Při opravách a stavebních pracích se technické operace se sloupy provádějí poměrně často. To je způsobeno velkým zatížením, které dopadá na tento konstrukční prvek a opotřebovává jeho strukturu. Nejběžnější opravy a restaurování tohoto typu lze nazvat zpevňováním sloupů, pro které se používá široká škála metod.
Kdy je nutné posílit vrt?
Potřeba dodatečného zesílení stavebních konstrukcí vzniká obvykle po vzniku defektů. Sloup se používá především jako nosný architektonický a stavební prvek, proto se vyznačuje různými druhy poškození. Nejběžnější problémy jsou:
- Praskliny. Nejčastější typ poškození sloupové konstrukce, který může mít různé formy a projevy. Pokud jde o příčiny, mohou vznikat deformační trhliny v důsledku smršťování budovy, zvýšeného zatížení, koroze výztuže v šachtě, snížení pevnosti betonu aatd.
- Naštípané. Neméně nebezpečná závada, jejíž vznik může souviset s mechanickými nebo požárními účinky na konstrukci a také se ztrátou původních vlastností kovových nosných tyčí.
- Sloupněte se. K tomuto druhu poškození také dochází vlivem požáru, koroze výztuže a tlaku novotvarů – ledové krusty nebo alkálií.
- Peeling. Zpravidla jde o důsledek kontaktu s agresivními médii. Cyklické procesy vlhčení/sušení nebo zmrazování/rozmrazování obvykle vedou k úplné destrukci struktury.
Faktory deformace struktury mohou ovlivnit volbu taktiky oprav a restaurování. Nejčastěji jsou však technologie vyztužení sloupů vybírány na základě fyzických a provozních vlastností a parametrů vrtu. Než přistoupíte k přezkoumání konkrétních metod řešení úkolu, stojí za to seznámit se s univerzálními pravidly pro organizaci práce.
Všeobecné rady od odborníků v průběhu práce
Při zpevňování technických operací, které se provádějí ve vztahu k nosným konstrukcím a konstrukcím, se často používají různé podpěry, obložení a rohové nosné prvky. Při používání takových zařízení je důležité vzít v úvahu dvě pravidla:
- Počet úrovní nebo vrstev výztužného obvazu by neměl být menší než tři. Křížový pásek je zcela překryt ve čtyřech vrstvách.
- Je zachován přesah asi 20-30 cm. Tupé spoje jsou obvykle vyloučeny.
Pokud se plánuje použití metod zpevňování sloupů s povrchovou úpravou kmene kompozitními činidly a polymery, měly by být zpočátku vzaty v úvahu následující podmínky:
- Vlhkost betonu by měla být alespoň 4%. Tento koeficient je kontrolován vlhkoměrem.
- Kondenzace musí být odstraněna z povrchu kolony.
- Epoxidová vrstva se nanáší na válec před přímou aplikací polymeru.
- Teplota konstrukce by se měla pohybovat mezi +10…+45 °С. Toto je normální režim pro práci s pryskyřicemi.
Bez ohledu na metodu použitou ke zpevnění hřídele sloupu by měl být povrch očištěn a zbaven prachu. Musí být bez nečistot, mastných skvrn a výkvětu. Takové úkoly se řeší brusným nástrojem - ručním nebo strojním, v závislosti na oblasti.
Technologie vyztužení klipem
Použití kombinovaného pláště pro zesílení hřídelí sloupů umožňuje zajistit stabilitu konstrukce před dynamickým i statickým zatížením. Standardní verze této metody je považována za vyztužení sloupů kovovou sponou, ale odborníci doporučují zpočátku vypočítat přidání rámu železobetonovými vložkami s uzavřenými ocelovými svorkami.
Před prováděním instalačních operací by měly být do konstrukce kufru vytvořeny zářezy až do hloubky 5 mm. Povrch kolony je také očištěn od cizích částic a chráněn před korozí. Základ rámuklipy budou konstrukcí z příčných pásů a podélných kovových rohů. Podélné díly jsou usazeny na cementově pískovou m altu a upnuty svorkami. Dále po celé délce kmene až do rohů je nutné svařit příčné pásy bodovým svařováním při dodržení kroku cca 50-60 cm.
Výhody zesílení sloupů ocelovými sponami zahrnují rychlost instalace a strukturální flexibilitu upevňovacího schématu. Ihned po dokončení instalace rámu bude kufr připraven přijmout konstrukční zatížení a v budoucnu, pokud to bude nutné, může být rám upraven zavedením dalších upevňovacích prvků. Spona však může plnit hlavní úkol zpevnění pouze tehdy, pokud potěry a prkna s rohy těsně přiléhají k povrchu sloupu. Kvalita fixace je dána hladkostí hlavně a její geometrií.
