Найбільшого поширення набули такі методи посилення стовбура колон: залізобетонні обойми; одностороннє і двостороннє нарощування перетину; металеві обойми ненапружені і з попереднім напруженням хомутів; попередньо напружені металеві розпірки.
Посилення залізобетонної обоймою (рис.3.8, а) вважається найбільш простим і надійним способом збільшення несучої здатності колони.
Обойма складається з поздовжньої арматури, замкнутих хомутів, бетонного шару, що охоплює перетин колони.
Перед посиленням поверхню колони готується наступним чином: видаляється штукатурний шар; зубилом робиться насічка в бетоні на глибині 3-6 мм; промивається за годину до бетонування поверхню старого бетону чистою водою.
Залізобетонна обойма зазвичай має товщину 6-12 см. Перетин і кількість поздовжньої арматури визначається розрахунком за умови забезпечення спільної роботи обойми з колоною. Поперечна арматура приймається діаметром не менше 6 мм і встановлюється з кроком S, що задовольняє вимогам:
15d≥S≥3 # 948 ;; S≤200 мм,
де d - діаметр поздовжньої арматури;
# 948; - товщина обойми.
Підсилення колон одностороннім нарощуванням перерізу (рис.3.8, б) зазвичай застосовується у позацентрово стиснутих колонах для зменшення початкового ексцентриситету додатки зовнішнього навантаження і збільшення міцності колон. Важливою умовою надійності посилення є забезпечення спільної роботи нового бетону зі старим. Для цього передбачаються ті ж заходи, що і при посиленні залізобетонними обоймами, і, крім того, нова поздовжня арматура з'єднується зварюванням зі старою за допомогою сталевих коротишів Ø10-30 мм, що встановлюються з кроком 500-800 мм. У зв'язку з великою трудомісткістю посилення одностороннє нарощування застосовується рідко.
Підсилення колон сталевий обоймою (рис.3.8, в), досить просте у виконанні, незначно збільшує розмір поперечного перерізу і дозволяє використовувати колону в експлуатаційному режимі відразу ж після її посилення Поздовжні елементи обойми з уголковой стали встановлюються на цементно-піщаному розчині і притискаються до колони за допомогою струбцин, після чого до куточків приварюються поперечні планки, що встановлюються по довжині колони з кроком 400-600 мм.
У попередньо напружених обіймах поперечні планки нагріваються до температури 100-120 ° С, а потім вже приварюються до поздовжніх елементів. При охолодженні планки коротшають і створюють ефект попереднього напруження.
Підсилення колон сталевими розпірками (рис.3.8, г) є досить ефективним засобом збільшення їх несучої здатності, яка підвищується пропорційно площі поперечного перерізу розпірок.
Розпірки складаються з двох куточків (швелерів), пов'язаних між собою сполучними планками.
Вгорі і внизу кожної розпірки кріпляться опорні куточки, через які зусилля розпору передається на консолі. Як видно з рис.3.8, г, розпірки з перегином встановлюються в середині їх висоти. Для створення попереднього напруження стиснення розпірки за допомогою натяжних болтів випрямляються, приймаючи вертикальне положення. При цьому розпірки надійно включаються в спільну роботу з колоною, частково розвантажуючи її. Величина стискаючих напруг в розпірках в період їх включення в роботу за даними [5] досягає 60-80 МПа.
Підсилення колон попередньо напруженими розпірками доцільно при довжині розпірок не більше 5 м, коли не потрібно великої витрати металу для забезпечення їх стійкості. Приклад розрахунку розпірок представлений в [5].
Рис.3.8. Способи посилення колон:
а - залізобетонна обойма; б - одностороннє нарощування; в - металева обойма; г - металеві розпірки
Вибір методу посилення консолі колони. як правило, залежить від її форми і характеру діючих зусиль. Так, при великих згинальних моментах ефективної виявляється горизонтальна затягування (табл.3.7, п.1) з тяжів, що натягуються гайками до напруг 60-90 МПа. При великих значеннях поперечної сили і стискають напруг в похилій стислій смузі доцільно посилення попереднього напруження похилій затягуванням (табл.3.7, п.2) або металевим столиком (табл.3.7, п.3), привареним до поздовжньої арматури колони.
Площа перетину гілок горизонтальної затяжки визначається за формулою
де М1. М - відповідно згинальні моменти, які сприймаються консоллю після і до посилення;
h01 - корисна висота перетину консолі, посиленою затягуванням.
Посилення консолей колон