О результатах испытаний метода усиления несущих конструкций ВСУ – Высокопрочными Системами Усиления

Так сложилось, что строительные технологии на территории стран Таможенного союза планомерно достигают мирового уровня, а иногда даже опережают его на 2-3 года. Не является исключением и применение так называемых композиционных материалов (на основе ITECWRAP ®), которые активно используются в России вот уже более 10 лет.

1ВСУ — высокопрочная система усиления (композиционные материалы на основе стеклянных, углеродных и армидных и других высокопрочных волокон) — нашли свое применение в области усиления железобетонных, деревянных, металлических, каменных конструкций. Причем, как неповрежденных конструкций, так и конструкций, получивших, под воздействием эксплуатационных и коррозионных процессов, некоторые повреждения, и, соответственно, потерявших частично свою несущую способность.

 

Для проверки эффективности метода внешнего армирования железобетонных конструкций с применением ВСУ в испытательном центре в 2008 году были проведены испытания строительных конструкций (железобетонных плит и перемычек), усиленных углеволокном.

Эксперимент заключался в следующем: сначала испытывались на прочность неповрежденные конструкции до их разрушения (трещины и разломы). Затем они усиливались в один слой холстами углеволокна и вновь испытывались на прочность.

Все степени нагрузки и сопровождающие их разрушительные процессы фиксировались и отражались в соответствующих таблицах.
Какие же выводы сделали экспериментаторы?

Цифры, полученные в ходе испытаний, впечатляют. Например, для железобетонной перемычки, которая без усиления разрушилась при достижении 135 % от контрольной (предельно допустимой по требованиям ГОСТ) нагрузки. То есть, запас прочности составил 35 %. После усиления эта же перемычка разрушилась при достижении 124 % от контрольной нагрузки. То есть восстановление несущей способности разрушенной перемычки произошло с запасом прочности в 24 %!

Еще эффективнее произошло восстановление прочностных характеристик железобетонной плиты, которая без усиления разрушилась при 119 % допустимой нагрузки, а после усиления — при 169 %. То есть она не только восстановила свою прочность, но и стала в полтора раза крепче, чем была до испытаний.

Таким образом, в зависимости от сечения применяемых ВСУ, они способны, как восстанавливать несущую способность железобетонных конструкций до нормативных нагрузок, так и увеличивать её почти в 2 раза.

Если же учесть, что трудоемкость и стоимость усиления зданий ВСУ ниже традиционных способов реконструкции, применение этой технологии в строительстве сулит значительные выгоды для строительных и эксплуатирующих организаций.

Суть метода усиления, та же, что и при усилении металлом:

  1. Расчет1 композитной арматуры производится так же, как и в случае с металлической, однако за счет более высоких прочностных характеристик получаемого усиления, его расчетное сечение в разы меньше. Кроме того, вес самого материала, в сравнении с металлом, мизерно мал. Все это позволяет отказаться от дополнительных затрат:
  • на расчет и устройство опорных точек для металлического профиля
  • на расчет и строительство дополнительных колонн
  • на выискивание необходимого пространства под сечение профиля арматуры (балки, швеллера, двутавра), см рис. 1-2

 2
 

  2. Разработанная технология так же, как и при усилении металлом, начинается с подготовки реконструируемой конструкции: с поверхности тщательно удаляются продукты коррозии (старый бетон, гнилая древесина, ржавчина металла). Специальными составами останавливается дальнейшая коррозия элементов конструкции и восстанавливается геометрия. После этого конструкцию можно усиливать.

   3. Существует два вида конструкционной арматуры: в виде пластика (волокна и клей) и в виде ткани. Нанесение клеевого состава на материал может осуществляться двумя способами:

  • механизированное нанесение
  • ручное нанесение.

    4. Укладка материала на усиливаемую поверхность производится вручную. После полимеризации клеевой массы проверяется качество работ.

