Усиление железобетонных перекрытий

Усиление плит углеродным волокном достаточно новый метод для России. Первые объекты, которые были реализованы по новой технологии, появились в 1998 году. Заключается он в наклеивании на конструкцию высокопрочного углеродного волокна, после чего материал принимает на себя часть усилий, благодаря чему повышает несущую способность конструкций.

В отличие традиционных способов усиления несущих строительных конструкций, усиление углепластиками не увеличивает сечение элементов, что имеет большое значение не только в случае промышленных зданий и сооружений, но, что особенно важно, в жилом, коммерческом и административном строительстве. Применение углепластиков при усилении зданий значительно сокращает сроки выполнения работ, и при комплексном подходе имеет ощутимый экономический эффект.

Что такое углеволокно?

Углеродное волокно – это искусственный материал, который состоит из очень тонких нитей. Выравнивание кристаллов придает материалу невероятную прочность на растяжение. Используется в промышленности.

Впервые использование углеволокна датируется 1880 годом. Оно получилось в результате пиролиза хлопкового или вискозного волокна и отличались высокой пористостью и хрупкостью. После этого на недолгое время про углеродные волокна забыли, но вторичное его появление состоялось в 1958 год, когда велись поиски новых материалов. Углеродные волокна оказались одними из наиболее подходящих. Благодаря их термостойкости, хорошим теплоизоляционным свойствам, коррозионной стойкости к воздействию газовых и жидких сред, высокой удельной прочности и жёсткости.

В качестве клея стали использоваться специальное связующее – конструкционные адгезивы.

Когда требуется усиление плит?

Со временем каждая строительная конструкция начинает разрушаться, терять свои первоначальные свойства. Если не произвести строительные работы, в итоге результат может привести к глобальным проблемам и человеческим жертвам. В связи с этим проводятся постоянные проверки и усиление плит.

Усиление железобетонных плит позволяет восстановить их целостность, рабочие характеристики и несущие способности.

Самой распространенной причиной разрушения плит является коррозия. Арматура увеличивается в объеме и разрушает окружающий бетон. Также, при появлении ржавчины, уменьшается сечение прутков армирующего каркаса, что ведет к снижению несущей способности конструкции.

(На фото можно увидеть обвал бетона в результате поражения армирующего каркаса коррозией)

Обнаружить проблему не всегда можно с первого раза. В некоторые детали необходимо всмотреться. Явные износы плиты:

1. Образование щелей и трещин.
2. Появление странных пятен на потолке – темных или светлых.
3. Появляются сколы.
4. Проблемы со штукатуркой на потолке.

Усиление перекрытий

Оплата по факту выполнения работ !

Усиление перекрытий – процедура, часто востребованная в процессе ремонта или перепланировки квартиры, коттеджа, офиса, склада, гаража и любого другого строительного объекта; позволяющая избежать в процессе его эксплуатации непредвиденных аварийных ситуаций .

Основные причины, по которым может потребоваться усиление перекрытий:

— снижение прочности имеющихся перекрытий;

— увеличение нагрузки на них.

Усиление плит перекрытия, как правило, предполагает установку поддерживающих балок, берущих на себя часть нагрузки в процессе проведения работ.

Усиление монолитной железобетонной плиты перекрытия может осуществляться несколькими способами: при резке небольшого проема в перекрытии предварительно устанавливаются временные опорные столбы, выпиливается проем, далее торец разбивается электрическими отбойными молотками так, чтобы арматура выступала на 15-20 см. Далее к этой арматуре приваривается швеллер по периместру проема, ставится опалубка снизу и расстояние между бетоном и швеллером заливается приготовленными заранее бетонным раствором. После полного схватывания бетона опалубка и временные столбы убираются.

При резке большого проема в перекрытии и при условии, что несущие стены нижнего уровня располагаются относительно недалеко друг от друга (от 6 до 12 метров), необходимо использовать нижнее подпорочное подвесное усиление с закреплением ни эти несущие стены. Такое усиление перекрытий выполняется до резки проема. Двутавры, швеллера или уголки нужного размера устанавливаютя вплотную к перекрытию снизу в непосредственной близости планируемого проема и двумя концами заводятся в заранее приготовленные ниши (если стены кирпичные), после чего эти ниши зачеканиваются. Также зачеканивается расстояние между плитами перекрытия и металлоусилениями.

Если стены монолитные, то швеллера и двутавры закрепляются к ним с помощью специально разработанных систем замков. Также при резке проема в перекрытии, где невозможно закрепиться к ниже расположенным несущим стенам, а проем достаточно большой, дополнительно к нижнему усилению по углам проема ставятся столбы между нижним перекрытием и перекрытием, в котором режется проем. Эти столбы на себя частично берут нарушенную несущую способность плиты перекрытия.

При резке проема в панельных плитах перекрытия необходимо быть более аккуратным, так как заводские плиты перекрытия имеют ширину от 60 см. до 2 метров и, если отрезать часть плиты по всей ее ширине, то вторая часть плиты неизменно рухнет вниз. Чтобы плита перекрытия не рухнула, необходимо также до резки проема в плите перекрытия выполнить временные усиления перекрытия, после чего в зависимости от планируемого проема можно использовать вышеуказанные усиления перекрытия. Если проем небольшой и есть возможность выполнить работы с двух сторон плиты перекрытия, используют усиление перекрытия, при котором отрезанная часть плиты перекрытия, подведенным снизу швеллером закрепляется за соседние плиты перекрытия, в которых не планируется резать проем, и стягивается шпильками насквозь через уложенную сверху полосу. Получается, что две соседние нетронутые плиты перекрытия являются как бы несущими балками, на которых держится частично отпиленная заводская панель перекрытия. Данный способ усиления перекрытия малозатратен, как по выполнению усиления перекрытия, так и по использованию материалов, а также исключает огромное количество наличия нижних подпорных столбов, мешающих свободному пространству в помещении.

