RU2460861C1 - Способ реконструкции промышленных и гражданских зданий - Google Patents
Способ реконструкции промышленных и гражданских зданий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2460861C1 RU2460861C1 RU2011105233/03A RU2011105233A RU2460861C1 RU 2460861 C1 RU2460861 C1 RU 2460861C1 RU 2011105233/03 A RU2011105233/03 A RU 2011105233/03A RU 2011105233 A RU2011105233 A RU 2011105233A RU 2460861 C1 RU2460861 C1 RU 2460861C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concrete
- column
- additional
- reinforced concrete
- defective
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
Abstract
Изобретение относится к строительству, а именно к восстановлению несущей способности железобетонных каркасов промышленных и гражданских зданий. Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости при восстановлении несущей конструкции. Восстановление несущей способности дефектных железобетонных элементов осуществляется путем устройства дополнительного железобетонного конструктивного элемента с расчетным армированием, состоящего из нижней части, выполненной из тяжелого бетона, верхней части, выполненной из мелкозернистого бетона на основе самонапрягаемого цемента, монтируемой в жесткой опалубке. 2 ил.
Description
Изобретение относится к строительству, а именно к восстановлению несущей способности железобетонных каркасов промышленных и гражданских зданий путем усиления железобетонных конструктивных элементов и тем самым усилению несущего конструктива здания или сооружения в целом, и может найти применение при реконструкции и капитальном ремонте.
Известен способ усиления железобетонной колонны, утратившей несущую способность, А.С. №1219768 А1, от 23.03.1986) путем приклеивания на каждую грань колонны стеклоткани шириной 300 мм с эпоксидной композицией с добавлением кварцевого песка для приклейки уголков. Сверху покрытия устанавливают уголки, на внутреннюю и наружную поверхность которых предварительно наносят эпоксидную композицию, поверх которой приклеивают покрытие из стеклоткани и полимерной композиции. Покрытие выходит за пределы уголка на 75 мм и приклеивается за пределами уголка к бетонной поверхности колонны. Усиливать колонну по предлагаемому решению можно как по всей высоте, так и на части колонны, только в местах ее разрушения.
Однако данный способ имеет следующие недостатки: он трудоемок, требует особой тщательности в реализации операции, особенно по приклеиванию стеклоткани к бетонной поверхности, и не может восстановить полностью несущую способность конструктивного элемента или изменить ее в зависимости от ситуации, приведшей к потере несущей способности.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ усиления железобетонной колонны (патент РФ №2274719 С2, от 01.01.2000 г.). Способ реализуется путем устройства дополнительного железобетонного напряженного конструктива вокруг или рядом с дефектной колонной, с обработкой поверхности колонны насечкой и увлажнением поверхности колонны, устройством обоймы и наращиванием поперечного сечения с уменьшением эксцентриситета приложения продольной сжимающей силы. Стальную трубу деформируют, обжимают ее сечение с двух сторон валками, превращая цилиндрическое сечение в овальное с соотношением большей оси к меньшей, равный трем, и разрезают трубу вдоль. Заключают поврежденную железобетонную колонну внутрь стальной обоймы, ориентируя ее большую ось сечения в плоскости эксцентриситета приложения сжимающей силы, и уменьшают эксцентриситет. Герметично соединяют две половинки овального сечения в единое целое и плотно заполняют полости между стальной обоймой и поврежденной железобетонной колонной расширяющимся мелкозернистым бетоном, нагнетая его через патрубки в полости снизу вверх. Уплотняют бетон вибрированием и при схватывании бетона напрягают сечение, обжимая его со всех сторон стальной опалубкой, и этим усиливают всю конструкцию.
Недостатком данного способа является большая трудоемкость и материалоемкость, сложность реализации в реальных условиях производства.
Техническим решением задачи изобретения является восстановление несущей способности каркаса здания в целом путем индивидуального снятия сжимающих усилий в дефектных конструктивных элементах возведением рядом дополнительного железобетонного напряженного конструктивного элемента, снижением трудоемкости усиления конструкции.
