1
1
SANACIJE, REKONSTRUKCIJE I ODRŽAVANJE
BETONSKIH KONSTRUKCIJA U VISOKOGRADNJI
GRAĐEVINSKI FAKULTETUNIVERZITETA U BEOGRADUOdsek za konstrukcijeKatedra za materijale i konstrukcije (MIK) IV godina studija (28+14) VIII semester (2+1)
2
Član 2.
25) "rekonstrukcija" jeste izvođenje građevinskih i drugih radova na objektu, kojima se: vrši dogradnja; utiče na stabilnost i sigurnost objekta; menjaju konstruktivni elementi; menja tehnološki proces; menja spoljni izgled objekta; povećava broj funkcionalnih jedinica; utiče na bezbednost susednih objekata, saobraćaja i životne sredine....28) "sanacija" jeste izvođenje građevinskih i drugih radova na postojećem objektu kojima se vrši popravka uređaja, postrojenja i opreme, odnosno zamena konstruktivnih elemenata objekta, kojima se ne menja spoljni izgled, ne utiče na bezbednost susednih objekata, saobraćaja i životne sredine...
Z A K O N O PLANIRANJU I IZGRADNJI("Službeni glasnik RS", br. 47/2003)
2
3
Podela
Radovi na sanaciji (rekonstrukciji) mogu se podeliti na:
A. “Reparaturne” sanacije - radi produženja upotrebljivosti i trajnosti objekta
B. “Konstrukcijske” sanacije – koje se odnose na nosivost konstrukcije
4
A) “Reparaturne sanacije”Uzrok je pojava oštećenja na elementima konstrukcije koja vremenom može dovesti do narušavanja njihove zahtevane nosivosti.
Ova oštećenja su uglavnom vezana za: 1. oštećenja zaštitnog sloja betona i sličnih
površinskih defekata, kao što je, na primer, segregacija betona,
2. koroziju armature,3. nastanak prslina širina većih od dozvoljenih
graničnih vrednosti (od au > 0.05 mm do au > 0.4 mm, u zavisnosti od agresivnosti sredine)
3
5
UZROCI OŠTEĆENJA ELEMENATAKONSTRUKCIJE, SU UGLAVNOM SLEDEĆI:
1. dejstva atmosferskih uticaja,2. dejstva različitih agresivnih agenasa,3. grešaka pri izvođenju,4. grešaka pri projektovanju.
A) “Reparaturne sanacije”
6
“Reparaturne” sanacije – produženje upotrebljivosti i trajnosti objekta.
PRIMERI
Oštećenje:
Zona segregacije betona
Sanacija:
Lokalna primena određenih vrsta reparaturnih maltera.
A) “Reparaturne sanacije”
4
7
PRIMERI
Oštećenje:
Površinska destrukcija betona
Sanacija:
Lokalna primena određenih vrsta reparaturnih maltera.
A) “Reparaturne sanacije”
8
PRIMERI
Oštećenje:
Prsline u AB zidu rezervoara
Sanacija:
Injektiranje i zaštitni premazi
A) “Reparaturne sanacije”
5
9
Pod pojmom “Konstrukcijske sanacije” se najčešće ubrajaju različiti vidovi ojačavanjaarmiranobetonskih konstrukcija.
Preduzimaju se u situacijama kada je stanje određene konstrukcije takvo da u prvom redu
nije zadovoljena njena nosivost i sigurnost.
U takvim slučajevima se mora preduzeti sanacija koja će omogućiti da se obezbedi propisana nosivost date konstrukcije.
B) Konstrukcijske sanacije
10
§ Uzroci koji dovode do potrebe za konstrukcijskom sanacijom, uglavnom su:
1.narušena prethodna nosivost (može, na primer, nastati zbog prethodno opisanih oštećenja koja nisu na vreme sanirana “reparaturnim” sanacijama),
2.narušeni funkcionalni zahtevi (pojava prekomernih prslina, prekomernih ugiba, vibracija…)
3.promene namene objekta i njegove geometrije (promena organizacije prostora dodavanjem novih zidova kao oslonaca, izrada novih otvora u međuspratnoj konstrukciji ili ab zidovima,…),
4.povećanja korisnog i (ili) stalnog opterećenja,
B) Konstrukcijske sanacije
6
11
5. promenom statičkog sistema (dodavanjem ili ukidanjem pojedinih konstrukcijskih elemenata),
6. preraspodele statičkih uticaja,7. prinudnih deformacija (usled efekata: skupljanja
betona, temperaturnih promena, nejednakih sleganja oslonaca),
8. požara,9. seizmičkih uticaja,10. udara vozila,11. grešaka pri projektovanju,12. grešaka pri izvođenju.