Следует отметить, что усиление перекрытий, является чрезвычайно ответственной строительной задачей, доверить которую можно далеко не каждому.

Опытные, высококвалифицированные специалисты проводят любые ремонтно-строительные работы (в т. ч. на самых сложных объектах, требующих специальных знаний, умений и нестандартного подхода) оперативно и на самом высоком профессиональном уровне. Благодарные отзывы от наших многочисленных клиентов (компаний, предприятий и частных лиц) – лишнее тому подтверждение.

Использование в работе новейших современных технологий, специального профессионального оборудования и инструментов – дополнительная гарантия отличного качества и успешного результата!

Тип усиления проема в перекрытии	Стоимость работы
Усиление перекрытия простое, внутреннее по периметру (швеллер на размер больше толщины перекрытия)	10 000 руб. (размер проема в перекрытии не более 1,0 х 2,0 м.п.)
Усиление перекрытия внутреннее заподлицо по периметру (швеллер того же размера, что и толщина перекрытия)	12 000 руб. (размер проема в перерытии не более 1,0 х 2,0 м.п.)
Усиление перекрытия подпорное (нижнее) по периметру с установкой постоянных опорных столбов	15 000 — 25 000 руб. (в зависимости от ширины и длины проема в перекрытии)
Установка временных опор (домкраты раздвижные) под перекрытие на период резки проема в перекрытии	500 руб за одну опору
Нестандартное усиление проемов в перекрытии либо смешанное	+ (20-100 %)
Усиление перекрытий (по индивидуальному проекту)	рассчитывается в зависимости от сложности усиления перекрытия

Цены на усиление перекрытий указаны без учета материала и его доставки.

Что необходимо сделать перед началом работы?

Первым делом необходимо оценить состояние перекрытия и его несущую способность. Для этого потребуется:

1. Визуальный осмотр, во время которого определяются геометрические размеры, целостность армирующего каркаса, выявляются дефекты конструкции.
2. Инструментальный контроль – определяется реальный запас прочности полевыми методами, сечение арматуры, измеряется раскрытие трещин и величина прогиба конструкции, толщина стяжки и штукатурки на потолке.

Общая технология усиления включает такие мероприятия:

• определение способа, который поможет увеличить несущую способность, а также примерные работы;
• создается документация;
• производятся расчеты;
• закупаются все необходимые материалы.

Усиление ребристых плит перекрытия

01.09.2017

Усиление плит перекрытия может потребоваться в случаях, когда имеются основания считать, что перекрытие находится в предаварийном состоянии.

К которому могли привести:

• механические повреждения конструкций;
• воздействие агрессивных кислотных и щелочных сред в условиях химических и пищевых производств;
• влияние атмосферных осадков и перепадов температур;
• установка на полу перекрытия непредназначенного проектом технологического оборудования или при его износе, вызывающем постоянное динамическое воздействие;
• воздействие высокой температуры при пожарах;
• воздействия ударной волны в результате землетрясений или взрывов.

Как выявить нарушение конструкции

Часто дефекты неумышленно могут быть замаскированы различными окрасками, штукатурками, подвесными потолками, что не позволяет своевременно их обнаружить и приступить к работам по восстановлению и ремонту.

Следует обращать внимание на сколы и отслоения бетона плит в нижней части, также на трещины и отслоения стяжки или покрытия пола в верхней части.

На обнажение и коррозию арматуры, на появление на поверхности бетона следов замачивания, а также различных высолов и выщелачиваний (потемнение или осветление локальных участков).

Недопустимые прогибы и провисания перекрытия, трещины в центральной части конструкции и у опор в соответственно зонах действия так называемых «максимального момента» и «перерезывающих сил».

Виды плит применяемых в строительстве

Плиты перекрытия из железобетона бывают, в основном, следующих видов:

• сборные, которые используются в покрытиях и перекрытиях жилых, промышленных и общественных зданий, укладываемые на железобетонные элементы каркаса – балки, ригели, фермы, а также на кирпичные стены; их типы:
• ребристые, длиной до 12000 мм – с массивными продольными полками трапецеидального сечения, в которых расположена основная рабочая арматура, и тонкими (толщиной до 50 мм) полками, армированными сетками, дополнительно такие плиты имеют с нижней стороны небольшие поперечные ребра жесткости, расположенные с одинаковым шагом.
• пустотные, длиной от 3000 до 6000 мм – прямоугольного сечения протяженными продольными каналами (до 6 шт.), при этом пустоты могут быть, как идеально круглые, так и овальной формы.
• монолитное перекрытие в большинстве случаев изготавливаемое в виде так называемой «балочной клетки», составляющее с балками, на которые оно опирается единое целое. Продольные и поперечные балки в местах перекрещивания также монолитно соединяются и связываются арматурой с предварительно изготовленными, с заданными пролетом и шагом колоннами. В некоторых случаях, для опор монолитных плит перекрытий могут использовать сборные элементы каркасов зданий.
• в старинных зданиях конца 19 — начала 20 века обнаруживаются перекрытия с несущими двутавровыми балками (чаще — обычными рельсами), пространство между которыми заполнено бетоном на битом кирпиче. Для того чтобы при бетонировании эти балки не «разъезжались», они стягивались между собой металлическими полосами кузнечной сваркой.

Выявляем уязвимости и определяем фронт работ

Перед работами по усилению плит с тем, чтобы оценить состояние перекрытия и его реальную несущую способность, необходимо провести обследование включающее:

• визуальный осмотр – определение геометрических размеров конструкции, армирование, влияние нагрузок и воздействий, наличие технологического оборудования), выявление дефектов бетона (сколы, трещины, отслоения, следы замачиваний, высолов и выщелачиваний) и арматуры, наличие окраски, штукатурки или подвесного потолка.
• инструментальное изучение – определение прочности бетона полевыми методами, степень уменьшения сечения арматуры вследствие коррозии, измерение толщины продуктов коррозии, измерение ширины раскрытия трещин и прогибов конструкции, состав и толщину пола или стяжки.

