas pretensadas.
FORTALECIMIENTO DE ESTRUCTURAS DE VIGAS
Con cargas adicionales sobre vigas y vigas, a menudo surge la necesidad de reforzarlas en su conjunto o con elementos y conjuntos individuales. Mayoría formas efectivas las ganancias se muestran en la Fig. 1, 2.
El refuerzo consta de dos cadenas idénticas (varillas articuladas) a ambos lados de la estructura, dispositivos de anclaje en la zona superior sobre soportes, colgantes redondos de acero o bastidores de perfil metálico ubicados en los lugares donde se doblan las ramas de las cadenas.
Las ramas suelen estar hechas de esquinas, cuyas bridas verticales se cortan en los lugares donde se doblan las cadenas, así como de barras de refuerzo con un diámetro de hasta 36 mm o cuerdas hechas de alambre de alta resistencia. Los anclajes están hechos de chapa o perfil de acero. Los elementos de refuerzo son de las clases A-I, A-P, A-III, K7, K19, estructuras metálicas fabricadas con aceros VStZsp, VStZps y VStZkp. El pretensado del sistema bisagra-varilla se realiza apretando las tuercas con una llave o un gato.
Arroz. 1. Métodos para fortalecer las armaduras de revestimiento metálico:
a) cadenas de bisagras pretensadas apretando las tuercas;
b) refuerzo de nodos de celosía con abrazaderas metálicas de chapa de acero u hormigón armado;
c) apriete de armaduras desde ángulos o vigas en I y ángulos;
1 - refuerzo de un solo nivel dentro de la altura de las granjas; 2 - lo mismo debajo del cinturón del truss; 3 - cadenas de varillas articuladas; 4 - hebras horizontales; 5 - abrazaderas de refuerzo; 6 - hormigón;
7 - armadura; 8 - dispositivo de soporte; 9 - espaciador; 10 - tornillos tensores
Arroz. 2. Métodos para reforzar las vigas del techo:
a) mediante la colocación de bastidores de descarga, marcos, puntales, etc.:
1 - viga reforzada; 2 - soporte adicional; 3 - elemento de soporte de canal;
4 - cuñas metálicas para poner en funcionamiento el soporte;
6) ampliación de hormigón armado:
1 - viga reforzada; 2 - ampliación de hormigón armado; 3 - refuerzo de refuerzo longitudinal; 4 - pantalones cortos de refuerzo; 5 - refuerzo de vigas expuestas (en incrementos de 1 m);
c) instalación de una jaula de hormigón armado:
1 - viga reforzada; 2 - losas de hormigón armado; 3 - estructura de hormigón armado; 4 - superficie de la viga preparada para el hormigonado (limpieza, entallado, lavado con agua);
5 - agujeros perforados en las alas de las losas para la colocación de hormigón
El refuerzo de las cuerdas de celosía comprimidas se realiza instalando clips metálicos de chapa o perfil metálico. El refuerzo del cinturón inferior se realiza con puffs pretensados. Las partes de soporte de los dispositivos de sujeción de anclajes están hechas de placas de 10 a 24 mm de espesor, reforzadas con nervaduras. Para permitir que los tirantes entren en funcionamiento en las granjas, es necesario crear en ellos una tensión preliminar de aproximadamente 15-20 MPa. Los dispositivos de anclaje deben ajustarse firmemente a las partes sustentantes de las cerchas, para lo cual en algunos casos se coloca una capa de mortero de cemento grado 25 entre las placas sustentantes y el concreto.
Los tirantes de las cerchas estiradas se refuerzan con tirantes pretensados, que se fijan a los nodos de las cerchas mediante soldadura a piezas perfiladas o esquinas de soporte. Las secciones finales de las bocanadas están equipadas con cortos roscados, y el diámetro de los cortos debe exceder el diámetro de las bocanadas en al menos 4 mm.
Los clips metálicos de los elementos comprimidos de las cerchas se ponen en funcionamiento debido a las fuerzas de expansión que surgen cuando se aplica una carga adicional a la cercha. Si es necesario descargar elementos de celosía comprimidos, se utilizan puntales pretensados de un lado o de dos lados. Los espaciadores se apoyan en jaulas especiales de chapa de acero instaladas en los nodos del truss.
Para fortalecer las vigas de las vigas, se recomiendan tirantes hechos de esquinas o vigas en I y esquinas. El pretensado de la armadura es necesario para una inclusión confiable de la armadura en el funcionamiento de la viga. La armadura incluye dos ángulos laterales, que se fijan a cajas de anclaje instaladas sobre mortero de cemento en los extremos de la viga (Fig. 3). El pretensado de la armadura se realiza apretando mutuamente las esquinas horizontales del cordón inferior mediante pernos especiales.
