Методы усиления железобетонных колонн с помощью углеродного волокна в Китае

Введение. Строительная отрасль Китая в настоящее время стремительно развивается. Первый пик пришёлся на 1950-е годы, а второй — на 1980-е и 1990-е годы. В целом, здания, построенные в период строительного бума, характеризовались относительно низкими стандартами проектирования и строительства, что приводило к низкому качеству. В настоящее время здания, построенные в течение первого и второго этапов, вступают в фазу «старения» из-за таких факторов, как низкие стандарты строительства и устаревшие методы строительства. Как сами здания, так и их конструкции являются несовершенными. Со временем большинство зданий демонстрируют различную степень старения и серьёзные повреждения, требующие срочной диагностики, ремонта и укрепления. Для удовлетворения потребностей социального развития необходимо проводить надлежащий ремонт, укрепление и реконструкцию существующих зданий. Цель настоящего исследования: выявление возможностей усиления дефектных строительных конструкций современными композитными материалами, производимыми в Китае.

Материалы и методы. Объектом исследования являются методы усиления железобетонных столбов. Автор предлагает использовать системный подход, учитывающий прилегающие функциональные зоны, их взаимовлияние и экспертную оценку значимости.

Результаты исследования. Анализ показал, что механизм армирования железобетонных колонн, подвергающихся осевому сжатию и армируемых листами из углеродного волокна, представляет собой комбинацию листов из углеродного волокна и бетона, на которую влияют множество факторов. Метод армирования строго регламентирован, а боковое ограничение, обеспечиваемое листами из углеродного волокна при нагружении, может повысить прочность на сжатие, структурную устойчивость и долговечность колонн.

Обсуждение и заключение. Методы укрепления существующих зданий разнообразны, с уникальными преимуществами и ограничениями, например: метод приклеивания стали быстр в строительстве, но требует высокого качества; метод увеличения сечения экономичен, но сокращает пространство; метод укрепления углеродным волокном обладает множеством преимуществ, но имеет недостатки в исследовании узлов и расчете несущей способности, хотя исследование укрепления арматурно-бетонных осевых сжатых столбов достаточно глубокое и эффект зависит от многих факторов. Обсуждение показывает: выбор метода укрепления должен учитывать реальные условия; метод укрепления углеродным волокном требует дальнейших исследований, а укрепление осевых сжатых столбов — оптимизации технологии, при этом существующие стандарты и нормативы нужно пересмотреть с учетом новых достижений и практики.

1. Сюй Цинфу, Тан Сянтань, Ван Юн. Исследование проектирования и технологии усиления конструкций жилых зданий [J]. Керамика. 2025(10):212–214. https://doi.org/10.19397/j.cnki.ceramics.2025.10.042

2. Сян Бинцюань, Ли Жуйлинь, Сюй Дань и др. Исследование быстрой проверки сейсмостойкости и методов усиления кирпично-бетонных зданий в районе Чучжоу. Сычуаньский цемент. 2025;(11):73–77. https://doi.org/10.20198/j.cnki.scsn.2025.11.026

3. Чжао Вэйцзе, Чэн Янъян, Чжан Чжэнь. Исследование методов обследования, оценки и усиления строительных конструкций. Металлические конструкции в строительстве Китая. 2025;24(16):79–81. https://doi.org/10.20080/j.cnki.ISSN1671-3362.2025.16.027 .

4. Ли Гэнмо, Ло Кайхай, Хуан Шиминь и др. Обзор исследований и практического применения методов сейсмического усиления существующих каменных зданий. Сейсмостойкость и усиление строительных конструкций, 2025;47(03):139–147. https://doi.org/10.16226/j.issn.1002-8412.2025.03.016

5. Чэнь Инкан. Исследование сейсмостойкости и сейсмоизоляционного усиления исторических зданий с кирпично-деревянной конструкцией в районе Линнань. Гуанчжоу: Гуанчжоуский университет, 2025. https://doi.org/10.27040/d.cnki.ggzdu.2025.000677

6. Юй Хунцзюнь, Чжан Нань. Исследование методов усиления строительных конструкций на основе оптимального проектирования и примеры применения. Металлические конструкции в строительстве Китая, 2025;24(06):130–132. https://doi.org/10.20080/j.cnki.ISSN1671-3362.2025.06.044

7. Гао Син, Ван Вэйюй. Исследование механизма работы и методов усиления жилых построек типа «сюаньяо» (сводчатые пещерные жилища). Строительные конструкции. 2025;55(02):143–150. https://doi.org/10.19701/j.jzjg.20220914

8. Ян Шуайминь. Исследование технологий усиления конструкций существующих зданий и их экономической эффективности. Восточно-Китайский технологический университет, 2024. https://doi.org/10.27145/d.cnki.ghddc.2024.000872

9. Лю Лиин, Оу Чжэньфэн, Ян Чуньшань и др. Численное моделирование и анализ натурных измерений деформаций прибрежных конструкций, вызванных разработкой котлована для опускных секций [J]. Предупреждение и ликвидация аварий в тоннелях и подземных сооружениях. 2024;6(04):12–19. https://doi.org/10.19952/j.cnki.2096-5052.2024.04.02

10. Ван Яохань. Краткий анализ применения технологий усиления строительных конструкций. В: Металлические конструкции в строительстве Китая. Сборник трудов Форума по интеллектуальному строительству и экономическому развитию с точки зрения новых качественных производительных сил (I). ООО «Уханьский институт проектирования муниципального строительства». 2024:156–157. https://doi.org/10.26914/c.cnkihy.2024.036623