Выбираем подходящую методику

По результатам обследования принимают методику:

• восстановления несущей способности конструкции;
• как выполнять дополнительное усиление железобетонных плит перекрытия (при его необходимости);
• устранения причин, приведших к возникновению дефектов.

Что следует обязательно сделать перед началом работ

Для всех типов перекрытий в начале работ следует:

1. подвести под усиливаемую конструкцию для ее укрепления дополнительные опоры и распорки (металлические трубы или бревна диаметром не менее 150 мм), перераспределение нагрузки при этом осуществляется при помощи деревянных подкладок и клиньев;
2. удалить следы окрасок, побелок, штукатурки, а также все отслаивающиеся фрагменты и участки рыхлого бетона, очистить обнаженные участки арматуры от продуктов коррозии стальными щетками (можно использовать болгарку с насадками) и обработать преобразователем коррозии;
3. убрать с верхней поверхности плиты участки пола или стяжки, демонтировать установленное технологическое оборудование;
4. обеспылить и обезжирить все места, где будет соприкасаться новый и старый бетон.

Самый популярный способ усиления плит

Часто рекомендуемый способ усиления – изготовление дополнительной монолитной плиты поверх старого покрытия — не может быть признан эффективным, по крайней мере, без проведения специализированных расчетов, так как в этом случае старое уже аварийное перекрытие получает дополнительную нагрузку, и его несущая способность снижается. Имели место случаи, когда подобное «усиление» вызывало «срезание» несущих балок и обрушивалось, приводя к человеческим и материальным потерям.

Усиление полок ребристых плит лучше всего проводить при помощи очищенного и обезжиренного соответствующей длины уголка 100х100 или 120х120 мм, заведенного под ребро плиты. При этом в опорных частях делают зазор глубиной не менее 100…120 мм, с тем, чтобы в него можно было поместить нижнюю полку уголка, вертикальная полка уголка должна быть направлена к внутренней части плиты.

Основные правила укрепления

Усиливаемая плита перекрытия – это один из главных источников опасности, любое лишнее или неправильное действие может привести к катастрофическим последствиям. Для правильной установки и укрепления плит следует действовать в точности по технологии:

1. Первым делом конструкция укрепляется распорками, благодаря этому нагрузка распределяется по всей плите. Для этого используются металлические трубы, швеллера или брус большого сечения. Опоры при этом распираются клиньями и деревянными подкладками.
2. Далее требуется отчистить участки, где будет проходить работа. Плиты отчищаются от краски и других отделочных материалов, а также от осыпающейся штукатурки. С арматуры, в обязательном порядке, отчищается ржавчина и обрабатывается специальным преобразователем коррозии.
3. После этого убирается стяжка.
4. Рабочие места отчищаются от пыли и грязи.

Такое может произойти при несоблюдении правил.

Приготовление компонентов

Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т. е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т. е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой, при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея. В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т. е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.

Строительные адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал. Помните, что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут, и он резко сокращается при повышении температуры выше 22 оС, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Укрепление плит углепластиком

При укреплении плит строители используются холсты из углеволокна:

1. Улеродное волокно наклеивается на плиты снизу с определенным шагом.
2. При необходимости используется лента – она проклеивается продольно по всей поверхности.
3. Если плиты ребристые, композитный материал наклеивается на нижней части ребер жесткости. Дополнительно укрепляется хомутами из однонаправленной ленты опорная часть конструкций.

В первую очередь необходимо найти участки, которые находятся под большим напряжением, следовательно, с ними и будет происходить дальнейшая работа. Сразу же эти места необходимо пометить и начать подготавливать конструкцию. Данные участки тщательно отчищаются от прежней отделки, краски, грязи и т. д. (для этого используется специальное шлифовальное оборудование).

От начального этапа будет зависеть и дальнейшая работа. Шлифовка должна происходить по точной технологии, с соблюдением всех правил. В процессе работы не допускается попадание влаги, в завершение этого этапа происходит очистка поверхности от грязи и пыли.

После того, как была подготовлена поверхность, настает очередь компонентов. Углеродное волокно привозится с завода в виде скрученной трубы. Перед началом выбирается отдельное место, где будет раскатываться материал, после этого зона застилается полиэтиленовой пленкой. Материал нарезается на куски необходимо размера. Для того чтобы сцепить материал и поверхность используются двухкомпонентные клеящие составы. Приобрести все необходимые ингредиенты можно в строительном магазине.

В обязательном порядке проверяют следующие параметры:

• ровность поверхности;
• прочность материала;
• температуру поверхности;
• отсутствие грязи и пыли;
• влажность;
• целостность материала.

Усиление плит перекрытий

20.09.2018

Усиление плит – мероприятие, которое может потребоваться в любом типе сооружений. Неудовлетворительное состояние конструкции, внезапное увеличение нагрузки, как правило, становятся основными причинами в востребованности заказа данной услуги. Как правило, выбор методики усиления плиты зависит от вида конструкции, количества этажей, используемого материала и иных факторов.

Усиление железобетонных плит перекрытия практикуется в сфере строительства достаточно часто. Основными причинами в необходимости такого мероприятия считается плохое техническое состояние данного элемента, его удовлетворительная несущая способность, несоблюдение определенных требований в ходе эксплуатации постройки.

