Rinforzo di strutture in cemento armato

Il riferimento, sulla base dei risultati del rilievo degli elementi strutturali degli edifici e delle strutture, ad una condizione tecnica di esercizio limitato o di emergenza può richiedere sia la sostituzione (ricostruzione) delle strutture, sia il loro ripristino (rafforzamento).

I principali metodi per rafforzare e garantire l'ulteriore funzionamento delle strutture in cemento armato e pietra sono riportati nella Tabella 1.3.1.

Tabella 1.3.1

Ripristino (rafforzamento) della capacità portante delle strutture	Eliminazione delle principali cause che portano al danneggiamento delle strutture edilizie
senza modificare lo schema progettuale	con una modifica dello schema di calcolo	con un cambiamento dello stato di stress
Ripristino dell'area della sezione trasversale dell'elemento e rinforzo	Il dispositivo dei supporti aggiuntivi	Realizzazione di sistemi a traliccio con sbuffi tesi	Eliminazione dei sovraccarichi delle strutture edilizie
Il dispositivo del titolare di sezioni di vari materiali	Scarico strutture con trasferimento del carico ad altri elementi	Applicazione di puntoni precompressi	Restauro di parti incastonate, elementi di fissaggio, ecc.
Il dispositivo delle camicie in sezioni di vari materiali	Il dispositivo di staffe e puntoni metallici	Applicazione di sbuffi e fascette precompresse	Protezione delle strutture dall'umidità
Estensione unilaterale delle sezioni	Inserimento nel lavoro congiunto delle singole strutture		Protezione delle strutture dall'impatto di ambienti aggressivi
Rafforzamento delle giunzioni degli elementi strutturali	Disposizione di trefoli, cemento armato e cinghie metalliche		Ripristino delle normali condizioni di temperatura e umidità

Le soluzioni costruttive tradizionali per rafforzare una colonna, una trave, una soletta monolitica e prefabbricata multicava, un muro di mattoni e una fondazione a strisce sono mostrate nella Figura 1.3.1. Le soluzioni progettuali mostrate in Figura 1.3.1 implementano principalmente il rinforzo attraverso un aumento della sezione trasversale della struttura restaurata e l'aggiunta di tiranti aggiuntivi al rinforzo esistente.

In caso di danni significativi, quando le crepe sono localizzate lungo l'intera altezza del pilastro in cemento armato, si procede al ripristino mediante involucro in cemento armato (Fig. 1.3.1a). Lo spessore della clip è di almeno 90-100 mm. Il telaio di rinforzo della clip è fissato in fori praticati nel soffitto. La cassaforma è installata in parti, mentre viene versato il calcestruzzo della gabbia. Dopo aver versato il calcestruzzo per l'intera altezza della colonna, i fori nel soffitto vengono sigillati con malta cementizia.

Per aumentare la capacità portante di una trave monolitica del solaio, la sezione della trave viene aumentata utilizzando dei morsetti (Fig. 1.3.1b). Lo spessore dello strato di calcestruzzo da realizzare deve essere di almeno 100 mm, e l'armatura longitudinale inferiore della trave esistente deve essere nuda. Il rinforzo della trave viene eseguito in condizioni di completo scarico. Un'ulteriore armatura longitudinale viene combinata con l'armatura esistente mediante l'utilizzo di morsetti mediante saldatura.

Fig.1.3.1. Rinforzo delle strutture in cemento armato: a - rinforzo della colonna mediante gabbia in cemento armato (1 - colonna esistente, 2 - gabbia di armatura, 3 - gabbia in cemento); b - rinforzo di una trave di un solaio monolitico con estensione mediante morsetti (4 - trave esistente, 5 - armatura della trave, 6 - armatura longitudinale aggiuntiva, 7 - morsetti, 8 - nuovo calcestruzzo); c - rinforzo di una soletta monolitica con accumulo su un lato dal basso (9 - soletta esistente, 10 - armatura della soletta, 11 - nuova armatura (rete), 12 - shorty per l'accoppiamento di vecchie e nuove armature, 13 - build- su cemento); d - rinforzo di una soletta prefabbricata multicava: 1a opzione - senza calcestruzzo (14 - soletta, 15 - gabbia di rinforzo, 16 - nuova soletta in calcestruzzo); 2a opzione - con calcestruzzo (17 - rete di rinforzo, 18 - calcestruzzo)

La Figura 1.3.1c mostra il rinforzo di una soletta monolitica con accumulo unilaterale dal basso. Quando si esegue il rinforzo, la soletta del pavimento deve essere esente da carico. La superficie inferiore della lastra deve essere preparata per l'accoppiamento con calcestruzzo nuovo. Per garantire il collegamento della nuova armatura con l'armatura della soletta armata, viene prima esposta l'armatura esistente della soletta, quindi vengono saldati i pezzi corti e la nuova rete di armatura, dopodiché il calcestruzzo viene posato in una pre- cassaforma preparata. La combinazione affidabile di rinforzo e calcestruzzo per i lavori di giunzione nella struttura è facilitata dalla vibrazione della miscela di calcestruzzo posata nella cassaforma.

Il rinforzo di una soletta prefabbricata multicava (Fig. 1.3.1d) viene eseguita come segue: scanalature larghe 80-100 mm sono perforate lungo la lastra sopra i vuoti. Nei vuoti aperti all'interno della lunghezza della lastra, vengono installate gabbie di rinforzo verticali piatte, viene posato il calcestruzzo, seguito da compattazione. In questo caso, le superfici di contatto dei vuoti devono essere pulite con aria compressa.

La seconda opzione per rinforzare una lastra prefabbricata multicava incorporando i canali vuoti consiste nell'aggiungere calcestruzzo. Lungo la superficie superiore della lastra viene posata una rete di armatura che è abbinata a gabbie di armatura poste nei vuoti. Poi il cemento è fatto. Lo spessore dello strato di calcestruzzo deve essere di almeno 50 mm

Nelle condizioni di costruzione degli oggetti da costruzione durante il controllo della costruzione, è possibile identificare elementi strutturali di edifici e strutture, la cui capacità portante è inferiore a quella richiesta dal progetto. In questo caso si può decidere di sostituire gli elementi strutturali con capacità portante insufficiente con altri di nuova realizzazione, con una valutazione parallela delle conseguenze di tale sostituzione con altre strutture portanti di edifici e strutture.

In altri casi, quando si rafforzano le strutture, cercano di aumentare la loro capacità portante, principalmente installando un'armatura aggiuntiva con il minimo aumento possibile della sezione trasversale dell'elemento restaurato.

Pertanto, la complessità del rinforzo dei solai negli edifici residenziali è associata alla necessità di mantenere l'altezza originaria dei locali residenziali e, di conseguenza, la sezione trasversale dei solai, sebbene le opzioni classiche per il rinforzo delle lastre in cemento armato siano principalmente eseguite aumentando il dimensioni della sezione trasversale. Inoltre, sulle sezioni portanti delle lastre del pavimento, l'armatura di rinforzo deve essere fatta passare attraverso la parete.

Rafforzare le lastre attaccando strisce metalliche, reti polimeriche, fibra di vetro alla sua superficie aumenta leggermente l'altezza della sezione trasversale, ma è necessario osservare rigorosamente raccomandazioni pratiche specifiche sulla scelta della composizione adesiva appropriata e della tecnologia di lavoro.

Un esempio di rafforzamento delle solette monolitiche mediante il fissaggio di strisce metalliche alla sua superficie è mostrato nella Figura 1.3.2a. Questo metodo di amplificazione consiste nell'eseguire le seguenti operazioni. Il piatto è sollevato. Sulla superficie superiore della lastra vengono posati nastri di acciaio -100×6 (1). Le scanalature (6) devono essere scavate nella posizione delle strisce sotto di esse. Le strisce di acciaio vengono posizionate nelle scanalature e fissate in esse con la colla (3). Come colla possono essere utilizzate resine epossidiche, poliestere, poliuretaniche. Le estremità delle strisce metalliche sono fissate con tasselli M12 (2) in fori preforati (4). Successivamente, le scanalature vengono riempite con malta di cemento e sabbia (5).

Un altro esempio di rinforzo di una soletta monolitica è mostrato nella Figura 1.3.2b. La soletta viene rinforzata mediante la posa di ulteriori tiranti (1), che vengono fissati alla rete di rinforzo superiore della soletta con l'ausilio di un tirante (2). Le aste aggiuntive sono posate nelle scanalature (3) con tasselli (4). Sono collegati mediante morsetti (5) ai tiranti della rete di armatura inferiore della soletta. Il rafforzamento della piastra viene effettuato nelle condizioni del suo completo scarico. Prima del getto, tutte le superfici di contatto devono essere preparate in modo speciale.

La preparazione della superficie del calcestruzzo esistente nel punto di contatto con calcestruzzo nuovo e metallo consiste nell'applicazione di intagli (5 ... 10 mm), nella lavorazione del calcestruzzo con spazzole metalliche, nella pulizia da polvere e sporco e nell'abbondante bagnatura in 1-1,5 . .. 8-12 ore prima della cementazione per saturare il vecchio calcestruzzo con acqua. La superficie deve essere umida, ma non bagnata. Ci sono raccomandazioni per l'applicazione di uno strato di malta cementizia (composizione 1:2) sulla superficie del vecchio calcestruzzo immediatamente prima della cementazione. I lavori per la preparazione della superficie del vecchio calcestruzzo sono documentati da un atto per lavori nascosti.

Il mercato delle costruzioni offre vari liquidi impregnanti per migliorare il contatto del nuovo con la superficie in calcestruzzo esistente, ma va notato che questa dovrebbe essere un'impregnazione che garantisca il contatto dei materiali nelle condizioni della struttura portante flessionale.

Il calcestruzzo da posare deve essere sufficientemente plastico (tiraggio del cono entro 8-10 cm) su cemento convenzionale o in espansione. Si sconsiglia l'uso di cementi a rapido indurimento a causa della possibile diminuzione della resistenza del calcestruzzo sulle superfici di contatto.

La compattazione del calcestruzzo appena posato viene effettuata mediante vibrazione, tuttavia, l'opzione migliore è l'uso di calcestruzzo proiettato, che viene applicato in strati di 7-15 mm, ogni strato successivo dopo che il precedente è stato indurito. Shotcrete riduce l'effetto del ritiro sul legame tra calcestruzzo vecchio e fresco.

La solidità della lamiera rinforzata è raggiunta dalla presenza di un collegamento a chiavetta. Il collegamento a chiave tra il nuovo e il vecchio calcestruzzo assorbe le forze tangenziali quando la soletta viene piegata e garantisce così il funzionamento del giunto. L'efficienza di una soletta monolitica (Fig. 1.3.2a) è ottenuta anche mediante un collegamento affidabile di un'armatura di armatura aggiuntiva con l'armatura esistente nella soletta.

Negli ultimi anni l'utilizzo di elementi in materiali compositi è stato considerato un'alternativa al tradizionale rinforzo delle strutture in cemento armato mediante elementi metallici. I componenti principali di tali materiali sono resine polimeriche (epossidiche, poliestere, ecc.) e materiali di rinforzo (fibra di vetro, carbonio e fibra aramidica). Per rafforzare le strutture in cemento armato, lastre, nastri, tessuti di questi materiali vengono utilizzati come sostituti alternativi di lamiere, nastri, reti di rinforzo.

Sono attualmente in fase di sviluppo attivo soluzioni strutturali per il rafforzamento delle strutture in cemento armato con materiali compositi, il quadro normativo per il calcolo e la tecnologia per l'esecuzione dei lavori. L'uso di materiali compositi per rinforzare le strutture in cemento armato è considerato una direzione promettente.

