Në ndërtimtari dhe industri në shkallë të gjerë, strukturat e betonit të armuar shpesh luajnë një rol kyç, duke shërbyer si korniza, tavane dhe platforma funksionale për ndërtesa të ndryshme. Ata mbajnë ngarkesa shumë-tonëshe që veprojnë si në modalitetin statik ashtu edhe në atë dinamik. Me kalimin e kohës, stresi nuk mund të mos ndikojë në gjendjen e strukturës. Si rezultat, kërkohet përforcimi i strukturave të betonit të armuar në një mënyrë ose në një tjetër. Metodologjia specifike për kryerjen e operacioneve të tilla varet nga kushtet e funksionimit të objektit, parametrat teknikë dhe fizikë dhe kërkesat e planifikimit.
Çfarë janë strukturat e betonit të armuar?
Para së gjithash, ju duhet të vendosni se çfarë është në parim një strukturë betoni të armuar. Në ndërtimin kapital, kjopjesë e strukturës që merr ngarkesa të shtuara operacionale. Baza e strukturës formohet nga një strukturë betoni, dhe shufrat përforcues përdoren si përforcimi i saj bazë. Në të njëjtën kohë, forcimi dhe restaurimi i strukturave të betonit mund të kryhet në mënyrë gjithëpërfshirëse dhe pjesërisht. Nëse një zonë me defekt në sipërfaqe është identifikuar nga diagnostikimi, atëherë riparimi do të ketë të bëjë kryesisht me këtë pjesë, megjithëse fillimisht duhet të hetohen shkaqet e shkatërrimit, gjë që mund të justifikojë mundësinë e rindërtimit të pjesëve të tjera të strukturës.
Çfarë nënkuptohet me përforcim si i tillë? Ky është një operacion teknik në ndërtim, për shkak të të cilit zgjatet jeta funksionale e ndërtesave dhe strukturave individuale në veçanti. Ekzistojnë metoda të ndryshme të riparimit dhe forcimit të strukturave të betonit të armuar. Të gjitha ato, në shkallë të ndryshme, përfshijnë zgjidhjen e detyrave të mëposhtme:
- Rritja e forcës së nyjeve dhe komponentëve mbajtës të strukturës duke përfshirë elementë të rinj. Këto të fundit mund të jenë trarë, arkitrarë, pjesë konsol, ngurtësues, etj.
- Shkarkimi ose rishpërndarja e masës që vepron në bazën e betonit të armuar. Në këtë rast, ndikohet rregullimi i strukturave që ndikojnë mekanikisht në zonën e synuar të fortifikimit. Shkarkimi redukton kërkesat për strukturat e betonit të armuar.
- Rritja e karakteristikave bazë të forcës së një objekti dhe elementeve të tij duke zëvendësuar.
Kur është e nevojshme të përforcohet RC-dizajne?
Edhe në fazën e ngritjes së kornizës mbështetëse, zgjidhjet teknike dhe materialet e ndërtimit përzgjidhen në përputhje me ngarkesat e ardhshme me pritjen e funksionimit afatgjatë. Me kalimin e kohës, për shkak të faktorëve të ndryshëm, gjendja teknike e strukturës përkeqësohet dhe lind nevoja për të mbështetur elementët kritikë të saj. Përforcimi i plotë i strukturave prej betoni të armuar duhet të kryhet në rastet e mëposhtme:
- Humbje e forcës së dizajnit për shkak të plakjes dhe lodhjes së materialeve. Kjo është veçanërisht e vërtetë për strukturën e betonit, e cila i nënshtrohet ndikimeve kimike negative dhe stresit mekanik natyror.
- Rimodelimi i një ndërtese, si rezultat i të cilit ndryshohet konfigurimi i mureve mbajtëse, trarëve, shtyllave, kafazeve dhe konzollave. Mund të kërkohet forcimi ose lehtësim masiv në pikat e ankorimit strukturor.
- Ndryshimi i numrit të kateve. Ekziston gjithashtu një rishpërndarje e peshës mbi kolonat, tavanet dhe muret, gjë që kërkon një rishikim dhe aftësinë mbajtëse të elementeve të strukturës.
