İnşaat ve büyük ölçekli endüstrilerde, betonarme yapılar genellikle çeşitli binalar için çerçeve, tavan ve fonksiyonel platform görevi görerek kilit bir rol oynar. Hem statik hem de dinamik modlarda hareket eden çok tonlu yükleri taşırlar. Zamanla, stres yapının durumunu etkileyemez, ancak etkileyemez. Sonuç olarak, betonarme yapıların güçlendirilmesi bir şekilde gereklidir. Bu tür operasyonları gerçekleştirmek için özel metodoloji, tesisin çalışma koşullarına, teknik ve fiziksel parametrelere ve planlama gereksinimlerine bağlıdır.
Betonarme yapılar nedir?
Öncelikle betonarme yapının prensip olarak ne olduğuna karar vermelisiniz. Sermaye inşasında buartan operasyonel yükleri üstlenen yapının bir parçası. Yapının temeli betonarme bir yapıdan oluşur ve temel takviyesi olarak takviye çubukları kullanılır. Aynı zamanda betonarme yapıların güçlendirilmesi ve restorasyonu kapsamlı ve kısmen gerçekleştirilebilir. Yüzeydeki kusurlu bir alan teşhis ile tespit edildiyse, onarım öncelikle bu kısımla ilgilenecektir, ancak öncelikle yıkımın nedenlerinin araştırılması gerekir, bu da yapının diğer bölümlerinin yeniden inşasının fizibilitesini haklı gösterebilir.
Bu şekilde amplifikasyon ile ne kastedilmektedir? Bu, özellikle binaların ve bireysel yapıların kullanım ömrünün uzatılması nedeniyle inşaatta teknik bir işlemdir. Betonarme yapıların farklı onarım ve güçlendirme yöntemleri vardır. Hepsi, değişen derecelerde aşağıdaki görevlerin çözümünü içerir:
- Yeni elemanlar dahil edilerek yapının düğüm noktalarının ve taşıyıcı bileşenlerinin mukavemetinin arttırılması. İkincisi kirişler, lentolar, konsol parçaları, takviyeler vb. olabilir.
- Betonarme tabana etki eden kütlenin boş altılması veya yeniden dağıtılması. Bu durumda, tahkimat hedef alanını mekanik olarak etkileyen yapıların düzenlenmesi etkilenir. Boş altma, betonarme yapılara olan ihtiyacı az altır.
- Bir nesnenin ve öğelerinin temel mukavemet özelliklerini değiştirerek artırma.
RC'yi güçlendirmek gerektiğinde-tasarımlar?
Destek çerçevesinin montajı aşamasında bile, teknik çözümler ve yapı malzemeleri, uzun süreli çalışma beklentisiyle gelecekteki yüklere göre seçilir. Zamanla, çeşitli faktörler nedeniyle yapının teknik durumu bozulmakta ve kritik unsurlarının desteklenmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Betonarme yapıların tam takviyesi aşağıdaki durumlarda yapılmalıdır:
- Malzemelerin eskimesi ve yorulması nedeniyle tasarım gücü kaybı. Bu, özellikle olumsuz kimyasal etkilere ve doğal mekanik strese maruz kalan beton yapı için geçerlidir.
- Taşıyıcı duvarların, kirişlerin, kolonların, kafes kirişlerin ve konsolların konfigürasyonunun değiştirildiği bir binanın yeniden modellenmesi. Yapısal ankraj noktalarında güçlendirme veya toplu kabartma gerekebilir.
- Kat sayısını değiştirme. Ayrıca sütunlar, tavanlar ve duvarlar üzerinde ağırlığın yeniden dağılımı vardır, bu da yapının elemanlarının revizyonunu ve taşıma kapasitesini gerektirir.
- Temel ve dolayısıyla çerçevenin yük taşıyan düğümleri üzerindeki etkinin konfigürasyonunu halihazırda deforme eden veya değiştiren zemin hareketleri. Yapılar arasındaki kuvvet dengesinin yeniden sağlanması da gereklidir.
