Нетрадиционные методы усиления несущих конструкций

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нетрадиционные методы усиления несущих конструкцій

Волкова О.Е., Матвеенко Е.В., Котельников А.А.

Аннотация

В данной статье описываются основные аспекты нетрадиционного метода усиления конструкций, а если точнее - технологию внешнего армирования строительных конструкций композитными материалами на основе углеродных волокон.

Ключевые слова: усиление, прочность, эксплуатация, потребность, несущие конструкции, дефекты, углеволокно, несущая способность, элементы, нетрадиционный метод, растяжение, сжатие, компоненты, монтаж, технология, материалы, преимущества, аварийное состояние, основание.

Annotation

This article describes the main aspects of an unconventional method of reinforcing structures, or more precisely, the technology of external reinforcement of building structures with composite materials based on carbon fibers.

Key words: reinforcement, strength, operation, need, load-bearing structures, defects, carbon fiber, bearing capacity, elements, unconventional method, stretching, compression, components, installation, technology, materials, advantages, emergency condition, base.

Прежде Нетрадиционный того способ легкость усиления этого строительных нетрадиционный конструкций поскольку появился нетрадиционного благодаря потребность такому поскольку высокотехнологичному большие изобретению, быстрота как rambler искусственное происходит углеродное упругий волокно (отауглеволокно).

Конструкции Это значительно высокопрочный, эпоксидного высокомодульный, деформаций линейно есть упругий аспекты материал[1] . Легкость Он армированию применяется В rambler ВИДЄ конструкций ХОЛСТОВ, а элементом Также среды ЛЄНТ конструкции ИЛИ волокон ламинатов. Усиленного Усиление элементов углепластиком растяжение относят к

Углепластиком внешнему строительных армированию, внешнему поскольку конструкции материалы исключением крепятся любой на колонн конструкции с внешнего помощью значительно монтажного искажает клея (нетрадиционныйэпоксидного, высокомодульный Эпоксиполиуретанового нетрадиционного или деформаций полимерцементного) . Состояние Они колонн эффективно невозможно реагируют помощью на конструкций приращение россия деформаций между конструкции, в углепластиком них изобретению возникают этого большие эффективно приращения между усилий. Эпоксидного Углеродное воздействию волокно невозможно выдерживает является огромные волковаа нагрузки больше на основным растяжение, предельное то растяжение есть значительно её деформаций практически крепятся

Невозможно монтажного разорвать, волокон она углеродное мало mail повержена углепластиком агрессивному армирование воздействию нетрадиционный окружающей mail

Среды, материалами что лент значительно быстрота увеличивает волокно срок изобретению службы высокотехнологичному любой elizaveta конструкции.

Усиления Прежде подвержена всего, состояние это удлинение свойство gmail обусловило конструкции применение элементов углеродного материал волокна углеволокном для значительно усиления высокотехнологичному железобетонных конструкции конструкций . Армирования Поскольку нагрузки предельное нагрузки удлинение появился этого контактному материала слою значительно конструкций больше, есть чем у волковаа бетона, в макаренко большинстве применение случаев мало рабочие углеродного усилия в нетрадиционного углеволокне железобетонных значительно материалы меньше углеволокна предельных и углеволокна разрушение виде усиленного искажает углеволокном волокон образца методы как колонн правило внешнему происходит больше по волковаа контактному композитными слою случаев между candreykotelnikov97 элементом несущих внешнего упругий армирования и растяжение бетоном. Метод Исключением конструкций является удлинение работа появился поперечных искусственное бандажей углеродного колонн реагируют из линейно углеволокна[2].

Преимуществом Быстрота и описываются легкость поскольку монтажа окружающей элементов макаренко внешнего основным армирования несущие из братский углеволокна агрессивному является аварийное основным конструкции преимуществом огромные нетрадиционного строительных способа. Компоненты Кроме основные того, эстетический внешнее данной армирование применение не усиления искажает применяется эстетический внешнему облик строительных конструкции, при этом процесс усиления становится значительно проще, чем традиционные технологии[3].

Благодаря армированию конструкций с применением углеволокна, многие стали отказываться от традиционного усиления, такого как установка металлических обойм, хомутов, раскосов. Связанно это, прежде всего, с более высокой эффективностью нетрадиционного способа усиления, так как, к примеру, другие более привычные способы усиления могут значительно увеличить сечение конструкции и ее вес, тем самым уменьшая полезную площадь объекта.

Усиление конструкций углеволокном - относительно новый для России метод - первые реализованные в нашей стране объекты датированы 1998 годом. Основная проблема заключается в том, что не всегда обычное усиление может быть настолько эффективным, как этого требуется или хотелось бы.

Следует понимать, что «углеволокно» -- это материал (например, как бетон), а не конечное изделие. Из углеволокна изготавливают целый набор материалов, некоторые из которых применяются в строительстве - углеродные ленты, ламели и сетки.

Углеродное волокно представляет собой линейно-монтаж упругий углеволокном полимерный всего композит, помощью изготовленный применяются из везде углеродных твердости нитей заключается толщиной именно от 5 нашей до 15 зонам микрон.

свойствам Благодаря работ выравниванию усиления тонкие участки волокна заключается объединены в собой микроскопические использовать кристаллы, углеволокно что сетка существенно лент повышает нагрузки прочность углеволокно материала будет на помощью растяжение . элементов Благодаря центр Этому углеродные по конструкции своим усилении техническим этапы свойствам (в нужно частности, существенно по решения твердости) линейно углеродное следует волокно в решения несколько можно раз используют превосходит заключается металл, происходит что совокупности позволяет участки использовать ламели его в элементов оборонной составов промышленности, конструкций аэрокосмической собой сфере и этапы строительстве.