- Lëvizjet e tokës që ose kanë deformuar tashmë ose kanë ndryshuar konfigurimin e goditjes në themel, dhe rrjedhimisht në nyjet mbajtëse të kornizës. Kërkohet gjithashtu rivendosja e ekuilibrit të forcës ndërmjet strukturave.
- Shkatërrim ose dëmtim i pjesshëm i pjesëve që mbajnë ngarkesë ose elementeve individuale për shkak të aksidenteve, fatkeqësive natyrore, tërmeteve, fatkeqësive të shkaktuara nga njeriu.
- Kur gabimet zbulohen në fazën e projektimit ose identifikohen tashmë gjatë funksionimit të ndërtesës.
Në këtë rast, kryesorja dhe mëarsye të zakonshme që sjellin nevojën për të forcuar strukturat e betonit të armuar në një mënyrë ose në një tjetër. Natyra specifike e konsumimit ose dëmtimit duhet të përcaktohet gjatë një studimi gjithëpërfshirës, mbi bazën e të cilit zhvillohet një projekt për forcimin e strukturës dhe zgjidhet mënyra më e mirë për zbatimin e tij.
Diagnoza dhe zgjidhja e problemeve të dizajnit
Kontrollimi teknik kryhet sipas orarit ose i paplanifikuar në rast të shenjave të dukshme të shkatërrimit të objektit. Kjo pjesë e aktiviteteve rregullohet nga standardet e testimit jo shkatërrues në përputhje me GOST 22690 dhe 17624. Vlerësimi i bazuar në rezultatet e sondazhit është bërë në përputhje me grupin e rregullave (PS) për forcimin e strukturave të betonit të armuar sipas numri 63.13330.
Procedurat diagnostike fillojnë me një inspektim vizual, gjatë të cilit zbulohen dëmtime të jashtme - defekte, patate të skuqura, çarje, etj. Për të zbuluar dëmtimin e fshehur, përdoren metoda testimi jo shkatërruese. Detyra të tilla zgjidhen me anë të pajisjeve speciale, për shembull, duke përdorur detektorë elektromagnetikë ose tejzanor të defekteve. Në veçanti, pajisjet tejzanor që funksionojnë me metoda gjeoradar dhe echo-pulse përdoren më shpesh për zgjidhjen e problemeve të betonit të armuar. Gjatë inspektimit, zbrazëtitë, prania e komponentëve agresivë në strukturë, shkatërrimi i shufrave përforcuese, gjurmët e korrozionit, etj.
Bazuar në të dhënat e marra, zhvillohet një strategji e mëtejshme për të eliminuar dëmtimet, riparimin, rivendosjen oserishpërndarja e ngarkesave. Në të njëjtën fazë, defektologët mund të japin rekomandime për forcimin e strukturave të betonit të armuar, duke marrë parasysh specifikat e dëmtimit që mund të rregullohen vetëm me mjete testimi jo shkatërruese. Një rol të rëndësishëm në përcaktimin se si të forcohet struktura do të luajnë parametrat specifikë teknikë dhe fizikë mbi të cilët operohet struktura.
Specifikimet e fitimit
Parametrat e përforcimeve mund të ndryshojnë në varësi të konfigurimit të aplikimit të forcës shtesë dhe kërkesave specifike për mbështetjen e strukturës. Karakteristikat më të zakonshme janë moduli i elasticitetit të mbështetjes dhe qëndrueshmëria në tërheqje. Kështu, përforcimi optimal i strukturave të betonit të armuar me materiale të përbëra mesatarisht siguron elasticitet në intervalin 70,000-640,000 MPa dhe tregues të forcës në tërheqje - nga 1500 në 5000 MPa. Sigurisht, nuk është e nevojshme në çdo rast të përpiqemi për performancën maksimale. Zgjedhja e një potenciali specifik të fuqisë së elementëve mbështetës dhe përforcues varet nga gjendja aktuale e strukturës së betonit të armuar.
Sa i përket parametrave dimensionale, ato do të varen nga skema e forcimit, e cila përpilohet në bazë të zgjidhjes së planifikimit. Për shembull, përforcimi fragmentar i një pllake betoni të armuar mund të kryhet me mbështetje shtesë për një modul monolit pa trarë 300 mm të trashë. Kolonat përforcuese zakonisht kanë një seksion mesatar prej 400x400 mm dhe vendosen nën dysheme me ngritje prej 5-7,5 m.përcaktohet nga gjendja sforco-deformimi i dyshemeve dhe mureve mbajtëse.