- Kazalar, doğal afetler, depremler, insan kaynaklı afetler nedeniyle yük taşıyan parçalarda veya münferit elemanlarda tahribat veya kısmi hasar.
- Hatalar tasarım aşamasında tespit edildiğinde veya binanın işletimi sırasında zaten tespit edildiğinde.
Bu durumda, ana ve enbetonarme yapıların bir şekilde güçlendirilmesi ihtiyacını gerektiren ortak nedenler. Aşınma veya hasarın özel doğası, yapının güçlendirilmesine yönelik bir projenin geliştirildiği ve bunu uygulamanın en iyi yolunun seçildiği kapsamlı bir araştırma sırasında belirlenmelidir.
Tasarım Teşhisi ve Sorun Giderme
Teknik muayene, binanın yıkımına dair bariz işaretler olması durumunda programa uygun olarak veya plansız olarak gerçekleştirilir. Faaliyetlerin bu kısmı, GOST 22690 ve 17624 uyarınca tahribatsız muayene standartları ile düzenlenmiştir. Anket sonuçlarına dayalı değerlendirme, betonarme yapıların güçlendirilmesine ilişkin kurallara (SP) uygun olarak yapılır. 63.13330 sayısı.
Teşhis prosedürleri görsel bir inceleme ile başlar ve bu sırada dış hasarın (kusurlar, talaşlar, çatlaklar vb.) Gizli hasarı tespit etmek için tahribatsız muayene yöntemleri kullanılır. Bu tür görevler, örneğin elektromanyetik veya ultrasonik kusur dedektörleri kullanılarak özel ekipman vasıtasıyla çözülür. Özellikle georadar ve eko-darbe yöntemleri ile çalışan ultrasonik cihazlar, betonarme arızaların giderilmesinde daha sık kullanılmaktadır. Muayene sırasında boşluklar, yapıda agresif bileşenlerin varlığı, takviye çubuklarının tahribatı, korozyon izleri vb.
Elde edilen verilere dayalı olarak, hasarı, onarımı, onarımı veyayüklerin yeniden dağıtılması. Aynı aşamada, defektologlar, yalnızca tahribatsız muayene araçlarıyla giderilebilecek hasarın özelliklerini dikkate alarak, betonarme yapıların güçlendirilmesi konusunda önerilerde bulunabilirler. Yapının nasıl güçlendirileceğinin belirlenmesinde önemli bir rol, yapının çalıştırıldığı belirli teknik ve fiziksel parametreler tarafından oynanacaktır.
Özellikleri elde edin
Donatıların parametreleri, ek kuvvet uygulamasının konfigürasyonuna ve yapıyı desteklemek için özel gereksinimlere bağlı olarak değişebilir. En yaygın özellikler, desteğin elastisite modülü ve çekme mukavemetidir. Böylece, betonarme yapıların ortalama olarak kompozit malzemelerle optimal takviyesi, 70.000-640.000 MPa aralığında esneklik ve 1500 ila 5000 MPa arasında çekme dayanımı göstergeleri sağlar. Tabii ki, her durumda maksimum performans için çabalamak gerekli değildir. Destek ve donatı elemanlarının belirli bir güç potansiyelinin seçimi, betonarme yapının mevcut durumuna bağlıdır.
Boyutsal parametrelere gelince, bunlar planlama çözümü temelinde derlenen güçlendirme planına bağlı olacaktır. Örneğin, bir betonarme döşemenin parçalı takviyesi, 300 mm kalınlığında bir monolitik kirişsiz modül için ek destek ile gerçekleştirilebilir. Takviye kolonları genellikle ortalama 400x400 mm kesite sahiptir ve 5-7.5 m'lik artışlarla zeminin altına yerleştirilir.zeminlerin ve yük taşıyan duvarların gerilme-gerinim durumu tarafından belirlenir.
Karmaşık bir biçimde, örneğin, betonarme yapıların karbon fiber ile güçlendirilmesi aşağıdaki teknik özelliklere sahip olabilir:
- Elementin kalınlığı 0,3 mm'dir.