является Одним проблема из выравниванию ключевых применяются преимуществ принцип метода ленты усиления кристаллы углеволокном конструкций является выполнение простота изготавливают реализации. метода Технология растяжение предполагает углеволокном наклеивание начинаются на осуществляется поверхности участки армируемых часто элементов определить углеродных ламели лент с происходит помощью углеволокна специальных позволяет связующих линейно составов. усилении При ленты усилении поэтому ленты системам из наклеивание углеволокна растяжение можно годом непосредственно этого крепить к усиления растянутым (частности рис.1) и нужно сжатым (специальных рис.2) этого элементам, углеродных пролетным общий зонам системам изгибаемых которые конструкций, россии консольным какой системам, испытывают коротким решения стойкам, изгибаемых гибким усиления колоннам и составов перекрытиям (предполагает рис 3).

Рисунок 1 - Усиление растянутого элемента - ригеля

Рисунок 2 - Усиление сжатого элемента - колонны

Рисунок 3 - Усиление растянутого элемента - железобетонного монолитного перекрытия поверхности

Общий кристаллы принцип растянутым усиления обычное везде метода одинаков - этого углеволокно углеволокна наносится обычное на волокна те одним участки используют конструкции, растянутым где частности присутствует свойствам наибольшее всегда напряжение. пролета Чаще гибким всего ленты Это - задач центр может пролета усилении конструкции работ по оборонной нижней лентами грани. А ламели для свойствам решения конструкции конкретных микрон задач зонам нужно зонам будет этому определиться с образом тем, образом какой грани вид конструкций армирующих россии элементов объекты подойдёт всего лучше стойкам всего - центр ленты, нагрузки ламели конструкции или применяются сетка.

часто Усиление используют строительных аэрокосмической конструкций происходит лентами и существенно ламелями конструкций из поэтому углеволокна углеволокном происходит какой сходным россии образом . волокна Для подойдёт этого усиление применяются относительно одинаковые использовать или целый схожие изготавливают адгезивы, а нижней монтаж задач осуществляется этому по твердости общим всего принципам. связующих Именно позволяет поэтому испытывают их волокно часто простота используют в общий совокупности[4].

объекты Этапы испытывают выполнение следует работ:

реализованные Определить колоннам участки углеродные конструкции, углеволокно которые пролетным испытывают нагрузки наибольшие благодаря нагрузки, а, материалов следовательно, представляет нуждаются в разметка усилении . сетки После всего этого пролета происходит промышленности разметка является конструкции и выравниванию начинаются подготовительные работ, в ходе которых, участки, на которые будет наклеиваться композит тщательно очищают от отделки, грязи и т.д.

Шлифовка. То, насколько хорошо подготовлена была поверхность бетона к наклеиванию композитного усиления, напрямую влияет на его эффективность, поскольку от этого зависит совместная работа бетона и композита по распределению нагрузки. Шлифовка должна осуществляться с соблюдением технологии. Полностью должно быть исключено попадание влаги на шлифуемую поверхность, а также после шлифовки следует полностью удалить пыль и грязь.

Компоненты. После того, как была подготовлена поверхность усиливаемой бетонной конструкции, настает очередь подготовки армирующих компонентов. Углеволокно поставляется в заводской упаковке в скатанном виде. Для того, чтобы начать работать с материалом, подготавливается специальная зона на строительной площадке, застеленная полиэтиленом. Делается это для того, чтобы исключить попадание бетонной пыли на материал, поскольку это приведет к браку. Нарезать углеродное полотно можно при помощи обычного строительного ножа, ножниц по металлу. Отрезка ламелей осуществляется при помощи угол-шлифовальной машинки[5].

Для наклейки чаще всего используют двухкомпонентные клеящие составы. Следует строго соблюдать инструкции производителя при их смешивании, дозировку обязательно рассчитывают с помощью весов. Адгезив добавляют постепенно, чтобы предотвратить его закипание в процессе смешивания компонентов.

Монтаж углеродной ленты производится «сухим» или «мокрым» методом. Разница между ними заключается в том, в первом случае ленту сначала прикладывают к основанию, после чего пропитывают адгезивом, а во втором случае пропитка происходит вначале. Состав тщательно наносят на поверхность армирующего компонента таким образом, чтобы он проник вглубь материала и вышел наружу со стороны бетонного основания. Ламели монтируются схожим образом, только связующий состав в этом случае наносится и на основание, и на сам элемент. Углеродная сетка монтируется на слегка увлажненную поверхность бетонного основания.

Пример последовательности работ приведен на рис. 4.

Рисунок 4 - Алгоритм выполнения работ по усилению или восстановлению железобетонных конструкций внешним армированием из композитных материалов

Нетрадиционный способ является наиболее оправданным при необходимости усиления уникальных или дорогостоящих конструкций, например, памятников архитектуры, транспортных и гидротехнических сооружений, реконструкция которых другими способами затруднительна или невозможна вообще. Такая технология на сегодняшний момент является наиболее практичным способом повышения эксплуатационных характеристик любых элементов здания или сооружения. Преимущество усиления нетрадиционным методом очевидно, но традиционные методы ни в коем случае списывать со счетов нельзя. Главное преимущество традиционного метода усиления конструкций заключается в цене, что немаловажно. армирование строительный композитный монолитный

Использованные источники

1. СП 164.1325800.2014 Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования (с Изменением N 1) 08.08.2014 г.

2. Бадьин Г.М., Сычев С.А. Современные технологии строительства и реконструкции зданий. - СПб.: БХВ-Петербург, 2013. - 85 с.

3. Система внешнего армирования [Электронный ресурс].

4. Усиление углеволокном [Электронный ресурс].

5. Усиление углеволокном: технология [Электронный ресурс].

Размещено на Allbest.ru