Il rafforzamento della fondazione della striscia con una "giacca" è mostrato nella Figura 1.3.3. Tale rinforzo può essere effettuato quando la fondazione viene distrutta durante il suo funzionamento a causa della corrosione del calcestruzzo di fondazione sotto l'azione di acque aggressive. Prima del rafforzamento, le aree danneggiate della superficie dei gradini vengono liberate dal calcestruzzo debole. Per garantire un forte legame tra il vecchio e il nuovo calcestruzzo, le superfici in calcestruzzo della fondazione vengono trattate: dentellate, sabbiate, inumidite e trattate con pasta cementizia o con l'uso di composizioni adesive. Una rete di rinforzo viene posata sulle sporgenze della fondazione in una o due file, dopo l'installazione della cassaforma, viene posato il calcestruzzo.

La figura 1.3.4 mostra il rinforzo delle pareti in mattoni con una gabbia di malta, nonché il rinforzo del muro con anime in cemento armato.

Il rinforzo delle pareti con una clip di malta (Fig. 1.3.4a) viene effettuato quando sono presenti crepe nel muro per tutto il suo spessore. La sequenza di rinforzo del muro con l'uso di una clip di malta è la seguente: il vecchio intonaco viene sbattuto sulle superfici esterne ed interne del muro; viene eseguita la giunzione di giunti in muratura e fessure fino a una profondità di 10-15 mm; sulla parete dall'esterno e dall'interno (previa pulitura) vengono fissate delle reti (da ferri di armatura Æ5V500 con passo 100 mm), che vengono abbinate ai tasselli tramite fori praticati nel muro; i fori con ancoraggi installati vengono accuratamente riempiti; dopo aver inumidito la superficie muraria, si procede alla spruzzatura del calcestruzzo con malta cementizia.

Con una piccola area del molo di un muro di mattoni e con un aumento significativo del carico sul molo, può essere rinforzato utilizzando un'anima in cemento armato (core). Per organizzare il nucleo nel muro, le scanalature verticali sono perforate su uno o entrambi i lati del muro. Le gabbie di rinforzo vengono prima installate nei solchi, quindi i solchi vengono riempiti di cemento. La Figura 1.3.4b mostra il rinforzo di pilastri con anime in cemento armato in due versioni su uno o entrambi i lati del muro.

Esistono due metodi principali per rafforzare le strutture in cemento armato:

Costruendo sezioni sotto forma di blocchi di cemento, clip e magliette. Nabetonka è realizzato su un lato, clip - su quattro, maglietta - su tre lati;

Scarico delle strutture con una modifica dello schema statico di lavoro.

Il primo metodo prevede l'arresto del processo produttivo, nonché lo scarico parziale delle strutture ai fini del successivo carico e della messa in funzione degli elementi estesi. Il metodo è molto laborioso da eseguire, poiché è associato ai processi di cementazione a umido e richiede tempo aggiuntivo affinché il calcestruzzo acquisisca resistenza, sebbene sia un metodo di rinforzo universale per le strutture in cemento armato.

Il secondo metodo prevede l'inserimento di una struttura di scarico nell'opera di raccordo con la struttura armata direttamente durante la sua installazione e non richiede un fermo produttivo, che è spesso un fattore importante.

Quando si ripara lo strato protettivo di calcestruzzo, vengono forniti i seguenti tipi di lavoro: sigillatura di singole forature e lavelli; sostituzione o ripristino dello strato protettivo (parziale o completo) .

Con una sostituzione continua è possibile aumentare lo spessore dello strato protettivo, ma in tutti i casi deve essere libero di almeno 3 cm per l'armatura funzionante e di almeno 2 cm per le staffe e l'armatura non funzionante. La sostituzione dello strato protettivo del calcestruzzo viene eseguita nei casi in cui le sue proprietà sono ridotte, l'armatura è interessata dalla corrosione o lo strato protettivo del calcestruzzo si stacca. In questi casi, il vecchio strato protettivo deve essere completamente rimosso e i raccordi devono essere puliti dalla ruggine. Per la posa di un nuovo strato protettivo si consiglia il calcestruzzo ordinario, ma con piccole frazioni.

Per riparare piccoli danni allo strato protettivo, si utilizzano tecniche di intonacatura manuale mediante cazzuola. Dopo circa un'ora, il calcestruzzo posato (malta) viene inumidito con acqua, cosparso di cemento secco e levigato con una cazzuola, una cazzuola di legno o di metallo. Allo stesso tempo, la profondità delle aree scavate preparate per la riparazione della superficie non dovrebbe scomparire fino al bordo della sgorbia, dovrebbe essere di almeno 1 cm ovunque.Il passaggio del sito della sgorbia allo strato protettivo intatto dovrebbe essere realizzato con un gradino ad angolo di 90°

Con una grande quantità di lavoro, il metodo più efficace per applicare il calcestruzzo è il calcestruzzo proiettato, che ottiene uno strato protettivo molto denso e durevole.

Quando si prepara la superficie per il calcestruzzo, le singole fessure con una larghezza dell'apertura superiore a 1 mm vengono tagliate a forma di rettangolo a una profondità e calafatate con cemento. In luoghi di grandi schegge di calcestruzzo ed esposizione di armature, viene installata una rete di rinforzo aggiuntiva con una dimensione della maglia da 2,5 a 10 cm e un diametro del filo da 0,5 a 6 mm, con le nuove maglie installate attaccate al rinforzo principale della struttura.

Per aumentare le forze di adesione tra calcestruzzo nuovo e vecchio, si consiglia di utilizzare uno strato di colla epossidica-tiokolo K-153. In caso di ripristino dello strato protettivo con uno strato di epossi-tiokolo, il calcestruzzo deve essere posato fino a quando l'adesivo non perde la sua adesività.

A seconda del grado di sviluppo delle crepe, vengono utilizzati i seguenti metodi di riparazione delle strutture:

Il dispositivo di pellicole e rivestimenti protettivi per la riparazione di superfici incrinate con fessure che si aprono fino a 0,2 mm;

Sigillatura di fessure (riempiendole con materiali elastici impermeabili) per la riparazione di strutture con fessure con un'apertura superiore a 0,3 mm;

Sigillatura superficiale di fessure (dispositivo di un rivestimento sigillante che copre la fessura e rinforza la sezione con una fessura) per la riparazione di strutture con fessure passanti con un'apertura superiore a 0,2 mm;

Sigillatura di resistenza (monolitazione della cavità della fessura con una composizione adesiva) per la riparazione di strutture con crepe con un'apertura superiore a 0,3 mm. Il rivestimento delle superfici riparate con film ha lo scopo di proteggere il calcestruzzo e la superficie della struttura dalla corrosione atmosferica e chimica.

Il dispositivo di pellicole e rivestimenti protettivi viene effettuato dipingendo la superficie del calcestruzzo con pitture cementizie polimeriche o vernici sintetiche.

La sigillatura di fessure con materiali altamente elastici senza ripristinare la solidità della struttura ha lo scopo di chiudere l'accesso all'umidità e ad altri agenti che causano corrosione all'armatura, garantendone la sicurezza. Le crepe sono sigillate con materiali elastici sotto forma di mastice usando siringhe.

Si consiglia, se necessario, una sigillatura di resistenza, contestualmente all'eliminazione delle crepe, per ripristinare la solidità della struttura. La sigillatura di resistenza può essere eseguita iniettando una resina epossidica o malta nella cavità della fessura. Prima dell'iniezione, è necessario praticare fori e installare nippli al loro interno, attraverso i quali viene fornito l'adesivo. Dopo aver installato i capezzoli, la fessura sulla superficie del calcestruzzo viene sigillata con un adesivo in tessuto di vetro per evitare la fuoriuscita dell'adesivo. L'iniezione inizia dal capezzolo inferiore.

Il modo più comune per rafforzare le strutture è aumentare le sezioni trasversali predisponendo clip a tutto tondo o prolunga su un lato. Questo metodo permette di ottenere un aumento significativo della capacità portante di elementi sia intatti che fortemente danneggiati. Quando si rinforzano strutture in cemento armato con un aumento unilaterale della sezione trasversale, l'armatura aggiuntiva viene saldata a quella vecchia utilizzando curve, pezzi corti, morsetti inclinati e verticali. Si consiglia di eseguire la saldatura di morsetti e cortocircuiti mediante saldatura elettrica con cuciture a doppio fianco.

In presenza di danni locali sotto forma di fessure singole o concentrate su una breve lunghezza, il rafforzamento locale della struttura viene effettuato secondo uno dei seguenti metodi: installazione di morsetti locali ben rinforzati, rinforzo piegato e longitudinale di quattro clip in cemento armato -laterali; il dispositivo di clip metalliche da morsetti tesi verticali.

In presenza di fessure verticali o oblique, gli angoli di distribuzione longitudinale si trovano sotto i morsetti, coprendo la parte danneggiata della trave. I morsetti sono ricoperti con calcestruzzo proiettato su una rete metallica o cementati.

Quando si rafforzano le colonne, la gabbia viene rinforzata con aste e morsetti longitudinali o rinforzi a spirale. La clip può essere cementata nella cassaforma o nel calcestruzzo proiettato, lo spessore della parete durante il calcestruzzo convenzionale deve essere di almeno 10 cm e quando il calcestruzzo proiettato - 5 cm Si consiglia di scheggiare gli angoli della colonna armata. Nella parte superiore e inferiore della colonna, ad una lunghezza pari alla dimensione maggiore della sezione trasversale della colonna, il gradino dei morsetti è dimezzato. In presenza di danni locali o difetti delle colonne, all'interno dell'area danneggiata può essere predisposta una gabbia di rinforzo con bypass in entrambe le direzioni per una lunghezza di 50 cm, ma non inferiore a una sezione trasversale maggiore.

Quando si rinforzano le strutture in cemento armato mediante la costruzione di elementi, è necessario staccare lo strato protettivo di calcestruzzo nei punti di saldatura sul lato della sezione destinata al rinforzo ed esporre le barre longitudinali dell'armatura esistente a metà della loro sezione.

Successivamente, la superficie in calcestruzzo viene lavata con un getto d'acqua in pressione. Se per qualche motivo non è possibile creare pressione, la superficie del calcestruzzo dopo l'intaglio con uno scalpello e la spazzolatura viene soffiata con aria in modo che non rimanga polvere su di essa e lavata con acqua.

La superficie in calcestruzzo deve essere mantenuta umida fino all'applicazione del nuovo strato di calcestruzzo. Le pozzanghere d'acqua devono essere rimosse dalle superfici orizzontali del vecchio calcestruzzo immediatamente prima della cementazione. Successivamente, la superficie del calcestruzzo viene ricoperta da uno strato di malta cementizia plastica con una composizione di 1: 2 con uno spessore di 1-2 mm. Il nuovo calcestruzzo deve essere posato entro e non oltre 1,5 ore dalla posa della malta.

Le armature esposte devono essere accuratamente pulite con spazzole in acciaio, sabbiatura, ecc. per rimuovere sporco, ruggine o incrostazioni. In caso di danni significativi alle aste della vecchia armatura a causa della corrosione, il film della lesione viene rimosso con uno scalpello o un martello, dopodiché viene eseguita la pulizia con una spazzola d'acciaio e la nuova armatura viene saldata. Prima della cementazione, le barre di armatura vengono verniciate con una malta cementizia 1: 2 con uno spessore dello strato di 1-2 mm.

Connessioni di barre d'armatura in acciaio (Fig. 2.1), che presentano danni all'armatura esistente a causa della corrosione o della sollecitazione eccessiva dell'armatura, rimosso come segue:

Riso. 2.1 Collegamento dei ferri d'armatura in saldatura con armatura: a, b - mediante l'utilizzo di sovrapposizioni; c - sovrapposizione; 1 - asta di lavoro; 2 - calciolo; 3 - saldare

La cassaforma deve essere progettata in modo tale che sia possibile aumentarla gradualmente lungo l'altezza delle travi e colonne armate. Quando si progetta la cassaforma, devono essere previsti gli spazi e i fori necessari, nonché vassoi speciali per la posa del calcestruzzo e la sua compattazione. Dietro il calcestruzzo posato o lo strato applicato di calcestruzzo proiettato, è prevista un'adeguata cura della temperatura e dell'umidità.

