Wzmacnianie starych elementów konstrukcji

Istotną sprawą jest to, żeby stara żelbetowa konstrukcja elementu, który jest wzmacniany, musi być bez uszkodzeń bądź wad, które mogłyby obniżyć nośność. Czasem zdarza się jednak, że nie da się naprawić takich uszkodzeń. Może to wystąpić na skutek zaawansowanej korozji starego zbrojenia czy betonu. Wówczas, przed obetonowaniem wzmacniającym, należy przyjąć zmniejszone naprężenie dopuszczalne. Kolejnym krokiem jest wymiarowanie takiego elementu wraz ze wzmacniającym betonem jako przekroju zespolonego. Można też pominąć pracę uszkodzonego elementu i założyć, że część wzmacniająca przejmie 100% obciążenia (egzamin ustny na uprawnienia architektoniczne).

Jeżeli element zbrojenia uzupełniającego zostanie przyspawany do istniejącego już, starego elementu, który jest wzmacniany, trzeba wziąć pod uwagę to, że istnieje szansa uszkodzenia tego starego zbrojenia poprzez np. przepalenie. Należy wówczas przyjąć do obliczeń zmniejszony przekrój starego zbrojenia podłużnego. Nie może to być jednak więcej niż 25%.  W sytuacji, kiedy istnieje szansa na nierównomierne przejmowanie obciążeń przez stary element i dobetonowany nowy, należy powiększyć z kolei przekrój poprzeczny zbrojenia we wzmacnianym elemencie. Również nie może to przekraczać 25%. 

Obliczenia statyczne konstrukcji wzmacnianych

Trzeba dokładniej przeprowadzić obliczenia statyczne konstrukcji wzmacnianych. Zwłaszcza jeżeli są odbudowywane po poważniejszych uszkodzeniach. Należy dokładnie zbadać i uwzględnić schematy statyczne, które występują w następnych etapach robót wzmacniających. Wszystko to należy robić z nawiązaniem do stanu konstrukcji sprzed uszkodzeń. Jest to spowodowane tym, że jeżeli wprowadzi się obciążenie elementów konstrukcyjnych na moment prowadzenia robót, które wzmacniają, w konstrukcji powstaję inne schematy statyczne i obciążenia niż te, na które była zaprojektowana.

Taki sam skutek daje zniszczenie jednego przęsła belki ciągłej lub w wieloprzęsłowej ramie na skutek większego osiadania jednego słupa niż pozostałych. Zmieniają się wtedy wartości sił poprzecznych, podłużnych i momentów (jak wygląda egzamin na uprawnienia architektoniczne). W efekcie powstają dodatkowe naprężenia w stali oraz betonie. Na naprężenia wpływa również stosunek obciążenia zmiennego do stałego. Oddziałują one na siebie wzajemnie. W czasie wzmacniania konstrukcji obciążenie zmienne może zmieniać swoją wartość. W efekcie doprowadza to do różnic w wartościach, które były w konstrukcji przed wzmocnieniem, a także po.

Zakres obciążeń stałych

W zakresie obciążeń stałych trzeba uwzględnić:

– ciężar własny wzmacnianego elementu,

– inne obciążenia takie jak: podłoga, ściany wypełniające i działowe, które w okresie wzmacniania konstrukcji mogą być częściowo lub też całkowicie usunięte.

W momencie, kiedy projektuje się wzmocnienie konstrukcji czy jej odbudowę w części, trzeba dokładnie zbadać schematy statyczne, które są aktualne dla poniższych okresów:

a) przed uszkodzeniem konstrukcji,

b) po uszkodzeniu konstrukcji przed jej odbudową czy też wzmacnianiem,

c) w czasie odbudowy lub wzmacniania konstrukcji,

d) po zakończonej rekonstrukcji.

Naprężenia, które występują w stali czy betonie nie mogą być wyższe od wartości dopuszczalnych. Warto pamiętać o tym, że konstrukcja, niezależnie od stadium, nie może być narażona na szkodliwe odkształcenia (egzamin na uprawnienia architektoniczne).

Sprężanie konstrukcji

Żeby móc wzmocnić stropy żelbetowe, należy je częściowo sprężyć. Żeby wzmocnić te elementy konstrukcji żelbetowej, które się zginają, należy je całkowicie lub częściowo sprężyć. W przypadku pełnego sprężenia nie bierze się pod uwagę nośności istniejącego w nich zbrojenia wiotkiego. Kable wzmacniające przenoszą pełne obciążenie. Jest to najprostszy i najbardziej popularny sposób na wzmocnienie elementów zginanych.

Całkowite sprężenie ma sens przy zastosowaniu nielicznych elementów. Podczas sprężania następuje większe zużycie stali kablowej, co nie jest problemem w przypadku pojedynczych części. Jeżeli chodzi zaś o wzmacnianie sporej liczby belek (np. w większych stropach), wówczas sensowne pod względem finansowym jest wykorzystanie sprężania częściowego. Dzięki temu można z sukcesem zmniejszyć całkowitą ilość stali sprężającej, która jest potrzebna (testy 2021 uprawnienia).