B) Konstrukcijske sanacije
12
Konstrukcijske sanacije, bez obzira na uzroke, podrazumevaju da se određena konstrukcija, kod koje nije u svim presecima bio zadovoljen uslov:
Ed ≤ Rdodređenim postupcima sanacije dovede na nivo zadovoljavanja gornjeg uslova u svim elementima konstrukcije.
U prethodnom izrazu je:Ed - proračunska vrednost uticaja od spoljašnjih
opterećenja (dejstava),Rd - proračunska vrednost nosivosti elementa.
B) Konstrukcijske sanacije
7
13
Najčešći uzroci koji dovede do stanja kada nije zadovoljen prethodni uslov, su sledeći:
§ Degradacija konstrukcije ili nekog njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa§ Konstrukcijski nedostaci kao posledica
različitih propusta i grešaka pri projektovanju i izvođenju konstrukcija
§ Oštećenja konstrukcija u različitim manje ili više neregularnim situacijama
Konstrukcijske sanacije
14
Agresivnost agenasa, tokom eksploatacije određene konstrukcije, može da se ispolji kako u odnosu na beton, tako i u odnosu na čelik u betonu - armaturni i čelik za prednaprezanje.
Vrlo je čest slučaj da su u konstrukcijama istovremeno "napadnuti" i beton i čelik.
Ukoliko je visok stepen degradacije betona, radovi na konstrukcijskoj sanaciji, u takvim slučajevima, postaju više nego neophodni.
Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa
8
15
Degradirana armiranobetonska konstrukcijasa izrazito korodiranom armaturom
Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa
16
Degradirana armiranobetonska konstrukcijasa korodiranim kablovima za pednaprezanje
Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa
9
17
Armiranobetonska greda sa jakom korozijom armature iprekinutim uzengijama
Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa
18
Dimnjak – korozija armature
10
19
Dimnjak – termovizijski snimak, pregled spolja i iznutra tv kamerom
20
Ovi nedostaci mogu da budu veoma različite prirode i obima: a. PROPUSTI I GREŠKE U PROJEKTU
§ Usled nedovoljno kvalitetnih podloga vezanih za lokaciju objekta i geotehničke uslove,
§ Neadekvatan izbor materijala, konstrukcijskih rešenja, proračunskih modela i opterećenja,
§ Računske greške, § Pogrešno konstruisanje i oblikovanje
pojedinih detalja.
Konstrukcijske sanacije
11
21
b. GREŠKE I PROPUSTI U GRAĐENJU
Najčešće su vezani za kvalitet materijala i ostvarenu geometriju konstrukcije, ali i za parametre tehnološkog karaktera:
§ Neadekvatna nega betona, § Loše kompaktiranje (vibriranje) betona, § Nepravilno izvođenje radnih prekida
betoniranja,§ Nedovoljni zaštitni slojevi betona i dr.
Konstrukcijske sanacije
22
Greške i propusti u građenju(nepravilno izveden prekid i nastavak betoniranja)
12
23
11. April (zatvoreni bazen)
Greške i propusti u građenju(nedovoljna debljina zaštitnog sloja betona)
24
Greške i propusti u građenju(nedovoljna debljina zaštitnog sloja betona)
SC”Tašmajdan” (zatvoreni bazen)
13
25
Oštećenja konstrukcija u različitim, manje ili više, neregularnim situacijama
Najčešće se javljaju u slučajevima:Ø Neadekvatne eksploatacije konstrukcija Ø Pri različitim vidovima preopterećenja.