Rinforzo di elementi compressi

Rinforzo di colonne in cemento armato (Fig. 2.2) con capacità portante insufficiente a causa della distruzione del calcestruzzo e corrosione significativa dell'armatura, perdita della capacità portante dell'armatura prodotto dalla fabbricazione di clip o edifici in cemento armato.

Riso. 2.2 Rinforzo delle colonne in cemento armato: a - clip in cemento armato; b - aumentare la sezione; 1 - colonna rinforzata; 2 - rinforzo di rinforzo longitudinale aggiuntivo; 3 - riempire di cemento; 4 - rinforzo trasversale aggiuntivo sotto forma di spirale; 5 - rinforzo longitudinale esistente della colonna; 6 - bielle per saldatura; 7 - rinforzo trasversale aggiuntivo delle colonne

Per il rinforzo, secondo la Fig. 2.2 a, vengono installati un'armatura di lavoro aggiuntiva (2) e un'armatura trasversale aggiuntiva a forma di spirale (4) con un diametro di almeno 6 mm, mentre lo strato protettivo viene prima scheggiato, non inferiore al diametro della lavorazione rinforzo. La distanza tra le spire della spirale negli assi è di 50-70 mm. La spirale copre tutta l'armatura di armatura funzionante e l'armatura longitudinale esistente della colonna. Dopo aver installato l'armatura, la colonna viene cementata nella cassaforma o con calcestruzzo proiettato.

Quando si rafforza la colonna aumentando la sezione (Fig. 2.2 b), lo strato protettivo viene prima tagliato di almeno 0,5 del diametro del rinforzo. Quindi, tramite speciali bielle (6) realizzate in armatura con un diametro di 10-40 mm e una lunghezza da 50 a 200 mm, l'armatura esistente viene collegata mediante saldatura con l'armatura di armatura (2). Alla nuova armatura vengono inoltre saldate barre trasversali con passo non superiore a 500 mm e non superiore a 20 diametri dell'armatura longitudinale.

Dopo l'installazione del rinforzo, la sezione viene cementata.

Rinforzo di colonne in cemento armato con gabbia in acciaio (Fig. 2.3) con diminuzione della capacità portante a causa di vari danni eseguito con l'aiuto di puntoni precompressi (Fig. 2.3 a), che sono inclusi nel lavoro di giunzione con la colonna rinforzata, che consente di controllare il grado delle loro condizioni. In questo caso, è necessario adottare misure per garantire la stabilità e la sicurezza del rivestimento.

Riso. 2.3 Rinforzo di colonne in cemento armato con gabbia in acciaio: a - rinforzo con distanziatori precompressi dagli angoli al momento della fabbricazione e in forma finita; b - rinforzo di una parte della colonna con una clip d'acciaio dagli angoli nel punto di distruzione; 1 - colonna rinforzata; 2 - angoli; 3 - bulloni di montaggio per il montaggio; 4 - strisce di collegamento; 5 - bulloni di montaggio in tensione; 7 - calcestruzzo abbattuto all'armatura di lavoro; 8 - parte incorporata del rinforzo; 9 - shorty, saldato ai raccordi di lavoro 10

Crea distanziatori dagli angoli. Con l'aiuto dei bulloni di fissaggio (3) gli angoli (2) vengono installati sulla colonna. Sono installati con un'inflessione nel mezzo dell'altezza, appoggiando le estremità superiore e inferiore contro strutture sufficientemente robuste (fondazioni, travi del pavimento). Gli arresti (4) sono disposti alle estremità degli angoli.

I puntoni vengono messi in tensione raddrizzandoli con tiranti (5) in posizione verticale. I puntoni sono fissati in uno stato sollecitato con lamelle trasversali. Successivamente, i ritagli negli angoli vengono rinforzati con sovrapposizioni.

Il rinforzo di una colonna parzialmente danneggiata può essere effettuato con una clip d'acciaio (Fig. 2.3 b) per una lunghezza incompleta della colonna. Il supporto è costituito da angoli collegati da strisce con la loro saldatura alle parti incassate (8). Le parti incassate (8) devono essere saldate all'armatura di lavoro della colonna in cemento armato.

Fissaggio aggiuntivo di traverse verticali in acciaio a colonne in cemento armato (Fig. 2.4) con insufficiente capacità portante delle colonne, necessità di fissare altre strutture durante la ricostruzione prodotto installando un morsetto in acciaio saldato da piastre di acciaio. Il morsetto è montato sui bulloni di accoppiamento e le connessioni sono fissate al tassello saldato al morsetto.

Riso. 2.4 Fissaggio aggiuntivo di tiranti verticali in acciaio alle colonne in cemento armato: 1 - colonna in cemento armato; 2 - morsetto; 3 - collegamenti verticali in acciaio; 4 - bulloni di accoppiamento; 5 - tassello per il fissaggio delle cravatte

Rafforzamento delle fondazioni realizzando clip di cemento o cemento armato e aumentando l'area portante (Fig. 2.5) con capacità portante insufficiente della fondazione, superando la pressione di progetto sulla fondazione e cedimenti irregolari della fondazione prodotto costruendo la fondazione esistente (7), previamente scavata nel terreno. I tasselli (4) vengono disposti nella vecchia fondazione o viene tagliata una scanalatura per garantire il lavoro di giunzione del vecchio e del nuovo calcestruzzo. I tiranti in acciaio (6) collegano la vecchia fondazione con la gabbia in cemento armato (2). La dimensione delle chiavi in altezza è presa sulla base di garantire il trasferimento delle forze trasversali dal supporto alla fondazione esistente.

Riso. 2.5 Rafforzamento di una fondazione in mattoni o cemento: a - fondazione in mattoni a strisce; b - una fondazione separata in cemento armato; 1 - muro; 2 - clip in cemento armato; 3 - rinforzo longitudinale; 4 - tasselli; 5 - pietrisco, speronato nel terreno; 6 - cravatte in acciaio; 7 - fondazione esistente; 8 - nuovi allestimenti; 9 - nuovo calcestruzzo; 10 - superficie di taglio della fondazione esistente; 11 - colonna

Rinforzo di elementi piegabili

Per unire l'armatura di armatura esistente e nuova, vengono utilizzati piastre di testa o vengono utilizzati giunti di sovrapposizione. Nelle saldature è accettato quanto segue: lo spessore della cucitura è 0,25d, la larghezza della cucitura è 0,5d. La sezione trasversale del calciolo deve essere uguale in forza all'asta del giunto di testa.

Rinforzo di lastre prefabbricate in cemento armato (Fig. 2.6), con negli scaffali di una lastra nervata in calcestruzzo distrutto per tutto il suo spessore o mancanza di adesione dell'armatura di lavoro al calcestruzzo, esposizione delle barre dell'armatura di lavoro si effettua come segue: se è presente un calcestruzzo distrutto del ripiano inferiore nella soletta multicava (Fig. 2.6 a), per rafforzarlo, vengono installate ulteriori gabbie di rinforzo (3) nei canali forati, seguite da calcestruzzo di questi canali. Il numero di telai e canali cavi incorporati dipende dal grado di danneggiamento della lastra e dal carico su di essa. Quando si rinforzano le nervature delle lastre prefabbricate, le giunture tra le lastre vengono cementate con l'installazione di gabbie di rinforzo (6) al loro interno (Fig. 2.6 b). Il rinforzo viene eseguito anche per estensione unilaterale (Fig. 2.6 c) con l'installazione di un'armatura aggiuntiva (7), saldata mediante saldatura a quella esistente tramite pezzi corti (8) con un diametro di 10-40 mm con incrementi di Da 200 a 1000 mm.

Riso. 2.6 Rinforzo delle nervature dei solai prefabbricati: a - mediante annegamento di ulteriori telai in canali forati; b - cementare la giuntura tra le lastre; in - accumulo unilaterale dal basso; 1 - pannello multicavo; 2 - solco perforato nella mensola lungo il canale cavo; 3 - gabbia di rinforzo aggiuntiva; 4 - calcestruzzo monolitico; 5 - piastra rinforzata; 6 - rinforzo nella cucitura; 7 - accessori aggiuntivi; 8 - pantaloncini; 9 - rinforzo delle nervature della piastra

Rafforzare i supporti delle lastre prefabbricate in cemento armato (Fig. 2.7), che hanno un'area di appoggio insufficiente per le lastre prefabbricate, eseguita mediante l'installazione di ulteriori elementi di supporto in acciaio (3).

Sui supporti intermedi (Fig. 2.7 a), le travi metalliche dell'elemento di armatura (3) sporgono su entrambi i lati del supporto e sono comuni ai solai delle campate adiacenti.

Le nervature longitudinali delle piastre adiacenti poggiano su una traversa comune di ulteriori elementi di supporto (4).

Sui supporti estremi (Fig. 2.7 b), ulteriori elementi di supporto sporgono in una direzione e hanno una grande sporgenza. Sono attratti dalla soletta da tirafondi (6).

Riso. 2.7 Rinforzo dei supporti delle solette prefabbricate: a - rinforzo sui supporti intermedi; b - rinforzo sugli appoggi estremi; 1 - targa esistente; 2 - raggio; 3 - trave di rinforzo in metallo; 4 - traversa trasversale; 5 - angoli di ancoraggio; 6 - bulloni di ancoraggio

Rinforzo della flangia superiore delle travi in cemento armato (Fig. 2.8), che ha una capacità portante insufficiente, danni con esposizione del rinforzo della flangia superiore,è realizzato mediante armatura in cemento armato (Fig. 2.8 a, b) e mediante l'utilizzo di una clip in acciaio (Fig. 2.8 c).

Un ulteriore rinforzo longitudinale delle "prolunghe" è collegato al rinforzo longitudinale esistente delle sporgenze con l'ausilio di pezzi corti o morsetti. Il calcestruzzo viene eseguito nella cassaforma con un'attenta compattazione del calcestruzzo.

La clip in acciaio è costituita da due canali (4), che coprono gli sbalzi del ripiano superiore sui lati, premuti contro di essi con l'ausilio di bulloni (5). Lo spazio tra i canali sopra il bordo superiore dello scaffale è accuratamente monolitico.

Riso. 2.8 Rinforzo dell'ala superiore delle travi in cemento armato: a - estensione su tre lati dell'ala superiore; b - costruire uno scaffale lungo la parte superiore; c - rinforzo con strutture in acciaio; 1 - cornice aggiuntiva; 2 - calcestruzzo su ghiaia piccola; 3 - telaio in calcestruzzo, collegato al rinforzo superiore della trave; 4 - canali; 5 - bulloni di accoppiamento; 6 - foro per un bullone nell'anima della trave

Rinforzo di travi in cemento armato (Fig. 2.9), che presentano danni profondi e significativi alle strutture in cemento armato con esposizione del rinforzo e perdita della sua adesione al calcestruzzo,è costituito da un'estensione unilaterale della sezione dal lato della zona allungata (Fig. 2.9 a, c).

Un'ulteriore armatura longitudinale (4) è collegata all'armatura esistente della trave armata mediante elementi di collegamento (2) o pezzi corti.

Applicare elementi di collegamento (2) con un diametro di 10-30 mm; shorties (5) con un diametro di 10-40 mm con incrementi di 200-1000 mm.

Dopo la saldatura, vengono eseguite la preparazione della superficie e la cementazione della sezione aumentata.