Потребность такого усиления может возникать в следующих случаях:
  • 3ослабление несущей способности существующих конструктивных элементов здания, вплоть до случаев, когда дальнейшая эксплуатация невозможна из-за опасности их разрушения
  • проведение реконструкции старых сооружений, когда увеличивается проектная эксплуатационная нагрузка (например, повышение этажности)
  • реконструкция без повышения проектных нагрузок, но при изменениях в схеме работы железобетонных конструкций (при перепланировке и перепрофилировании зданий)
  • исправление строительного брака при сдаче госкомиссии задания и сооружения в эксплуатацию
  • предписания Ростехнадзора

На данный момент технология усиления композитной арматурой использована более чем на 100 предприятиях для восстановления и усиления несущих конструкций зданий и сооружений. Имеется опыт эксплуатации и сервисного обслуживания данных систем усиления.

 

Примечание

1. При расчете композитной арматуры применяется программный комплекс ITECWRAP®CAD

 

Промышленная безопасность

news270420-1

Президентом России подписан Федеральный закон «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам допуска в эксплуатацию энергоустановок»

Президентом Российской Федерации подписан Федеральный закон от 24 апреля 2020 г. № 141-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам допуска в эксплуатацию энергоустановок». Проект Федерального закона был разработан Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору. Федеральным законом вносятся изменения в федеральные законы «Об электроэнергетике» и «О теплоснабжении», регламентирующие вопросы получения разрешений на допуск в эксплуатацию…

Государственный надзор

news030720-1.4

Сотрудничество длиною в четверть века

История взаимодействия АО Промышленная Группа «Метран» и ПАО «Газпром» берет свое начало в середине 1990-х годов. «Оборудование, произведенное на заводе «Метран», обеспечивало безаварийную эксплуатацию опасных производственных объектов компании, что позволило Метрану зарекомендовать себя как надежного производителя и уже к середине 2000-х поставлять большую часть КИП для измерения давления и температуры на предприятия газовой отрасли», – рассказывает Александр ГЛАЗЫРИН, генеральный директор группы. –…

Охрана труда, аттестация специалистов, персонал

news040419-3

Травматизм снижается, но проблемы остаются

По данным Росстата и Министерства труда, производственный травматизм снизился более чем в два раза за последние 10 лет, в 2018-м положительная динамика сохранилась. Вместе с тем эксперты отмечают, что, несмотря на улучшения, остались нерешенные проблемы. Что чаще всего становится причиной несчастных случаев на производстве и какие современные инструменты могут изменить ситуацию? По данным Росстата, численность пострадавших в результате несчастных случаев (НС) в 2017 году уменьшилась в 1,4 раза по сравнению с…

Энергетика

news170520-1

Президент России утвердил новую Доктрину энергетической безопасности страны

Указом Президента Российской Федерации от 13 мая 2019 г. № 216 утверждена новая Доктрина энергетической безопасности Российской Федерации – документ стратегического планирования в сфере национальной безопасности Российской Федерации. Доктрина разработана Минэнерго России совместно с другими заинтересованными федеральными органами исполнительной власти и организациями ТЭК во исполнение поручения Президента Российской Федерации. В новой Доктрине с учетом произошедших изменений в международной обстановке и…

Экология

news181219-2

Госдума запретила сжигать непереработанный мусор

Закон также уточняет вопросы платы за негативное воздействие на окружающую среду Госдума приняла закон, расширяющий понятие "утилизация отходов", он подразумевает плату за негативное воздействие на окружающую среду, а также запрещает сжигать отходы до извлечения из них полезных свойств. Документ вступит в силу с 1 января 2020 года. "Третье чтение прошел документ, совершенствующий законодательство в сфере охраны окружающей среды. Он, в частности, запрещает сжигание отходов без предварительной переработки и…

Саморегулирование

Компенсационные фонды – и ныне там

Саморегулирование в строительной отрасли существует уже более двух лет, однако, многие вопросы, связанные с одним из базовых механизмов саморегулирования – компенсационными фондами – до сих пор остаются нерешенными. Компенсационный фонд саморегулируемой организации воплощает собой основную идею саморегулирования – коллективную ответственность членов саморегулируемых объединений за результаты их работы. Порядок формирования, размещения и осуществления выплат из компенсационных фондов СРО в строительной отрасли…