Në një formë komplekse, për shembull, përforcimi i strukturave të betonit të armuar me fibër karboni mund të ketë këto karakteristika teknike:
- Trashësia e elementit është 0,3 mm.
- Gjerësia - 300 mm.
- Pesha - 500 g/m2.
- Moduli i elasticitetit – 230000 N/mm2.
- Densiteti – 1,7 g/cm3.
- Rezistenca në tërheqje - 4000 N/mm2.
- Rezistenca në prerje e strukturës - 7 N/mm2.
- Rezistenca në shtypje e materialit - 70 N/mm2.
- Deformim në thyerje të strukturës – 1,6%.
- Ngjitja e fibrës së përbërë në strukturën e betonit - 4 N/mm2.
- Moduli i Young - 400 N/mm2.
Specifikiteti i përdorimit të materialeve kompozite moderne është për faktin se përbërja ngjitëse luan një rol të rëndësishëm në operacionet e montimit me to. Shpesh vepron si një mjet i pavarur mbyllës dhe restaurues për forcimin e strukturës së betonit. Për shembull, komponimet epoksi mund të kryejnë mirë funksionet e mbylljes së tegelave dhe nyjeve teknologjike.
Rregulloret
Në procesin e llogaritjes, projektimit dhe kryerjes së punës së instalimit, duhet të udhëhiqet nga disa GOST, ndër të cilat janë 31937, 22690 dhe 28570. Këto dokumente në shkallë të ndryshme rregullojnë mirëmbajtjen dhe rindërtimin e ndërtesave dhe strukturave. Është gjithashtu e nevojshme të merren parasysh standardet e dokumentit SP 63.13330, i cili jep udhëzime specifike përorganizimin dhe zbatimin e masave të riparimit dhe restaurimit, duke përfshirë forcimin e strukturave të betonit të armuar me materiale të përbëra. SP 164.1325800 do të ndihmojë gjithashtu në përdorimin e materialeve të tjera plastike dhe tekstil me fije qelqi për përforcim. Rregullat e përgjithshme për t'u kujdesur janë si më poshtë:
- Zhvillimi i projektit të përforcimit duhet të kryhet vetëm në bazë të të dhënave nga rilevimi në terren i strukturave.
- Deri në kohën e llogaritjes për materialet dhe konfigurimin e punës së instalimit, duhet të përgatiten informacione për madhësinë e objektit të synuar, gjendjen e tij, metodat e përforcimit, forcën e betonit, etj.
- Pas ekzaminimit, merret një vendim themelor për pranueshmërinë e strukturës për riparim me funksionim të mëtejshëm.
- Duhet të ndërmerren masa përforcuese në mënyrë që fibrat e përbëra ose shufrat metalikë të sigurojnë punë me ngarkesë të përbashkët me strukturën e betonit.
- Nuk lejohet përforcimi i strukturave në të cilat ka xhepa dëmtimi nga korrozioni.
- Në procesin e përgatitjes së një projekti, është gjithashtu e rëndësishme të llogaritet nevoja për të siguruar veçori shtesë mbrojtëse të materialit, për shembull, për të përfshirë veshje refraktare ose rezistente ndaj lagështirës në strukturë.
Përfitimet e Përforcimit të Betonit
Së bashku me rregullat që rregullojnë riparimin dhe restaurimin e strukturave të ndërtesave, do të ishte e dobishme që fillimisht të përgatitej një bazë e materialeve metodologjike që do të ndihmojnëzgjidh detyrat në praktikë. Deri më sot, ka shumë udhëzime vizuale që përshkruajnë hap pas hapi dhe vizualisht teknologjitë për aplikimin e metodave specifike për rindërtimin e strukturave të caktuara. Për shembull, LLC "Interaqua" dhe "NIIZHB" ofrojnë një udhëzues gjithëpërfshirës për forcimin e strukturave të betonit të armuar me materiale të përbëra bazuar në grupin e rregullave SP 52-101-2003. Materiali përshkruan zgjedhjen e zgjidhjeve strukturore, parimet e llogaritjes së forcimit të mureve dhe tavaneve, si dhe metodat teknologjike për përdorimin e pjesëve të karbonit.