Riso. 2.9 Armatura di travi in cemento armato: a, c - estensione unilaterale; d, b - dettagli delle opzioni per la saldatura dell'armatura di rinforzo; 1 - trave rinforzata; 2 - elementi di collegamento; 3 - rinforzo della trave rinforzata; 4 - accessori di lavoro aggiuntivi; 5 - pantaloncini; 6 - cemento armato; 7 - calcestruzzo scheggiato

Rafforzamento della trave a T con capriate in acciaio (Fig. 2.10) con una diminuzione della capacità portante della trave a causa della corrosione del calcestruzzo e dell'armatura viene effettuato installando un dispositivo di ancoraggio alle estremità della trave, a cui vengono saldati gli sbuffi sprengel con una saldatura calcolata. Le guarnizioni di due angoli sono installate sulla trave a livello di serraggio. La tensione degli sbuffi viene effettuata utilizzando due cordini.

Riso. 2.10 Rinforzo di travi in cemento armato con travatura reticolare in acciaio: 1 - trave in cemento armato; 2 - sbuffi d'acciaio dello sprengel; 3 - guarnizione isolante

Rinforzo degli elementi tesi del reticolo delle capriate in cemento armato (Fig. 2.11), che presentano danni significativi agli elementi tesi delle capriate, riducendo la loro capacità portante, prodotto da sbuffi precompressi (2).

Il fissaggio degli sbuffi nei nodi può essere effettuato mediante saldatura ai fazzoletti, fissati con bulloni e fascette (Fig. 2.11, nodo A), oppure mediante saldatura agli angoli, attratti da tirafondi alla cintura del traliccio (Fig. 2.11, nodo B).

Quando si stringono i bignè (2) con i dadi, le estremità filettate dei bignè sono costituite da pezzi corti con un diametro che supera di 4 mm il diametro dei bignè. Il collegamento di pezzi corti con un serraggio deve essere effettuato mediante saldatura, subordinatamente alla condizione di uguale resistenza del giunto al metallo base della sezione di serraggio. L'altezza dei dadi di tensionamento deve essere almeno 1,5 volte il diametro del filo.

Riso. 2.11 Rafforzamento degli elementi tesi del traliccio reticolare: 1 - cintura compressa; 2 - sbuffi precompressi; 3 - elementi di dispositivi di ancoraggio; 4 - bullone; 5 - bullone di ancoraggio

Rinforzo di una trave in cemento armato a sezione rettangolare con capriate in acciaio (Fig. 2.12) con diminuzione della capacità portante della trave a causa della corrosione del calcestruzzo e dell'armatura viene effettuato installando dispositivi di ancoraggio alle estremità della trave (nei nodi di supporto), a cui vengono saldati gli sbuffi sprengel con una saldatura calcolata.

Riso. 2.12 Rinforzo di una trave in cemento armato con travatura reticolare in acciaio: 1 - elemento armato; 2 - angoli in acciaio; 3 - strisce di metallo

Nel mondo di oggi, i progettisti si trovano sempre più di fronte alla necessità di rinforzare le strutture esistenti al fine di mantenere o addirittura aumentare la loro capacità portante. Alcuni dei motivi di queste sfide sono i cambiamenti nell'uso degli edifici amministrativi e industriali, l'aumento dei carichi di traffico sui ponti, i cambiamenti strutturali e la ridotta capacità portante dovuta alla corrosione del calcestruzzo e dell'acciaio. Esistono molti diversi metodi di rinforzo, come l'aggiunta di acciaio precompresso e non, l'installazione di armature precompresse esterne, l'aumento della sezione trasversale del calcestruzzo con o senza armatura aggiuntiva (calcestruzzo spruzzato, blocchi prefabbricati convenzionali o incollati), ecc. Occorre valutare se la superficie per l'armatura è soggetta a carichi di compressione, trazione o taglio, se si prendono in considerazione misure relative alla stabilità, alla funzionalità e/o alla sicurezza a fatica. Il compito dell'ingegnere è identificare il metodo ideale per rafforzare la struttura restaurata. Pertanto, è ora possibile per i progettisti utilizzare l'armatura incollata come alternativa ai metodi di armatura tradizionali. La tecnologia di unione di blocchi in cemento armato e cemento armato mediante incollaggio con resine reattive si è rivelata affidabile ed è ormai ampiamente utilizzata, soprattutto perché questo metodo è in alcuni casi più economico ed è indispensabile in condizioni di spazio limitato.

La necessità di rafforzare le strutture edilizie installando elementi di rinforzo esterni in materiale ad alta resistenza e alto modulo appare nei seguenti casi:

Danni alle strutture edilizie, che hanno comportato una diminuzione della sua capacità portante, rigidità e resistenza alla fessurazione;
Modifica delle condizioni operative;
Modifica dello schema progettuale della struttura portante;
La necessità di migliorare l'affidabilità e la durata della struttura.

Per risolvere questi problemi vengono utilizzati attivamente elementi di rinforzo esterno (EVA) realizzati con fibre ad alta resistenza e alto modulo a base di fibre di carbonio e vetro, che hanno caratteristiche di elevata resistenza e capacità di installazione anche nei luoghi più inaccessibili.

Efficienza dell'amplificazione mediante nastri e principali ambiti di applicazione del metodo.

L'efficacia del rinforzo delle strutture in calcestruzzo con nastri compositi è molto elevata. A seconda del tipo di lamelle, tele, numero dei loro strati e tipo di carico, la capacità di carico massima dell'elemento può aumentare di 2-3 volte rispetto ad un elemento non armato. Ciò è particolarmente vero per le travi. Per ottenere un rinforzo efficace con l'ausilio di nastri e tele di carbonio, è necessario osservare rigorosamente le normative tecnologiche, in primo luogo per quanto riguarda la preparazione della superficie dell'elemento da rinforzare. Qui diremo solo che prima di incollare i nastri, è necessario testare la resistenza della base in cemento per la separazione, ad es. prova di strappo Il valore minimo del risultato di questa prova deve essere 1,5 MPa.

L'esperienza esistente nel campo del rafforzamento delle strutture esistenti ci consente di mostrare le seguenti aree di utilizzo frequente e razionale dei nastri compositi in fibra di carbonio CARBODUR e delle tele CARBOWRAP negli oggetti in calcestruzzo:

quando è richiesta l'armatura sotto carico normale su travi e solai, i nastri devono essere incollati in base all'inviluppo del momento flettente, sono disponibili in diverse lunghezze e possono essere incollati in 1 o più strati. Qui c'è un'analogia con lo schema di rinforzo con aste negli elementi di flessione.
quando è richiesta l'armatura per soddisfare i requisiti per la fessurazione con elementi di precompressione corrosi di travi prefabbricate o di altro tipo, i nastri vengono incollati "da supporto a supporto", cioè su tutta la lunghezza dell'elemento;
quando è necessaria l'armatura a causa del taglio o delle principali sollecitazioni di trazione, i segmenti del nastro vengono incollati nelle direzioni delle barre piegate.

Anche altre applicazioni dei nastri, ad esempio per il rinforzo di supporti, pilastri, soffitti e pareti, sono giustificate, testate e provate più volte su numerosi oggetti.

L'efficacia di questo metodo di rinforzo è stata ripetutamente dimostrata nella pratica ed è stata utilizzata nell'edilizia mondiale per oltre 40 anni. In Russia questa tecnologia è utilizzata da 14 anni e si è diffusa sia nella costruzione civile che in quella di ponti. Questa tecnica di rinforzo è il metodo più moderno e “dolce” per ripristinare e migliorare le prestazioni delle strutture.

Le caratteristiche meccaniche dell'EVA variano all'interno di:

Modulo di elasticità E = 70.000 - 640.000 MPa
Resistenza alla trazione R = 1700 - 4800 MPa
Allungamento relativo a rottura 1,5%

Rinforzato con fibra di carbonio

La fibra di carbonio è un materiale ad alta resistenza, linearmente elastico che agisce efficacemente su strutture in cemento armato. La fibra di vetro ha un modulo elastico più basso e viene utilizzata per rinforzare le strutture in mattoni. Poiché questi EVA sono fissati alla struttura con un adesivo di montaggio, rispondono efficacemente all'incremento della deformazione della struttura, in essi si verificano grandi incrementi di forze e sono immediatamente inclusi nel lavoro insieme alla struttura.

Inoltre, i dipendenti dell'azienda sono stati direttamente coinvolti nel test, nella ricerca e nello sviluppo di regolamenti tecnici nel campo del rinforzo in vari istituti di costruzione a Mosca, San Pietroburgo, Ekaterinburg. I test hanno dimostrato che le strutture rinforzate con EVA sono in grado di assorbire carichi che sono il doppio del progetto e gli elementi che hanno subito una grave distruzione ripristinano le loro caratteristiche originali del 70% - 95%.

Le opere di rinforzo sono spesso utilizzate in combinazione con riparazioni strutturali in calcestruzzo e ripristino strutturale mediante iniezione.

Rinforzo di travi in cemento armato molto più difficile del metallo, per il fatto che il cemento armato è un materiale composito, dove l'armatura lavora insieme al cemento. Spesso l'organizzazione operativa non dispone della documentazione di progetto, quindi la posizione della valvola di lavoro deve essere determinata in aggiunta.

Esistono due modi principali per rafforzare o ripristinare la capacità portante delle strutture a travi in cemento armato:

amplificazione senza modificare lo schema progettuale originale;

rafforzandosi con il suo cambiamento.

Il primo metodo consiste nell'aumentare la sezione trasversale dell'elemento da rinforzare, cosa che si ottiene installando morsetti o installando camicie speciali, clip, sovrapposizioni, estensioni con l'aggiunta di rinforzo e dilatazione dei supporti. Ciò comporta una diminuzione della campata e, di conseguenza, una modifica dello schema progettuale. Ma è anche associato ad un aumento del peso della struttura.

Il secondo metodo consiste nell'installare ulteriori sbuffi orizzontali o a traliccio con pretensionamento o sbuffi combinati, che cambia lo schema progettuale della struttura, ma ne aumenta solo leggermente il peso.

Le strutture monolitiche, non prefabbricate, sono particolarmente necessarie per creare una precompressione lungo la corda inferiore delle travi durante l'armatura. Elementi prefabbricati in calcestruzzo e monolitici (cioè realizzati direttamente in cantiere) non possono essere equiparati in termini di capacità portante, poiché nelle strutture prefabbricate, la precompressione lungo la corda inferiore (di trazione) viene creata in normali condizioni di fabbrica con garanzia di qualità. In condizioni di cantiere, questa operazione non può essere eseguita affatto.

In termini di qualità di adesione del calcestruzzo con armatura, in termini di affidabilità e durabilità, è inoltre impossibile mettere un segno di parità tra strutture monolitiche e prefabbricate in cemento armato. L'indurimento delle strutture monolitiche in cantiere, di norma, avviene in violazione dei requisiti tecnologici e lo stripping viene eseguito fino a quando il calcestruzzo non raggiunge la resistenza richiesta.

Allo stesso tempo, in condizioni di fabbrica, durante la cottura a vapore in autoclave, tutti i componenti della miscela di calcestruzzo sono coinvolti nel processo di legatura del cemento armato.

Gli elementi utilizzati in questo caso sono strutturalmente semplici, realizzati in acciaio d'armatura o sagomato all'esterno dell'oggetto da ricostruire, installati con costi di manodopera minimi, messi in funzione subito dopo l'installazione e tensionati o maggiorati di sezione senza l'utilizzo di altri accorgimenti. Aumentano la capacità portante iniziale degli elementi piegati di 2-2,5 volte, non disturbano gli interni dei locali, possono essere nascosti da un controsoffitto, ecc., Occupano poco spazio e aumentano leggermente la sezione trasversale o l'altezza delle strutture .