Типы плит перекрытия

Выделяют два вида плит перекрытия:

1. Полнотелая плита перекрытия (монолитная), где нет внутренних пустот. Такую конструкцию используют на нижних этажах здания и производственных площадях. У этого вида плит есть подвиды:
2. Кессонная плита (имеющая структуру ячеечной сетки).
3. Ребристая плита.
4. Пустотные плиты перекрытия, которые применяют при строительстве многоэтажных домов и зданий административного назначения. Конструкция такого элемента гораздо проще полнотелой плиты, но это негативно сказывается на показателях прочности и надежности изделия. Именно поэтому так востребовано усиление пустотных плит перекрытия.

Когда необходимо делать усиление?

Можно выделить несколько факторов, которые указывают на то, что необходимо усиление плиты перекрытия.:

• Плохая несущая способность и удовлетворительное техническое состояние конструкции.
• Увеличение эксплуатационных нагрузок на плиту.
• Коррозия арматурных стрежней.
• Образование ржавчины ввиду тонкого слоя бетона.

Опытный специалист сможет диагностировать причины повреждения конструкции и предложить оптимальный путь решения этой проблемы. Для усиления плит потребуется особое оборудование и определенные знания, поэтому рекомендуется доверить данный процесс профессиональным рабочим, а не заниматься ремонтом самостоятельно.

Схемы усиления монолитных перекрытий

а — наращивание арматуры растянутой зоны и торкретирования поверхностей;

б , в — устройство дополнительного армирования плиты с наращиванием верхнего железобетонного слоя;

г — установка звуко- и виброизоляционных плит и наращивание верхнего железобетонного слоя; 1 — железобетонное перекрытие; 2 -наращиваемая арматура; 3 -дополнительный слой бетона; 4 — штрабы; 5 — подвесная опалубка; 6 — шумо- и виброзащитные плиты

Схемы усиления перекрытий из многопустотного настила

а — наращивание железобетонного поверхностного слоя: 1 -многопустотная плита перекрытия; 2 — металлическая сетка; 3 — слой наращиваемого бетона;

б — дополнительное армирование нижнего пояса: 1 — многопустотная плита перекрытия; 2 — дополнительная арматура, устанавливаемая в пазы; 3 — омоноличивание арматуры;

в ,г -армирование и бетонирование пустот: 1 — многопустотная плита перекрытия; 2 — продольные и поперечные сетки; 3 — слой наращиваемого бетона; 4 — арматура в виде двутавров;

д , е — схемы дополнительного армирования зон опоры на стены

Основные способы усиления железобетонных перекрытий

Многие квалифицированные специалисты сходятся во мнении, что для усиления железобетонных плит перекрытия нередко приходиться применять не только традиционные способы, но и новаторские малоизвестные методики.

Выбор в пользу той или иной техники зависит от многих факторов, но в первую очередь необходимо предельно точно установить причины, влияющие на необходимость усиления плит:

• Ошибки инженеров на этапе проектирования здания.
• Монтажные дефекты.
• Износ несущих конструкций в ходе эксплуатации.
• Полная реконструкция строения, в ходе которой планируется также увеличение нагрузки на перекрытие.

Каждый случай стоит рассматривать отдельно и в соответствии с определенными показателями разрабатывать проектный план усиления плит перекрытий.

Принято выделять несколько распространенных способов решения данного вопроса:

• Передача частичной или всей нагрузки конструкции усиления.
• Увеличение несущих свойств уже существующей конструкции.

Радикальный способ увеличения несущей способности плиты – замена старого перекрытия более мощным. Однако в большинстве случаев проще и легче разобрать перекрытие и заново его собрать.

Особенности повышения прочности различными методами

От выбора методики будет зависеть увеличение несущей способности. Выбор зависит от материала и особенностей самой постройки. Но универсальным и самым эффективным средством для плит считается углепластик. В зависимости от вида плиты, выполняются такие действия:

1. Усиление пустотных плит этажного перекрытия материалом, осуществляют путем наклеивания холста на поверхность снизу. Он приклеивается с определенным шагом. При этом может быть нанесено несколько слоев холста, что определяет степень повышения прочности.
2. Аналогичным способом происходит армирование монолитных плит, используемых для перекрытия, но углелента приклеивается продольно по всей поверхности. Это позволяет повысить сейсмоустойчивость.
3. Для усиления ребристых плит перекрытия углекомпозит наклеивают на нижнюю часть ребер. Количество слоев определяет уровень усиления. Опорную часть такой системы также укрепляют хомутами из однонаправленной ленты.

содержание .. 11 12 13

Лекция 13

Технологии ремонта и усиления перекрытий

1. Усиление деревянных балок

Главным несущим элементом деревянных перекрытий является балка. Со временем деревянные балки теряют свою несущую способность по причине биологической коррозии и насекомых-древоточцев. Если осмотр состояния балок выявляет места поражения древесины грибком или следы разрушения структуры тканей насекомым, то такие элементы подлежат замене или усилению дополнительными несущими балками. Нередко усиливать перекрытие приходится при реконструкции помещений. Чтобы сделать деревянное перекрытие более мощным, несущие балки можно заменить балками с большим сечением, усилить их конструкционно, либо установить дополнительные промежуточные балки. Для конструкционного усиления на существующую балку с двух сторон набивают накладки – брусья или доски (рис. 1). для усиления пролётной части балки устанавливают стальные пластины в растянутую зону (рис. 2) или дополнительные опоры (рис. 3).

В зависимости от того, ремонтируется перекрытие или усиливается в связи с возросшими на него нагрузками, накладки могут, соответственно, быть короче балок(3) либо на всю их длину (1). В ряде случаев может оказаться достаточным усилить только среднюю часть несущих балок (2), но при усилении перекрытия, на которое увеличивается нагрузка, длина накладок должна быть от стены до стены.

Рис.1. Усиление существующих деревянных балок боковыми накладками.

Рис.2. Усиление существующих деревянных балок горизонтальными накладками.

