Итак, мы выяснили что самое важное в строительстве - это усиление конструкций. Оно необходимо для того, чтобы увеличить срок эксплуатации здания или жилого дома, обеспечить безопасность населения, уменьшить затраты на реконструкцию, а также дать уверенность жильцам в завтрашнем дне.
Усилив конструкцию, мы даем гарантию, что объект устойчив к внешним факторам и будет прочно стоять на земле, это в свою очередь обеспечит надежность при многолетней эксплуатации и даст уверенность владельцам этого здания, в том, что различного рода мелкие аварии не повредят каркас строения. Из этого становится понятно, что усиление конструкций, разного рода сооружений, представляет сложнейшую цепочку взаимосвязанных действий совершенно различных специалистов, которая направлена на подбор оптимального сочетания методов усиления.
Многолетний опыт, накопленный в процессе работы, позволяет нам использовать различные варианты усиления конструкций, подбирая самый оптимальный способ для каждого объекта.
1. П. П. Польской, Д. Р. Маилян «Композитные материалы — как основа эффективности в строительстве и реконструкции зданий и сооружений»: Эл. журнал «Инженерный вестник дона», № 4,Ростов-на-дону, 2012.
2. Хишмах Мерват, Польской П. П., Михуб Ахмад К вопросу о деформативности балок из тяжелого бетона, армированных стеклопластиковой и комбинированной арматурой //Эл.журнал «Инженерный вестник Дона». 2012. № 4.С.163−166.
3. СП63.13 330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52−01−2003.М.:ФАУ"ФЦС", 2012.С.155.
4. ГОСТ 10 180–90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.-Введ.1991;01−01.-М.:Изд-во стандартов, 1990. с.36
5. ГОСТ 12 004;81: Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение. -Введ.01.07.1983.-М.:Изд-во стандартов, 1981.
6. ГОСТ 25.601−80 «Методы механических испытаний композиционных материалов с полимерной матрицей (композитов) Метод испытания плоских образцов на растяжение при нормальной, повышенной и пониженной температурах».
7. Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами. Под руководством д.т.н., проф. В. А. Клевцова. — М.: НИИЖБ, 2006 — 48с.
8. ГОСТ 8829–94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний загружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости. — Взамен ГОСТ 8829–85;введ. 01.01.1998. -М.: Госстрой России ГУП ЦПП, 1997 — 33с.
9. Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures. ACI 440.2R-02. American Concrete Institute.
10. Guide for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening concrete tructures. ACI 440.2R-08. American Concrete Institute.
11. Eurocode 2: Design of concrete structures — Part 1−1: General rules and rules for buildings, 2004.
2. Задача. Выполнить расчет на усиление ленточного фундамента.
Исходные данные: Ширина существующего ленточного фундамента b=180 см, расчетное сопротивление грунта R=2,5 кг/см2, шаг траверс 1,0 м, высота фундамента Н=1500 мм, арматура класса А400. После усиления фундамент должен воспринимать нагрузку F = 1100 кН/м.
Расчет. Поскольку фундамент ленточный, рассчитываем участок фундамента длиной l = 100 см.
Требуемая ширина подошвы фундамента равна:
b1 = F/(l∙R) = 11000/(100∙2) = 440 см.
Ширина полос обетонировки d фундамента с каждой стороны:
d = 0,5(b1 – b) = 0,5(440 – 180) = 130 см.
Нагрузка, воспринимаемая фундаментом от реактивного давления грунта sгр = Rгр= 2,5 кг/см2 на ширину d = 130 cм и длину l = 100 см, равную шагу траверс, равна:
Fd = sгр∙d∙l = 2,5 ∙ 130 ∙ 100 = 32500 кг = 32,5 кН.
Эта нагрузка будет восприниматься каждой консолью траверсы и вызывать в ней изгибающий момент:
Md = Fd∙l1 = 32500∙95 = 30,875 кНм,
где l1 = (b1 – δ)/2 = (440 – 250)/2 = 95 мм.
Принимаем сечение траверсы из двух швеллеров. Требуемый момент сопротивления Wтр равен:
Wтр = Md/R = 308750/2350 = 131 см3,
где R — расчетное сопротивление стали ВСт3пс, принятое по СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».
Принимаем по приложению 5 траверсу из двух швеллеров № 14:
2Wx = 2∙70,2 = 140,4>131 см3.
Новые полосы фундамента шириной d работают как неразрезные железобетонные балки. Они воспринимают реактивное давление на грунт и опираются сверху в траверсы.
Расчетный момент в этих балках равен:
M = qгр∙l2/12 = 325∙1002/12 = 41700 кгсм = 271 кНм,
где qгр = sгр∙d = 2,5∙130 = 325 кг/см, l –шаг траверс.
Задаем высоту фундамента 50 см и защитный слой бетона до рабочей арматуры 70 мм, арматуру A400.
Имеем рабочую высоту сечения балок ho= 50 – 7 – 0,5 = 42,5 см.
Требуемое сечение арматуры класса A400 при Rs = 3750 кг/см2 (по СНиП 2.03.01-84*):
Аs = M / 0,8 ho∙Rs = 271000/0,8∙42∙3750 = 2,12 см2.