Modi per rinforzare le travi in cemento armato

a, c - cementazione; b - morsetti; d, d. f, g - incorporamento e abbinamento su supporti

Al fine di garantire il funzionamento congiunto del cemento armato con il cemento armato, è necessario, sia nella progettazione che nell'esecuzione dei lavori, prestare attenzione a accorgimenti che aumentino l'adesione del vecchio calcestruzzo al nuovo. In particolare, si consiglia di sabbiare, zigrinare o spazzolare le superfici di contatto lisce. Immediatamente prima della posa del nuovo calcestruzzo, la superficie del vecchio calcestruzzo deve essere lavata con un getto d'acqua ad alta pressione. In questo caso, è necessario rimuovere l'acqua in eccesso sotto forma di pozzanghere, poiché l'umidità eccessiva influisce negativamente sull'adesione. Quando si installano gabbie per colonne in cemento armato, la superficie del calcestruzzo esistente viene lavata con un getto d'acqua in pressione.

Dispositivo a telaio in cemento armato

Installazione di angoli in metallo

Rinforzo di una trave monolitica con gabbia in cemento armato

1 - trave rinforzata; 2 - clip; 3 - piatto; 4 - fori nella soletta per il passaggio dei morsetti e l'alimentazione del calcestruzzo; 5 - accessori di montaggio del supporto; 6 - aste inclinate del supporto; 7 - accessori di lavoro della clip; 8 - morsetti a clip

Installazione di rinforzo aggiuntivo sulla soluzione polimerica

Installazione di rinforzo esterno in lamiera su una soluzione polimerica

Rinforzo di una trave monolitica con mantello in cemento armato

1 - trave rinforzata; 2 - camicia; 3 - accessori di lavoro della camicia; 4 - accessori di montaggio della camicia; 5 - morsetti; 6 - tacca; 7 - accoppiatore

camicie sono più spesso utilizzati per rinforzare travi monolitiche di solai nervati. Si raccomanda di prestare particolare attenzione all'ancoraggio del rinforzo trasversale alle estremità della sezione trasversale delle giacche. In caso di rinforzo delle colonne, è necessario saldare dei morsetti all'armatura della colonna da armare; in caso di difficoltà, la camicia della colonna deve essere progettata per assorbire l'intero carico. Quando si rinforzano travi monolitiche di solai nervati, i morsetti vengono condotti attraverso la lastra attraverso fori praticati e ancorati mediante barre di armatura longitudinali.

Rinforzo per estensione significa che la struttura rinforzata aumenta in altezza o larghezza (dal basso, dai lati o dall'alto dell'elemento da rinforzare).

Costruire travi dal basso con un aumento significativo della loro capacità portante

Costruire travi dal basso con un leggero aumento della loro capacità portante

Rinforzo di travi con estensione unilaterale

1 - trave rinforzata; 2 - edilizia mediante shorties; 3 - estensione mediante elementi di collegamento; 4 - rinforzo della trave rinforzata; 5 - accessori di lavoro aggiuntivi; 6 - piccolo; 7 - elementi di collegamento per la saldatura

Caratteristica di questo metodo è la percezione delle sollecitazioni di taglio agenti nel piano di contatto del vecchio calcestruzzo con la nuova speciale armatura aggiuntiva saldata all'armatura della struttura armata, precedentemente esposta per scheggiatura dello strato protettivo nei punti di saldatura.

L'edilizia viene utilizzata per rinforzare eventuali strutture in cemento armato (sia monolitiche che prefabbricate). Il rinforzo delle ali superiori delle travi di copertura prefabbricate viene effettuato in caso di sostituzione delle lastre di copertura. Durante la costruzione, non è consigliabile utilizzare barre d'armatura con un diametro inferiore a 10 mm. Quando si taglia un supporto protettivo situato in una zona compressa, è necessario tenere conto di una diminuzione temporanea della capacità portante.

In alcuni casi, per aumentare la capacità portante degli elementi rinforzati mediante accumulo, è sufficiente aumentare il numero dell'armatura longitudinale principale, per la quale si consiglia di scheggiare lo strato protettivo di almeno 0,5 del diametro dell'armatura e mediante saldatura parallela attraverso brevi pezzi di armatura con un diametro da 10 a 40 mm e una lunghezza da 50 a 200 mm collegano l'armatura aggiuntiva a quella esistente.

Nella zona tesa degli elementi rinforzati, i pezzi corti sono posizionati a una distanza di 200 ... 1000 mm, nella zona compressa - a una distanza non superiore a 500 mm e non superiore a 20 diametri dell'armatura longitudinale . Dopo la saldatura, invece di uno strato protettivo scheggiato, ne viene applicato uno nuovo, sotto forma di intonaco cementizio o calcestruzzo proiettato. In questi casi, la sezione trasversale dell'elemento rinforzato aumenta leggermente, nell'intervallo da 20 a 80 mm.

Riassumendo le scaffalature di scarico

Riassumendo i telai del portale di scarico

Dispositivo a telaio in cemento armato

Rinforzo con supporto rigido aggiuntivo

a - con supporto metallico: 1 - struttura rinforzata; 2 - una base separata per un supporto aggiuntivo; 3 - cremagliera di metallo; 4 - elementi di fissaggio; b - collegato con portale metallico: 1 - struttura rinforzata; 2 - portale metallico sommato; 3 - fascetta metallica di copertura; 4 - guarnizioni; c - puntoni metallici: 1 - traversa rinforzata; 2 - puntoni metallici; 3 - serraggio a livello del pavimento; 4 - guarnizioni a cuneo; 5 - angolo di riferimento; 6 - bulloni di fissaggio

In caso di rottura dei ferri d'armatura negli elementi piegati, si consiglia di ripristinarli saldando i riporti sollecitati. Innanzitutto, è necessario sostenere la struttura rinforzata con supporti temporanei, tagliare lo strato protettivo alla lunghezza richiesta, saldare i ferri di armatura (rivestimenti) a un'estremità, riscaldare con corrente, ad esempio, da un trasformatore di saldatura, saldare l'altra terminare a caldo, ripristinare lo strato protettivo danneggiato con calcestruzzo plastico su aggregato fine.

È consentito saldare armature aggiuntive da acciai delle classi A-I, A-II, A-III a armature esistenti delle stesse classi. Quando i raccordi realizzati con acciai ad alto tenore di carbonio delle classi A-IV e superiori, nonché da funi e trefoli, non sono consentite saldature.

Nei casi in cui le condizioni del processo tecnologico consentono di vincolare le dimensioni dei locali industriali, uno dei modi più semplici per rafforzare gli elementi flettenti (travi, traverse, telai, capriate, ecc.) è installare ulteriori supporti rigidi.

Rafforzare la traversa con un supporto rigido aggiuntivo

a - in base al solaio sottostante: 1 - traversa rinforzata; 2 - rivestimento; 3 - shorties da barre d'armatura rotonde; 4 - distanziatore a doppia faccia, saldato dopo il distanziatore delle semibretelle; 5 - testa di metallo; 6 - semirinforzato; 7 - serraggio a livello del pavimento; 8 - presa; 9 - saldature; b - in base alle clip della colonna: 1 - traversa rinforzata; 2 - clip; 3 - puntoni; 4 - sbuffo; 5 - frizione a tensione; 6 - testa di metallo; 7 - cinghie; 8 - guarnizioni

Poiché, quando si realizzano supporti rigidi su fondazioni indipendenti, è molto difficile evitare completamente il cedimento del supporto, è comunque auspicabile installarli su fondazioni esistenti, anche se è necessario rafforzarli. In questi casi, vengono realizzati supporti aggiuntivi rigidi sotto forma di portali o puntoni.

Gli elementi di ulteriori supporti rigidi possono essere in cemento armato e metallo. Si consiglia di prepararli in anticipo.

Quando si realizzano supporti rigidi sotto forma di cremagliere collegate con fondazioni indipendenti, si consiglia di prestare particolare attenzione alla riduzione dell'assestamento di queste fondazioni, per le quali è necessario precomprimere il terreno sotto la suola. Uno dei modi per precomprimere il terreno è caricare la fondazione con un carico non inferiore a quello calcolato prima dell'erezione della cremagliera. Per ridurre la pressione sul terreno sotto la suola della nuova fondazione, si consiglia di predisporre un tampone di distribuzione di sabbia e ghiaia.

Quando si rinforza la traversa del telaio con supporti rigidi aggiuntivi sotto forma di montanti metallici, è necessario fissare le parti metalliche aeree negli angoli inferiori. Dopo aver sommato i puntoni per un perfetto adattamento delle strutture di accoppiamento che garantiscono l'efficacia del rinforzo, è necessario realizzare un incuneamento nel nodo superiore con guarnizioni a cuneo. È possibile predisporre puntoni con appoggio sulle clip metalliche delle colonne.

	Installazione di sbuffi orizzontali in acciaio per cemento armato

	Installazione di raccordi termoretraibili aggiuntivi

Quando si rinforzano le traverse con supporti rigidi aggiuntivi sotto forma di puntoni in metallo o cemento armato, il sollevamento della traversa rinforzata può essere effettuato, ad esempio, con un martinetto posizionato orizzontalmente. Per facilitare il movimento dei semiventilatori espandibili, è necessario posare fodere metalliche e pezzi corti di tondino di armatura nell'intercapedine tra la traversa rinforzata e i semiventilatori. Dopo aver sollevato la struttura rinforzata al valore richiesto, i distanziatori dal profilo metallico, ad esempio dai canali, vengono saldati su entrambi i lati delle semibretelle e il martinetto viene rimosso. Quando rinforzate con semibretelle, per evitare di sovraccaricare le colonne sottostanti, le semibretelle devono essere legate nella parte inferiore con un apposito soffio metallico.

Quando si rinforzano le traverse con supporti rigidi aggiuntivi sotto forma di un sistema di puntoni installato su una colonna, la struttura rinforzata viene sollevata tensionando il serraggio del metallo mediante un giunto di trazione. Per installare il sistema di puntone nella parte inferiore della colonna, è necessario disporre prima il supporto. Dopo aver installato e serrato i montanti, vengono fissati nella parte inferiore saldando strisce metalliche ai montanti. Il rinforzo con supporti aggiuntivi rigidi di questo tipo vincola in misura minore le dimensioni dei locali industriali.

Nei casi in cui la struttura armata non possa essere preliminarmente scaricata, l'installazione di ulteriori supporti rigidi deve necessariamente essere accompagnata da un sollevamento preliminare della struttura armata. Il sollevamento della struttura armata può essere effettuato in vari modi e dipende sia dalla progettazione dei supporti aggiuntivi che dalla progettazione degli elementi rinforzati.

Riassumendo le travi di scarico sulle console

Riepilogo travi di scarico su staffe

Rinforzo con supporto elastico aggiuntivo (trave metallica)

a - su staffe di sospensione - bulloni di aggancio: 1 - trave rinforzata; 2 - trave di rinforzo; 3 - bullone di accoppiamento; 4 - angolo di riferimento; 5 - guarnizione; b - su parentesi; 1 - trave rinforzata; 2 - trave di rinforzo; 3 - supporto metallico della colonna; 4 - parentesi; 5 - guarnizioni a cuneo

Sospensione alle travi di scarico

Installazione di sbuffi orizzontali dagli angoli

Rinforzo di elementi flettenti con supporti elastici aggiuntivi

a - travi metalliche su appendiabiti; b - capriate triangolari metalliche; 1 - elemento scaricato; 2 - struttura di scarico; 3 - sospensione; 4 - supporto della struttura di scarico; 5 - bullone di fissaggio; 6 - guarnizione; 7 - fori riempiti di cemento dopo il rinforzo

Per rinforzare gli elementi flettenti vengono utilizzati anche ulteriori supporti elastici, solitamente realizzati con l'ausilio di capriate e travi metalliche, installati sotto l'elemento armato su appoggi comuni o indipendenti e percepibili dal carico tramite distanziatori posti nella campata tra l'elemento di armatura e quello armato .

L'inclusione di strutture di supporti elastici aggiuntivi nell'opera può essere effettuata tirando le estremità di supporto dei supporti elastici all'elemento da rinforzare durante l'installazione o utilizzando guarnizioni a cuneo. I bulloni distanziatori possono essere installati al posto dei cunei.