Рис.3. Усиление пролётной части балок дополнительными опорами:

1-усиливаемая балка; 2 — разгрузочная балка; 3 — нагели; 4 — шпонки; 5 — подкосы; 6 — стойка

2. Усиление железобетонных балок

Усиление приопорных частей железобетонных балок (рис. 4) и пролётных частей балок (рис.5).

Рис.4. Усиление приопорных частей балок:

а — хомутами без предварительного напряжения, б — с преднапряжёнными хомутами

Рис.5. Усиление пролётных частей балок:

а — подведением дополнительной разгрузочной балки, б — шпренгельной затяжкой с преднапряжёнными тяжами, в — подкосами

3. Усиление железобетонных пустотных плит перекрытиях

Монолитные плиты перекрытия можно усиливать методом наращивания, т.е. бетонированием дополнительной железобетонной плиты поверх существующей, а также подведением дополнительных опор в виде монолитных железобетонных или металлических балок.

Сборные железобетонные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. Для этого сверху в зоне расположения канала пробивают полку и устанавливают арматурный каркас.

При усилении только опорной части плиты каркасы располагаются на части ее пролета, а при необходимости усиления по нормальному и наклонному сечениям — по всей длине плиты.

После этого канал заполняют пластичным бетоном на мелком щебне и плиту рассчитывают с учетом дополнительной арматуры (рис. 6).

Рис.6. Усиление пустотных плит перекрытия и покрытия:

1 — конструкция плиты; 2 — штрабы; 3 — арматурные сетки, 4 — бетонная смесь

Усиление опорных частей пустотных плит при недостаточной площади их опирания рекомендуется осуществлять по следующим схемам: для крайних опор путем установки в каналах арматурных каркасов с выносом их за торцы плит на требуемую длину, последующей установкой вертикальных каркасов параллельно торцам плит, бетонированием анкерной балки и опорных участков пустот плиты (рис. 7)

Рис. 7 Усиление опорных частей многопустотных плит:

1 — усиливаемая плита; 2 — опора; 3 — арматурный каркас усиления

содержание .. 11 12 13

Ремонт и усиление перекрытий при реконструкции зданий

Основными конструктивными элементами здания являются фундаменты, стены и перекрытия. Рассмотренные методы ремонта и усиления фундаментов и стен зданий посвящены практически несменяемым частям здания (их полная замена означает разборку старого и возведение нового здания). Срок службы фундаментов и стен в основном и определяет срок службы здания. На практике часто возникает реальная необходимость замены (ремонта, усиления) деревянных перекрытий, поскольку срок их службы меньше срока службы фундаментов и стен. Изношенное деревянное перекрытие может быть заменено как деревянным, так и железобетонным.

Стоимость перекрытий обычно составляет около 50—60% стоимости многоэтажного капитального жилого дома, и их техническое состояние является одним из основных факторов, определяющих необходимость проведения реконструкции жилых и гражданских зданий. Замена перекрытий является наиболее дорогостоящим (до 20% суммы единовременных затрат на реконструкцию) и трудоемким (до 50% суммарных трудозатрат) видом ремонта. Поэтому при определении целесообразности устройства новых перекрытий должны приниматься во внимание следующие соображения.

Срок службы каменных стен, фундаментов и железобетонных перекрытий примерно одинаков (100—150 лет). Срок службы деревянных междуэтажных перекрытий составляет в среднем 40—60 лет. Таким образом, чем меньше износ стен и фундаментов здания, тем более желательна замена перекрытий на железобетонные. При значительном износе стен и фундаментов экономически целесообразно ограничиться ремонтом (восстановлением, усилением и, может быть, заменой деревянных перекрытий деревянными же). То есть преследуется цель — соблюдение принципа одновременной амортизации основных конструкций здания (следует применять перекрытия, срок службы которых будет близок оставшемуся сроку службы стен и фундаментов или кратен их межремонтным срокам).

Степень сохранности и возможность нормальной эксплуатации перекрытий зависит от многих факторов (технического состояния, конструктивной схемы и конструкции перекрытия). Здания старой постройки по схемам и конструкциям перекрытий можно разделить на несколько групп.

1. Здания постройки начала XX века, в которых преобладают двухпролетные схемы с внутренней продольной стеной. В междуэтажных перекрытиях преобладают металлические балки и лишь в чердачном перекрытии — деревянные. Заполнение между балками в перекрытиях подвала и часто в санузлах и кухнях всех этажей — из бетонных или кирпичных сводиков. В жилых помещениях заполнение между балками деревянное. Средняя толщина перекрытий 350—400 мм, а пролет балок до 7—9 м. Перекрытия отличаются очень высокой жесткостью.

Хорошая анкеровка металлических балок в кирпичных стенах обеспечивает их работу по схеме с защемлением на опоре.

• 2. В зданиях постройки 1926—1938 гг. преобладают облегченные перекрытия. Использовались двух- и трехпролетные схемы с внутренними продольными стенами. Часто в качестве внутренних опор использовались кирпичные колонны в один или два ряда. Средние пролеты 3,3—4,5 м. Балки часто выполнялись из досок «на ребро» (толщиной 50—60 мм, высотой сечения 200—240 мм). Заполнение между балками и полы дощатые. Перекрытия в санузлах тоже деревянные. Конструкция нежесткая, отличающаяся зыбкостью (дрожанием полов). Толщина перекрытий обычно не превышала 300—350 мм.
• 3. В домах послевоенной постройки наиболее распространенным типом перекрытия является сборное железобетонное.

