Em obras de reparação e construção, as operações técnicas com colunas são realizadas com bastante frequência. Isso se deve às grandes cargas que incidem sobre esse elemento estrutural, desgastando sua estrutura. A operação de reparo e restauração mais comum desse tipo pode ser chamada de reforço de colunas, para a qual é usada uma ampla variedade de métodos.
Quando é necessário fortalecer o poço?
A necessidade de reforço adicional das estruturas do edifício geralmente surge após a formação de defeitos. A coluna é usada principalmente como elemento arquitetônico e construtivo de rolamento, por isso é caracterizada por vários tipos de danos. Os problemas mais comuns são:
- Rachaduras. O tipo mais comum de dano à estrutura da coluna, que pode ter diferentes formas e manifestações. Quanto às causas, as fissuras de deformação podem ocorrer como resultado da retração da construção, aumento das cargas, corrosão das armaduras do fuste, diminuição da resistência do concreto eetc.
- Lapidado. Defeito igualmente perigoso, cuja formação pode estar associada a efeitos mecânicos ou de fogo na estrutura, bem como à perda das propriedades originais das hastes metálicas.
- Descasque. Este tipo de dano também ocorre devido aos efeitos do fogo, corrosão das armaduras e pressão de neoplasmas - crosta de gelo ou álcalis.
- Peeling. Via de regra, é uma consequência do contato com meios agressivos. Processos cíclicos de umedecimento/secagem ou congelamento/descongelamento geralmente levam à destruição completa da estrutura.
Fatores de deformação da estrutura podem influenciar a escolha de táticas para atividades de reparo e restauração. Mas, na maioria das vezes, as tecnologias de reforço de coluna são selecionadas com base nas qualidades e parâmetros físicos e operacionais do poço. Antes de prosseguir com a revisão de métodos específicos para resolver a tarefa, vale a pena se familiarizar com as regras universais para organizar o trabalho.
Aconselhamento geral de especialistas no decorrer do trabalho
No reforço das operações técnicas que são realizadas em relação às estruturas e estruturas portantes, vários suportes, revestimentos e elementos de suporte de canto são frequentemente envolvidos. Ao usar tais dispositivos, é importante considerar duas regras:
- O número de níveis ou camadas da bandagem de reforço não deve ser inferior a três. A tira cruzada é completamente sobreposta em quatro camadas.
- Uma sobreposição de cerca de 20-30 cm é mantida. As juntas de topo são geralmente excluídas.
Se estiver previsto o uso de métodos de reforço de pilares com tratamento superficial do tronco com agentes compósitos e polímeros, deve-se levar em consideração inicialmente as seguintes condições:
- A umidade do concreto deve ser de pelo menos 4%. Este coeficiente é verificado por um medidor de umidade.
- A condensação deve ser removida da superfície da coluna.
- Uma camada de epóxi é aplicada ao barril antes que o polímero seja aplicado diretamente.
- A temperatura da estrutura deve variar entre +10…+45 °С. Este é o modo normal para trabalhar com formulações de resina.
Independentemente do método utilizado para fortalecer o eixo da coluna, a superfície deve ser limpa e despoeirada. Deve estar livre de sujeira, manchas de graxa e nata. Tais tarefas são resolvidas com uma ferramenta de retificação - manual ou máquina, dependendo da área.
Tecnologia de Reforço de Clipe
A utilização de uma caixa combinada para reforçar os fustes dos pilares permite assegurar a estabilidade da estrutura, tanto perante cargas dinâmicas como estáticas. A versão padrão deste método é considerada o reforço de colunas com um clipe de metal, mas os especialistas recomendam calcular inicialmente a adição do pórtico com insertos de concreto armado com grampos de aço fechados.
Antes de realizar as operações de instalação, devem ser feitos entalhes na estrutura do tronco até 5 mm de profundidade. A superfície da coluna também é limpa de partículas estranhas e protegida contra corrosão. A base do quadroclipes será uma estrutura de tiras transversais e cantos metálicos longitudinais. Os componentes longitudinais são assentados sobre uma argamassa de cimento-areia e fixados com grampos. Além disso, ao longo de todo o comprimento do tronco até os cantos, é necessário soldar as tiras transversais por soldagem a ponto, mantendo um passo de cerca de 50-60 cm.