- Genişlik - 300 mm.
- Ağırlık - 500 g/m2.
- Elastikiyet modülü – 230000 N/mm2.
- Yoğunluk – 1,7 g/cm3.
- Çekme mukavemeti - 4000 N/mm2.
- Yapının kesme dayanımı - 7 N/mm2.
- Malzemenin basınç dayanımı - 70 N/mm2.
- Yapının kırılmasında deformasyon – %1.6.
- Kompozit elyafın beton yapıya yapışması - 4 N/mm2.
- Young modülü - 400 N/mm2.
Modern kompozit malzemelerin kullanımının özelliği, yapışkan bileşimin bunlarla yapılan montaj işlemlerinde önemli bir rol oynamasından kaynaklanmaktadır. Genellikle beton yapıyı güçlendirmek için bağımsız bir sızdırmazlık ve geri yükleme aracı görevi görür. Örneğin, epoksi bileşikleri teknolojik dikişleri ve derzleri kapatma işlevlerini iyi yerine getirebilir.
Yönetmelikler
Kurulum işini hesaplama, tasarlama ve gerçekleştirme sürecinde, aralarında 31937, 22690 ve 28570 olan birkaç GOST tarafından yönlendirilmelidir. Bu belgeler, bina ve yapıların bakımını ve yeniden inşasını değişen derecelerde düzenler. Özel talimatlar veren SP 63.13330 belgesinin standartlarını da dikkate almak gerekir.betonarme yapıların kompozit malzemelerle güçlendirilmesi de dahil olmak üzere onarım ve restorasyon önlemlerinin organizasyonu ve uygulanması. SP 164.1325800, takviye için diğer plastik ve fiberglas malzemelerin kullanılmasına da yardımcı olacaktır. Dikkat edilmesi gereken genel düzenlemeler aşağıdaki gibidir:
- Güçlendirme projesinin geliştirilmesi, yalnızca yapıların saha araştırmasından elde edilen veriler temelinde gerçekleştirilmelidir.
- Malzemelerin hesaplanması ve montaj işinin konfigürasyonu sırasında, hedef nesnenin boyutu, durumu, donatı yöntemleri, beton mukavemeti vb. hakkında bilgiler hazırlanmalıdır.
- İncelemeden sonra, yapının daha sonraki işlemlerle onarım için kabul edilebilirliği konusunda temel bir karar verilir.
- Kompozit liflerin veya metal çubukların beton yapı ile derz yükü çalışması sağlaması için güçlendirme önlemleri alınmalıdır.
- Korozyon hasarı ceplerinin bulunduğu yapıların güçlendirilmesine izin verilmez.
- Bir proje hazırlama sürecinde, örneğin yapıya refrakter veya neme dayanıklı kaplamalar dahil etmek için malzemenin ek koruyucu özelliklerini sağlama ihtiyacının hesaplanması da önemlidir.
Beton Takviyesinin Faydaları
Bina yapılarının onarımını ve restorasyonunu düzenleyen kuralların yanı sıra, başlangıçta yardımcı olacak metodolojik materyallerin bir tabanını hazırlamak faydalı olacaktır.görevleri pratikte çöz. Bugüne kadar, belirli yapıların yeniden inşası için belirli yöntemlerin uygulanmasına yönelik teknolojileri adım adım ve görsel olarak açıklayan birçok görsel talimat vardır. Örneğin, LLC "Interaqua" ve "NIIZHB", SP 52-101-2003 kurallarına dayalı olarak betonarme yapıların kompozit malzemelerle güçlendirilmesi için kapsamlı bir kılavuz sunmaktadır. Malzeme, yapısal çözümlerin seçimini, duvarların ve tavanların güçlendirilmesini hesaplama ilkelerinin yanı sıra karbon parçaların kullanımına yönelik teknolojik yöntemleri açıklar.