Nëse flasim për objekte industriale, atëherë mund të përdoren manuale shumë të specializuara, të cilët fokusohen edhe në kushtet e veçanta të funksionimit të strukturave. Në veçanti, Far East PromstroyNIIproject LLC ofron udhëzime për forcimin e strukturave të betonit të armuar të serisë 1.400.1-18. Ky material nxjerr në pah nuancat e forcimit të mureve dhe tavaneve mbajtëse në strukturën e ndërtesave industriale.
Zhvillimi i një projekti të përforcimit strukturor
Detyra kryesore e kësaj faze është të ofrojë një zgjidhje teknike specifike për zbatimin e forcimit të strukturës së objektit të synuar. Gjatë procesit të zhvillimit, specialistët udhëhiqen nga të dhënat për karakteristikat e materialeve të ndërtimit, parametrat e tyre gjeometrikë, kushtet e funksionimit dhe dëmtimet ekzistuese. Për momentin, janë zhvilluar parimet e mëposhtme të projektimit për përforcimin e strukturave të betonit të armuar:
- Ndërlidhja e komponentëve. Një gabim i zakonshëm që ndodh gjatë ndërtimit është marrja në konsideratë e vendit të punësnë një format të izoluar. Kjo do të thotë, një mur mbajtës, për shembull, do të llogaritet bazuar në ngarkesat direkte në të pa u fokusuar në faktorët e afërt të ndikimit. Në fakt, një sistem me cilësi të lartë dhe të qëndrueshëm mund të projektohet vetëm duke marrë parasysh të gjithë faktorët e funksionimit.
- Optimizimi. Detyrat e forcimit të strukturave mund të zgjidhen në mënyra të ndryshme, dhe pothuajse në çdo rast ekziston një zgjidhje që do t'i lejojë objektit të mbajë një jetë të lartë pune. Por në të njëjtën kohë, është e dëshirueshme që të përpiqemi të minimizojmë sasinë e punës, masën e pjesëve mbështetëse ndihmëse dhe të racionalizojmë përdorimin e materialeve harxhuese. Sa më e ulët të jetë shkalla e ndërhyrjes në strukturën e strukturës, aq më e lartë është besueshmëria e saj. Meqë ra fjala, teknologjitë moderne për përforcimin e strukturave prej betoni të armuar me materiale të përbëra, të cilat janë më të vogla në përmasa dhe peshë në krahasim me homologët metalikë, thjesht lejojnë minimizimin e vëllimit të përfshirjes së elementeve të huaj.
- Racionalizimi ekonomik. Edhe nëse është e mundur të përdoren burime të mëdha financiare në zbatimin e projektit të përforcimit, është e rëndësishme të kihet parasysh se zgjidhjet teknike komplekse dhe masive kërkojnë gjithmonë kosto të larta tashmë në procesin e mirëmbajtjes gjatë funksionimit të strukturës.
- Pajtueshmëria me kërkesat e vendosura. Çdo fazë projektimi duhet të marrë parasysh si rregullat e përgjithshme normative ashtu edhe kërkesat specifike të pajisjes teknike dhe strukturore në lidhje me ndërtesën e synuar.
Rregullat për llogaritjen e armaturës së strukturave të betonit të armuar
Llogaritja teknike e strukturave është baza e punës së projektimit, gjatë së cilës ngarkesat aktuale lidhen me potencialet e fuqisë së materialeve të përdorura për përforcim. Të dhënat fillestare për llogaritjen komplekse janë marrë nga skema e projektimit, dimensionet e saj, ngarkesat e veprimit dhe natyra e dëmtimit. Artikuj të veçantë në vlerësimin e materialeve për përforcimin e strukturave të betonit janë llogaritur tregues për rezistencën në shtypje, lartësinë e zonës së shtypjes, qëndrueshmërinë përgjatë seksioneve të pjerrëta, etj.
