Спосіб підсилення залізобетонних фундаментів

Спосіб підсилення залізобетонних фундаментів, що включає створення залізобетонної рубашки - монолітної залізобетонної оболонки, яка охоплює 33851 Чисельний аналіз, проведений методом кінцевих елементів з використанням програмного комплексу "МІРАЖ" виявив нерівномірне по плиті поле напруг. Наявність стискуючих напруг у центральній частині плити показують доцільність запропонованого засобу підвищення несучої здатності плити (фіг. 6). Експериментальні дослідження проведені на двох серіях плит. Плити першої серії П-І і П-2, розмірами 600х600 мм, товщиною 80 мм армовані зварними сітками зі стрижнів діаметром 4 мм стали класу Вр-І із кроком 50 мм. Плити виготовлені з бетону класу В20 на портландцементі Білгородського заводу марки 300. У якості крупного заповнювача до 20 мм використаний гранітний щебінь, у якості дрібного - річковий пісок Безлюдовського кар'єру. Плита П-1 не під склювалася, плита П-2 підсилювалася шляхом розміщення по кожній стороні контуру одного арматурного стрижня діаметром 20 мм із сталі класу А-ІІІ. Стрижні приварювалися до упорних металевих деталей, розташованим по кутах плити. Попередня напруга здійснювалася відтягненням стрижня від поверхні плити в середній частині спеціально виготовленим пристосуванням із контролем зусилля, і фіксації натягу металевими підкладками. При зазначеному засобі натягу виникали зосереджені сили в кутах плити, спрямовані по її діагоналях. Іспити плит проведені за схемою їх вільного опирання на чотири канта. Плити П-1 і П-2 випробувані рівномірно розподіленим навантаженням, що моделювалося системою призм, через які передавалося навантаження від домкрата. Установка складається з металевого постаменту 1, на якому розміщені опори для плити 2, металевої рами 3, закріпленої до силової підлоги болтами 4, системи траверс 5, центрального домкрата б, насосної станції 7, вимірювальних приборів - прогибомеру 8, розташованого знизу плити та індикаторів годинникового типу 9, що вимірюють осадку опор v процесі іспиту. Схема установки наведена на фіг. 7. Завантаження здійснювалося етапами з витримкою на кожному по 10 хв. при збільшенні зусилля на центральному домкраті 500 кг. У процесі іспиту вимірювався прогин плит у центрі в залежності від згинаючого моменту. Плити доводилися до руйнації. Межа міцності для плити П-1 наступила при значенні згинаючого моменту - М1 = 8,74 кН-м, для плити П-2 - М2 = 17,86 кН-м. Плити другої серії П-3 і П-4 являли собою дорожні плити типу ПДІ-9,5 виготовлені Куряжським ДБК. Плити розмірами 1730 х 1480 мм; висотою 180 мм виготовлені з бетону класу В 15, армовані зварними сітками зі стрижнів діаметром 10 мм сталі класу А-ІІІ у нижній зоні і сітками зі стрижнів діаметром 5 мм класу Вр-І у верхній зоні. Іспити кожної з плит здійснювалися тричі. При першому іспиті по периметру плити розташовува лися по два арматурних стрижня, приварених до опорних елементів по кутах плити. Попереднє напруження створювалося шляхом стягування стрижнів друг до друга гвинтовою стяжною скобою. При другому іспиті верхній стрижень обрізався і його напруга здійснювалася як у плитах першої серії. Третій іспит здійснювався на плиті без додаткового армування і попередньої напруги. Іспит проведений на описаній установці, але із застосуванням системи траверс, що дозволяють передати навантаження в 16 точках. Плити випробовувалися по балочній схемі; у процесі іспитів визначалися залежності прогинів плит у середині прольоту від діючого моменту. Результати іспитів підтвердили доцільність запропонованого засобу підсилення, що у багатьох випадках є єдино можливим. Перелік фігур. На фіг. 1, 2 показана послідовність операцій засобу підсилення прямокутної залізобетонної фундаментної плити. По кутах плити 1 встановлюють опорні деталі 2, у які закріплюють додаткову арматуру 3 по всьому периметру плити. Арматуру 3 напружують шляхом відтягування, наприклад, домкратами (напрямок показаний стрілками), закріплюють підкладками 4, вставленими між арматурою і поверхнею плити або стягають арматурні стрижні 3 між собою і закріплюють їх за допомогою стяжних болтів 5 (фіг. 3, 2 ). Керування полем напруг здійснюється шляхом добору площі напружуємої арматури в подовжньому та поперечному напрямках і величиною їхньої попередньої напруги. Після попереднього обтиснення плити залізобетону рубашку виконують у вигляді "шпори" - заглубленому нижче підошви фундаменту плити залізобетонному поясі (фіг. 5). На фіг. 6 показано розподіл зусиль у перерізі плити при напрузі її контуру. Для отримання цієї діаграми було проведено чисельний аналіз методом кінцевих елементів з використанням програмного комплексу "Міраж". На фіг. 7 показано установку для випробування підсилених плит. Вона складається з металевого постаменту 1, на якому розміщені опори для плити 2, металевої рами 3, закріпленої до силової підлоги болтами 4, системи траверс 5, центрального домкрата 6, насосної станції 7, вимірювальних приборів - прогибомеру 8, розташованого знизу плити та індикаторів годинникового типу 9, що вимірюють осадку опор у процесі іспиту. Джерела інформації. 1. Реконструкция зданий и сооружений // Под ред. Шагина А.Л. - М.: Высшая школа, 1991. - С. 133,134. 2. Рекомендации по усилению железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий // Фупдаменты. - X.: Госстрой СССР, Главстройпроект, Харьковский Промстройниипроект 1985. – Ч. 2 - С. 8-13. 2 33851 Фіг. 1 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 Фіг. 5 3 33851 Фіг. 6 Фіг. 7 4 33851 ______________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5