Međutim, mogu da nastanu i usled izvesnih incidentnih dejstava:
§ eksplozija, § ratnih razaranja § udara vozila ili
broda u stub mosta
§ usled zemljotresa, § klizanja terena, § razornih vetrova, § požara
26
11. april – krov - održavanje
14
27
25. maj – krov - održavanje
28
25. Maj – procurivanje sa krova (AB ljuska debljine 7 cm)
15
29
Višegodišnja nebriga o objekatu
30
Objekat AB konstrukcije oštećen zemljotresom("Wu Xi Qiao" most u Tajvanu)
16
31
Sanacija posle dejstva zemljotresa
Oštećenje unutrašnjeg čvora rama posle dejstva zemljotresa zahteva konstrukcijsku sanaciju
32
Armiranobetonski elementi oštećeni dejstvom požara
17
33
Požar – razaranje betona
Degradacija betona dejstvompožara
34
Požar – dejstvo temperature
prslinaoštećenje
18
35
Oštećenja konstrukcije požarom
Oštećenje donje površine međuspratne pune ploče i stuba zahteva konstrukcijsku sanaciju
36
Oštećenja konstrukcije požarom
19
37
Izduženje armature od temperature
Greška u izvođenju
Oštećenja konstrukcije požarom
38Most preko Dunava kod Beške oštećen ratnim razaranjem
Beograd Novi Sad
20
39
Ratna razaranja
Sitnorebrasta međuspratna konstrukcija jako deformisana eksplozijom u toku ratnih razaranja
40
Sitnorebrasta međuspratna konstrukcija na mestu direktnog pogodka
Ratna razaranja
21
41
Oštećenje nadvožnjaka prouzrokovano udarom kamiona koji se kretao sa podignutom platformom
(nadvožnjak na autoputu Novi Sad - Beograd)
Udar vozila
42
Stepenište - greška u projektovanju
Armiranobetonsko stepenište – ploča konzolnogprepusta bez armature u gornjoj zoni
22
43
Stepenište - greška u projektovanju
Armiranobetonsko stepenište – ploča konzolnogprepusta bez armature u gornjoj zoni
Ploča prepusta
Dilatacija
44
Nepostojanje armature u gornjoj zoni ploče prepusta
Stepenište - greška u projektovanju
23
45
Svaka konstrukcijska sanacija betonskih konstrukcija obavezno treba da se izvodi na bazi posebne tehničke dokumentacije
Glavnog projekta sanacijekoji, u opštem slučaju, mora da bude zasnovan na ulaznim podacima - podlogama, kao što su:
§ Projektni zadatak,§ Projekat postojeće konstrukcije,§ Izveštaj o pregledu i proceni
stanjakonstrukcije,
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJEProjekat sanacije
46
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE
§ Geodetski snimak konstrukcije (eventualno),
§ Geotehničke podloge (eventualno - zavisno od vrste konstrukcije i prirode njenih oštećenja),
§ Ostale podloge (odnosi se najčešće na slučajeve kada se osim sanacije konstrukcija, iz funkcionalnih ili iz razloga vezanih za izmenjene eksploatacione uslove, još i preuređuje)
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJEProjekat sanacije
24
47
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE
Za izradu projekta sanacije od posebnog značaja je Izveštaj o pregledu i proceni stanja konstruk-cije, koji u opštem slučaju treba da sadrži:§ obim, intenzitet i uzroke nastalih oštećenja,
§ ispitivanje mehaničkih karakteristika materijala (beton, čelik),§ snimak izvedene geometrije elemenata
konstrukcije,§ stanje, kvalitet i stepen korozije čelika u
betonu (armature, kao i kablova za prednap.)
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEProjekat sanacije
48
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE
§ tehnički snimak svih oštećenja konstrukcije, uključujući i njihovu klasifikaciju i kvantifikaciju (raspored i širine prslina, površinska oštećenja betona),
§ stanje deformacija konstrukcije (ugibi, pomeranja oslonačkih tačaka i dr.),
§ generalni zaključak o stanju konstrukcije,
§ predlog načina sanacije.