Endüstriyel tesislerden bahsediyorsak, o zaman yapıların özel çalışma koşullarına da odaklanan son derece özel kılavuzlar kullanılabilir. Özellikle, Uzak Doğu PromstroyNIIproject LLC, 1.400.1-18 serisinin betonarme yapılarının güçlendirilmesi için talimatlar sunmaktadır. Bu malzeme, endüstriyel binaların yapısındaki taşıyıcı duvarların ve tavanların güçlendirilmesinin nüanslarını vurgular.
Yapısal bir güçlendirme projesinin geliştirilmesi
Bu aşamanın ana görevi, hedef nesnenin yapısını güçlendirmenin uygulanması için belirli bir teknik çözüm sunmaktır. Geliştirme sürecinde uzmanlara inşaat malzemelerinin özellikleri, geometrik parametreleri, çalışma koşulları ve mevcut hasarlar hakkındaki veriler rehberlik eder. Şu anda, betonarme yapıların güçlendirilmesi için aşağıdaki tasarım ilkeleri geliştirilmiştir:
- Bileşenlerin ara bağlantısı. İnşaat sırasında meydana gelen yaygın bir hata, şantiyeyi dikkate almaktır.izole bir formatta. Yani, örneğin bir yük taşıyan duvar, yakındaki etki faktörlerine odaklanmadan üzerindeki doğrudan yüklere göre hesaplanacaktır. Aslında, yüksek kaliteli ve dayanıklı bir sistem ancak tüm çalışma faktörlerinin kapsamlı bir şekilde dikkate alınmasıyla tasarlanabilir.
- Optimizasyon. Yapıların güçlendirilmesi görevleri farklı şekillerde çözülebilir ve hemen hemen her durumda tesisin yüksek bir çalışma ömrü sürdürmesini sağlayacak bir çözüm vardır. Ancak aynı zamanda, iş miktarını, yardımcı destekleyici parçaların kütlesini en aza indirmeye ve sarf malzemelerinin kullanımını rasyonelleştirmeye çalışmak arzu edilir. Yapının yapısına müdahale derecesi ne kadar düşükse, güvenilirliği o kadar yüksek olur. Bu arada, metal muadillerine kıyasla boyut ve ağırlık olarak daha küçük olan betonarme yapıların kompozit malzemelerle güçlendirilmesi için modern teknolojiler, sadece yabancı elementlerin dahil olma hacmini en aza indirmeye izin veriyor.
- Ekonomik rasyonalizasyon. Takviye projesinin uygulanmasında büyük mali kaynaklar kullanmak mümkün olsa bile, karmaşık ve büyük teknik çözümlerin yapının işletimi sırasında bakım sürecinde her zaman yüksek maliyetler gerektirdiğini dikkate almak önemlidir.
- Belirlenmiş gereksinimlere uygunluk. Her tasarım aşaması, hedef bina ile ilgili olarak hem genel normatif kuralları hem de teknik ve yapısal cihazın özel gereksinimlerini dikkate almalıdır.
Betonarme yapıların donatısını hesaplama kuralları
Yapıların teknik hesaplaması, gerçek yüklerin takviye için kullanılan malzemelerin güç potansiyelleriyle ilişkilendirildiği tasarım çalışmasının temelidir. Karmaşık hesaplama için ilk veriler tasarım şemasından, boyutlarından, hareket eden yüklerden ve hasarın niteliğinden alınır. Betonarme yapıların güçlendirilmesi için malzemelerin değerlendirilmesindeki ayrı maddeler, basınç dayanımı, basınç bölgesi yüksekliği, eğimli bölümler boyunca stabilite vb. için hesaplanmış göstergelerdir.
Gerçek yükler ile başa çıkma yeteneğini belirleyen tasarımın temel değeri, maksimum eğilme momenti olacaktır. Hesaplanması için malzeme ve yük için güvenilirlik faktörleri kullanılır. Yapının enine kesiti üzerindeki hasarın dağılımının niteliği de elastikiyet derecesi dikkate alınarak belirlenir. İlk maksimum eğilme momenti, kesit boyunca çatlama sürecini aşarsa, hesaplama, deformasyon gelişme potansiyeli dikkate alınmadan, çatlaklı bir bölümle aynı şekilde yapılmalıdır.