Technologie rozšíření sekce
Typická konstrukce sloupu budovy se skládá ze dvou konstrukčních částí – betonu a výztužných prvků. Pokud je zesílení sloupků pomocí spon orientováno na zvýšení tuhosti nosného kovového skeletu hlavně externí metodou, pak je zvětšení průřezu zaměřeno na rozšíření plochy nosné plochy. Hlavní betonová hmota je zvětšena, díky čemuž je konstrukce stabilnější a odolnější.
Tento způsob se používá v případech, kdy je v zásadě možné zvětšit technickou zónu v místě provozu kolony. Nejlepším způsobem může být jednostranné zvětšení sekce - na šířku,délka nebo hloubka konstrukce. Z technologického hlediska bude hlavním úkolem mistra zajistit dostatečně pevnou vazbu mezi novou betonovou vrstvou a starou. K tomu se používají metody zpevňování sloupů kovovými sponami. Rám však v tomto případě neplní funkci nezávislého nosného prvku, ale působí jako pomocná výztužná přepravka, která vám umožní spojit dvě betonové úrovně. Namontuje se stejná podélná výztuž se zářezy a rohy. Ideálně, pokud je to možné, by měl být přivařen k hlavní výztuži v hlavni kovovými šortkami. Poté se betonová m alta přímo spojí zdivem.
Technologie kompozitního vyztužení
V mnoha oblastech konstrukce a výroby jsou dnes kovové díly nahrazovány výrobky vyrobenými z kompozitů a uhlíkových vláken. Tato možnost zesílení sloupů je výhodná v tom, že při menší hmotnosti a rozměrech prvku umožňuje zajistit stejné funkční úkoly. Lehké uhlíkové vlákno samo o sobě nepřetěžuje sloup (zejména důležité u konstrukcí zchátralých kulturních památek), ale vykazuje odolnost vůči zatížení jako ocel. Kromě toho je pevnost v tahu některých kompozitů 4-5krát vyšší než pevnost vyztuženého betonu.
Technika zpevňování sloupků bude v tomto případě spočívat v lepení kompozitových nebo uhlíkových lamel kolmo k povrchu trupu. Typicky se výpočet provádí pro odlehčení svislých zatížení s důrazem naohybový moment. K dosažení tohoto vyztužovacího efektu jsou desky lepeny podél linie působení zatěžovacího momentu. Pokud jde o složení lepidla, lze použít polymerní stavební směsi, které budou také provádět pomocné úkoly vnějšího vyztužení konstrukce, ochrany proti vlhkosti a tepelné odolnosti - soubor adhezivních vlastností bude záviset na podmínkách jeho použití. Mezi výhody této metody vyniká absence strukturálních změn sloupu, možnost zdobení kmene nátěrem lamel a odolnost.
Výztuž železobetonových sloupů
U tohoto typu architektonických kmenů se doporučuje použít metody vyztužení ocelového pláště. Protože mluvíme o masivní konstrukci s velkou hmotou, musí výztužný rám těsně zapadnout do konstrukce sloupu. Zároveň je nežádoucí přetěžování ložiskového hřídele, protože to povede k vyššímu účinku mechanické únavy nejen pro sloup, ale i pro spodní patro. Optimální by bylo použít ocelovou sponu s rohy na cementovo-pískovou m altu. Stejně jako v klasickém schématu jsou železobetonové sloupy vyztuženy příčnými pásy a přechodovými vložkami přivařenými k vnitřní výztuži šachty.
Před svařováním je důležité zvážit jeden technologický trik. Odborníci doporučují pásy tapety zahřát na 100-120 °C a teprve poté přistoupit k napojení. Po ochlazení prvku se jeho rozměry zmenší, což poskytne pozitivní efekt předpětí. Také při zpevňování železobetonových konstrukcí nebude zbytečné používat dalšíbezpečnostní zařízení. Nejvýhodnější je namontovat rozpěrky tvořené dvěma rohy kanálů. Jsou spojeny prkny a upevněny podle principu podpory pomocí napínacích šroubů.