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEProjekat sanacije
25
49
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIspitivanje kvaliteta betona
Vađenje betonskog “kerna” iz konstrukcije
50
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEProjekat sanacije
Projekat sanacije treba da sadrži:
§sve neophodne tekstualne priloge (tehnički izveštaj, tehničke specifikacije za materijale i izvođenje radova, predmer i predračun radova),
§računske priloge (proračun konstrukcije kao celine, proračun pojedinih detalja, ...)
§grafičke priloge (dispozicioni crteži, planovi armature, rešenja detalja, ...).
26
51
U slučaju kada ne postoji projekat postojeće konstrukcije, potrebno je izvršiti:§ detaljno snimanje geometrije postojećih
elemenata konstrukcije,§ “štemovanje” – otkrivanje armature radi
utvrđivanja broja i prečnika,§ izradu istražnih jama za utvrđivanje
dimenzija i kote fundiranja temelja
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEProjekat sanacije
52
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEProjekat sanacije
Pogrešno shvaćeno “štemovanje” radi otkrivanja armature
27
53
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE
Izrada Projekta konstrukcijske sanacije je daleko SLOŽENIJI problem od izrade Projekta nove konstrukcije, jer zahteva:
§ Vrlo solidno poznavanje većeg broja konstrukcijskih disciplina (opšta teorija konstrukcija, armirnobetonske, prednapregnute, čelične konstrukcije i dr.),
§ Visok stepen znanja iz oblasti građevinskih materijala i tehnologije građenja (specifični materijali i specijalne tehnologije i posebni tehnološki postupci)
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEProjekat sanacije
54
U okviru projekta sanacije i njegove realizacije,naročito je važno:
pravilno koncipiranje i izvođenje pojedinih konstrukcijskih detalja
Pre pristupanja izradi projekata konstrukcijskih sanacija, potrebno je dobro upoznati originalnuprojektnu dokumentaciju
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEProjekat sanacije
28
55
Naročito pažljivo proučiti proračunski deo te dokumentacije, odnosno, treba što preciznije odrediti:proračunska naponsko - deformaciona stanja koja prethode radovima na sanaciji
Vrlo često je potrebno da se rade ponovni statički proračuni, sa realno utvrđenim opterećenjima i sa preciznijim statičkim modelima kako bi se odredili realniji statički uticaji na osnovu kojih se odlučuje o obimu i načinu sanacije
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEProjekat sanacije
56
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE
Konstrukcijske sanacije se UVEK izvode napostojećim konstrukcijama - to znači na konstrukcijama koje će u vreme izvođenja sanacionih radova i dalje biti pod određenim opterećenjima
Zato je potrebno tačno definisanje onog naponsko - deformacionog stanja konstrukcije –tzv. "nulto" stanje - koje će biti OSNOVA za superpoziciju sa uticajima izazvanim u toku i po završetku sanacione intervencije
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJEProjekat sanacije
29
57
Pri izvođenju sanacionih rado-va u osnovnom preseku će vladati "zatečeni"naponi:
u betonu σob
u armaturi σoa
U toku izvođenja sanacionih radova, u okviru nove obloge (plaštu) neće biti napona ni u betonu niti u armaturi
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJEPrimer
58
Od dodatnog opterćenja će se pojaviti naponi:U OBLOZI: u betonu σpb, u armaturi σpa
U OSNOVNOM PRESEKU STUBA dodatni naponi:u betonu Δσb, u armaturi Δσa
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJEPrimer
Obloga (plašt) će "proraditi" i početi da prihvata samo onaj deo dodatnih opterećenja koja na ojačani stub deluju po završenim sanacionim radovima
30
59
§ U okviru OJAČANOG STUBA, tokom njegove eksploatacije, vladaće sledeći naponi:§ osnovni presek:
– u betonu σob + Δσb– u armaturi σoa + Δσa
§ Obloga (plašt):– u betonu σpb– u armaturi σpa
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJEPrimer
60
Primedba:Ne vodi se računa o reološkim pojavama u betonu.
Opravdanje:Sanacione intervencije se, u najvećem broju slučajeva, izvode na već dovoljno "starim" konstrukcijama, pri čemu dodatni betonski delovi obično nemaju značajnije površine, pa efekti skupljanja i tečenja betona u principu nisu od većeg značaja.