Quando si rinforzano gli elementi di flessione degli edifici a più piani, è possibile creare supporti aggiuntivi elastici con trefoli di metallo. La forza reattiva di scarico viene creata precompresso i tiranti, prima per mezzo di dadi di tensionamento, ed infine di giunti di tensionamento. Il carico dei trefoli è percepito dal telaio del livello superiore, ai quali sono fissati.

Per rinforzo principalmente travi del tetto prefabbricate per grandi campate e capriate sotto carico, possono essere consigliate catene a maglie precompresse. L'utilizzo di catene a stelo incernierato consente di creare un carico opposto in segno sotto forma di una serie di carichi concentrati, la cui posizione e dimensione sono pianificate in anticipo in base ai contorni delle catene. L'effetto di amplificazione (creazione di forze reattive di determinati valori) si ottiene mediante il tensionamento di una catena determinabile staticamente.

Installazione staffe di scarico

Installazione di puff combinati in acciaio per cemento armato

Installazione di sbuffi dal canale

Dispositivo di rivestimento in cemento armato

Dispositivo per l'edilizia in cemento armato

Installazione di collari di fissaggio ai supporti

Installazione di aste trasversali serrate sui supporti

Installazione di aste inclinate su supporti

Gli elementi principali quando si rinforza in questo modo sono: la catena dell'asta cardine stessa, costituita da due rami identici su entrambi i lati della trave rinforzata (angoli con ripiani verticali tagliati in corrispondenza delle curve, barre di rinforzo fino a 30 ... 36 mm in diametro o funi); dispositivi di ancoraggio sotto forma di piastre saldate in lamiera nella zona superiore delle travi sopra i supporti; appendini, solitamente in acciaio tondo, o cremagliere in profilato metallico alle curve dei rami della catena. Le barre d'armatura sono accettate da acciaio delle classi A-I, A-II, A-III, strutture metalliche - da acciai Vst3sp, Vst3ps, Vst3kp. I giunti saldati devono essere realizzati con grande cura.

	Installazione di sbuffi di traliccio dagli angoli

	Installazione di sbuffi a traliccio in acciaio per cemento armato
Rinforzo di elementi flettenti con catena a cardine precompresso: a - rinforzo di una trave di solaio nervato monolitico; b - rinforzo della trave prefabbricata del tetto; 1 - elemento rinforzato; 2 - catena a cerniera; 3 - cremagliera; 4 - pilastro centrale; 5 - clip metallica del dispositivo di ancoraggio

Si consiglia di fabbricare in anticipo tutti gli elementi della catena in base alle dimensioni della trave da rinforzare, accuratamente testati in condizioni sul campo. Gli elementi della catena devono essere installati in una determinata sequenza. Entrambi i rami della catena sono sospesi ai dispositivi di ancoraggio fissati sulla trave con pendini premontati aventi filettature alle estremità e strisce di collegamento. Se, oltre alle sospensioni, sono necessari anche i rack, vengono installati, lasciando spazio libero per la sospensione centrale (rack).

Quando i dadi vengono serrati, tutte le cinghie di collegamento dei ganci sono fortemente attratte dalla trave rinforzata e la catena riceve una certa tensione, a causa della quale i dispositivi di ancoraggio vengono compressi e tutti i nodi intermedi vengono schiacciati, il che porta all'eliminazione o riduzione delle perdite di stress in futuro. Quindi la tensione viene rilasciata e i nodi vengono impostati nella posizione di progetto in base alla linea della catena. Quando si fissano i rami della catena per ancorare i dispositivi sui bulloni, è possibile regolare la lunghezza della catena, che consente di installare la catena nella posizione di progettazione con maggiore precisione.

Quando si progetta il contorno di una catena, si consiglia di prenderlo in modo tale che le tangenti degli angoli di inclinazione delle singole maglie, partendo dal centro, siano correlate tra loro come 1:3:5, ecc. Il rispetto di questa condizione porta al fatto che le forze (forze reattive) in tutte le sospensioni e i montanti saranno approssimativamente lo stesso valore e la tensione principale può essere prodotta nella posizione della sospensione centrale o del montante. L'entità dello sforzo è predeterminata in teoria.

Per la tensione principale dei rami della catena nella posizione della sospensione centrale o della cremagliera, vengono utilizzati vari metodi. Nei casi in cui la catena si trova sopra il fondo della trave rinforzata, ad es. è richiesta l'installazione a sospensione, la tensione può essere effettuata serrando i dadi con una chiave dinamometrica utilizzando un martinetto con manometro appoggiato al fondo della trave, e in altri modi. Le letture del manometro consentono di determinare con precisione il valore del carico di scarico. Indipendentemente dalla posizione della catena rispetto alla trave rinforzata, è possibile tendere i suoi rami con un carico calibrato, quindi fissare l'assieme con una sospensione o una cremagliera. Quando viene tensionato in questo modo, viene fornito anche un controllo sufficiente.

Per irrobustire gli elementi flettenti di edifici o strutture a più campate (travi prefabbricate di copertura, travi secondarie di solette nervate monolitiche, ecc.) nelle zone di appoggio possono essere utilizzate staffe di scarico precompresse a due sbalzi installate su supporti intermedi.

Quando si rafforzano le travi del tetto prefabbricate, entrambi i rami delle staffe sono capriate triangolari. La corda inferiore è costituita da un angolo, mentre la corda superiore e il reticolo possono essere realizzati sia da angoli singoli che da barre d'armatura tonde.


Rinforzo della trave prefabbricata del tetto a - catena incernierata: 1 - trave rinforzata; 2 - catena a cerniera; 3 - dispositivo di ancoraggio; 4 - bullone di tensione; 5 - rivestimento di supporto; 6 - collegamento del canale di supporto; 7 - rinforzo;	d - sistemi primaverili: I - campate estreme - sprengel; II - campate medie - mensole di scarico; 1 - trave rinforzata; 2 - supporto; 3 - Sprengel; 4 - fermate; 5 - angolo; 6 - massetto di collegamento;

b - staffe di scarico precompresse: 1 - trave armata; 2 - angoli della cintura inferiore della staffa; 3 — trefoli della staffa; 4 - colonna; 5 - bulloni di tensione; 6 - connessioni lungo la cintura inferiore; 7 - fascia per capelli; 8 - lastre di rivestimento; 9 - guarnizione di distribuzione; 10 - foglio di riferimento; c - stabilizzatori: 1 - trave rinforzata; 2 - supporto; 3 - travi metalliche a doppia console; 4 — un tavolo di uno stabilizzatore; 5 - biella;	d - sprengel: 1 - trave rinforzata; 2 - Sprengel; 3 - dispositivo di ancoraggio; 4 - canale di supporto; 5 - rivestimento con presa a sfera; 6 - foglio di riferimento; 7 - guarnizione da aste tonde; 8 - fodera quadrata; 9 - dado saldato nel foglio di base; 10 - vite di tensione; 11 - un pacchetto di guarnizioni metalliche

Si presume che l'altezza delle staffe sia uguale all'altezza della parte portante delle travi armate. Si consiglia di prendere le lunghezze delle parti a sbalzo delle staffe pari a 1/4 - 1/6 della campata delle travi armate. Con una piccola lunghezza delle parti a sbalzo, è possibile abbandonare completamente gli elementi interni del reticolo.

Le parti della staffa sono rami della staffa, elementi di supporto (foglio di supporto o cuscinetti a forma di sella), elementi di collegamento sotto forma di segmenti di angoli o aste tonde, dispositivi di spinta fissati sotto la parte inferiore della trave rinforzata alle estremità dei rami della staffa. Questi dispositivi servono per creare supporti per travi rinforzate e possono avere un design diverso a seconda del metodo di tensionamento della staffa.

Il design del dispositivo di spinta dipende dal metodo di tensione. Quando è teso con bulloni, è un elemento rigido passato sotto la parte inferiore della trave rinforzata e imbullonato ai rami della staffa. Il controllo della tensione viene effettuato mediante la deflessione delle estremità della staffa. Quando un carico calibrato viene teso da una sospensione, un elemento rigido del dispositivo di spinta viene saldato ai rami della staffa, per i quali sono previsti fori o saldati anelli. Dopo la tensione, i distanziatori di fissaggio vengono posizionati saldamente nello spazio tra la parte inferiore della trave e la piastra del dispositivo di spinta e i carichi vengono rimossi. Le perdite di tensione vengono eliminate sospendendo un carico maggiore del 10 ... 15% rispetto al carico di scarico richiesto. Dopo il tensionamento con martinetti installati tra le battute sospese alle estremità della staffa e il fondo della trave, vengono posate anche le guarnizioni di fissaggio. Il controllo della tensione viene effettuato dal manometro del martinetto. Poiché questo sistema è determinato staticamente, ruotando liberamente sul supporto centrale, è possibile tensionare solo un'estremità della staffa. Anche in questo caso sarà nota la forza all'altra estremità.

Le staffe di scarico possono essere realizzate anche sotto forma di travi piene in metallo laminato.

Nei casi in cui l'armatura sia causata da una violazione dell'ancoraggio dell'armatura longitudinale di lavoro, la rimozione del supporto o della mensola dal foglio di supporto della trave deve essere di almeno 40 diametri con armatura a barra di profilo periodico e almeno 80 diametri con rinforzo in filo ad alta resistenza.

Quando si rinforzano le travi del tetto di edifici a più campate, si consiglia di utilizzare contemporaneamente varie soluzioni di progettazione per le campate esterne e centrali. Per campate estreme possono essere utilizzate travi reticolari precompresse, per campate medie possono essere utilizzate staffe portanti precompresse.

Metodi per creare precompressione in sbuffi di strutture in cemento armato

Montaggio sulle battute del serraggio riscaldato

Saldatura su tondino nudo con avvitatura riscaldata

Installazione di martinetti idraulici tra la struttura e serraggio

Installazione di martinetti idraulici in fase di serraggio

Serraggio del giunto

Serraggio bulloni

Serraggio dado

Piatti a cuneo

Serraggio del morsetto

Tensione del bullone

Per gli elementi curvabili monolitici e prefabbricati, nei casi in cui sia necessario eseguire i lavori nel minor tempo possibile senza rimuovere il carico in movimento, può essere consigliato un metodo di rinforzo installando un'armatura precompressa aggiuntiva.

Il rinforzo aggiuntivo può essere sia orizzontale che a traliccio. È anche possibile installare contemporaneamente rinforzo orizzontale e traliccio. Come risultato dell'installazione di un'armatura aggiuntiva con la sua sollecitazione preliminare, lo stato tenso-deformativo delle travi armate cambia. La precompressione include un'armatura aggiuntiva nel lavoro di giunzione con la trave armata, che può essere considerata una struttura flessionale con un'area di rinforzo aumentata, la cui parte aggiuntiva non aderisce al calcestruzzo e con un'altezza di lavoro variabile.

Rinforzo di travi secondarie con staffe portanti precompresse

1 - trave rinforzata; 2 - angoli della cintura inferiore della staffa; 3 — trefoli della staffa; 4 - strisce di collegamento; 5 - guarnizione installata dopo la tensione della staffa; 6 - pendenti; 7 - giunzione di trefoli; 8 - rivestimento; 9 - cuscinetti di supporto; 10 - buche sigillate con asfalto; 11 - Nabetonka

1 - trave rinforzata; 2 - rinforzo della trave; 3 - rinforzo precompresso aggiuntivo; 4 - corto

Il metodo di rinforzo mediante l'installazione di armature precompresse aggiuntive ha diverse varietà, che differiscono l'una dall'altra per l'ancoraggio di armature aggiuntive e il metodo della sua tensione.

Il rinforzo aggiuntivo può essere tensionato meccanicamente, elettrotermicamente o elettrotermomeccanicamente.

Con il metodo meccanico, la tensione dell'armatura di precompressione viene eseguita utilizzando martinetti, chiavi dinamometriche, tiranti, morsetti di ancoraggio che attirano i trefoli l'uno verso l'altro, nonché speciali dispositivi di rinforzo del tipo a traliccio oa leva.