Vlera themelore e dizajnit, e cila përcakton aftësinë për të përballuar ngarkesat aktuale, do të jetë momenti i përkuljes maksimale. Për llogaritjen e tij, përdoren faktorët e besueshmërisë për materialin dhe ngarkesën. Natyra e shpërndarjes së dëmtimit mbi seksionin kryq të strukturës përcaktohet gjithashtu, duke marrë parasysh shkallën e elasticitetit të saj. Nëse momenti fillestar maksimal i përkuljes tejkalon procesin e plasaritjes përgjatë seksionit, atëherë llogaritja duhet të bëhet në të njëjtën mënyrë si për një seksion me çarje, pa marrë parasysh potencialin e zhvillimit të deformimit.
Vlerat konstante të materialeve të synuara përdoren gjithashtu në llogaritjet për të përforcuar strukturat. Udhëzimet moderne për forcimin e strukturave të betonit, në veçanti, mbështeten në treguesit e mëposhtëm:
- Forca - varion nga 1000 në 1500 MPa, por jo më pak.
- Moduli i elasticitetit - nga 50 në 150 GPa.
- Temperatura e tranzicionit të qelqit (përdoret për përbërjet) - jo më pak se 40 °С.
Parametrat dimensionale dhe konfigurimi i montimit përcaktohen individualisht në lidhje me një specifikdizajne.
Klasifikimi i metodave të përforcimit
Teknologjitë moderne bëjnë të mundur përdorimin e një liste të gjerë mjetesh për forcimin teknik të strukturave të ndryshme, duke iu përshtatur kushteve specifike të funksionimit. Në një nivel bazë, ia vlen të ndahen të gjitha mënyrat për të forcuar strukturat e betonit të armuar bazuar në gjendjen e tyre fizike. Në veçanti, mund të dallohen elementë të lëngshëm, të endur dhe të ngurtë. Në rastin e parë, forcimi do të kryhet sipas metodës së riparimit të dëmtimeve të jashtme. Kjo mund të jetë eliminimi i çarjeve me anë të llaçit rërë-çimento dhe vulosja e fugave me përbërje ngjitëse ndërtimi. Materialet prej pëlhure përdoren më rrallë dhe kryesisht si agjent përforcues, i cili aplikohet në zonën e derdhur me të njëjtat solucione forcuese.
Sa për trupat e ngurtë, ato janë pjesë strukturore që janë disi të integruara ose të mbivendosura në një strukturë të dëmtuar. Në këtë rast, metodat e përforcimit të strukturave të betonit të armuar mund të ndahen si nga lloji i materialit të përdorur (metal, kompozita, guri) dhe nga konfigurimi i instalimit. Metoda më e njohur e përforcimit me produkte të ngurta është përforcimi i rripit, në të cilin jastëkët e profilizuar shtrëngojnë zonën e dëmtuar. Por kjo nuk është mënyra e vetme për të përdorur produkte të tilla.
Metodat bazë të forcimit të strukturave të betonit të armuar
Në varësi të rezultateve të sondazhit fillestar dhe bazuar në vendimin e projektimitmund të përdoren metodat e mëposhtme të përforcimit të strukturave të betonit të armuar:
- Vendosje suva riparuese për të rivendosur strukturën e sipërfaqes së betonit. Nëse ka zona të hapura për kalimin e armaturës, ato mbyllen edhe me përzierje astar ose suva.
- Futja e llaçit të betonit në zgavra, çarje, zbrazëtira dhe defekte të tjera strukturore të brendshme të zbuluara nga testimi jo shkatërrues.
- Tretë me përzierje betoni. Llaç betoni aplikohet në sipërfaqe me armë speciale me shpejtësi të lartë. Kjo mekanikë e trajtimit të zonave të dëmtuara lejon formimin e shtresave të dendura përforcuese me forcë të lartë.
- Forcimi i themelit mbi të cilin mbështetet struktura. Kjo bëhet nëpërmjet kapëseve të betonit të armuar, rripave metalikë, lidhësve të ankorimit dhe elementëve të tjerë të fortë.
- Forcimi i shtyllave, trarëve dhe mureve të betonit të armuar nëpërmjet instalimit të kapëseve, kornizave dhe këmishave komplekse përforcuese. Në një pajisje të tillë, mund të përdoren elementë të përforcimit, kallepit dhe betonit. Meqenëse kjo metodë përfshin krijimin e strukturave shtesë mjaft domethënëse, rekomandimet për forcimin e strukturave të betonit të armuar rekomandojnë llogaritjen me kujdes të ngarkesës maksimale në tavan. Përndryshe, pas njëfarë kohe do të jetë e mundur të zbulohen çarje tashmë në strukturën e elementeve mbajtëse të nivelit më të ulët.