Arroz. 3. Refuerzo de la viga con sprengel pretensado desde las esquinas:
I - elemento reforzado; 2 - varilla inclinada; 3 - esquina del cinturón inferior; 4 - almohadillas de compensación; 5 - perchas de montaje; 6 - hebra horizontal de sprengel
La parte horizontal inferior de la granja puede estar hecha de una viga en I o un canal. En este caso, el pretensado de la granja se lleva a cabo alejando la viga en I de la viga mediante tornillos tensores, y primero se aprietan simultáneamente los tornillos en los lugares donde se doblan los cordones y luego el perno del medio. Después de apretarlos, los pernos se sueldan al cordón inferior de la armadura para evitar que se desenrollen.
El pretensado también se puede realizar mediante gatos hidráulicos suspendidos de la cercha en los puntos de flexión de los cordones.
La fijación del pretensado se realiza rellenando el espacio entre el cordón inferior de la viga y la viga en I con mortero de cemento o revestimientos especiales hechos de piezas de fleje de acero.
Después del refuerzo, todas las piezas metálicas se pintan con barniz protector o esmalte.
La secuencia de refuerzo de estructuras de hormigón armado se muestra en la Fig. 4.
Arroz. 4. Secuencia de refuerzo de estructuras de hormigón armado.
Refuerzo de cerchas de hormigón armado ubicadas en en condición de emergencia, se lleva a cabo descargándolos y transfiriendo fuerzas a cerchas de acero adicionales instaladas en ambos lados de la cercha de emergencia mediante vigas de montaje (cabrestantes, bloques).
La carga se transfiere de las losas de revestimiento a las cerchas instaladas mediante un acuñamiento uniforme, que elimina los espacios entre los postes de soporte de las cerchas instaladas y las nervaduras longitudinales de las losas de revestimiento. El acuñamiento se realiza simultáneamente a lo largo de ambas granjas desde el centro hasta los bordes. A continuación, se forman espacios entre las losas de cobertura y la granja de emergencia.
FORTALECIMIENTO DE ESTRUCTURAS DE PLACAS
Las losas de superposición monolíticas se pueden reforzar mediante el método de extensión, es decir. hormigonar una losa adicional de hormigón armado encima de la existente, así como colocar soportes adicionales en forma de hormigón armado monolítico o vigas metálicas.
Las losas alveolares prefabricadas de hormigón se pueden reforzar mediante huecos. Desde arriba, en la zona donde se ubica el canal, se rompe un estante y se instala un marco de refuerzo. Luego se rellena el canal con hormigón plástico sobre piedra triturada fina y se calcula la losa teniendo en cuenta el refuerzo adicional (Fig. 10).
Arroz. 10. Refuerzo de losas prefabricadas alveolares:
I - losa armada; 2 - soporte; 3 - jaula de refuerzo adicional;
4 - refuerzo de hormigón
Al reforzar únicamente la parte portante de la losa, los marcos se ubican en parte de su luz, y si es necesario reforzar en los tramos normales e inclinados, en toda la longitud de la losa.
Se recomienda realizar el refuerzo de las partes portantes de losas alveolares cuando su superficie de apoyo sea insuficiente según los siguientes esquemas:
Para soportes extremos - mediante instalación en canales jaulas de refuerzo con su retirada más allá de los extremos de las losas hasta la longitud requerida, posterior instalación de marcos verticales paralelos a los extremos de las losas, hormigonado de la viga de anclaje y secciones de soporte de los huecos de las losas;
Para soportes intermedios - instalando común marcos verticales en orificios preperforados en zonas de apoyo, losas adyacentes y posterior hormigonado de canales con refuerzo adicional instalado. En este caso las losas funcionan como estructuras continuas.
Las nervaduras longitudinales de las losas nervadas prefabricadas de hormigón armado se refuerzan añadiendo soportes metálicos adicionales que reducen la luz de las nervaduras, vigas metálicas adicionales, que se incluyen en la obra mediante una cuña; estructuras armadas.
Una forma eficaz de reforzar las nervaduras longitudinales de las losas a lo largo de secciones normales es instalar jaulas de refuerzo adicionales en las uniones entre las losas y hormigonar las uniones.
Es posible construir nervaduras longitudinales con refuerzo adicional asegurando su conexión con el refuerzo de trabajo existente.
Si es imposible fabricar hormigón para reforzar las losas apoyadas a lo largo del contorno, se recomienda colocar una granja espacial pretensada debajo de las losas (Fig.11), que consta de dos granjas planas que se cruzan entre sí al mismo nivel, la superior. cuyos cordones están ajustados al plano inferior de la losa, y los inferiores Las correas están pretensadas mecánica o termomecánicamente.
Durante el funcionamiento, el sprengel debe protegerse de la corrosión y, si es necesario, cubrirse con un falso techo.