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJEPrimer
31
61
Postupak proračuna:§ Primenom klasične teorije armiranog betona
(tzv. "n" teorije) § Metodom graničnog stanja loma - nosivosti
presekaPrimenom i jedanog i drugog postupka, ("n"
teorija za definisanje napona, a metoda graničnog stanja za određivanje maksimalne sile koju je ojačani presek u stanju da prihvati)
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJEPrimer
62
U praksi imaju najširu primenu sledeće metodesanacije:§ Smanjivanje opterećenja konstrukcijskih
elemenata,§ Prenošenje opterećenja na susedne
konstrukcijske elemente dovoljnih nosivosti,§ Smanjivanje raspona konstrukcija, koje
nemaju zadovoljavajuću nosivost,§ Promena sistema konstrukcija, koje nemaju
zadovoljavajuću nosivost,
METODE SANACIJA AB KONST.
32
63
§ Ojačanje konstrukcija postupcima prednaprezanja,§ Ojačanje putem povećanja preseka dodatnim
površinama betona i/ili armature§ Ojačanje poprečnih preseka putem lepljenja
dodatnih lamela od čelika, staklenih vlakana, karbonskih vlakana i sl.
METODE SANACIJA AB KONST.
64
PRIMERI:Most - ograničavanjem nivoa saobraćajnog opterećenja na mostu (ograničavanjem brzinevožnje ili limitiranjem veličine osovinskogopterećenja)Nadogradnja zgrada - smanjivanjem intenziteta opterećenja na postojećim etažama (ukidanjem ravnog krova, eventualnom zamenom teških podova i pregradnih zidova na nižim etažama objekta savremenim lakim materijalima) i izborom konstrukcijskog sistema nadogradnje (za novu krovnu konstrukciju koristiti “lake” nosače -sisteme od drveta ili čelika)
KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJE SMANJENJEM OPTEREĆENJA
33
65
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
U slučajevima kada postojeća konstrukcija nije u stanju da prihvati određeno dodatno opterećenje, problem se može rešiti tako što će se za prihvatanje tog opterećenja iskoristiti susedni konstrukcijski elementi koji su to u stanju
Takav sistem sanacije podrazumeva uvođenje potpuno novog konstrukcijskog sistema, koji će omogućiti da se konstrukcija nedovoljne nosivosti u potpunosti, ili delimično rastereti
66
Prenošenjeopterećenja saprostih greda na stubove dovoljnih nosivosti
a. Celokupno opterećenje q2 se može poveriti jednoj novoj gredi (2) izvedenoj iznad postojeće grede (1) sa određenim međurazmakom "δ" (zazorom)
a.
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
34
67
Za prikazani slučaj prenošenja opterećenja na susedne stubove, pomoću dodatno izbetonirane grede, koja je fizički odvojena od postojeće grede, proračun se svodi na:
dimenzionisanje nove grede (2) izložene opterećenju q2
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
68
Prenošenjeopterećenja saprostih greda na stubove dovoljnih nosivosti
b. Nova greda (2), koja je izbetonirana preko grede (1) bez ikakvog međurazmaka, može da “prihvati”smanjeno opterećenje q2 – Δq, a postojeća greda (1)ukupno opterećenje q1 + Δq
b.
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
35
69
Za prikazani slučaj konstrukcijske sanacije, pod pretpostavkom poznatih opterećenja q1 i q2, prvo treba odrediti vrednost Δq.