Hedef malzemelerin sabit değerleri de yapıları güçlendirmek için hesaplamalarda kullanılmaktadır. Özellikle betonarme yapıların güçlendirilmesine yönelik modern kılavuzlar aşağıdaki göstergelere dayanmaktadır:
- Güç - 1000 ila 1500 MPa aralığında, ancak daha az değil.
- Esneklik modülü - 50'den 150 GPa'ya.
- Cam geçiş sıcaklığı (kompozitler için kullanılır) - en az 40 °С.
Boyutsal parametreler ve montaj konfigürasyonu, belirli birtasarımlar.
Takviye yöntemlerinin sınıflandırılması
Modern teknolojiler, belirli çalışma koşullarına uyum sağlayarak çeşitli yapıların teknik olarak güçlendirilmesi için kapsamlı bir araç listesi kullanmayı mümkün kılar. Temel düzeyde, betonarme yapıları güçlendirmenin tüm yollarını fiziksel durumlarına göre bölmeye değer. Özellikle sıvı, dokuma ve katı elemanlar ayırt edilebilir. İlk durumda, güçlendirme, dış hasarı onarma yöntemine göre yapılacaktır. Bu, bir kum-çimento harcı vasıtasıyla çatlakların giderilmesi ve derzlerin yapışkan yapı bileşikleri ile kapatılması olabilir. Kumaş malzemeler daha az sıklıkla ve çoğunlukla aynı güçlendirme solüsyonları ile dökülen alana uygulanan bir takviye maddesi olarak kullanılır.
Katılara gelince, bunlar bir şekilde hasarlı bir yapı üzerine entegre edilmiş veya üst üste binmiş yapısal parçalardır. Bu durumda, betonarme yapıların güçlendirilmesi yöntemleri, hem kullanılan malzeme tipine (metal, kompozitler, taş) hem de kurulum konfigürasyonuna göre bölünebilir. Katı ürünlerle güçlendirmenin en popüler yöntemi, profilli pedlerin hasarlı alanı sıkıştırdığı kayış takviyesidir. Ancak bu tür ürünleri kullanmanın tek yolu bu değil.
Betonarme yapıların güçlendirilmesi için temel yöntemler
İlk anketin sonuçlarına ve tasarım kararına bağlı olarakbetonarme yapıların güçlendirilmesi için aşağıdaki yöntemler kullanılabilir:
- Beton yüzeyin yapısını eski haline getirmek için onarım sıvası döşemek. Donatı geçişi için açık alanlar varsa, astar karışımları veya sıva ile de kapatılır.
- Tahribatsız muayene ile tespit edilen boşluklara, çatlaklara, boşluklara ve diğer dahili yapısal kusurlara beton harcı verilmesi.
- Beton karışımı ile püskürtme beton. Beton harcı yüzeye özel tabancalarla yüksek hızda uygulanır. Hasarlı alanların bu şekilde tedavi edilmesi mekanizması, yüksek mukavemetli yoğun takviye katmanlarının oluşmasını sağlar.
- Yapının dayandığı temeli güçlendirmek. Bu, betonarme klipsler, metal kayışlar, ankraj bağları ve diğer katı elemanlar aracılığıyla yapılır.
- Karmaşık takviye klipsleri, çerçeveler ve gömleklerin montajı yoluyla betonarme kolonların, kirişlerin ve duvarların güçlendirilmesi. Böyle bir cihazda, donatı, kalıp ve püskürtme beton elemanları kullanılabilir. Bu yöntem, oldukça önemli ek yapıların oluşturulmasını içerdiğinden, betonarme yapıların güçlendirilmesi için öneriler, tavandaki maksimum yükün dikkatlice hesaplanmasını önerir. Aksi takdirde, bir süre sonra alt seviyedeki yük taşıyıcı elemanların yapısındaki çatlakları tespit etmek mümkün olacaktır.