As vantagens do reforço de colunas com grampos de aço incluem a rapidez de instalação e a flexibilidade estrutural do esquema de fixação. Imediatamente após a conclusão da instalação do quadro, o tronco estará pronto para aceitar as cargas de projeto e, no futuro, se necessário, o quadro poderá ser modificado pela introdução de fixadores adicionais. Mas o clipe pode executar a tarefa principal de fortalecimento somente se as betonilhas e tábuas com cantos se encaixarem perfeitamente na superfície da coluna. A qualidade da fixação é determinada pela suavidade do cano e sua geometria.
Tecnologia de extensão de seção
A construção típica de uma coluna de edifício consiste em duas partes estruturais - concreto e elementos de reforço. Se o reforço das colunas com grampos for orientado para aumentar a rigidez do esqueleto metálico do mancal do barril pelo método externo, o aumento da seção visa expandir a área da superfície do mancal. A massa principal de concreto é aumentada, o que torna a estrutura mais estável e durável.
Este método é utilizado nos casos em que, em princípio, é possível aumentar a zona técnica no local de operação da coluna. A melhor maneira pode ser um aumento unilateral na seção - em largura,comprimento ou profundidade da estrutura. Do ponto de vista tecnológico, a principal tarefa do mestre será garantir uma ligação suficientemente forte entre a nova camada de concreto e a antiga. Para isso, são utilizados métodos de reforço de colunas com clipes de metal. Mas a estrutura, neste caso, não desempenha a função de um elemento de rolamento independente, mas atua como uma caixa de reforço auxiliar, que permitirá conectar dois níveis de concreto. O mesmo reforço longitudinal com entalhes e cantos é montado. Idealmente, se possível, deve ser soldado ao reforço principal no cano com shorts de metal. Em seguida, a argamassa de concreto é construída diretamente com alvenaria.
Tecnologia de Reforço Composto
Hoje, em muitas áreas da construção e produção, as peças metálicas estão sendo substituídas por produtos feitos de compósitos e fibra de carbono. Esta opção de reforço dos pilares é vantajosa na medida em que, com uma menor massa e dimensões do elemento, permite proporcionar as mesmas tarefas funcionais. A fibra de carbono leve em si não sobrecarrega a coluna (especialmente importante para estruturas de monumentos culturais em ruínas), mas mostra resistência a cargas como o aço. Além disso, a resistência à tração de alguns compósitos é 4-5 vezes maior que a do concreto armado.
A técnica de reforço de colunas neste caso consistirá na colagem de lamelas de compósito ou fibra de carbono perpendiculares à superfície do tronco. Normalmente, o cálculo é feito para o alívio de cargas verticais com ênfase namomento fletor. Para conseguir este efeito de reforço, as placas são coladas ao longo da linha de ação do momento de carga. Quanto à composição adesiva, podem ser usadas misturas de construção de polímeros, que também desempenharão tarefas auxiliares de reforço externo da estrutura, proteção contra umidade e resistência ao calor - o conjunto de propriedades adesivas dependerá das condições de seu uso. Entre as vantagens deste método destacam-se a ausência de alterações estruturais na coluna, a possibilidade de decorar o tronco com pintura das lamelas e a durabilidade.
Reforço de pilares de concreto armado
Para este tipo de troncos arquitetônicos, recomenda-se o uso de métodos de reforço com camisa de aço. Como estamos falando de uma estrutura maciça com uma grande massa, a armação de reforço deve se encaixar perfeitamente na estrutura da coluna. Ao mesmo tempo, é indesejável sobrecarregar o eixo do mancal, pois isso levará a um maior efeito de fadiga mecânica não apenas para a coluna, mas também para o piso inferior. Seria ideal usar um grampo de aço com cantos em uma argamassa de cimento-areia. Como no esquema clássico, os pilares de concreto armado são reforçados com tiras transversais e insertos de transição soldados à armadura interna do fuste.
Antes de soldar, é importante considerar um truque tecnológico. Os especialistas recomendam aquecer as tiras de papel de parede a 100-120 ° C e somente depois disso prosseguir com a conexão. Quando o elemento esfria, suas dimensões se tornam menores, o que proporcionará um efeito positivo de protensão. Além disso, no reforço de estruturas de concreto armado, não será supérfluo usardispositivos de segurança. É mais conveniente montar espaçadores formados por dois cantos de canal. Eles são conectados com pranchas e fixados de acordo com o princípio de suporte com parafusos de tensão.