Nakon toga treba postaviti uslov jednakosti krivina greda (1) i (2):
22
2
11
1
IEM
IEM
=
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
70
Ako se u prethodnom izrazu umesto M1 i M2 uvrste maksimalne vrednosti momenata za grede (1) i (2), dobija se konačni izraz:
11
2
2
12 I
qqqq
EEI ⋅
∆+∆−
⋅=
Ovaj izraz može da se iskoristi za određivanje geometrijskih karakteristika grede (I2), a nakon toga, na bazi poznatog momenta M2, može da se izračuna i potrebna armatura nove grede
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
36
71
Primer sanacije - ojačanja kontinualnog nosača
Kod kontinaualnih nosača, opisani postupak se može primeniti ili samo u jednom polju, ili u više polja, pri čemu u pojedinim poljima može, ali i ne mora, da bude uspostavljen kontinuitet
Problem se može rešiti i izvođenjem niza prostih greda
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
72
Nova međuspratna konstrukcija izvedena iznad postojeće(sistem montažnih koruba koje nemaju kontakt sa postojećom međuspratnom konstrukcijom)
Primer ojačanja međuspratne konstrukcije
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
37
73
Nova međuspratna konstrukcija izvedena iznad postojeće(puna AB ploča koja se oslanja na postojeću međuspratnu konstrukciju)
Primer ojačanja međuspratne konstrukcije
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
74
Smanjivanje raspona prostih gredapomoću kratkih elemenata
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
38
75
Primer sanacije-ojačavanja prostih greda
Smanjivanje raspona prostih gredapomoću kosnika
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
76
Efikasnost prikazanih postupaka povećanja nosivosti greda, može se ilustrovati zavisnošću između parametara Δq/q i Δl/l:
Funkcija (Δq/q) - (Δl/l)
q - opterećenje koje je nosač bio u stanju da prihvati presmanjivanja raspona,
Δq - dodatno opterećenje koje nosać može da prihvati nakon smanjivanja raspona.
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
39
77
Primer sanacije - ojačanja kontinualnih nosača
Smanjivanje raspona kontinualnih nosača pomoću novoizvedenih kosnika
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE
KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI
78Mogući načini izvođenja dopunskih krutih oslonaca
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH KRUTIH OSLONACA
40
79
Primeri detalja veza pri izvođenju dopunskih krutih oslonaca
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH KRUTIH OSLONACA
80
Momenti u prostoj gredi sa dopunskim osloncem u sredini raspona
ANALIZA
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH KRUTIH OSLONACA
41
81
ANALIZA
MC = 0,125·gl2 - 0,125·p(0,5·l)2 = (0,12500g - 0,03125p)·l2
A = 0,5·gl + 0,5·p(0,5l) - 0,125·p(0,5l) = (0,5000g + 0,1875p)·l
B = (0,5000g + 0,1875p)·l
C = 2·[0,5·p(0,5l) + 0,125·p(0,5l)] = 0,625·pl
MOMENTI:
REAKCIJE:
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH KRUTIH OSLONACA
82Primer sanacije RIGLI ramovske konstrukcije
uvođenjem dopunskih elastičnih oslonaca
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA
42
83
Detalji izvođenja sanacije RIGLI ramovske konstrukcije uvođenjem dopunskih elastičnih oslonaca
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA
84
Primer sanacije GREDA dodavanjem novih elemnata donjeg pojasa
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA
43
85
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA
86Uvođenje konstrukcija ojačanja AB PLOČE
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA
44
87
Integrisanje prostih greda u kontinualni nosač
q = g + p p’ = p + ∆p MB= MC= 0.100·p’l2
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPROMENOM KONSTRUKCIJSKOG SISTEMA
88Primer 1 - Ugrađivanja dodatne “negativne” armature
Proste grede → Kontinualna greda
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPROMENOM KONSTRUKCIJSKOG SISTEMA
45
89
Primer 2 - Ugrađivanja dodatne “negativne” armature
Proste grede → Kontinualna greda
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPROMENOM KONSTRUKCIJSKOG SISTEMA
90
Integrisanje grede i stubova u ramovsku
konstrukciju
Treba ugraditi dodatnu armaturu
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEPROMENOM KONSTRUKCIJSKOG SISTEMA
46
91Izvođenje dodatnih ukrućenja u sklopu postojeće
okvirne konstrukcije
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJEIzvođenjem dodatnih ukrućenja
92
