Wzmacnianie elementów zginanych

Wyróżnia się kilka metod wzmacniania elementów zginanych przy pomocy sprężenia częściowego.

Najbardziej popularnym w Rosji sposobem jest sposób N. M. Onufriewa. Jest to metoda, która polega na dozbrojeniu zbrojeniem wiotkim strefy rozciąganej zginanego elementu. Zbrojenie wiotkie spawa się jednym końcem do zbrojenia istniejącego, zbrojenia w belce. W ten sposób zabezpiecza się w sposób prowizoryczny jego położenie. Wstępne wydłużenie zbrojenia powstaje na skutek nagrzania prętów prądem elektrycznym (uprawnienia budowlane – egzamin). Następnie jest to dospawane do istniejącego zbrojenia. Wstępne sprężenie elementu następuje w momencie spadania temperatury zbrojenia. Dzięki temu rośnie nośność wzmacnianego elementu. Można uzyskać wzrost o 30%. Jest to jednak wartość w odniesieniu do momentów zginających belkę. W sytuacji, kiedy występują przypodporowe naprężenia główne i belki muszą być wzmocnione, to należy zabezpieczyć zagrożone odcinki belek. Można to zrobić przy użyciu pionowych lub ukośnych chomąt ze stali okrągłej albo z płaskowników.

Kolejny sposób pochodzi z Francji podczas wzmacniania w sali gimnastycznej stropu płytowo – żebrowego. Było to wzmocnienie przy pomocy kabli zewnętrznych. Żebra wzmacnia się obustronnie kablami zewnętrznymi w osłonkach. Dostały one paraboliczną trasę, która biegła przez rozmieszczone i zamocowane do powierzchni bocznych wzmacnianych żeber stalowe uchwyty.

Częściowe sprężanie żeber stropowych

Politechnika Krakowska skupiła się na badaniu i wykorzystaniu częściowego sprężenia żeber stropowych przy użyciu elementów prefabrykowanych. Do sprężenia elementów dochodziło po wmontowaniu pod strop, który miał zostać wzmocniony. Dzięki takiemu rozwiązaniu zwiększono nośność żeber stropowych i jednocześnie nie sprężano ich w sposób bezpośredni. Dzięki oddziaływaniu pionowej składowej siły, która spręża kable uzyskano redukcję naprężeń eksploatacyjnych we wzmacnianej belce. Naprężenie sprężające przekazuje się na belkę poprzez płytę stropową (programy do uprawnień budowlanych).

Taki nośny przekrój zespolony sprawia, że:

– w fazie sprężania zmniejsza się strzałka ugięcia belki z żelbetu,

– w fazie użytkowej przenosi wspólne obciążenia.

Dzięki parabolicznej trasie kabla jest możliwość na przeniesienie przez belki naprężeń głównych. Występują one w strefie przypodporowej.

Wzrost nośności belki oraz powiększenie wartości momentu rysującego uzyskuje się w sytuacji opisanej dalej. Dochodzi do tego w sytuacji, gdy istniejące żebra mają wystarczające zbrojenie górne i na skutek odpowiedniej siły sprężającej belka wygnie się w górę. Na skutek tego naprężenia ściskające występują w dolnej rozciąganej strefie belki. Aby móc racjonalnie wykorzystać nośność zespolonych belek stropowych, konieczne jest wywołanie naprężeń rozciągających w górnej strefie przez sprężanie. Naprężenia te mogą zostać zredukowane przez ciężar własny stropu żelbetowego (wydrukowane akty prawne na egzamin na uprawnienia budowlane).

Przy większych rozpiętościach belek stropowych idealnym sposobem na wzmocnienie konstrukcji żelbetowych jest częściowe sprężenie. W przypadku, gdy rozwiązanie to zostało zastosowane do wzmocnienia stropów budynku przemysłowego o rozpiętości 7,50 m, okazało się, że jest to ekonomiczny sposób łatwy do wykonania.

Na trwałość konstrukcji wpływa kilka czynników. Mowa tu o:

– zabezpieczeniu betonu i stali przed korozją, szkodliwymi wpływami wysokich i niskich temperatur,

– przeprowadzaniu okresowych przeglądów co mniej więcej 6 miesięcy – do sprawdzenia powinna być korozja stali i betonu, ognioodporność oraz ewentualnie wpływ tzw. zmęczenia konstrukcji.

Korozja stali

Korozja stali najczęściej powstaje w konstrukcjach kablobetonowych, zwłaszcza w przypadku konstrukcji, które łączy się z osobnych prefabrykatów. Głównym czynnikiem, który powoduje korozję jest wilgoć. Ona, w połączeniu z SO₂, H₂S i CO₂, powoduje tworzenie się elektrolitu w szczelinach i porach betonu. Korozja stali w betonie może wystąpić nawet w suchych warunkach. Wystarczy, że w betonie znajdą się dodatki chlorku wapniowego lub sodu (program na uprawnienia budowlane w wersji android).