Reforço com braçadeiras aquecidas
Se as colunas não sofrerem grandes cargas de projeto e não exigirem um grande reforço da estrutura, então você pode se virar com uma técnica otimizada para a instalação de revestimentos de tiras de aço. Acontece uma espécie de grampos de amarração, que são montados ao longo de toda a altura do tronco. Como resultado, os materiais de construção com acessórios são salvos e o design da coluna permanece intacto. A complexidade tecnológica de tal solução está no pré-aquecimento das tiras metálicas e na crimpagem correta da coluna. Teoricamente, os grampos podem ser usados para reforçar pilares de concreto armado com seções redondas, retangulares e quadradas. Mas, em cada caso, haverá seu próprio esquema de crimpagem, para o qual o método apropriado de fixação da tira é selecionado.
Blanks para overlays são aquecidos em um forno ou com um queimador a cerca de 300 ° C. Além disso, usando um gabarito ou grampos especiais, é necessário comprimir firmemente o tronco com um grampo na zona previamente estabelecida. Algum tempo após a amarração, o grampo esfriará e o metal, como resultado da redução da temperatura, pressionará ainda mais firmemente contra a superfície da coluna. Novamente, o resultado não é tanto uma armação de reforço independente quanto um reforço auxiliar.
Reforço de colunas metálicas
Comparado com poços de concreto armado, full metalas estruturas excluem a possibilidade de uma construção monolítica da estrutura por meio de um pórtico ou alvenaria de concreto. Portanto, chaves, apertos, espaçadores e dispositivos de protensão são mais frequentemente introduzidos. Uma opção muito prática e funcional é reforçar a coluna de aço expandindo ou reforçando a sapata estrutural adjacente ao piso ou fundação. No nível inferior, é permitida a possibilidade de criar uma betonilha de concreto, o que aumentará a estabilidade vertical do pilar.
Estruturas de eixos pequenos são recomendadas para serem reforçadas com elementos protendidos. Nesta capacidade, são utilizados estoques e treliças telescópicas com escoras rígidas, cujos parâmetros podem ser alterados dependendo da carga atual. A propósito, esse reforço de colunas de concreto armado será difícil devido à rigidez estrutural insuficiente, mas os eixos de metal permitem o uso de ferramentas de levantamento. Ou seja, o usuário pode alterar a altura e a posição da estrutura encunhando-a e conectando-a com grampos.
Nas seções de suporte são feitas ranhuras e reentrâncias ranhuradas para um seguro adicional, e são montadas placas temporárias restritivas com ranhuras circulares para reforço. Depois disso, uma barra de reforço é instalada e a zona de suporte é concretada. Quando a mesa vazada ganha força suficiente, a barra de reforço é tensionada com ferragens e parafusos de ancoragem - eles podem ser embutidos nos orifícios do lado das faces inferiores. Acontece um método capital de reforço estrutural de colunas,que é usado somente se for tecnicamente possível reconstruir o local adjacente.
Fortalecimento de colunas compactadas
Os troncos excentricamente comprimidos são reforçados por uma combinação de meios técnicos, incluindo bandagens de reforço, cantos de metal perfilados e barras transversais. O reforço complexo permite, neste caso, fornecer deformação restrita e operação mútua dos elementos de cintagem com tetos. Ou seja, os momentos de carga não são redistribuídos, mas transferidos diretamente da estrutura de concreto superior para a inferior.
A base do sistema de reforço é formada por várias bandagens transversais, que são intercaladas com inserções de reforço simples feitas de aço ou fibra de carbono. Mas se o reforço da coluna com uma gaiola de concreto armado for feito com a adição de uma argamassa de areia e cimento, a bandagem com sobreposições será calculada apenas para fixadores de hardware. Em particular, o mesmo concreto é substituído por ancoragens com elementos longitudinais através dos pisos. A principal dificuldade de montagem de tal sistema se resume à necessidade de manter a simetria axial ao instalar os elementos longitudinais de fixação e fixação.
Conclusão
A natureza da aplicação de um ou outro método de fortalecimento de uma estrutura arquitetônica vertical dependerá em grande parte das características das partes da estrutura associadas a ela. Por exemplo, o reforço de pilares de concreto armado sob cargas pesadas pode envolver tanto a instalação de uma estrutura metálica com expansão de concreto quanto a instalação de espaçadores. Mas só se permitirmenor sobreposição - a limitação pode ser devido ao excesso da massa de carga de projeto. Tais restrições tornam-se especialmente agudas em situações de amplificação de composições de coluna de grupo. Como regra, armações e betonilhas maciças e pesadas não são permitidas nesses casos, e os desenvolvedores do projeto técnico são confrontados com a tarefa de cálculo detalhado para o dispositivo de conexões adicionais integrando suportes protendidos rígidos.