- Rritje me pikë në qëndrueshmërinë e shufrave, trarëve, shtyllave dhe elementeve mbështetëse me përbërje. Për qëllime të tilla, pjesë të formatit të vogël, por të qëndrueshme të bëra nga fibra karboni, Kevlar, karboni dheetj.
Siç tregon praktika, zgjidhja më efektive në mbështetjen e potencialit të fuqisë së strukturave të betonit është pikërisht ndryshimi strukturor në themelin e tyre. Përkundrazi, shtimi i mureve dhe tavaneve me elementë mbështetës të palëve të treta, siç janë shiritat, konsiderohet i paefektshëm dhe teknologjikisht i papërshtatshëm. Por përsëri, vendimet specifike duhet të merren në bazë të një studimi dhe llogaritjeje gjithëpërfshirëse.
Përforcimi me çelik dhe përbërës - cili është më i mirë?
Ndarja themelore në shumë mënyra për të forcuar strukturat e ndërtesave bazohet në llojin e materialit të përdorur. Shufrat e fuqisë në gjendje të ngurtë dhe elementët strukturorë janë pajisjet më të zakonshme përforcuese, por ato mund të bëhen në bazë të lidhjeve tradicionale të çelikut dhe duke përdorur plastikë moderne. Cila është më e mirë?
Përparësitë e metalit përfshijnë shkathtësinë e tij, forcën e lartë dhe koston e përballueshme. Nga rruga, përforcimi i strukturave të betonit të armuar me fibër karboni, me të gjitha cilësitë pozitive teknike dhe fizike, mund të kushtojë 20-30% më shumë sesa përdorimi i çelikut inox me cilësi të lartë. Çfarë i justifikon shpenzimet e tilla? Megjithatë, kompozitat shfaqin forcë të patejkalueshme në tërheqje që tejkalojnë edhe çelikun. Gjithashtu, ndryshe nga betoni, fibra karboni karakterizohet nga një burim më i lartë i forcës së lodhjes, i cili eliminon masat e ndërmjetme të restaurimit gjatë funksionimit afatgjatë të ndërtesës. A ka ndonjë disavantazh të përbërjeve përveç çmimit të lartë? Ka nuanca të vetive ekologjike, pasi nëplastika është ende baza e materialit, por rëndësia e ndikimit të aditivëve sintetikë është minimale për sa i përket rrezikut për njerëzit.
Përfundim
Masat për riparimin, restaurimin dhe forcimin e strukturave të betonit, si rregull, kërkojnë shumë kosto organizative dhe financiare. Kjo është për shkak të kompleksitetit të dizajnit të tyre dhe problemeve teknologjike të kryerjes së operacioneve të instalimit. Edhe procedurat e vogla kozmetike duhet të kryhen në disa faza - nga zgjidhja e problemeve me përgatitjen e një objekti për punë deri në eliminimin e drejtpërdrejtë të dëmtimit ose rritjen e cilësive të forcës së materialeve. Prandaj, në rekomandimet për hartimin e përforcimit të strukturave të betonit të armuar, ekspertët vërejnë nevojën për të marrë në konsideratë opsionet më fleksibël teknikisht për zgjidhjen e problemit. Për shembull, zëvendësimi më i thjeshtë i armaturës prej çeliku me diametër 12 mm nga një shufër fibër karboni 8 mm e trashë me të njëjtin efekt përforcimi do të minimizojë deri në 50% të kostove të energjisë. Por sigurisht, një optimizim i tillë nuk është gjithmonë i mundur. Në çdo rast, parimet e ruajtjes së forcës, elasticitetit dhe ngurtësisë së kërkuar të strukturave duhet të dalin në plan të parë. Ndjekja e planeve normative dhe skemave cilësore të instalimeve do të bëjë të mundur kryerjen racionale të forcimit, duke shtyrë sa më shumë kohën e nevojës për të përfunduar rikonstruksionin e godinës me zëvendësimin e strukturës së betonarmesë.
