En les obres de reparació i construcció, les operacions tècniques amb columnes es fan amb força freqüència. Això es deu a les grans càrregues que cauen sobre aquest element estructural, desgastant la seva estructura. L'operació de reparació i restauració més habitual d'aquest tipus es pot anomenar reforç de columnes, per a la qual s'utilitzen una àmplia gamma de mètodes.
Quan és necessari reforçar el pou?
La necessitat d'un reforç addicional de les estructures d'edificis sol sorgir després de la formació de defectes. La columna s'utilitza principalment com a element arquitectònic i constructiu de suport, per la qual cosa es caracteritza per diversos tipus de danys. Els problemes més comuns són:
- Cracs. El tipus de dany més comú a l'estructura de la columna, que pot tenir diferents formes i manifestacions. Pel que fa a les causes, es poden produir esquerdes de deformació com a resultat de la contracció de l'edifici, l'augment de les càrregues, la corrosió de l'armadura a l'eix, una disminució de la resistència del formigó ietc.
- Xallat. Un defecte igualment perillós, la formació del qual pot estar associada a efectes mecànics o d'incendi a l'estructura, així com a la pèrdua de les propietats originals de les barres metàl·liques.
- Retirar. Aquest tipus de danys també es produeixen a causa dels efectes del foc, la corrosió del reforç i la pressió de les neoplàsies: escorça de gel o àlcalis.
- Peeling. Per regla general, és conseqüència del contacte amb mitjans agressius. Els processos cíclics d'humitat/assecat o congelació/descongelació solen conduir a la destrucció completa de l'estructura.
Els factors de deformació de l'estructura poden influir en l'elecció de tàctiques per a les activitats de reparació i restauració. Però la majoria de vegades, les tecnologies de reforç de columna es seleccionen en funció de les qualitats físiques i operatives i els paràmetres del pou. Abans de procedir a la revisió de mètodes específics per resoldre la tasca, val la pena familiaritzar-se amb les regles universals per organitzar el treball.
Assessorament general d'experts en el curs del treball
En el reforç de les operacions tècniques que es realitzen en relació a les estructures i estructures portants, sovint intervenen diversos suports, revestiments i elements de suport cantoners. Quan feu servir aquests dispositius, és important tenir en compte dues regles:
- El nombre de nivells o capes de l'embenat de reforç no ha de ser inferior a tres. La corretja creuada està completament superposada en quatre capes.
- Es manté un solapament d'uns 20-30 cm. Normalment s'exclouen les juntes a cul.
Si es preveu utilitzar mètodes d'enfortiment de columnes amb tractament superficial del tronc amb agents compostos i polímers, inicialment s'han de tenir en compte les condicions següents:
- La humitat del formigó ha de ser com a mínim del 4%. Aquest coeficient es verifica amb un mesurador d'humitat.
- La condensació s'ha d'eliminar de la superfície de la columna.
- S'aplica una capa epoxi al barril abans que s'apliqui directament el polímer.
- La temperatura de l'estructura ha de variar entre +10…+45 °С. Aquest és el mode normal per treballar amb formulacions de resina.
Independentment del mètode utilitzat per reforçar l'eix de la columna, la superfície s'ha de netejar i desempolsar. Ha d'estar lliure de brutícia, taques de greix i lleta. Aquestes tasques es resolen amb una eina de rectificat: manual o màquina, segons la zona.
Tecnologia de reforç de clips
La utilització d'una carcassa combinada per reforçar els eixos de les columnes permet assegurar l'estabilitat de l'estructura, tant davant de càrregues dinàmiques com estàtiques. Es considera que la versió estàndard d'aquest mètode és el reforç de columnes amb un clip metàl·lic, però els experts recomanen calcular inicialment l'addició del marc amb insercions de formigó armat amb pinces d'acer tancades.
Abans de realitzar les operacions d'instal·lació, s'han de fer osques a l'estructura del tronc fins a 5 mm de profunditat. La superfície de la columna també es neteja de partícules estranyes i es protegeix de la corrosió. La base del marcEls clips seran una estructura de tires transversals i cantonades metàl·liques longitudinals. Els components longitudinals s'asseuen sobre un morter de ciment i sorra i es subjecten amb pinces. A més, al llarg de tota la longitud del tronc fins a les cantonades, cal soldar les tires transversals mitjançant soldadura per punts, mantenint un pas d'uns 50-60 cm.
