Углеродная ламель для усиления колонн

Углеродная ламель для усиления колонн используется для повышения несущей способности, предотвращения потери устойчивости и увеличения долговечности железобетонных и каменных колонн. При работе вертикальные элементы испытывают изгиб, сжатие, растяжение и кручение. Комбинированное воздействие приводит к возникновению растягивающих усилий, которые эффективно компенсируются углеродными ламелями.

Композитные элементы работают как высокопрочная внешняя арматура. Они монтируются снаружи колонны и берут на себя часть растягивающих напряжений, устраняя опасность хрупкого разрушения. Для надёжной фиксации применяются эпоксидные составы, например FibARM Resin Laminate+, которые обеспечивают высокую адгезию и устойчивость к эксплуатационным условиям.

Когда требуется усиление колонн

Усиление колонн углеродными ламелями выполняется при следующих сценариях:

• увеличение эксплуатационной нагрузки на здание (надстройка этажей, изменение назначения помещений);
• ослабление сечения колонн вследствие коррозии, вибраций, ошибок строительства;
• избыточные прогибы или появление трещин в примыкающих перекрытиях;
• сейсмоопасные регионы, где колонна должна работать в условиях циклических колебаний;
• восстановление несущей способности после пожара или аварийных повреждений.

Механика работы ламелей в вертикальных элементах

Колонны испытывают сложное напряженное состояние. При действии изгиба растянутая зона требует дополнительного армирования. Ламели наклеиваются по направлению максимальных растягивающих усилий — как правило, вдоль вертикальных граней колонны.

Для повышения кольцевой жесткости и предотвращения раскрытия трещин колонну охватывают композитной оболочкой из углеродной ленты. Наиболее оптимальным решением является совместное использование ламелей и углеродной ленты для усиления колонн, что обеспечивает всестороннюю работу элемента.

Технические характеристики

• Прочность на растяжение: 2600–3000 МПа
• Модуль упругости: 150–210 ГПа
• Толщина: 1,2–1,4 мм
• Адгезия к бетону при использовании FibARM Resin Laminate+: 3–4,5 МПа
• Температурная устойчивость до 60 °C

Органичная перелинковка

При комплексном усилении колонн одновременно усиливают балки и плиты, чтобы устранить передачу чрезмерных нагрузок на колонну. Поэтому часто применяются решения, аналогичные тем, что используются при усилении балок и усилении плит перекрытия. Если колонна входит в состав фермы или пространственной рамной системы, её усиление согласуют с мероприятиям по усилению ферм.

При реконструкции зданий в сейсмических регионах усиление колонн углеволокном выполняется с учётом решений, используемых для сейсмоусиления, что обеспечивает работу конструкции в условиях многократных нагрузочных циклов.

Если на колонне присутствуют раскрытые продольные или поперечные трещины, перед наклейкой ламелей обязательно проводят инъектирование трещин, что восстанавливает несущую способность материала.