Современное состояние перекрытий зданий старой постройки определяется сроком и условиями эксплуатации. Загнивание деревянных элементов и коррозия металлических наиболее распространены в санузлах и местах примыкания к наружным стенам, в чердачных перекрытиях — в зонах протечек кровли и нарушения температурновлажностного режима чердачного помещения. Для железобетонных перекрытий крупноблочных и крупнопанельных зданий чаще всего встречаются такие дефекты, как сверхнормативные прогибы, трещины в плитах размером на комнату, выпадение раствора из швов между плитами перекрытия. Однако в подавляющем большинстве случаев эти видимые дефекты не представляют опасности.

Процессы, связанные с восстановлением, усилением или заменой перекрытий, имеют ряд особенностей:

• 1) невозможность обеспечить высокий уровень механизации работ;
• 2) необходимость выполнения работ в условиях стесненного (сохраняемыми конструкциями перекрытия и стенами) фронта;
• 3) высокая трудоемкость комплекса подготовительных работ (пробивка штраб, гнезд, борозд в несменяемых конструкциях здания);
• 4) сложность устранения погрешностей в проекте (прежде всего — в определении проектных размеров деталей, конструкций, элементов), приводящих к необходимости срубки/срезки фрагментов конструктивных элементов, устройства монолитных вставок и перебивки гнезд, борозд и пр.

Общая тенденция проектирования мер по восстановлению, усилению или замене перекрытий характеризуется:

• 1) максимально возможной индустриализацией ремонтно-строительных работ (применение конструкций высокой заводской готовности);
• 2) переходом на более долговечные (железобетон, металл вместо дерева) и огнестойкие (железобетон вместо дерева и металла) материалы;
• 3) широким применением современных грузоподъемных механизмов.

Применяемое на практике большое число приемов восстановления и усиления междуэтажных перекрытий сводится к пяти основным методам (табл. 5.3.4.1 ирис. 5.3.4.1).

Основные методы восстановления и усиления перекрытий

Перерасчет конструкции по новым нормам, более полно учитывающим действительный характер работы перекрытия

Замена тяжелых смазок и засыпок современными эффективными материалами для уменьшения собственного веса перекрытия

Прикрепление к существующим сечениям дополнительных элементов, принимающих на себя часть нагрузки

Для деревянных перекрытий: устройство деревянных накладок, металлических и деревянных «протезов».

Для стальных конструкций: приваркой дополнительных прокатных профилей или обетони-рованием стальных балок.

Для железобетонных перекрытий: устройство железобетонных обойм («рубашек наращивания сечения») и металлических хомутов

Включение в работу новых конструктивных

Устройство новых несущих конструктивных элементов, частично

или полностью воспринимающих нагрузку, вместо существующих

Подведение новых балок (опирающихся на существующие или вновь устраиваемые опоры) между существующими конструкциями

Перераспределение усилий в конструкции в результате превращения статически определимых систем в статически неопределимые.

В некоторых случаях уменьшение пролетов вследствие устройства дополнительных опор

Превращение однопролетной балки в многопролетную неразрезную. Объединение в многопролетную неразрезную систему смежных однопролетных балок. Превращение пролетных конструкций (балок) в шпренгельную систему. Устройство предварительно напряженных стальных затяжек и распорок

Объем капитального ремонта перекрытий, необходимость полной или частичной замены конструктивных элементов выясняются в ходе инженерно-технических изысканий. При полной смене перекрытий в здании чаще всего используются крупноразмерные сборные железобетонные элементы, монтируемые с помощью крана. Их можно разделить на две группы: конструкции, применяемые в новом

Рис. 5.3.4.1. Основные методы восстановления и усиления перекрытий:

А — увеличение сечения деревянных балок накладками;

Б — увеличение сечения стальных балок приваркой прокатного профиля; В — обетонирование существующих стальных балок перекрытия;

Г — устройство обоймы («рубашки наращивания сечения») железобетонных балок;

Д — установка металлических хомутов в опорной зоне железобетонных балок;

Е — превращение балки в шпренгельную систему;

• 1 — существующая деревянная балка;
• 2 — пришиваемые доски;
• 3 — существующая стальная балка;
• 4 — профиль усиления сечения;
• 5 — бетон омоноличивания;
• 6 — стальной хомут;
• 7 — стальная шпренгельная затяжка

строительстве, и конструкции, специально спроектированные и изготовленные для ремонта. Общим для обеих групп является высокая степень заводской готовности изделий, требующая минимальных затрат для отделки потолков и устройства полов. При выборочной смене перекрытий используются средне- и малоразмерные железобетонные элементы. Наибольшее распространение при выборочной замене перекрытий нашли: конструкции из балок различного сечения, сборномонолитные конструкции и монолитные перекрытия (рис. 5.3.4.2).

Рис. 5.3.4.2. Сборные, сборно-монолитные и монолитные перекрытия:

А — сборное железобетонное перекрытие по балкам;

Б — сборно-монолитное железобетонное перекрытие по балкам;

В — монолитное перекрытие по нижним полкам существующих балок;

1 — паркет, черный пол, лага, шлаковая засыпка, битумная обмазоч

ная пароизоляция, железобетонный настил (вкладыши), затирка;

• 2 — железобетонные балки /.-образного сечения (300 х 85 мм);
• 3 — железобетонные балки неполного сечения (б = 300 мм после

• 4 — монолитный железобетон (бетонирование по месту);
• 5 — паркет, цементная стяжка, шлакобетон, рубероид, звукоизоля

ционная прокладка, вкладыш из пенобетона, цементная затирка;

• 6 — стальная балка перекрытия;
• 7 — арматурные сетки монолитной плиты

В первом случае пространство между балками заполняется бетонными или керамическими элементами, укладываемыми по нижним полкам балок. Балки имеют один шаг (750—1200 мм) и пролет до 6 м (с интервалом 0,5 м). Общая толщина перекрытий может достигать 420 мм, полы дощатые, потолки штукатурятся по сетке или подшиваются сухой штукатуркой по рейкам. Общим недостатком балочных перекрытий является необходимость расположения балок с постоянным шагом. Поскольку часть балок опирается на стену над оконными и дверными проемами, то приходится принимать меры по усилению перемычек.

