Sillan jälleenrakennus
Sillan jälleenrakennus on toimenpidekokonaisuus, jolla pyritään palauttamaan sekä koko sillan että sen yksittäisten elementtien toimintakyky tai hyvä kunto. Sillan jälleenrakentamista tai vahvistamista tarvitaan, kun rakenteen käyttöikää on tarpeen pidentää alkuperäisen kantavuuden ehtyessä , sekä mukauttaa silta uusiin käyttöstandardeihin ja vaatimuksiin.
Sillan käyttöiän määrää rakenteen fyysinen ja moraalinen rappeutuminen . Fyysisenä heikkenemisenä pidetään siltaelementtien vikojen ja häiriöiden kertymistä, jonka vuoksi rakenne lakkaa havaitsemasta tarvittavaa kuormitusta. Vanhentuminen on ristiriita sillan ominaisuuksien ja kohonneiden kantokyvyn, intensiteetin, nopeuden ja liikenneturvallisuuden vaatimusten välillä.
Siltojen jälleenrakennus johtuu seuraavista syistä:
- liikenteen intensiteetin kasvu;
- kulkunopeuksien ja aksiaalikuormien lisääntyminen;
- rakenteen käyttöikä ja ikä;
- rakenteellinen kuluminen.
Rekonstruoinnin ensimmäinen vaihe on rakennusten rakenteiden teknisen kunnon kartoitus , joka tehdään ennen sillan testausta, käyttöönottoa ja käytön aikana. Selvityksen päätarkoituksena on arvioida rakenteen fyysistä kuntoa ja varmistaa, että se vastaa asetettuja vaatimuksia.
Joukko toimenpiteitä siltojen jälleenrakentamiseen ja vahvistamiseen
Siltarakenteen ennallistamiseksi ja vahvistamiseksi suoritetaan seuraavat toimet:
- metallisten jännevälien vahvistaminen;
- elementtien poikkileikkauksen lisääminen samanaikaisesti vahvistamalla (tarvittaessa) niiden kiinnityksiä.
- ristikko- tai palkkijärjestelmän vahvistaminen ja muuttaminen;
- tilapäisten tai pysyvien lisätukien asennus;
- teräsrakenteen muuttaminen teräsbetoniksi.
Sillan jälleenrakentamisessa käytetään uusia kustannustehokkaita raudoitusmenetelmiä asentamalla vaarallisille alueille lisäraudoitusta yhdistettynä rakenteessa olemassa olevaan raudoitteeseen ja betoniin . Elementtien kiinnittämiseen käytetään epoksi- ja polyesterihartseja. Lisäraudoituksena käytetään teräslevyä , jonka kosketuspinta-ala on kehittyneempi kuin tankoraudoituksella. Tämä etu varmistaa, että liimattu raudoitus liitetään tasaisesti betoniosan alueelle.
Sillan jälleenrakennustyypit
Siltoja rekonstruoidaan useilla tavoilla vaurioista riippuen.
Jänteiden leventäminen: suoritetaan, jos olemassa olevilla rakenteilla on riittävä kantavuus ja niiden lukumäärän kasvu poikittaissuunnassa ei johda niiden kantokyvyn heikkenemiseen.
Päällysrakenteiden voimalaajennus: käytetään, kun sillan kantavat elementit ovat riittämättömät tai menettäneet sen.
Siltaelementtien vahvistaminen ilman ajoradan leventämistä soveltuu, kun olemassa olevat rakenneosat ovat menettäneet kantokykynsä.
Olemassa olevien päällysrakenteiden täydellinen uusiminen tai sillan täydellinen uusiminen on tarpeen, kun sillan aukkoja on suurennettava tai sillan alakorkeutta on lisättävä.
Sillan jälleenrakennus komposiittimateriaaleilla
Komposiittimateriaalit ovat lupaavia rakennusteknologioita, joita pidetään edelleen uutena.
