Анализ усилений кирпичных пилонов

В современной строительной отрасли все больше значения приобретает реконструкция гражданских и промышленных зданий и сооружений, которая в наших городах и промышленных центрах по объёмам часто выигрывает новое строительство.

Цель работы – расчетное обоснование выбора рационального способа усиления кирпичных пилонов реконструируемых зданий без дефектов снижающих несущую способность. Приведены результаты сравнительного анализа усиления кирпичных пилонов зданий при реконструкции, связанной с производственной необходимостью. За объект реконструкции было принято здание 4-го корпуса АО «ЧПО им. В.И.Чапаева»

Объектами исследования являются кирпичные пилоны (кирпичные колонны из глиняного кирпича на цементно-песчаном растворе) реконструируемых зданий с дефектами, снижающих несущую способность. Было рассмотрено следующее сечение bxh (b и h линейные размеры поперечного сечения колоны): 770x510; 510x250.

Рисунок 1. Схема усиления пилона

В кирпичных столбах основной причиной разрушения является появление вертикальных трещин. Вследствие большой пластичности раствора, чем кирпича, в растворе возникают растягивающие усилия, которые и приводят к появлению трещин, сначала по вертикальным швам, потом и по кирпичу. В заключительной стадии колонна расчленяется на отдельные малые столбы, которые разрушаются быстрее вследствие их большей гибкости. [1, 2].

Рисунок. 2 Схема усиления стальной обоймой

В этом случае необходимо усиление поперечного сечения пилонов. Для этого применяются различные методы.

Классические – с помощью металлических обойм (рис.2) и с применением современных не металлических материалов. В частности, с применением композитных материалов на основе углеродного волокна FibArm, которые набирают популярность в России [2]. Оно применяется для усиления, ремонта, восстановления зданий различного назначения. Система внешнего армирования из полимерных композитов позволяет защитить конструкцию как от внешних агрессивных воздействий, так и повысить надежность и несущую способность конструкций.

Наиболее эффективной признается работа той обоймы, на которую предусмотрена передача нагрузки, в этом случае она не только сдерживает поперечное расширение кладки, но и воспринимает часть нагрузки, разгружая усиливаемый элемент.

В результате сравнения вариантов усиления было получено следующее. При применении метода усиления кладки металлической обоймой, кладка, заключенная в обойму, работает в условиях ограничения поперечного расширения, что увеличивает ее несущую способность в 2-2,5 раза.

По данным результатов второго метода - конструкция кирпичного пилона, усиленная бандажом из углеволоконных холстов, обеспечивает упрочнение ядра в 2-3,5 раза.