Поставленная задача достигается тем, что в способе реконструкции промышленных и гражданских зданий путем устройства дополнительного железобетонного напряженного конструктива вокруг или рядом с дефектным элементом предварительно определяют усилие, превосходящее нормативное для дефектного элемента, по которому назначают армирование дополнительного элемента, далее в два этапа возводят дополнительный железобетонный конструктивный элемент, на первом этапе основание элемента возводят из тяжелого бетона с технологическим перерывом до набора проектной прочности, затем на втором этапе возводят верхнюю часть элемента из мелкозернистого бетона на основе самонапрягаемого цемента в жесткой опалубке, при этом высоту элемента определяют в соответствии со степенью нужной разгрузки дефектного элемента с учетом жесткости как существующего дефектного элемента, так и вновь возводимого.
Новизна предложения заключается в том, что в начале определяется усилие, превосходящее нормативное для дефектного элемента, по которому назначают армирование дополнительного элемента, далее в два этапа возводят дополнительный железобетонный конструктивный элемент, на первом этапе из тяжелого бетона, до набора им проектной прочности, затем на втором этапе возводят верхнюю часть элемента из мелкозернистого бетона, на основе самонапрягаемого цемента, в жесткой опалубке, при этом высота элемента определяется усилием, соответствующим степени потребной разгрузки дефектного элемента с учетом жесткости как существующего дефектного элемента, так и вновь возводимого.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 - вид дефектной колонны и вновь возводимого дополнительного железобетонного напряженного конструктивного элемента сбоку, а на фиг.2 разрез А-А по фиг 1.
Способ реконструкции промышленных и гражданских зданий осуществляется следующим образом. Предварительно при наличии в каркасе дефектного элемента 1 определяют усилие в нем, превосходящее нормативное, по которому назначают армирование 2 дополнительного железобетонного конструктивного элемента 3, состоящего из нижней части элемента 4 (колонны на чертежах), выполненного из тяжелого бетона, и верхней части 5, выполненной из мелкозернистого бетона, на основе самонапрягаемого цемента. Дополнительный железобетонный конструктивный элемент 3 заливается в жесткой опалубке 6, монтируемой между плитами перекрытия 7. Высоту верхней части 5 конструктивного элемента 3 определяют в соответствии со степенью нужной разгрузки дефектного элемента 1. При определении усилия разгрузки, создающегося в части 5 дополнительного конструктивного элемента, учитываются жесткости как существующего дефектного элемента 1, так и вновь возводимого конструктивного элемента 3, что позволяет при наборе прочности верхней части 5, выполненной из мелкозернистого бетона, на основе самонапрягаемого цемента восстановить несущую способность отдельного железобетонного конструктивного элемента каркаса промышленного или гражданского здания до расчетных показателей. А последовательная реализация способа восстановления на всех дефектных элементах каркаса приводит к его восстановлению в целом.
Рассмотрим в качестве примера реконструкцию здания в связи с перепрофилированием. Имеем в качестве начального состояния следующие показатели: колонну длиной 1=3 м с размерами в плане 40×40 см с армированием 4d20 и классом по прочности бетона В25. Нагрузка на колонну составляет: Nдл=115 т и Nк=50 т, где Nдл - длительная нагрузка, Nк - кратковременная нагрузка.
Бетон B25-Rb=327 кг/cм2 по ГОСТ 26633-91
4d20-12,56 cм2 по ГОСТ 5781-82;
Сопротивление стали Ra.c.=2700 кг/см2 по ГОСТ 5781-82.
Цель реконструкции - доведение несущей способности отдельных конструктивных элементов (в примере колонны) до нормативных показателей и за счет этого здания в целом до требуемых эксплуатацией норм.
1. Расчетная длина колонны 1=300 см
Для определения гибкости колонны определяем для железобетона φ=1; Мдл=1; где φ - коэффициент гибкости колонны, Мдл - коэфициент воздействия длительной нагрузки.
Несущая способность колонны:
N=φ(RbFK+RacFa), где Rb - прочность бетона на сжатие, Fк - поперечная площадь колонны, Rac - сопротивление стали, Ра - поперечная площадь арматуры.