- Kompozitlerle kirişlerin, kirişlerin, direklerin ve destek elemanlarının dayanıklılığında nokta artışı. Bu amaçlar için, karbon fiber, Kevlar, karbon ve karbondan yapılmış küçük formatlı ancak dayanıklı parçalarvb.
Uygulamanın gösterdiği gibi, betonarme yapıların güç potansiyelini desteklemede en etkili çözüm, tam olarak temellerindeki yapısal değişikliktir. Aksine, payandalar gibi üçüncü taraf destek elemanlarına sahip duvar ve tavanların eklenmesi etkisiz ve teknolojik olarak uygun değildir. Ancak yine de, kapsamlı bir anket ve hesaplama temelinde belirli kararlar alınmalıdır.
Çelik ve kompozitlerle güçlendirme - hangisi daha iyi?
Bina yapılarını güçlendirmenin birçok yönden temel ayrımı, kullanılan malzemenin türüne bağlıdır. Güç katı hal çubukları ve yapısal elemanlar en yaygın takviye parçalarıdır, ancak geleneksel çelik alaşımları temelinde ve modern plastikler kullanılarak yapılabilir. Hangisi daha iyi?
Metalin avantajları arasında çok yönlülüğü, yüksek mukavemeti ve uygun maliyeti yer alır. Bu arada, tüm olumlu teknik ve fiziksel niteliklere sahip betonarme yapıların karbon fiber ile güçlendirilmesi, yüksek kaliteli paslanmaz çelik kullanmaktan bile %20-30 daha pahalıya mal olabilir. Bu tür maliyetleri haklı çıkaran nedir? Yine de kompozitler, çeliği bile aşan emsalsiz çekme mukavemetleri sergiler. Ayrıca, betonun aksine, karbon fiber, binanın uzun süreli işletimi sırasında ara restorasyon önlemlerini ortadan kaldıran daha yüksek bir yorulma mukavemeti kaynağı ile karakterize edilir. Kompozitlerin yüksek fiyat dışında dezavantajları var mı? Ekolojik özelliklerin nüansları vardır, çünküplastik hala malzemenin temelidir, ancak sentetik katkı maddelerinin etkisinin önemi, insanlar için tehlike açısından minimum düzeydedir.
Sonuç
Betonarme yapıların onarımı, restorasyonu ve güçlendirilmesi için önlemler, kural olarak, çok fazla organizasyonel ve finansal maliyet gerektirir. Bu, tasarımlarının karmaşıklığından ve kurulum işlemlerini gerçekleştirmenin teknolojik sorunlarından kaynaklanmaktadır. Küçük kozmetik prosedürler bile birkaç aşamada gerçekleştirilmelidir - iş için bir nesnenin hazırlanmasında sorun gidermeden, hasarın doğrudan ortadan kaldırılmasına veya malzemelerin mukavemet kalitelerinde bir artışa kadar. Bu nedenle, betonarme yapıların donatı tasarımına ilişkin önerilerde uzmanlar, sorunu çözmek için teknik olarak en esnek seçenekleri dikkate alma ihtiyacına dikkat çekiyor. Örneğin, 12 mm çapındaki çelik donatının aynı güçlendirme etkisine sahip 8 mm kalınlığındaki bir karbon fiber çubukla en basit şekilde değiştirilmesi, güç maliyetlerini %50'ye kadar en aza indirecektir. Ancak elbette, böyle bir optimizasyon her zaman mümkün değildir. Her durumda, yapıların gerekli mukavemetini, elastikiyetini ve sağlamlığını koruma ilkeleri öne çıkmalıdır. Normatif planların ve yüksek kaliteli kurulum şemalarının izlenmesi, betonarme yapının değiştirilmesiyle binanın yeniden inşasının tamamlanması ihtiyacının süresini mümkün olduğunca erteleyerek, güçlendirmenin rasyonel bir şekilde yapılmasını mümkün kılacaktır.