Uno dei modi per riparare l'armatura aggiuntiva nei casi in cui non è possibile posizionare i dispositivi di ancoraggio alle estremità della trave è saldarli all'armatura esistente. In questi casi, lo strato protettivo viene scheggiato in piccole aree nelle zone di supporto, ad es. dove le sollecitazioni nell'armatura della trave armata sono insignificanti. È necessario saldare pezzi corti all'armatura di lavoro esposta, il cui diametro è leggermente maggiore dello spessore dello strato protettivo, mentre le barre di rinforzo o i morsetti trasversali non devono essere rotti. Le barre d'armatura sono saldate alle pile corte. La tensione in questo caso è prodotta da un metodo termico.

Rafforzamento della trave con armatura precompressa aggiuntiva

a - sbuffi orizzontali: 1 - trave rinforzata; 2 - sbuffi orizzontali; 3 - angolo dell'ancora; 4 - tiranti di ancoraggio verticali; 5 - bullone di tensione; 6 - rondella; 7 - foro sigillato dopo l'installazione dell'ancorante; b - puntoni intermedi: 1 - trave rinforzata; 2 - sbuffi; 3 - distanziatori intermedi; 4 - bullone di tensione; 5 - dispositivo di ancoraggio; c - sbuffi a traliccio: 1 - trave rinforzata; 2 - sbuffi a traliccio; 3 - rivestimento; 4 - piccolo; 5 - bullone di tensione; 6 - rondella; 7 - canale di ancoraggio; 8 - foro, sigillato dopo l'installazione dell'ancorante; g - sbuffi combinati: 1 - trave rinforzata; 2 - sbuffi orizzontali; 3 - sbuffi a traliccio; 4 - rivestimento; 5 - piccolo; 6 - angolo dell'ancora di sbuffi orizzontali; 7 - tiranti di ancoraggio verticali; 8 - bullone di tensione; 9 - rondella; 10 - ancoraggio a canale di sbuffi a traliccio; 11 - foro, sigillato dopo l'installazione dell'ancora

I ferri di armatura sono installati nella posizione di progetto con l'aiuto di ganci temporanei, il cui numero deve essere specificato in modo tale da evitare cedimenti sotto il proprio peso. Le aste dovrebbero essere il più dritte possibile. Un'estremità dell'asta è saldata allo shorty e l'altra rimane libera. L'asta è inclusa nel circuito elettrico e riscaldata alla temperatura di progetto. L'estremità libera viene premuta contro lo shorty e saldata. Durante il processo di saldatura, fino al completo raffreddamento della saldatura, è necessario mantenere costante la temperatura di progetto. Per evitare il rigonfiamento dell'armatura longitudinale nei punti di saldatura dell'armatura sollecitata aggiuntiva, è desiderabile posizionare i pezzi corti accanto a uno dei morsetti dal lato della campata.

Guarnizioni, rivestimenti e altre parti, quando rinforzate con rinforzo a traliccio e la sua tensione, devono essere installate nei punti in cui le aste sono piegate tra il bordo inferiore della trave rinforzata e le aste a traliccio. I progetti di questi elementi dipendono dal metodo di tensionamento delle aste, dalla distanza tra la faccia inferiore della trave da rinforzare e le aste di armatura e dalla larghezza della trave da rinforzare.

In un gruppo separato di rinforzo con rinforzo aggiuntivo, i soffi possono essere combinati e consigliati per l'uso, tesi dal serraggio reciproco di due o quattro aste con speciali bulloni di accoppiamento. I bulloni di accoppiamento devono avere la forma di un collare con due estremità filettate e una rondella comune. La tensione viene prodotta serrando contemporaneamente i dadi su entrambe le estremità di questo morsetto. La tensione per serraggio reciproco è caratterizzata da semplicità e non richiede sforzi significativi, poiché le sollecitazioni nei tiranti (morsetti) sono 7 ... 10 volte inferiori alle sollecitazioni nelle aste aggiuntive da serrare. Questo metodo consente di creare forze uniformi in tutte le aste serrate (due o quattro), ad es. assicura la loro autoregolamentazione. Il serraggio può essere effettuato con uno o due tiranti, con o senza distanziali intermedi. Le aste verticali degli ancoraggi di ancoraggio vengono fatte passare attraverso i fori di ancoraggio praticati nel soffitto.

Le strutture a flessione in cemento armato (travi, traverse, travi di gru, solette, soffitti e rivestimenti) sono rinforzate con i seguenti metodi abbastanza collaudati. Durante la costruzione, la struttura rinforzata viene aumentata in altezza o larghezza (dal basso, dai lati e dall'alto dell'elemento rinforzato). Caratteristica di questo metodo è la percezione delle sollecitazioni di taglio agenti nel piano di contatto del vecchio calcestruzzo con la nuova speciale armatura aggiuntiva saldata all'armatura della struttura armata.
Rinforzo di una struttura esistente, ad es. un aumento della sua capacità portante mediante costruzione porta al lavoro di giunzione della struttura armata e della struttura di rinforzo, includendole in opera proporzionata alla rigidezza. L'edilizia è utilizzata per rinforzare strutture in cemento armato, sia monolitiche (Fig. 3.2) che prefabbricate (Fig. 3.3). Vengono utilizzate barre d'armatura da 10 mm o più.

Il rinforzo degli elementi flettenti invece della costruzione con clip è consentito solo in caso di danni significativi, ad esempio a causa della corrosione del rinforzo, poiché il rinforzo degli elementi flettenti viene preso in base allo strato protettivo e al diametro dell'armatura longitudinale e trasversale e di solito non supera i 100 mm. Quando si rinforza un pavimento nervato monolitico con una clip nella soletta, è necessario praticare fori per il passaggio dei morsetti e la fornitura di calcestruzzo durante il calcestruzzo. Spesso, quando si installano clip per travi, la lastra viene anche cementata dall'alto (Fig. 3.4, a).
La soluzione costruttiva a forma di camicia, in contrasto con la clip, è un blocco di cemento che non è chiuso su un lato (vedi Fig. 3.4, a), in questo caso con una nervatura metallica aggiuntiva sotto il solaio monolitico. Le camicie vengono utilizzate negli stessi casi delle clip, ma solo quando non è possibile coprire l'elemento rinforzato dai quattro lati.

Le camicie sono più spesso utilizzate per rinforzare travi monolitiche di pavimenti a coste. In questo caso, i morsetti vengono fatti uscire attraverso la soletta e ancorati con l'ausilio di barre longitudinali di armatura. Quando si rinforzano con un giubbotto solo le sezioni danneggiate degli elementi rinforzati, esso deve essere portato nelle parti integre di almeno: la lunghezza dell'ancoraggio del rinforzo longitudinale del giubbotto; cinque spessori delle pareti della maglia; larghezza del bordo o diametro dell'elemento rinforzato e 500 mm. Se rinforzato con camicie, viene utilizzato un rinforzo con un diametro di 8 mm o più per le aste longitudinali e un diametro di 6 mm per i morsetti.

Sulla fig. 3.5 e 3.6 sono modi confrontati per rafforzare strutture prefabbricate e monolitiche costruendo e usando una maglietta. A volte, per aumentare la capacità portante degli elementi rinforzati mediante accumulo, è sufficiente aumentare la quantità dell'armatura longitudinale principale. Per fare ciò, lo strato protettivo viene rimosso a una profondità di almeno 0,5 diametri e il rinforzo aggiuntivo viene aumentato saldando attraverso pezzi di rinforzo corti lunghi 50 ... 200 mm. Nella zona allungata, i pantaloncini vengono posizionati dopo 200 ... 1000 mm, nella zona compressa, a una distanza non superiore a 500 mm o 20 rinforzi longitudinali. L'armatura di rinforzo è ricoperta da intonaco cementizio o calcestruzzo proiettato.

In caso di un aumento significativo della sezione trasversale, si consiglia di utilizzare elementi di collegamento appositamente saldati, ad esempio 7 in Fig. 3.2 o 6 in fig. 3.3. Quando le barre d'armatura si rompono negli elementi piegati, si consiglia di ripristinarli saldando le sovrapposizioni precompresse (Fig. 3.7). Questa operazione richiede un rafforzamento preliminare della struttura con supporti temporanei. La saldatura di armature aggiuntive è consentita solo da acciaio delle classi A-I, A-II, A-III a armature esistenti delle stesse classi.

Un modo efficace e abbastanza semplice per rafforzare le strutture di flessione è installare ulteriori supporti rigidi sotto forma di puntoni (Fig. 3.8) o elementi verticali (Fig. 3.9). Tuttavia, queste soluzioni sono limitate dalle condizioni del processo tecnologico, che non consente di vincolare le dimensioni degli impianti di produzione.

Poiché è molto difficile evitare completamente il cedimento del supporto quando si realizzano supporti rigidi su fondazioni indipendenti, in ogni caso è consigliabile installarli su fondazioni esistenti (Fig. 3.8, c), anche se è necessario rafforzarli. In questi casi, vengono realizzati supporti aggiuntivi rigidi sotto forma di portali o sotto forma di puntoni. Gli elementi di rinforzo dei supporti rigidi possono essere realizzati sia in cemento armato che in metallo.
Se i puntoni di rinforzo (Fig. 3.8, a e 3.8, b) sono in metallo, nei nodi inferiori del sistema di rinforzo, le parti metalliche aeree sono collegate mediante saldatura con il rinforzo delle strutture armate esistenti. Dopo aver sommato i montanti per la loro perfetta aderenza nel nodo superiore, l'incuneamento viene eseguito utilizzando guarnizioni a forma di cuneo.
Quando si realizzano supporti rigidi sotto forma di cremagliere collegate con fondazioni indipendenti (vedi Fig. 3.9), è necessario prestare particolare attenzione alla riduzione dell'assestamento di queste fondazioni, per le quali è necessario precomprimere il terreno sotto la suola. Se la struttura armata non può essere preliminarmente scaricata, l'installazione di ulteriori supporti rigidi deve essere accompagnata da un sollevamento preliminare della struttura armata (vedi Fig. 3.8, b).
Il sollevamento della struttura armata viene effettuato in vari modi, a seconda della progettazione dei supporti aggiuntivi e delle strutture degli elementi rinforzati. Quando si rinforza un telaio incernierato prefabbricato, che viene assemblato in loco da singoli elementi, le cerniere nei nodi e le guarnizioni elastiche tra la traversa rinforzata e il telaio di rinforzo assicurano il verificarsi di due forze di scarico uguali applicate dal basso verso l'alto (vedi Fig. 3.8 , B). Il telaio viene teso sollevando le sue cremagliere con martinetti, dopodiché vengono posizionate speciali guarnizioni metalliche nello spazio tra le cremagliere del telaio e il supporto esistente e i martinetti vengono rimossi.
Quando si rinforzano le traverse con semiventilatori prefabbricati in cemento armato precompresso (vedi Fig. 3.8, a), il sollevamento della traversa armata viene effettuato con un martinetto posizionato orizzontalmente nel nodo superiore. Per facilitare il movimento delle semibretelle espandibili, nello spazio tra la traversa rinforzata e le semibretelle vengono posati pantaloncini metallici in acciaio di rinforzo rotondo. Dopo aver sollevato la struttura da rinforzare, i semiventilatori vengono collegati tra loro da un distanziale in profilato metallico mediante saldatura, e il martinetto viene rimosso. Per evitare di sovraccaricare le colonne dal basso, le semibretelle sono legate inferiormente con uno speciale soffio metallico.