1(327 кг/см2·160 см2+327 кг/см2·12,56 см2)=86,22 т
Условия по несущей способности колонны не выполняются, для увеличения несущей способности возводим дополнительный конструктив с размерами в плане 400 см×400 см из бетона с классом по прочности В25 соосно с одной из несущих осей здания. Для нахождения необходимого армирования Fа1 определим необходимую несущую способность дополнительного конструктива N1:
N1=NP-N; где Np - расчетная нагрузка на колонну;
N - несущая способность существующего конструктива.
Необходимая несущая способность вновь возведенного конструктива:
165 т - 86,22 т=78,78 т; также:
Fк1 - поперечная площадь вновь возведенной колонны;
Fa1 - поперечная площадь армирования вновь возведенной колонны;
Принимаем армирование 4d20 АIII (Fа1=12,56 см2)
Дополнительный конструктив возводится с верхней частью из бетона на основе самонапрягаемого цемента с коэффициентом линейного расширения K=0,007, что позволит создать необходимую степень напряжения в конструктиве. Для создания необходимого напряжения нужно компенсировать полные деформации в дополнительном конструктиве Δх:
Δх=Δх'+Δх'', где Δх' - пластические деформации дополнительной колонны;
Δх'' - упругие деформации дополнительной колонны.
Пластические деформации бетона определяются по графикам, полученным в результате лабораторных испытаний образцов бетона, подвергшихся различным видам загружений. Для определения пластических деформаций необходимо определить напряжение, возникающее в дополнительном конструктиве σ
Для тяжелого бетона с классом по прочности В25, загруженным в 28 суток при максимальной длительности загружения и напряжении относительные пластические деформации составляют S=0,81 мм/м. Полная пластическая осадка колонны определяется как:
Δx'-S·l;
Δх'=0,81 мм/м·3м=2,43 мм.
Для тяжелых бетонов упругие деформации находятся с помощью модуля упругих деформаций Е. Модуль упругих деформаций Е определяется по таблице. Для тяжелого бетона с классом по прочности В25 модуль упругих деформаций составляет 332500 кг/см2.
Для определения упругих деформаций используем формулу:
Полная деформация конструктива равна:
Δх=Δх'+Δх'';
Δх=2,43 мм+0,4 мм=2,83 мм.
Для компенсации данной усадки высота конструктива, выполненного из бетона на основе самонапрягаемого цемента, находится как:
Н=Δх/к; где к=0,007-коэфициент линейного расширения бетона, выполненного на основе самонапрягаемого цемента.
H=2,83 мм/0,007=404 мм
Вывод: таким образом для колонны длиной L=3 м при первоначальной нагрузке Nдл=115 т, и Nк=50 т с размерами в плане 400×400 мм и армированием 4d20 необходимо возвести дополнительную колонну с армированием 4d20 с нижней частью из тяжелого бетона класса В25 высотой 2596 мм и верхней частью из бетона с классом В25, выполненного на основе самонапрягаемого цемента, высотой 404 мм.
Claims (1)
- Способ реконструкции промышленных и гражданских зданий путем устройства дополнительного железобетонного конструктивного элемента вокруг или рядом с дефектным элементом, отличающийся тем, что в начале определяют усилие, превосходящее нормативное, для дефектного элемента, по которому назначают армирование дополнительного элемента, далее в два этапа возводят дополнительный железобетонный конструктивный элемент, на первом этапе основание из тяжелого бетона с технологическим перерывом до набора проектной прочности, затем на втором этапе возводят верхнюю часть элемента из мелкозернистого бетона, на основе самонапрягаемого цемента, в жесткой опалубке, при этом высоту элемента определяют в соответствии со степенью нужной разгрузки дефектного элемента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011105233/03A RU2460861C1 (ru) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | Способ реконструкции промышленных и гражданских зданий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011105233/03A RU2460861C1 (ru) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | Способ реконструкции промышленных и гражданских зданий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011105233A RU2011105233A (ru) | 2012-08-20 |
RU2460861C1 true RU2460861C1 (ru) | 2012-09-10 |
Family
ID=46936256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011105233/03A RU2460861C1 (ru) | 2011-02-11 | 2011-02-11 | Способ реконструкции промышленных и гражданских зданий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2460861C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754840C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ реконструкции и усиления приопорных частей железобетонных балок |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1219768A1 (ru) * | 1984-10-02 | 1986-03-23 | Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Харьковский Промстройниипроект" | Конструкци усилени железобетонной колонны |
