SANACIJE, REKONSTRUKCIJE I ODRŽAVANJE BETONSKIH KONSTRUKCIJA U VISOKOGRADNJI

Transcript

1 GRAĐEVINSKI FAKULTET UNIVERZITETA U BEOGRADU Odsek za konstrukcije Katedra za materijale i konstrukcije (MIK) IV godina studija (28+14) VIII semester (2+1) SANACIJE, REKONSTRUKCIJE I ODRŽAVANJE BETONSKIH KONSTRUKCIJA U VISOKOGRADNJI 1 Z A K O N O PLANIRANJU I IZGRADNJI ("Službeni glasnik RS", br. 47/2003) 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

2 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 3 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 a u > 0.05 mm do a u > 0.4 mm, u zavisnosti od agresivnosti sredine) 4 2

3 A) Reparaturne sanacije UZROCI OŠTEĆENJA ELEMENATA KONSTRUKCIJE, SU UGLAVNOM SLEDEĆI: 1. dejstva atmosferskih uticaja, 2. dejstva različitih agresivnih agenasa, 3. grešaka pri izvođenju, 4. grešaka pri projektovanju. 5 A) Reparaturne sanacije PRIMERI Oštećenje: Reparaturne sanacije produženje upotrebljivosti i trajnosti objekta. Zona segregacije betona Sanacija: Lokalna primena određenih vrsta reparaturnih maltera. 6 3

4 A) Reparaturne sanacije PRIMERI Oštećenje: Površinska destrukcija betona Sanacija: Lokalna primena određenih vrsta reparaturnih maltera. 7 A) Reparaturne sanacije PRIMERI Oštećenje: Prsline u AB zidu rezervoara Sanacija: Injektiranje i zaštitni premazi 8 4

5 B) Konstrukcijske sanacije Pod pojmom Konstrukcijske sanacije se najčešće ubrajaju različiti vidovi ojačavanja armiranobetonskih 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. 9 B) Konstrukcijske sanacije 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, 10 5

6 B) Konstrukcijske sanacije 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. 11 B) Konstrukcijske sanacije Konstrukcijske sanacije, bez obzira na uzroke, podrazumevaju da se određena konstrukcija, kod koje nije u svim presecima bio zadovoljen uslov: E d R d određenim postupcima sanacije dovede na nivo zadovoljavanja gornjeg uslova u svim elementima konstrukcije. U prethodnom izrazu je: E d - proračunska vrednost uticaja od spoljašnjih opterećenja (dejstava), R d - proračunska vrednost nosivosti elementa. 12 6

7 Konstrukcijske sanacije 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 13 Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa Agresivnost agenasa, tokom eksploatacije određenekonstrukcije, 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. 14 7

8 Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa Degradirana armiranobetonska konstrukcija sa izrazito korodiranom armaturom 15 Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa Degradirana armiranobetonska konstrukcija sa korodiranim kablovima za pednaprezanje 16 8

9 Degradacija konstrukcije ili njenog elementa usled delovanja različitih agresivnih agenasa Armiranobetonska greda sa jakom korozijom armature i prekinutim uzengijama 17 Dimnjak korozija armature 18 9

10 Dimnjak termovizijski snimak, pregled spolja i iznutra tv kamerom 19 Konstrukcijske sanacije 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

11 Konstrukcijske sanacije 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 idr. 21 Greške i propusti u građenju (nepravilno izveden prekid i nastavak betoniranja) 22 11

12 11. April (zatvoreni bazen) Greške i propusti u građenju (nedovoljna debljina zaštitnog sloja betona) 23 SC Tašmajdan (zatvoreni bazen) Greške i propusti u građenju (nedovoljna debljina zaštitnog sloja betona) 24 12

13 Oštećenja konstrukcija u različitim, manje ili više, neregularnim situacijama Najčešće se javljaju u slučajevima: Neadekvatne eksploatacije konstrukcija Pri različitim vidovima preopterećenja. Međutim, mogu da nastanu i usled izvesnih incidentnih dejstava: usled zemljotresa, klizanja terena, razornih vetrova, požara eksplozija, ratnih razaranja udara vozila ili broda u stub mosta april krov - održavanje 26 13

14 25. maj krov - održavanje Maj procurivanje sa krova (AB ljuska debljine 7 cm) 28 14