Сборно-монолитные перекрытия выполняются из балок неполного сечения с последующим домоноличиванием на месте. Такие решения особенно эффективны, когда при реконструкции сохраняются балки старых междуэтажных перекрытий, используемые в качестве жесткой арматуры, к которой крепится опалубка сборно-монолитного перекрытия.

При реконструкции зданий, имеющих достаточно сложную конфигурацию, использование сборных конструкций нецелесообразно из-за обилия типоразмеров. То же самое и при реконструкции зданий с разновеликими и неповторяющимися расстояниями между простенками, на которые опираются балки реконструируемого перекрытия. Монолитные железобетонные перекрытия при реконструкции зданий обычно выполняют в виде ребристых или гладких плит (с пустотами и без пустот). Устройство монолитных плит ребрами вверх позволяет: а) получить гладкую потолочную поверхность и б) разместить тепло- и звукоизоляцию в пределах высоты сечения плиты.

В ряде западноевропейских стран достаточно широкое распространение в ходе реконструктивных мероприятий получили типовые предварительно напряженные балки таврового сечения (реже — металлические балки из профильного проката), пространство между которыми заполняется сводчатыми легкобетонными пустотелыми блоками.

Анализ экономических показателей и технологических особенностей различных методов реконструкции перекрытий зданий позволяет сформулировать следующие требования:

• • вес конструктивных элементов перекрытия должен соответствовать возможностям применяемых монтажных средств;
• • конструкция перекрытия должна иметь поверхность потолка, не требующую сплошного оштукатуривания, а лишь заделки швов и затирки;
• • для обеспечения требуемого уровня звукоизоляции конструкция должна иметь минимальное количество швов и обеспечивать удобство их замоноличивания.

Крупнообъемные конструкции перекрытий наиболее экономичны, но их применение не всегда возможно технологически.

Способы усиления плит перекрытий

Плиты перекрытий зданий и сооружений работают в условиях высоких механических нагрузок и нередко подвергаются вредному воздействию ряда вредных факторов: взрыв, осадка, землетрясение, пожар, высокая влажность, промерзание, внезапная механическая нагрузка, воздействие химически агрессивных веществ и др.

• Особенности усиления плит перекрытия
• Усиление пустотных плит перекрытия
• Усиление монолитных плит перекрытия
• Усиление ребристых плит перекрытия
• Усиление П образных плит перекрытия
• Усиление железобетонных плит перекрытия углеволокном
• Заключение

Основной материал и армирование изделия частично разрушаются. Поэтому для возможности дальнейшей эксплуатации сооружения требуется усиление плиты перекрытия различными способами.

Особенности усиления плит перекрытия

При строительстве зданий и сооружений используются различные типы плит перекрытия: пустотные, монолитные и ребристые. В зависимости от типа плиты, условий эксплуатации и характера разрушения инженер-строитель принимает решение какой тип или типы усиления применить. Решение принимается в каждом конкретном случае, производится прочностной расчет усиления плиты перекрытия, а также оформляется и согласовывается технический проект.

На данный момент времени в арсенале конструктора есть следующие технологии усиления повреждённой плиты перекрытия: усиление плит перекрытия углеволокном, усиление плит перекрытия металлическими балками, а также усиление плиты перекрытия сверху или снизу наращиванием арматуры и слоя бетона. Рассмотрим технологии восстановления несущей способности плит перекрытия подробнее.

Усиление пустотных плит перекрытия

Технология усиления и ремонта пустотных плит перекрытия, является одной из самых простых и самых малозатратных. Суть технологии заключается в высвобождении плиты от всех механических нагрузок (оборудование, мебель и пр.). Далее производится механическое вскрытие пустот, установка арматуры и принудительное, под давлением, наполнение пустот высокопрочным бетонным раствором.

Усиление монолитных плит перекрытия

Вид усиления железобетонных изделий этого вида принимается конструктором на основании обследования конкурентного сооружения и расчета величины механических нагрузок. В подавляющем большинстве случаев принимается решение об усилении плиты перекрытия снизу, в зоне изгибающих нагрузок. Разработано и используется две технологии усиления монолитной плиты снизу.

В обоих вариантах присутствует дополнительный арматурный пояс, на который методом торкретирования «набрасывается» дополнительный бетонный материал. Разница заключается в том, что в первом варианте дополнительный арматурный пояс крепится к усиливаемой плите через специальные отгибы, приваренные к вскрытой арматуре усиливаемой плиты. А во втором случае армпояс крепится к стальной полосе, смонтированной на сквозных анкерных болтах.

В ряде случаев применяется технология усиления сверху с устройством железобетонных шпонок, верхнее наращивание в виде дополнительной монолитной армированной плиты и другие технологии. В любом случае при усилении монолитной плиты решаются задачи:

• Эффективное крепление арматурного пояса к ремонтируемой поверхности.
• Установка опалубки.
• Заливка бетонного раствора и уход за залитой конструкцией.

Усиление ребристых плит перекрытия

Ремонт ребристых плит перекрытия предусматривает использование трех технологий. Дополнительное армирование и бетонирование как в случае с монолитными плитами. Установка поддерживающих колонн и усиление несущей способности плиты с помощью шпренгельной арматуры.

Шпренгельная арматура обустраивается по диагоналям усиливаемой конструкции и образуя взаимно пересекающиеся плоскости (ребра жесткости) обеспечивают необходимое усиление и жёсткость усиливаемой плиты перекрытия

Усиление П образных плит перекрытия

Работы по увеличению несущей способности П-образных плит перекрытия могут осуществляться либо наращиванием нового массива армированного бетона, как в предыдущих случаях, так и усилением плит перекрытия швеллером. В этом варианте изгибающие нагрузки на плиту перераспределится на балки из швеллера и несущие стены. Ввиду неэстичности внешнего вида усиления, данный метод используется для ремонта и реконструкции производственных цехов и складских помещений.

