6. Восстановление несущей способности балки наклейкой

холстов MC-DUB CF SHEETS S

По пожеланию заказчика была рассмотрена возможность восстановления несущей способности дефектной балки наклейкой углеволокнистых холстов MC-DUR CF SHEETS S 300/600.

Параметры холстов:

• плотность – 300 г/м²;

• прочность на растяжение – 3860 Н/мм²;

• модуль упругости E – 242000 Н/мм²=2470000 кг/см²;

• ширина – 600 мм;

• площадь сечения А – 0,339 см²;

• относительное удлинение при разрыве – 1,5 %.

Будем считать, что все холсты наклеены на нижнюю поверхность уширенной пяты. Влиянием холстов на положение центра тяжести нижней рабочей арматуры ( ) можно пренебречь из-за малой плотности холстов. Относительное удлинение холстов примем равным относительной деформации растянутой арматуры в предельном состоянии:

.

Необходимое число холстов n найдем из системы уравнений

,

,

.

Минимальное целое значение n, при котором последнее неравенство выполняется, равно 7. При этом . Таким образом, необходимое количество холстов, которое нужно наклеить в месте расположения повреждения исследуемой балки, равно 7. При этом следует учесть, что максимальное число холстов, приклеиваемых друг на друга, не должно быть больше 5. Поэтому два холста следует наклеить на боковую поверхность уширенной пяты балки. Это приведет к незначительному уменьшению значения , чем можно пренебречь.

Заметим, что усиление железобетонных конструкций наклейкой углеволокнистых холстов рекомендуется использовать для конструкций, испытывающих статические или медленно изменяющиеся нагрузки. Так как исследуемая балка является частью пролетного строения путепровода, расположенного на территории металлургического комбината и не испытывающего значительных динамических нагрузок, то можно считать, что указанное ограничение выполнено.

При монтаже элементов усиления необходимо выполнить мероприятия по их включению в совместное сопротивление нагрузкам с существующими конструкциями, например, разгрузку балок до наклейки холстов от веса балласта с последующей загрузкой.

Выводы и рекомендации

Из результатов обследования балки Б2 пролетного строения № 3, находящегося в эксплуатации железнодорожного путепровода на территории ОАО «Оскольский электрометаллургический комбинат»", можно сделать следующие выводы:

• вследствие удара проезжающим под ней транспортным средством балка получила дефект 3-й категории по долговечности (разрыв одного пучка нижнего ряда рабочей арматуры) [2];

• балка имеет необходимый строительный подъем;

• бетон сохранил свои пассивирующие свойства;

• жесткостные параметры балки соответствуют проектным значениям;

• несущая способность балки составляет 92 % от проектной нагрузки С14.

Для обеспечения длительной безаварийной эксплуатации путепровода рекомендуется:

• выполнить ремонт дефектной балки, восстановив проектные размеры полимербетоном;

• восстановить несущую способность балки наклейкой углеволокнистых холстов MC-DUR CF SHEETS S 300/600;

• устранить все дефекты, имеющиеся на конструкциях путепровода;

• работникам обслуживающей организации регулярно проводить осмотры мостового сооружения и выполнять текущие ремонтные работы.

В соответствии с приведенными рекомендациями в 2013 г. был выполнен ремонт путепровода, и он продолжает использоваться по назначению.