15 Višegodišnja nebriga o objekatu 29 Objekat AB konstrukcije oštećen zemljotresom ("Wu Xi Qiao" most u Tajvanu) 30 15

16 Sanacija posle dejstva zemljotresa Oštećenje unutrašnjeg čvora rama posle dejstva zemljotresa zahteva konstrukcijsku sanaciju 31 Armiranobetonski elementi oštećeni dejstvom požara 32 16

17 Požar razaranje betona Degradacija betona dejstvom požara 33 Požar dejstvo temperature oštećenje prslina 34 17

18 Oštećenja konstrukcije požarom Oštećenje donje površine međuspratne pune ploče i stuba zahteva konstrukcijsku sanaciju 35 Oštećenja konstrukcije požarom 36 18

19 Oštećenja konstrukcije požarom Izduženje armature od temperature Greška u izvođenju 37 Beograd Novi Sad Most preko Dunava kod Beške oštećen ratnim razaranjem 38 19

20 Ratna razaranja Sitnorebrasta međuspratna konstrukcija jako deformisana eksplozijom u toku ratnih razaranja 39 Ratna razaranja Sitnorebrasta međuspratna konstrukcija na mestu direktnog pogodka 40 20

21 Udar vozila Oštećenje nadvožnjaka prouzrokovano udarom kamiona koji se kretao sa podignutom platformom (nadvožnjak na autoputu Novi Sad -Beograd) 41 Stepenište - greška u projektovanju Armiranobetonsko stepenište ploča konzolnog prepusta bez armature u gornjoj zoni 42 21

22 Stepenište - greška u projektovanju Ploča prepusta Dilatacija Armiranobetonsko stepenište ploča konzolnog prepusta bez armature u gornjoj zoni 43 Stepenište - greška u projektovanju Nepostojanje armature u gornjoj zoni ploče prepusta 44 22

23 KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJE Projekat sanacije Svaka konstrukcijska sanacija betonskih konstrukcija obavezno treba da se izvodi na bazi posebne tehničke dokumentacije Glavnog projekta sanacije koji, 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, 45 KONSTRUKCIJSKA KONSTRUKCIJSKE SANACIJA SANACIJE I OJAČAVANJE Projekat sanacije 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) 46 23

24 Projekat sanacije Za izradu projekta sanacije od posebnog značaja je Izveštaj o pregledu i proceni stanja konstrukcije, 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.) 47 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Projekat sanacije 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

25 Ispitivanje kvaliteta betona Vađenje betonskog kerna iz konstrukcije 49 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Projekat 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 Projekat sanacije 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 51 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Projekat sanacije Pogrešno shvaćeno štemovanje radi otkrivanja armature 52 26

27 Projekat sanacije 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) 53 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Projekat sanacije Uokviru 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 originalnu projektnu dokumentaciju 54 27

28 Projekat sanacije 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 55 KONSTRUKCIJSKA KONSTRUKCIJSKE SANACIJA SANACIJE I OJAČAVANJE Projekat sanacije Konstrukcijske sanacije se UVEK izvode na postojećim 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 56 28

29 KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJE Primer Pri izvođenju sanacionih radova u osnovnom preseku će vladati "zatečeni" naponi: u betonu u armaturi σ ob σ oa U toku izvođenja sanacionih radova, u okviru nove obloge (plaštu) neće biti napona ni u betonu niti u armaturi 57 KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJE Primer Obloga (plašt) će "proraditi" i početi da prihvata samo onaj deo dodatnih opterećenja koja na ojačani stub deluju po završenim sanacionim radovima Od dodatnog opterćenja će se pojaviti naponi: U OBLOZI: u betonu σ pb, u armaturi σ pa U OSNOVNOM PRESEKU STUBA dodatni naponi: u betonu Δσ b, u armaturi Δσ a 58 29

30 KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJE Primer U okviru OJAČANOG STUBA, tokom njegove eksploatacije, vladaće sledeći naponi: osnovni presek: u betonu σ ob + Δσ b u armaturi σ oa + Δσ a Obloga (plašt): u betonu σ pb u armaturi σ pa 59 KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJE Primer 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

31 KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJE Primer Postupak proračuna: Primenom klasične teorije armiranog betona (tzv. "n" teorije) Metodom graničnog stanja loma -nosivosti preseka Primenom 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) 61 METODE SANACIJA AB KONST. U praksi imaju najširu primenu sledeće metode sanacije: 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, 62 31

