Учёный НИУ МГСУ рассказал, как усилить железобетонные колонны быстрее и проще

Доцент кафедры ПГС Филиала НИУ МГСУ, главный конструктор АО «КТБ Железобетон» Святослав Шокот рассказал о новом способе усиления железобетонных колонн с помощью поперечного обжатия.

Проектировщики железобетонных конструкций постоянно сталкиваются с вопросами их усиления, причём зачастую речь идёт о значительно повреждённых аварийных колоннах. Например, пострадавших от перегрузки, удара, взрыва или коррозии. Что может произойти дальше? Выпучивание арматуры из колонны, раздробление бетона и её обрушение.

Чтобы усилить колонну, обычно используют стальную или железобетонную обойму, как классический вариант усиления.

Усиление колонны с помощью стальной обоймы возможно только при отсутствии опасности разрушения, при этом её очень сложно включить в работу без специальных мероприятий, иначе она останется «висящей бутафорией». Железобетонная обойма, которая сопоставима по несущей способности с начальной колонной, часто возводится на несколько этажей здания (над и под усиливаемой колонной), и её устройство требует сверления перекрытий и времени для набора прочности бетона — это времязатратный и трудоёмкий процесс.

Если же здание непрерывно эксплуатируется, не всегда есть возможность провести работы, необходимые для устройства классических железобетонной или стальной обоймы.

Учёный НИУ МГСУ нашёл способ решить эту проблему и разработал конструкцию, которая «заставляет работать старый бетон». Эффект основан на том, что бетон и арматура «зажимаются» элементами усиления, которые препятствуют выпучиванию арматуры и повышают сопротивление бетона за счет стеснения поперечных деформаций. Этот эффект давно известен и широко используется в трубобетонных колоннах.

«Суть такова: первично устанавливаются упорные элементы — уголки и пластины, далее кольцо с болтами. Болты затягиваются и при этом кольцо начинает растягиваться, а железобетонная колонна обжиматься. Благодаря обжатию колонна получает повышенные прочностные характеристики.

Идея создания такой конструкции возникла уже давно, можно сказать, она пришла из медицины. Неким прототипом стал аппарат Илизарова, служащий для соединения и сращивания костных переломов. Конечно, в предложенном варианте усиления используется несколько другой принцип работы, но общий вид во многом схож: кость человека в данном случае выступает как усиливаемая колонна здания», — объясняет Святослав Шокот.

По его словам, практическое использование разработанных конструкций возможно после включения методики расчёта усиления в действующую нормативную базу, тогда проектировщики получат дополнительный путь решения проблем при проектировании усиления.