Menetelmiä sillan rekonstruoimiseksi komposiittimateriaaleista ovat:
- Komposiittivahvistus. Menetelmässä käytetään hiilikuitutankoja teräsraudoituksen sijaan . Komposiittiraudoitus ei luo "kylmäsiltoja", on kemiallisesti inertti vedelle, hapoille ja suoloille, ei ole alttiina korroosiolle eikä betonille ominaisten lastujen ja halkeamien esiintymiselle. Hiilikuituvahvistuksen suuren lujuuden ansiosta kokonaisraudoituspinta- alaa voidaan pienentää .
- Ulkoinen vahvistusjärjestelmä (SVA). Teknologiassa käytetään hiiliteippejä, jotka liimataan epoksiyhdisteillä aiemmin valmistettuun lujitetun rakenteen pintaan . Näin sillan kantavuus kasvaa ja betonin lujuusvajeet kompensoidaan. Ulkoinen vahvistusjärjestelmä on paljon helpompi asentaa kuin tavanomaiset vahvistusmenetelmät teräksillä, ristikoilla ja muilla. Hiilinauhat eivät myöskään ole alttiina korroosiolle kemiallisen inerttisyyden vuoksi ja niiden ominaispaino on pieni .
- Hiilikuidulla vahvistettujen putkibetonirakenteiden käyttö. Kantavat elementit ovat putki-betonirakenteita, joiden vaippa on hiilikuidusta. Tämä tekniikka mahdollistaa betoniytimen lujuuden maksimoimisen rajoittamalla poikittaismuodonmuutoksia. Putki-betoniosan kantokyky on suurempi kuin betonin ja vaipan kantavuus erikseen.
- Komposiitti sprengeli. Sprengel on tankorakenne, jossa teräsbetonirakenteen kanssa tehdyn liitoksen muodonmuutoksen vuoksi syntyy vetovoima. Palkkien vahvistus sprengelillä hyödyntää tehokkaasti vetoterästä. Mitä vahvempi kiristys, sitä tehokkaampi vahvistus. CFRP-srengelillä on seitsemän kertaa suurempi vääntömomentin vahvistuspotentiaali kuin teräsraudoituksella. Samanaikaisesti komposiittirunkoisella puffilla on 5 kertaa vähemmän painoa. Vahvistuspotentiaalin suhteessa sprengelin massaan mitattuna hiilikuitu ylittää A400-raudoituksen 37 kertaa. Tämä vahvistaa sillan jälleenrakennusten korkean tehokkuuden hiilimateriaaleista.
CFRP on järkevä ja tehokas korvaaminen tai lisäys olemassa oleviin materiaaleihin ja menetelmiin siltojen jälleenrakentamiseen ja vahvistamiseen. Komposiittimateriaalien käytön tärkeimmät edut ovat yksinkertainen asennustekniikka, elementtien kevyt paino, korroosionkestävyys ja mahdollisuus käyttää niitä kaikenlaisissa arkkitehtuuriprojekteissa.
Kirjallisuus
- Rumyantsev NI Komposiittimateriaalien käyttö siltojen rakentamisessa ja jälleenrakentamisessa hiilikuidun esimerkkinä. - Jekaterinburg : Kustantaja UrGUPS , 2018.
- Dementiev V. A. Siltojen vahvistaminen ja jälleenrakennus moottoriteillä. - Opetusohjelma. - Voronež , 2006.
- Kazaryan V. Yu. Siltarakenteiden leventäminen teräsköysiä käyttäen. - Internet-lehti "Science", 2014.
- Solovjov B. V., Malyasova E. N. Teräsbetonisten tiesiltojen suunnittelun ja käytön ominaisuudet ottaen huomioon kuljetuksen lisääntyneet kuormat. - Bulletin of SUGU , 2009. - (Rakennus ja arkkitehtuuri).
- Guluev G. G., Zhuravlev A. V. Toimenpiteet kaupungin liikenneinfrastruktuurin parantamiseksi. - Kansainvälinen tieteellinen aikakauslehti "Symbol of Science", 2017.
Linkit