Arroz. 11. Refuerzo de una losa prefabricada apoyada a lo largo del contorno,
armadura espacial:
1 - placa reforzada; 2 - elemento del contorno de soporte; 3 - armadura espacial;
4 - cinturón superior; 5 - cinturón inferior; 6 - rejillas intermedias; 7 - pilar central;
8 - pernos para colgar el sprengel; 9 - recorridos de transferencia
Para fortalecer el soporte de losas prefabricadas de piso y techo sobre vigas transversales y estructuras de construcción, se recomienda colocar mesas metálicas desde las esquinas debajo de los soportes, asegurándolas con bridas o clips a estructuras adyacentes o al cordón superior de vigas transversales y estructuras de vigas (Fig. 12, 13).
Arroz. 12. Opciones para organizar mesas de soporte si están disponibles
partes incrustadas:
1 - travesaño; 2 - plato; 3 - parte incrustada en el travesaño; mesa de 4 soportes
Arroz. 13. Refuerzo del soporte de las losas:
1 - travesaño; 2 - plato; 3 - fijación del tirante a la placa; 4 - varilla inclinada; 5 - mesa de empuje; 6 - refuerzos; 7 - abrazaderas; 8 - esquina "de la mesa de soporte
INSTALACIÓN DE PIEZAS REALIZADAS ADICIONALES Y JUNTAS DE REFUERZO
A menudo es necesario instalar piezas integradas adicionales o restaurar las que se perdieron durante la fabricación de estructuras.
En este caso, es necesario distinguir entre piezas estructurales empotradas a las que no se transfieren grandes cargas, y aquellas que perciben importantes momentos flectores y fuerzas de desgarro.
El primer grupo incluye piezas empotradas para la fijación de elementos que se instalan sobre estructuras portantes (revestimiento de losas sobre vigas y cerchas, vigas y cerchas sobre columnas, muros autoportantes y paneles de pared a columnas, etc.). Estas piezas incrustadas experimentan fuerzas de compresión o de corte leve y se fijan fácilmente mediante una abrazadera metálica especial.
Por ejemplo, para fijar una hoja de metal de soporte en la superficie de un elemento de hormigón armado (Fig. 14), basta con cortar la capa protectora de dos barras de refuerzo de esquina, soldarles pantalones cortos redondos o nervaduras de tira de acero. y para este último, una hoja (esquina) de una nueva pieza incrustada.
Arroz. 14. Instalación de piezas en el plano superior:
I - zona de hormigón desconchado; 2 - forro corto hecho de varilla redonda;
3 - soldaduras; 4 - parte empotrada adicional; 5 esquinas
refuerzo de elementos; 6 - varillas transversales del marco
Si es necesario, haga que la parte empotrada quede a ras de la superficie de hormigón en capa protectora Se corta una ranura, cuyo ancho excede el ancho de la parte incrustada en 10-20 mm, y la profundidad excede el espesor de la placa en 5-10 mm. La placa se presiona contra el fresco mortero de cemento y está soldado mediante forros cortos al refuerzo de trabajo del marco.
Un método que requiere menos mano de obra para instalar piezas estructurales empotradas mediante abrazaderas metálicas (Fig. 15), aunque requiere más consumo de acero. Estas piezas empotradas se fabrican in situ a partir de elementos prefabricados y montados.
Fig. 15. Instalación de piezas mediante abrazaderas:
1 - tiras laterales de la abrazadera; 2 - correa frontal de la abrazadera; 3 - soldaduras; 4 - perno de acoplamiento; 5 - refuerzos; 6 - orificio en la pared de la viga para pasar hormigón prefabricado
En la construcción de uniones rígidas entre travesaños y columnas, así como en caso de defectos en las salidas de la armadura (desalineación, reducción de diámetro y cantidad de armadura), se recomiendan abrazaderas hembra, cuyo área sea igual al diseño. sección transversal de la junta. Durante la reconstrucción, a menudo es necesario anclar refuerzos adicionales o instalar nuevas piezas empotradas en una estructura de hormigón armado existente. En estos casos, se recomienda perforar agujeros en el hormigón con un perforador a una profundidad de al menos 20 diámetros de refuerzo e incrustar el refuerzo en ellos. pegamento epoxi o mediante vibrocalafateo con una mezcla de cemento rígido. Con adhesivo epoxi se pueden unir refuerzos de perfil lisos y periódicos a los planos horizontal y vertical del hormigón, así como al plano inferior situado en un ángulo de 45° con respecto a la horizontal. Está permitido fijar las armaduras con mortero de cemento solo en el plano horizontal del hormigón. Se suelda una arandela al ancla en el extremo corto y el pozo se calafatea con mortero de cemento utilizando un compactador de vibración especial. El anclaje de las varillas en el cuerpo de hormigón se realiza a una distancia de al menos 5 diámetros entre sí y a la misma distancia del borde del hormigón.