Els avantatges de reforçar columnes amb clips d'acer inclouen la velocitat d'instal·lació i la flexibilitat estructural de l'esquema de subjecció. Immediatament després de completar la instal·lació del marc, el tronc estarà preparat per acceptar les càrregues de disseny i, en el futur, si cal, el marc es pot modificar introduint elements de fixació addicionals. Però el clip pot realitzar la tasca principal d'enfortir només si les soles i taulons amb cantonades s'ajusten perfectament a la superfície de la columna. La qualitat de la fixació ve determinada per la suavitat del canó i la seva geometria.
Tecnologia d'extensió de seccions
La construcció típica d'una columna d'edifici consta de dues parts estructurals: formigó i elements de reforç. Si l'enfortiment de les columnes amb clips s'orienta a augmentar la rigidesa de l'esquelet metàl·lic del coixinet del canó pel mètode extern, l'augment de la secció té com a objectiu ampliar l'àrea de la superfície de suport. La massa principal de formigó augmenta, la qual cosa fa que l'estructura sigui més estable i duradora.
Aquest mètode s'utilitza en els casos en què, en principi, és possible augmentar la zona tècnica al lloc de l'operació de la columna. La millor manera pot ser un augment unilateral de la secció: d'amplada,longitud o profunditat de l'estructura. Des del punt de vista tecnològic, la tasca principal del mestre serà assegurar una unió prou forta entre la nova capa de formigó i l'antiga. Per a això, s'utilitzen mètodes d'enfortiment de columnes amb clips metàl·lics. Però el marc en aquest cas no fa la funció d'un element de suport independent, sinó que actua com a caixa de reforç auxiliar, que us permetrà connectar dos nivells de formigó. Es munta el mateix reforç longitudinal amb osques i cantonades. Idealment, si és possible, s'hauria de soldar al reforç principal del canó amb pantalons curts metàl·lics. A continuació, el morter de formigó es construeix directament amb maçoneria.
Tecnologia de reforç compost
Avui, en moltes àrees de construcció i producció, les peces metàl·liques s'estan substituint per productes fets de compostos i fibra de carboni. Aquesta opció de reforç de les columnes és avantatjosa perquè, amb una massa i dimensions més reduïdes de l'element, permet realitzar les mateixes tasques funcionals. La fibra de carboni lleugera en si no sobrecarrega la columna (especialment important per a estructures de monuments culturals en ruines), però mostra resistència a càrregues com l'acer. A més, la resistència a la tracció d'alguns compostos és 4-5 vegades superior a la del reforç de formigó armat.
La tècnica d'enfortiment de columnes en aquest cas consistirà en enganxar làmines de compost o fibra de carboni perpendiculars a la superfície del tronc. Normalment, el càlcul es fa per a l'alleujament de càrregues verticals amb èmfasi enmoment de flexió. Per aconseguir aquest efecte de reforç, les plaques s'enganxen al llarg de la línia d'acció del moment de càrrega. Pel que fa a la composició adhesiva, es poden utilitzar mescles de construcció de polímers, que també realitzaran tasques auxiliars de reforç extern de l'estructura, protecció contra la humitat i resistència a la calor; el conjunt de propietats adhesives dependrà de les condicions del seu ús. Entre els avantatges d'aquest mètode, destaquen l'absència de canvis estructurals a la columna, la possibilitat de decorar el tronc pintant les làmines i la durabilitat.
Reforç de columnes de formigó armat
Per a aquest tipus de troncs arquitectònics, es recomana utilitzar mètodes de reforç de jaqueta d'acer. Com que estem parlant d'una estructura massiva amb una gran massa, el marc de reforç ha d'encaixar perfectament a l'estructura de la columna. Al mateix temps, no és desitjable sobrecarregar l'eix del coixinet, ja que això comportarà un major efecte de fatiga mecànica no només per a la columna, sinó també per al pis inferior. Seria òptim utilitzar un clip d'acer amb cantonades sobre un morter de ciment i sorra. Com en l'esquema clàssic, les columnes de formigó armat es reforcen amb tires transversals i insercions de transició soldades al reforç intern de l'eix.
Abans de soldar, és important tenir en compte un truc tecnològic. Els experts recomanen escalfar les tires de fons de pantalla a 100-120 ° C i només després d'això procedir a la connexió. Quan l'element es refreda, les seves dimensions seran més petites, cosa que proporcionarà un efecte positiu de pretensat. A més, en l'enfortiment d'estructures de formigó armat, no serà superflu utilitzar addicionalsdispositius de seguretat. El més convenient és muntar separadors formats per dues cantonades de canal. Estan connectats amb taulons i subjectes segons el principi de suport amb cargols de tensió.