32 METODE SANACIJA AB KONST. 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. 63 KONSTRUKCIJSKE SANACIJE I OJAČAVANJE SMANJENJEM OPTEREĆENJA PRIMERI: Most - ograničavanjem nivoa saobraćajnog opterećenja na mostu (ograničavanjem brzine vožnje ili limitiranjem veličine osovinskog opterećenja) 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) 64 32

33 PRENOŠENJE 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 65 a. KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Prenošenje opterećenja sa prostih greda na stubove dovoljnih nosivosti a. Celokupno opterećenje q 2 se može poveriti jednoj novoj gredi (2) izvedenoj iznad postojeće grede (1) sa određenim međurazmakom "δ" (zazorom) 66 33

34 PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI 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 q 2 67 b. KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Prenošenje opterećenja sa prostih greda na stubove dovoljnih nosivosti b. Nova greda (2), koja je izbetonirana preko grede (1) bez ikakvog međurazmaka, može da prihvati smanjeno opterećenje q 2 Δq, a postojeća greda (1) ukupno opterećenje q 1 + Δq 68 34

35 PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Za prikazani slučaj konstrukcijske sanacije, pod pretpostavkom poznatih opterećenja q 1 i q 2, prvo treba odrediti vrednost Δq. Nakon toga treba postaviti uslov jednakosti krivina greda (1) i (2): M 1 = E 1 I 1 M E 2 2 I 2 69 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Ako se u prethodnom izrazu umesto M 1 i M 2 uvrste maksimalne vrednosti momenata za grede (1) i (2), dobija se konačni izraz: I E q q = I1 E2 q1 + q Ovaj izraz može da se iskoristi za određivanje geometrijskih karakteristika grede (I 2 ), a nakon toga, na bazi poznatog momenta M 2, može da se izračuna i potrebna armatura nove grede 70 35

36 PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI 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 71 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Primer ojačanja međuspratne konstrukcije Nova međuspratna konstrukcija izvedena iznad postojeće (sistem montažnih koruba koje nemaju kontakt sa postojećom međuspratnom konstrukcijom) 72 36

37 PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Primer ojačanja međuspratne konstrukcije Nova međuspratna konstrukcija izvedena iznad postojeće (puna AB ploča koja se oslanja na postojeću međuspratnu konstrukciju) 73 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Smanjivanje raspona prostih greda pomoću kratkih elemenata 74 37

38 PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Primer sanacije-ojačavanja prostih greda Smanjivanje raspona prostih greda pomoću kosnika 75 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Efikasnost prikazanih postupaka povećanja nosivosti greda, može se ilustrovati zavisnošću između parametara Δq/q i Δl/l: Funkcija (Δq/q) - (Δl/l) q - Δq - opterećenje koje je nosač bio u stanju da prihvati pre smanjivanja raspona, dodatno opterećenje koje nosać može da prihvati nakon 76 smanjivanja raspona. 38

39 PRENOŠENJE OPTEREĆENJA NA SUSEDNE KONSTRUKCIJSKE ELEMENTE DOVOLJNE NOSIVOSTI Primer sanacije - ojačanja kontinualnih nosača Smanjivanje raspona kontinualnih nosača pomoću novoizvedenih kosnika 77 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE IZRADA DOPUNSKIH KRUTIH OSLONACA Mogući načini izvođenja dopunskih krutih oslonaca 78 39

40 IZRADA DOPUNSKIH KRUTIH OSLONACA Primeri detalja veza pri izvođenju dopunskih krutih oslonaca 79 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE IZRADA DOPUNSKIH KRUTIH OSLONACA ANALIZA Momenti u prostoj gredi sa dopunskim osloncem u sredini raspona 80 40

41 IZRADA DOPUNSKIH KRUTIH OSLONACA MOMENTI: ANALIZA M C = 0,125 gl 2-0,125 p(0,5 l) 2 = (0,12500g - 0,03125p) l 2 REAKCIJE: A = 0,5 gl + 0,5 p(0,5l) - 0,125 p(0,5l) = (0,5000g + 0,1875p) l C = 2 [0,5 p(0,5l) + 0,125 p(0,5l)] = 0,625 pl B = (0,5000g + 0,1875p) l 81 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE IZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA Primer sanacije RIGLI ramovske konstrukcije uvođenjem dopunskih elastičnih oslonaca 82 41