Vyztužení vyhřívanými svorkami
Pokud sloupy nepodléhají velkému návrhovému zatížení a nevyžadují velké zesílení konstrukce, můžete si vystačit s optimalizovanou technikou instalace obložení z pásové oceli. Ukazuje se jakési páskovací svorky, které jsou namontovány po celé výšce kufru. Výsledkem je úspora stavebních materiálů s armaturami a konstrukce sloupu zůstává nedotčena. Technologická náročnost takového řešení spočívá v předehřevu kovových pásů a správném zalisování kolony. Teoreticky lze svorky použít pro vyztužení železobetonových sloupů s kruhovými, obdélníkovými a čtvercovými průřezy. Ale v každém případě bude existovat vlastní krimpovací schéma, pro které je vybrána vhodná metoda uchycení pásku.
Přířezy pro překryvy se ohřívají v budově pece nebo hořákem na cca 300 °C. Dále je nutné pomocí speciálního přípravku nebo svorek pevně stlačit kmen svorkou v dříve stanovené zóně. Po určité době po páskování svorka vychladne a kov v důsledku snížení teploty ještě pevněji přitlačí k povrchu sloupu. Výsledkem opět není ani tak nezávislý výztužný rám jako pomocná výztuž.
Zpevnění kovových sloupů
V porovnání s železobetonovými šachtami, celokovovékonstrukce vylučují možnost monolitické výstavby konstrukce pomocí rámu nebo betonového zdiva. Proto se častěji zavádějí výztuhy, utahovací prostředky, rozpěrky a předpínací zařízení. Velmi praktickou a funkční možností je vyztužení ocelového sloupu rozšířením nebo zesílením konstrukční botky přiléhající k podlaze nebo základu. Na spodním patře je povolena možnost vytvoření betonové mazaniny, která zvýší vertikální stabilitu sloupu.
Konstrukce malých šachet se doporučuje vyztužit předpjatými prvky. V této kapacitě jsou použity inventární a teleskopické vazníky s tuhými vzpěrami, jejichž parametry lze měnit v závislosti na aktuálním zatížení. Mimochodem, takové zpevnění železobetonových sloupů bude obtížné kvůli nedostatečné konstrukční tuhosti, ale kovové hřídele umožňují použití nástrojů pro zvedání. To znamená, že uživatel může změnit výšku a polohu konstrukce zaklíněním a spojením pomocí svorek.
V nosných sekcích jsou vytvořeny štěrbiny a drážková vybrání pro doplňkové pojištění a jsou namontovány omezující dočasné desky s kruhovými drážkami pro vyztužení. Poté se nainstaluje výztužná tyč a vybetonuje se nosná zóna. Když litý potěr získá dostatečnou pevnost, výztuž se napne pomocí kotevního kování a šroubů - lze je zabudovat do otvorů ze strany spodních čel. Ukazuje se kapitálová metoda strukturálního vyztužení sloupů,který se používá pouze v případě, že je technicky možné rekonstruovat sousední pozemek.
Posílení komprimovaných sloupců
Excentricky komprimované kmeny jsou zpevněny kombinací technických prostředků, včetně výztužných bandáží, profilovaných kovových rohů a příčných tyčí. Komplexní vyztužení umožňuje v tomto případě zajistit omezenou deformaci a vzájemné působení páskovacích prvků se stropy. To znamená, že momenty zatížení nejsou přerozdělovány, ale jsou přímo přenášeny z horní betonové konstrukce na spodní.
Základ výztužného systému tvoří několik příčných bandáží, které jsou proloženy jednotlivými výztužnými vložkami z oceli nebo uhlíkových vláken. Pokud je však vyztužení sloupu železobetonovou klecí provedeno přidáním pískocementové m alty, pak se obvaz s překryvy vypočítá pouze pro spojovací prvky. Zejména stejný beton je nahrazen kotvením s podélnými prvky přes podlahy. Hlavní problém montáže takového systému spočívá v potřebě zachovat osovou symetrii při instalaci podélných uchopovacích a upevňovacích prvků.
Závěr
Povaha aplikace té či oné metody zesílení vertikální architektonické struktury bude do značné míry záviset na vlastnostech částí struktury, které jsou s ní spojeny. Například vyztužení železobetonových sloupů při velkém zatížení může zahrnovat jak instalaci kovového rámu s betonovou dilatací, tak instalaci distančních vložek. Ale jen pokud to dovolínižší přesah - omezení může být způsobeno přebytkem návrhové zatěžovací hmotnosti. Taková omezení se stávají zvláště akutními v situacích amplifikace složení skupinových sloupců. Masivní a těžké rámy a mazaniny v takových případech zpravidla nejsou povoleny a vývojáři technického projektu stojí před úkolem podrobného výpočtu pro zařízení dalších spojů integrací tuhých předpjatých podpěr.