Reforç amb pinces escalfades
Si les columnes no experimenten grans càrregues de disseny i no requereixen un enfortiment important de l'estructura, podeu fer-ho amb una tècnica optimitzada per instal·lar revestiments d'acer en cinta. Resulta una mena de pinces de corretges, que es munten al llarg de tota l'alçada del tronc. Com a resultat, es guarden materials de construcció amb accessoris i el disseny de la columna es manté intacte. La complexitat tecnològica d'aquesta solució rau en el preescalfament de les tires metàl·liques i el correcte crimpat de la columna. Teòricament, les pinces es poden utilitzar per reforçar columnes de formigó armat amb seccions rodones, rectangulars i quadrades. Però en cada cas hi haurà el seu propi esquema de crimpat, per al qual es selecciona el mètode de presa de tires adequat.
Els espais en blanc per a superposicions s'escalfen en un edifici de forn o amb un cremador a uns 300 °C. A més, utilitzant una plantilla o pinces especials, cal comprimir fortament el tronc amb una pinça a la zona prèviament establerta. Un temps després de la corretja, la pinça es refredarà i el metall, com a resultat de la reducció de la temperatura, pressionarà encara més fortament contra la superfície de la columna. De nou, el resultat no és tant un marc de reforç independent com un reforç auxiliar.
Enfortiment de columnes metàl·liques
En comparació amb els eixos de formigó armat, totalment metàl·licsles estructures exclouen la possibilitat d'una acumulació monolítica de l'estructura mitjançant un marc o maçoneria de formigó. Per tant, s'introdueixen més sovint tirants, tensors, separadors i dispositius de pretensió. Una opció molt pràctica i funcional és reforçar la columna d'acer ampliant o reforçant la sabata estructural adjacent al terra o fonament. Al nivell inferior, es permet la possibilitat de crear una regla de formigó, que augmentarà l'estabilitat vertical de la columna.
Es recomana reforçar les estructures d'eix petites amb elements pretensats. En aquesta capacitat, s'utilitzen encavallades d'inventari i telescòpiques amb puntals rígids, els paràmetres de les quals es poden modificar en funció de la càrrega actual. Per cert, aquest reforç de les columnes de formigó armat serà difícil a causa de la rigidesa estructural insuficient, però els eixos metàl·lics permeten l'ús d'eines de presa. És a dir, l'usuari pot canviar l'alçada i la posició de l'estructura encaixant-la i connectant-la amb pinces.
A les seccions de suport es fabriquen ranures i ranures per a una assegurança addicional, i es munten plaques temporals restrictives amb ranures circulars per a reforç. Després d'això, s'instal·la una barra de reforç i la zona de suport es concreta. Quan la regla abocada adquireix prou força, la barra de reforç s'accentua amb maquinari i cargols d'ancoratge; es poden incorporar als forats des del costat de les cares inferiors. Resulta un mètode capital de reforç estructural de columnes,que només s'utilitza si és tècnicament possible reconstruir el lloc adjacent.
Reforç de columnes comprimides
Els troncs comprimits excèntricament es reforcen amb una combinació de mitjans tècnics, com ara embenats de reforç, cantonades metàl·liques perfilades i barres transversals. El reforç complex permet, en aquest cas, proporcionar una deformació limitada i un funcionament mutu dels elements de fleixament amb sostres. És a dir, els moments de càrrega no es redistribueixen, sinó que es transfereixen directament de l'estructura de formigó superior a la inferior.
La base del sistema de reforç està formada per diversos embenats transversals, que s'intercalen amb insercions individuals de reforç d'acer o fibra de carboni. Però si el reforç de la columna amb una gàbia de formigó armat es fa amb l'addició d'un morter de sorra i ciment, l'embenat amb superposicions només es calcula per a fixacions de maquinari. En concret, es substitueix el mateix formigó per ancoratge amb elements longitudinals a través dels forjats. La principal dificultat del muntatge d'aquest sistema es redueix a la necessitat de mantenir la simetria axial quan s'instal·len elements de subjecció i subjecció longitudinals.
Conclusió
La naturalesa de l'aplicació d'un o altre mètode d'enfortiment d'una estructura arquitectònica vertical dependrà en gran mesura de les característiques de les parts de l'estructura associades a aquesta. Per exemple, el reforç de columnes de formigó armat sota càrregues pesades pot implicar tant la instal·lació d'un marc metàl·lic amb expansió de formigó com la instal·lació de separadors. Però només si ho permetsolapament inferior: la limitació pot ser deguda a l'excés de la massa de càrrega de disseny. Aquestes restriccions es tornen especialment agudes en situacions d'amplificació de composicions de columnes de grup. Per regla general, en aquests casos no es permeten marcs i soles massius i pesats, i els desenvolupadors del projecte tècnic s'enfronten a la tasca de càlcul detallat per al dispositiu de connexions addicionals mitjançant la integració de suports pretensats rígids..