42 IZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA Detalji izvođenja sanacije RIGLI ramovske konstrukcije uvođenjem dopunskih elastičnih oslonaca 83 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE IZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA Primer sanacije GREDA dodavanjem novih elemnata donjeg pojasa 84 42

43 IZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA 85 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE IZRADA DOPUNSKIH ELASTIČNIH (POPUSTLJIVIH) OSLONACA Uvođenje konstrukcija ojačanja AB PLOČE 86 43

44 PROMENOM KONSTRUKCIJSKOG SISTEMA Integrisanje prostih greda u kontinualni nosač q = g + p p = p + p M B = M C = p l 2 87 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE PROMENOM KONSTRUKCIJSKOG SISTEMA Proste grede Kontinualna greda Primer 1 - Ugrađivanja dodatne negativne armature 88 44

45 PROMENOM KONSTRUKCIJSKOG SISTEMA Proste grede Kontinualna greda Primer 2 - Ugrađivanja dodatne negativne armature 89 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE PROMENOM KONSTRUKCIJSKOG SISTEMA Integrisanje grede i stubova u ramovsku konstrukciju Treba ugraditi dodatnu armaturu 90 45

46 Izvođenjem dodatnih ukrućenja Izvođenje dodatnih ukrućenja u sklopu postojeće okvirne konstrukcije 91 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem Ojačanja, ali i sanacije konstrukcija, mogu se izvesti "popravljanjem" njihovih nepovoljnih naponsko - deformacionih stanja primenom odgovarajućih postupaka PREDNAPREZANJA Zavisno od načina vođenja kablova za prednaprezanje 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 92 46

47 Naknadnim prednaprezanjem Primenom postupka prednaprezanja, kod elemenata izloženih savijanju, može se na ovaj način smanjiti, pa čak i poništiti prsline i deformacije, a takođe i ostvariti značajno POVEĆANJE NOSIVOSTI Kada je reč o ojačanjima i sanacijama, kablovi za prednaprezanje se gotovo uvek vode van preseka postojećih konstrukcija i, po pravilu, imaju pravolinijske ili poligonalne trase 93 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem Sistem sa jednom skretnom silom Ekvivalentno opterećenje Zsinα Ztgα Zcosα Z 94 47

48 Naknadnim prednaprezanjem Sistem sa dve skretne sile Ekvivalentno opterećenje 95 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem ZAKLJUČAK 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 96 48

49 Naknadnim prednaprezanjem ZAKLJUČAK: Pri primeni kablova za prednaprezanje za ojačanje postojećih konstrukcija, mogu se formulisati sledeći bitni stavovi: delovanje kablova za prednaprezanje pri proračunu konstrukcija može se razmatrati kao uticaj ekvivalentnog opterećenja -skretnih sila i koncentrisanih sila na mestima kotvljenja kablova prednaprezanje statički određenih konstrukcija, zbog uravnoteženosti ekvivalentnog kablovskog opterećenja, ne dovodi do pojave reakcija oslonaca 97 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem ZAKLJUČAK 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) 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

50 Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Prvi primer Dispozicija konstrukcije objekta 99 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Prvi primer Trajektorije napona pritiska i sile cepanja Z u donjoj ploči

51 Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Prvi primer Kabl za saniranje konstrukcije 101 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Prvi primer Izgled saniranih nosača

52 Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Drugi primer gornji kablovi donji kablovi presek detalj 1 uzad 2Ø15.8mm levo i desno detalj 2 uzad 2Ø15.8mm osnova uzad 2Ø15.8mm Trase kablova primenjenih za saniranje konstrukcije 103 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Drugi primer Detalj krajeva kablova Ø15.8mm

53 Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Drugi primer Detalj devijatora (prevojnika) na mestu preloma trase kablova Ø15.8mm 105 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Treći primer Dispozicija konstrukcije

54 Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Treći primer Trase primenjenih kablova 107 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Treći primer Detalj previjanja kablova na mestima njihovih prodora kroz poprečni nosač izveden iznad srednjih stubova

55 Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Treći primer Detalj previjanja kablova na mestima njihovih prodora kroz poprečni nosač izveden iznad srednjih stubova 109 KONSTRUKCIJSKA SANACIJA I OJAČAVANJE Naknadnim prednaprezanjem Primeri iz prakse Četvrti primer Primena prednaprezanja u cilju rasterećenja oštećenog srednjeg stuba ramovske konstrukcije