Усиление стыков колонн и балок каркаса

Обзор проекта

При обнаружении структурного объекта обнаружено, что на стыках балок и колонн наблюдается серьезное явление ячеистой поверхности, а класс прочности бетона не соответствует проектным требованиям. После проверки несущая способность не соответствует проектным требованиям и необходимо провести структурное усиление.

Основа для реабилитации

Железобетонная монолитная каркасная конструкция является одной из наиболее широко используемых структурных форм в сейсмической зоне Китая. Принципы ее сейсмического проектирования: «прочная колонна и слабая балка, сильный сдвиг, слабый изгиб, прочное соединение и прочное крепление».

Beam column joint is an important part of reinforced concrete frame structure, including the core area where the beam column intersects, and the beam end and column end connected with it. The strong nodes can maintain the integrity of the frame, so that the internal force can be transferred and distributed in the beam and column members, and the joints should be coordinated to resist external forces.

Схема армирования

Если в стыках балок и колонн имеются серьезные пустоты и класс прочности бетона не удовлетворяет требованиям, то бетонную заливку выполняют с помощью заглубленной заливочной трубы, выпускной трубы, поверхности раствора или заполняющего бетона, закрывая их, а затем на стык наклеивают полимерную оболочку, армированную углеродным волокном.

При усилении стыка балок и колонн ткань из углеродного волокна должна соответствовать следующим требованиям: удельная масса 300 г/м2, нормативная величина предела прочности при растяжении более 3000 МПа, модуль упругости более 210000 МПа, относительное удлинение более 1,5%.

При усилении конструкции следует обратить внимание на следующие два момента:

• Перед началом армирования необходимо снять все нагрузки с пола, чтобы избежать чрезмерной деформации концов балок в соединениях балок с колоннами, а также не использовать подмышечную впадину полностью.

• Очистка, ослабление, ячеистость, коррозия и другие поврежденные поверхности бетона армированного компонента, обнажение слоя бетонной конструкции и использование ремонтного материала для выравнивания поверхности. Поверхность заклеенного бетона должна быть отполирована и удалена с поверхности, например, плавающий шлам и масляная грязь, пока не обнажится новая поверхность бетонной конструкции. При склеивании ткани из углеродного волокна поверхность бетона должна быть очищена и сохранена сухой.

После использования CFRP в соединениях балок и колонн и метода объединения конца бетонной балки с подмышкой увеличивается высота сечения конца балки, а также увеличивается ее несущая способность на сдвиг и изгиб. Деформация сдвига соединений балок и колонн ограничивается эффектом кольца CFRP на обертке. Деформация сдвига в области сердечника значительно уменьшается, а прочность на сдвиг и жесткость области сердечника улучшаются.