Способ усиления бетонных и железобетонных конструкций, поврежденных трещинами Советский патент 1993 года по МПК E04G23/02 

С/)

С

Использование: при восстановлении, усилении и повышении сейсмостойкости каменных, бетонных и железобетонных конструкций, поврежденных трещинами. Сущность изобретения: осуществляют сверление наклонных каналов, пересекающих под острым углом плоскость трещины и центральную ось симметрии поперечного сечения конструкции. Затем устанавливают арматуру и заполняют каналы клеящим составом. Для более полного включения в совместную работу соседних с трещиной неповрежденных участков конструкции наклонные, заполненные полимерраствором и армированные каналы выполняют поочередно относительно плоскости трещины с одной и с другой стороны от нее. 4 ил.

Предлагаемое изобретение относится к строительству и может быть использовано при восстановлении, усилении и повышении сейсмостойкости бетонных и железобетонных, а также каменных конструкций. поврежденных трещинами, а именно стен, перекрытий и их сопряжений между собой, колонн, балок, фундаментов.

Цель способа - снижение трудоемкости и ускорение процесса усиления в том числе каменных конструкций, а также повышение несущей способности при динамических ти- па сейсмических.нагрузках.

Для выполнения усиления поврежденного элемента по известному способу необходимо высверливание одновременно двух наклонных каналов и устройство углубления на противоположной боковой поверхности элемента, а при усилении сжатых, внецент- ренно-сжатых и растянутых элементов необходимо, как указывалось выше, выполнение данного способа с двух сторон элемента, то есть четыре наклонных канала и два углубления. В предлагаемом способе аналогичный эффект достигается выполнением только одного наклонного полимерного армированного канала. К этому надо добавить, что в предлагаемом решении не требуется выполнение специальных стержней строго заданной длины с отгибом на одном конце и с резьбой на другом, а также сварочные работы, предусматриваемые в известном способе. По этим отличительным признакам предлагаемое решение является менее трудоемким и способствует ускорению процесса производства работ.

Основной отличительный признак предлагаемого способа, заключающийся в объединении разделенных трещиной частей конструкции с помощью полимерраство00

ю со ю о

00

со

рных армированных каналов, выполняемых путем сверления наклонных к поверхности конструкции каналов, пересекающих под острым углом плоскость трещины и ось симметрии поперечного сечения конструкции, проходящей через плоскость трещины с последующим заполнением замкнутой полости каналов клеящим составом, обеспечивает совместную работу металлического стержня и соседних участков элемента, разделенных трещиной, что позволяет производить восстановление и повышение несущей способности усиливаемой конструкции.

Круглая полость канала, проходящего в теле конструкции под острым углом к плоскости трещины, заполненного клеящим составом, например конструкционным пол- имерраствором на эпоксидном связующем и армированного стержневой арматурой позволяет поврежденному элементу более по- лно воспринимать эксплуатационные нагрузки и перераспределять их на соседние участки С неповрежденным материалом, поскольку зоной анкеровки арматурного стержня служит вся поверхность наружного периметра канала. Это обеспечивает совместную работу конструкции и элемента усиления как в плоскости, так и из плоскости конструкции за счет высокой прочности такого соединения, обусловленного силами склеивания полимерраствора с поверхностью металлического стержня и внутренней поверхностью цилиндрического канала, силами трения, возникающими на контакте полимерраствора с этими поверхностями, а также прочностью на срез самого полимер- раствора. При этом повышается эффективность такого спосоиа усиления конструкций на восприятие растягивающих и сдвиговых усилий как при статических, так и при динамических, типа сейсмических, нагрузках, а также снижается возможность появления при дальнейшей эксплуатации новых параллельных трещин на усиленном этим способом участке.

На фиг. 1 показан фрагмент конструкции, поврежденной трещиной и усиленной полимерными армированными каналами (ПАК); на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант выполнения усиления узла сопряжения стен с междуэтажным перекрытием; на фиг. 4 - вариант выполнения усиления узла таврового сопряжения стен.

П р и м е р. В конструкции 1. поврежденной трещиной 2, с помощью ручного электроперфоратора ЭП--4709 или установки ИЭ-1806 для сверления отверстий в железобетоне сверлят наклонные к поверхности каналы 3 и 4, пересекающие под бстрым углом плоскость трещины 2 и ось симметрии 5 поперечного сечения, проходящей через

плоскость трещины до появления прорези 6 на противоположной плоскости усиливаемой конструкции 1, с чередованием направления каналов 3 и 4 относительно плоскости трещины с одной и другой стороны. После

удаления остатков сверления через прорезь 6, продувки канала от пыли сжатым воздухом и заделки прорези 6, например гипсовым раствором, с помощью ершика или тампона производят адгезионную смазку

поверхностей стенок канала эпоксидным клеевым составом. Затем канал заполняют конструкционным полимерраствором 7, например полимерраствором на основе эпоксидной смолы ЭД-20, отверждаемой

полиэтиленполиамином (ПЭПА), и укладывают арматурный стержень 8. После чего верхнее отверстие канала зачеканивают раствором. При усилении узла сопряжения стен 9 с междуэтажным перекрытием 10.

угол наклона сверления канала может регулироваться наклоном опорной площадки, на которой располагают установку для сверления ЭИ-1806, или шаблоном, задающим необходимый угол, при сверлении каналов

электроперфоратором в узлах таврового или крестообразного сопряжения стен 9. В случае использования для сверления каналов установки ИЭ-1806, требующей охлаждения режущего цилиндрического

алмазного сверла водой, необходимо перед заполнением канала полимерраствором производить его сушку или использовать специальные отвердители, позволяющие полимерраствору набирать прочность в условиях с повышенной влажностью.

Количество и шаг устраиваемых полимерных армированных каналов, их диаметр и длину, а также диаметр

устанавливаемых арматурных стержней определяют расчетом в зависимости от типа конструкции, величины и вида нагрузки и условий ее работы в экстремальной ситуации.

Техническая эффективность предлагаемого способа заключается в снижении трудоемкости и ускорении процесса, а также повышении надежности усиления конструкций, поврежденных трещинами, в том числе

и каменных, на восприятие растягивающих и сдвигающих усилий как при статических, так и при динамических.типа сейсмических, нагрузках.что особенно важно при проведении восстановительных работ в сейсмоо- пасных районах.

Формула изобретения Способ усиления бетонных и железобетонных конструкций, поврежденных трещинами, включающий сверление сквозных наклонных к поверхности конструкции каналов с последующей установкой в них металлических стержней, отличающийся тем, что. с целью снижения трудоемкости и ускорения процесса усиления в том числе каменных конструкций, а

Фиг./

ч

Фиг.д

0

также повышения несущей способности при динамических.типа сейсмических нагрузках, сверление производят в направлении под острым углом к плоскости трещины и оси симметрии поперечного сечения, проходящей через плоскость трещины с чередованием относительно плоскости трещины с одной и другой стороны с последующим заполнением каналов клеящим составом установкой в них стержней.

А-А

В

Фиг.2

Фиг. 4