RU2116416C1 (ru) * | 1996-03-22 | 1998-07-27 | Самарская государственная архитектурно-строительная академия | Способ восстановления сжатых железобетонных элементов |
WO2001048337A1 (fr) * | 1999-12-27 | 2001-07-05 | Structural Quality Assurance, Inc. | Procede de renforcement de batiment, materiau et structure |
RU2274719C2 (ru) * | 2004-05-25 | 2006-04-20 | Пензенский государственный университет архитектуры и строительства | Способ усиления железобетонной колонны, утратившей несущую способность |
RU2339776C1 (ru) * | 2007-04-10 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") | Способ усиления железобетонной колонны |
-
2011
- 2011-02-11 RU RU2011105233/03A patent/RU2460861C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1219768A1 (ru) * | 1984-10-02 | 1986-03-23 | Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Харьковский Промстройниипроект" | Конструкци усилени железобетонной колонны |
RU2116416C1 (ru) * | 1996-03-22 | 1998-07-27 | Самарская государственная архитектурно-строительная академия | Способ восстановления сжатых железобетонных элементов |
WO2001048337A1 (fr) * | 1999-12-27 | 2001-07-05 | Structural Quality Assurance, Inc. | Procede de renforcement de batiment, materiau et structure |
RU2274719C2 (ru) * | 2004-05-25 | 2006-04-20 | Пензенский государственный университет архитектуры и строительства | Способ усиления железобетонной колонны, утратившей несущую способность |
RU2339776C1 (ru) * | 2007-04-10 | 2008-11-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") | Способ усиления железобетонной колонны |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754840C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-09-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Способ реконструкции и усиления приопорных частей железобетонных балок |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011105233A (ru) | 2012-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Altin et al. | An experimental study on strengthening of masonry infilled RC frames using diagonal CFRP strips | |
CN106088337B (zh) | 带拉杆的大悬挑钢框架结构及其施工方法 | |
Erdem et al. | An experimental study on two different strengthening techniques for RC frames | |
Brencich et al. | Mechanical response of solid clay brickwork under eccentric loading. Part I: Unreinforced masonry | |
Vasdravellis et al. | The effects of axial tension on the hogging-moment regions of composite beams | |
Wang et al. | Experimental study on hysteretic behavior of composite frames with concrete-encased CFST columns | |
Zheng et al. | Dynamic performance of angle-steel concrete columns under low cyclic loading-I: Experimental study | |
CN103061451A (zh) | 带洞口混凝土墙体的水平分层复合连梁及其施工方法 | |
Arthi et al. | Seismic performance of precast shear wall-slab connection under cyclic loading: experimental test vs. numerical analysis | |
Sabbagh et al. | An integrated thin-walled steel skeleton structure (two full scale tests) | |
Xiao et al. | Review of studies on structural performance of recycled aggregate concrete in China | |
RU2460861C1 (ru) | Способ реконструкции промышленных и гражданских зданий | |
Qian et al. | Integrity of precast concrete structures to resist progressive collapse | |
KR101528972B1 (ko) | 내진 보강용 벽체와 벽체의 시공방법 | |
Arabzadeh et al. | Numerical and experimental investigation of composite steel shear wall with opening | |
Taleb et al. | Investigation of the shear behaviour of multi-story reinforced concrete walls with eccentric openings | |
Huang | Seismic behavior of concrete filled steel tubular built-up columns | |
Yuan et al. | Seismic performance of precast concrete frames with debonded reinforcement | |
Warashina et al. | Shear behavior of multi-story RC structural walls with eccentric openings | |
Patil et al. | Parametric study of square concrete filled steel tube columns subjected to concentric loading | |
Zheng et al. | Non-linear time history response analysis of low masonry structure with tie-columns | |
Gunadi et al. | The Behavior of Slab-Column Connections with Modified Shear Reinforcement under Cyclic Load. | |
Ibrahim et al. | 3D finite-element analysis for slab effect on the seismic behavior of FRP reinforced concrete (FRC) frames | |
Taleb et al. | Behaviour of reinforced concrete walls with different opening locations: Experiment and FEM Analysis | |
Gouri et al. | Pushover analysis of GFRG-OGS building systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130212 |