Oltre ai supporti aggiuntivi rigidi, vengono utilizzati supporti aggiuntivi elastici per rinforzare gli elementi di piegatura, che vincolano in misura minore le dimensioni degli impianti di produzione. Ulteriori supporti elastici vengono solitamente realizzati con l'ausilio di capriate metalliche fissate sugli stessi supporti su cui poggia la struttura rinforzata. Il supporto elastico per l'elemento armato è costituito da una guarnizione tra esso e la struttura di rinforzo (Fig. 3.10), presenta una rigidità minore rispetto all'elemento in cemento armato da rinforzare. Negli edifici multipiano, qualora sia necessario rinforzare la traversa di uno dei piani, quando le strutture portanti del solaio sovrastante hanno un sufficiente margine di sicurezza, possono essere utilizzate sospensioni precompresse (Fig. 3.11).
La conformità dei supporti di questo tipo è dovuta alla loro deformazione longitudinale. La forza reattiva di scarico viene creata precompressione dei trefoli, prima con dadi di tensionamento e infine con giunti di tensionamento. I carichi dei trefoli sono percepiti dal telaio del livello superiore, alle cremagliere di cui i trefoli sono fissati saldandoli a clip metalliche predisposte in lamiera d'acciaio.

Per ridurre i momenti flettenti negli elementi di un telaio a più livelli a più campate, è possibile utilizzare collegamenti precompressi incrociati da trefoli metallici flessibili (Fig. 3.12). La tensione di tali legami viene effettuata mediante tenditori o utilizzando un metodo termico. L'ancoraggio viene effettuato mediante speciali staffe di ancoraggio in lamiera fissate alle colonne. Questi collegamenti possono essere installati lungo l'altezza dello stesso telaio solo in campate diverse. Per gli stessi scopi, può essere utilizzato il rinforzo con controventi in cemento armato con sbuffi precompressi (Fig. 3.13), quando, dopo l'installazione del controvento, i trefoli metallici flessibili sono sollecitati termicamente su entrambi i lati del controvento e l'elemento di rinforzo percepisce sia la compressione che la trazione forze.

Per rafforzare gli elementi di flessione degli edifici a più campate, è possibile utilizzare le seguenti soluzioni. Quindi, quando si rafforzano le travi del rivestimento sui supporti intermedi, vengono disposti i pori remoti (Fig. 3.14). Per rinforzare gli elementi piegati vengono utilizzate anche staffe di scarico a due sbalzi, montate su supporti intermedi (Fig. 3.15, 3.16).
Quando si rafforzano le travi prefabbricate della copertura, i rami delle staffe sono capriate triangolari. La loro cintura inferiore è solitamente costituita da un angolo isoscele, e la cintura superiore e il reticolo possono essere costituiti da entrambi i singoli angoli e dalle loro barre di rinforzo rotonde (Fig. 3.15).

Si presume che l'altezza delle mensole sia uguale all'altezza della parte sovrastante delle travi armate e la lunghezza delle parti a sbalzo delle mensole sia 1/4...1/6 della luce delle travi armate. Con una piccola lunghezza delle parti a sbalzo, è possibile abbandonare completamente gli elementi del reticolo. Gli elementi di supporto della staffa possono essere costituiti sia da una lamiera metallica verticale di spessore 20...30 mm e alta 300...400 mm, saldata dal basso ad una guarnizione orizzontale di distribuzione, sia sotto forma di pattini a sella installati sopra le travi e interconnessi mediante saldatura.
Il design del dispositivo di supporto dipende dal metodo di tensione. Quando è tesa con bulloni, è una piastra rigida passata sotto la parte inferiore della trave rinforzata e imbullonata ai rami della staffa (vedi Fig. 3.15). Durante il tensionamento con un martinetto con un tenditore, la tensione è controllata dal manometro del martinetto. Dopo la tensione, di norma, vengono posate le guarnizioni di fissaggio. Sui supporti intermedi può essere adottata una struttura a mensola assemblata da due parti separate (vedi Fig. 3.16). Dopo la loro installazione, le cinghie tese superiori vengono saldate sul supporto con sovrapposizioni. Le maglie sono create lungo la cintura inferiore per la stabilità complessiva della cintura inferiore utilizzando speciali cuscinetti di supporto. In caso di violazioni dell'ancoraggio, la rimozione dell'armatura longitudinale del supporto o della staffa deve essere effettuata ad una distanza di almeno 40 diametri dell'armatura della barra dal foglio di supporto della trave.

Nei casi in cui si rende necessario eseguire lavori di armatura senza rimuovere il carico in movimento, può essere utilizzata una soluzione che prevede l'installazione di armature precompresse aggiuntive. Come ulteriore rinforzo sollecitato, è possibile utilizzare orizzontale, traliccio o una combinazione di essi.
Se i dispositivi di ancoraggio non possono essere posizionati alle estremità delle travi, vengono saldati nella zona di supporto in punti in cui le sollecitazioni nel rinforzo della trave rinforzata sono piccole (Fig. 3.17). In questo caso, la tensione viene prodotta termicamente. Per evitare cedimenti sotto l'azione del proprio peso, i ferri di armatura sono fissati con ganci temporanei. Dopo aver riscaldato l'asta, anche la sua estremità libera viene saldata. Quando rinforzato con rinforzo a traliccio, la sua tensione viene eseguita meccanicamente, ad es. avvitando le viti di tensionamento o posando un numero maggiore di guarnizioni nell'intercapedine della confezione (Fig. 3.18).

Come con l'opzione di tensione orizzontale di rinforzo aggiuntivo, oltre che a traliccio o combinato, è possibile creare tensione in esse serrando reciprocamente due o quattro tiranti con speciali tiranti (Fig. 3.19, 3.20, 3.21). I bulloni di accoppiamento hanno la forma di un morsetto con due estremità filettate e una rondella comune. La tensione viene prodotta serrando contemporaneamente i dadi su entrambe le estremità dei morsetti. La tensione mediante serraggio reciproco non richiede sforzi significativi, poiché le sollecitazioni nei tiranti, che fungono da morsetti, sono 7-10 volte inferiori alle sollecitazioni nelle aste aggiuntive da serrare.

Il vantaggio di questo metodo di tensionamento, insieme alla semplicità, è la creazione di forze uniformi in tutte le aste serrate come risultato dell'autoregolazione. Le aste tonde di rinforzo aggiuntivo vengono generalmente prese con un diametro di 18 ... 40 mm. La percezione delle forze trasversali durante il rafforzamento degli elementi flettenti è prodotta principalmente aumentando l'area della sezione trasversale del rinforzo trasversale e inclinato.

Un modo meno dispendioso in termini di tempo è rinforzare con morsetti verticali sopraelevati (Fig. 3.22). Per fare ciò, i fori vengono prima praticati nel soffitto su entrambi i lati della trave, le guarnizioni vengono posizionate dagli angoli e lungo di essi vengono applicati dei morsetti, che hanno estremità filettate. Su queste estremità viene applicato un rivestimento di nastri di acciaio e serrati i dadi. Quando si serrano i morsetti, i dadi devono essere serrati contemporaneamente su entrambe le estremità. Opzione di rinforzo con morsetti verticali - rinforzo con morsetti precompressi (Fig. 3.23).

La progettazione dei morsetti precompressi è composta da: staffe di montaggio superiori sospese alla soletta con bulloni, staffe di montaggio inferiori collegate da strisce di saldatura; un numero pari di morsetti e bulloni di accoppiamento con rondelle di presa. Dopo aver fissato le staffe dal basso e dall'alto, la precompressione viene creata dal reciproco serraggio di ciascuna due aste adiacenti con tiranti. Le aste vengono accostate simultaneamente su entrambi i lati della trave rinforzata.
Quando si rinforzano le travi con morsetti sopraelevati inclinati (Fig. 3.24), invece di rivestimenti in nastri di acciaio, vengono utilizzati rivestimenti degli angoli, che vengono saldati al rinforzo longitudinale inferiore con l'aiuto di pezzi corti. Dopo aver serrato i morsetti, lo strato protettivo viene ripristinato.

Le nervature delle lastre prefabbricate del rivestimento vengono rinforzate mediante l'inserimento di morsetti verticali sopraelevati che uniscono tra loro le due nervature (Fig. 3.25). Quando si rinforzano lastre alveolari con fori tondi e ovali, è possibile utilizzare i vuoti. Per fare ciò, sulle sezioni portanti delle lastre (1/4 della campata), vengono praticati dall'alto fori in cui sono installate ulteriori gabbie di rinforzo (Fig. 3.26) e i vuoti vengono cementati con calcestruzzo plastico su aggregato fine con o senza ulteriori dispositivi a lastra (Fig. 3.26, b). Per percepire sia la forza trasversale che il momento flettente, le piastre sono rinforzate per l'intera lunghezza.

Quando si armano le lastre alveolari sui supporti estremi, per impedirne lo spostamento, i telai vengono installati in modo che vadano sul supporto. Quindi, i telai vengono installati lungo le estremità delle lastre, che, dopo la cementazione, creano una trave di telaio, se necessario, lungo il perimetro di tutte le pareti. Su supporti intermedi, nei vuoti delle piastre adiacenti alle estremità sono installati telai comuni.
L'area di appoggio insufficiente delle lastre prefabbricate nervate può essere compensata dal dispositivo sui supporti intermedi di tiranti metallici che collegano le nervature delle lastre di campate adiacenti (Fig. 3.27, a) e su quelle estreme - allungando il supporto parti delle costole (Fig. 3.27, b). Se necessario, le mensole corte delle colonne possono essere rinforzate installando ulteriori trefoli o morsetti precompressi inclinati o orizzontali (Fig. 3.28). I fili sono fissati alla console con elementi di fissaggio in metallo e serrati serrando i dadi.

Il rafforzamento dei capitelli dei soffitti senza travi, insieme all'installazione di camicie in cemento armato, può essere effettuato mediante l'installazione di metallo precompresso
sprengel spaziali (Fig. 3.29). Il design dello sprengel consiste in un'imbracatura dell'angolo inferiore appoggiata su un telaio di supporto in cemento armato; rivestimento dell'angolo superiore, che copre il capitello rinforzato attorno al perimetro, e quattro puntoni che collegano tra loro il rivestimento. La clip di supporto cementata sulla colonna e il rivestimento inferiore montato su di essa con montanti saldati sono collegati mediante saldatura con un rivestimento superiore riscaldato, che si accorcia quando viene raffreddato e crea una compressione preliminare nei montanti. Le dimensioni delle clip di supporto, la temperatura di riscaldamento del rivestimento superiore devono essere determinate in base al carico che l'armatura dovrebbe sopportare. Le forze di progetto negli elementi di una travatura reticolare spaziale dovrebbero essere calcolate come in una travatura reticolare determinata staticamente spaziale per l'azione di un determinato carico.
Il rinforzo delle lastre supportate sul contorno, insieme al calcestruzzo, viene effettuato posizionando travi metalliche precompresse spaziali, portate dal basso sotto la soletta armata e sospese negli angoli agli elementi portanti del contorno con quattro bulloni e quattro traverse di trasmissione. Gli Sprengel sono installati su due piani reciprocamente perpendicolari lungo le diagonali della placca allo stesso livello (Fig. 3.30).

Le cinghie sprengel superiori sono strettamente tirate sulla superficie inferiore della piastra rinforzata, che consente loro di essere incluse nel lavoro di giunzione con precompressione delle cinghie inferiori mediante metodo termomeccanico. Tutti i lavori di posa e precompressione possono essere eseguiti senza scaricare la lamiera da armare.
Le travi della gru sono rinforzate in due modi: con una gabbia metallica e supporti metallici esterni (Fig. 3.31) o con una gabbia metallica e traliccio, simile al rinforzo combinato mostrato in Fig. 3.21. Il rinforzo dei fissaggi delle travi della gru alle colonne viene effettuato da piastre collegate mediante saldatura alle parti incorporate della colonna.
Le parti incorporate sulla colonna possono essere fissate con morsetti metallici su rondelle elastiche (Fig. 3.32, a) o con clip metalliche (Fig. 3.32, b).

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