Ojačanja, ali i sanacije konstrukcija, mogu se izvesti "popravljanjem" njihovih nepovoljnih naponsko - deformacionih stanja primenom odgovarajućih postupaka PREDNAPREZANJA
Zavisno od načina vođenja kablova za predna-prezanje kroz određenu betonsku konstrukciju, u njoj se pri zatezanju kablova proizvode uticaji koji su po znaku, suprotni od uticaja koje proizvode uobičajena vertikalna - gravitaciona opterećenja
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
47
93
Primenom postupka prednaprezanja, kod elemenata izloženih savijanju, može se na ovaj način smanjiti, pa čak i poništiti prsline i deformacije, a takođe i ostvariti značajnoPOVEĆANJE NOSIVOSTI
Kada je reč o ojačanjima i sanacijama, kablovi za prednaprezanje se gotovo uvek vode van preseka postojećih konstrukcija i, po pravilu, imajupravolinijske ili poligonalne trase
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
94Ekvivalentno opterećenje
Sistem sa jednom “skretnom” silom
Zsinα ≈ ZtgαZcosα ≈ Z
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
48
95Ekvivalentno opterećenje
Sistem sa dve “skretne” sile
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
96
U najopštijem slučaju vođenja kablova od oslonca "A - B", kablovi u gredi proizvode jedan uravnotežen sistem sila -
“ekvivalentno opterećenje”
To znači da taj sistem ne proizvodi nikakve reakcije u oslonačkim tačkama A i B proste grede
Međutim, greda "A-B", osim dodatnog naprezanja od ekvivalentnog opterećenja, podnosi i određene deformacije
ZAKLJUČAK
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
49
97
Pri primeni kablova za prednaprezanje za ojačanje postojećih konstrukcija, mogu se formulisati sledeći bitni stavovi:
ZAKLJUČAK:
Ø delovanje kablova za prednaprezanje pri proračunu konstrukcija može se razmatrati kao uticaj ekvivalentnog opterećenja - skretnih sila i koncentrisanih sila na mestima kotvljenja kablova
Ø prednaprezanje statički određenih konstrukcija, zbog uravnoteženosti ekvivalentnog kablovskog opterećenja, ne dovodi do pojave reakcija oslonaca
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
98
ZAKLJUČAK
Ø pri prednaprezanju statički neodređenih konstrukcija, s obzirom da ekvivalentno opterećenje proizvodi deformacije elemenata, u takvim sistemima se javljaju i određene reakcije oslonaca (te reakcije proizvode dodatne momente, transverzalne i normalne sile - tzv. PARAZITNE UTICAJE)
Ø ukoliko se primenjuje veći broj kablova, njihov zbirni efekat se može prikazati u vidu uticaja tzv.rezultantnog kabla - kabla koji zamenjuje sve kablove koji se koriste za prednaprezanje.
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
50
99Dispozicija konstrukcije objekta
Primeri iz prakse Prvi primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
100Trajektorije napona pritiska i sile cepanja “Z”
u donjoj ploči
Primeri iz prakse Prvi primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
51
101
Kabl za saniranje konstrukcije
Primeri iz prakse Prvi primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
102Izgled saniranih nosača
Primeri iz prakse Prvi primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
52
103Trase kablova primenjenih za saniranje konstrukcije
Primeri iz prakse Drugi primer
gornji kablovi
donji kablovi
uzad 2Ø15.8mmlevo i desno
detalj 1
detalj 2
uzad 2Ø15.8mm
uzad 2Ø15.8mm
presek
osnova
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
104Detalj krajeva kablova Ø15.8mm
Primeri iz prakse Drugi primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
53
105Detalj devijatora (prevojnika) na mestu preloma
trase kablova Ø15.8mm
Primeri iz prakse Drugi primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
106Dispozicija konstrukcije
Primeri iz prakse
Treći primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
54
107Trase primenjenih kablova
Primeri iz prakse
Treći primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
108
Detalj previjanja kablova na mestima njihovih prodora kroz poprečni nosač izveden iznad srednjih stubova
Primeri iz prakse Treći primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
55
109
Detalj previjanja kablova na mestima njihovih prodora kroz poprečni nosač izveden iznad srednjih stubova
Primeri iz prakse Treći primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem
110
Primena prednaprezanja u cilju rasterećenja oštećenog srednjeg stuba ramovske konstrukcije
Primeri iz prakse Četvrti primer
KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJENaknadnim prednaprezanjem