Аналогичный эффект получается при усилении монолитных плит перекрытия сверху металлическими балками. Данная технология связывает аварийную плиту своеобразным «корсетом» из сварных швеллеров или двутавровых балок и не допускает ее разрушение.

Усиление железобетонных плит перекрытия углеволокном

Это самая современная технология, позволяющая существенно увеличить несущую способность пииты перекрытия любого вида и типа конструкции. Суть и технический смысл технологии заключается в наклеивании на верхние или нижние поверхности плиты углеродной ленты и ламелей.

Углеродные волокна работают как дополнительное армирование и увеличивают несущую способность конструкции. Учитывая небольшую относительную прочность углеволокна можно говорить, что с помощью данного метода невозможно кардинально увеличить несущую способность плит перекрытия.

Заключение

Плиты перекрытия зданий и сооружений работают в тяжелых условиях эксплуатации. На данные конструкции воздействуют механические статические и динамические нагрузки, вредные атмосферные факторы, химические вещества. Поэтому расчет несущей способности плит перекрытия возможное ее усиление следует доверять профессиональным, опытным в этом вопросе компаниям.

Усиление перекрытий

Ремонт, усиление и замена перекрытий

Восстановить функциональные возможности перекрытия можно ремонтом, усилением или заменой (полной или частичной – выборочной). Выбор способа зависит от материала и конструкции перекрытия, а также от степени его износа. В зданиях старой постройки, где часто использована в качестве материала перекрытий древесина, их изношенность превышает изношенность несущих стен. Срок службы железобетонных перекрытий и перекрытий по несущим металлическим балкам сопоставим со сроком службы стен. Поэтому решение вопроса о том, что делать с перекрытиями необходимо решать в каждом отдельном случае в зависимости от конкретных условий. При этом необходимо руководствоваться следующим принципом: окончание срока службы восстанавливаемых конструкций должен совпасть с окончанием срока службы несущих стен.

Ремонт, усиление или замена перекрытий – дорогой и трудоемкий процесс, так как для его осуществления почти невозможно обеспечить высокую степень механизации, работы выполняются в стесненных условиях, требуется большой объем подготовительных работ, выполняемых вручную, часто используются решения, отличающиеся от проектных и т. д.

Усиление монолитных железобетонных перекрытий может быть выполнено усилением плиты перекрытия, балок перекрытия или тем и другим одновременно. При усилении плиты монолитных железобетонных перекрытий поверх существующей плиты устраивают дополнительную плиту толщиной не менее 3 см, которую армируют одной сеткой. При этом должно быть обеспечено надежное сцепление нового бетона со старым путем очистки плиты и устройства насечки на её поверхности. Если этого сделать нельзя из-за глубокой загрязненности, то толщину дополни­тельной плиты увеличивают до 5 см.

Для усиления железобетонных балок в их растянутой зоне устанавливают дополнительную арматуру, которую приваривают к очищенной арматуре усиливаемой балки. Приварку ведут шпоночными швами непосредственно к стержням арматуры или к прокладкам в виде коротышей из круглой стали. В местах приварки отбивают защитный слой бетона с отверстиями диаметром 8-10 см с расстоянием между участками в 30-50 см. Стержни сваривают с двух сторон швом длиной 6-8 см. Нижний слой в этом случае торкретируют. Толщину одновременно наносимого слоя торкрет-бетона принимают от 7 до 20 мм. Если необходимо увеличить толщину усиливаемой конструкции, торкретирование проводят в несколько слоев, при этом каждый последующий слой наносят после схватывания предыдущего. Перед нанесением нового слоя после длительного перерыва старую поверхность промывают. Все слои торкрет-бетона за исключением последнего наносят и оставляют без затирки. Конструкции торкретируют при температуре не ниже 5°С. Слой торкрет-бетона может иметь отклонения от проектной толщины до 5 мм.

Для сборных железобетонных перекрытий ремонт обычно сводится к перетирке поверхности, но иногда возникает необходимость усиления перекрытий. В различных сериях типовых проектов полносборных домов используются в основном три вида перекрытий: сплошные и двухскорлупные плиты размером на комнату и многопустотные плиты и настилы.

Основные дефекты перекрытий:

· волосяные трещины в защитном слое;

· возникновение промерзающих зон в местах примыкания плит к стенам вследствие разрушения утепляющего пакета;

· выпадение раствора из швов (рустов) между настилами и т. п.

При сверхнормативном прогибе потолочной панели в практике ремонта используют различные проектные решения по усилению потолочных плит. Например, установкой металлической балочки из стального уголка вдоль наружной стены с предварительным подъемом панели домкратом. Или различные варианты закрепления и натяжения дополнительной арматуры в растянутой зоне плиты с последующей штукатуркой или торкретированием.

Сборные железобетонные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. Для этого сверху в зоне расположения канала пробивают полку и устанавливают арматурный каркас. При усилении только опорной части плиты каркасы располагаются на части ее пролета, а при необходимости – по всей длине плиты. После этого канал заполняют пластичным бетоном на мелком щебне. Одновременно с установкой дополнительного каркаса можно усилить и плиту наращиванием ее сверху (рис. 4.14).

Рекомендуется два способа отделки усиливающей конструк­ции: оштукатуривание цементным раствором по сетке с заделкой конструкции в растворе, что увеличивает площадь сечения самой плиты, повышает ее несущую способность и жесткость, значительно уменьшает звукопроводность перекрытия; подшив­ка листового материала (асбофанеры, древесно-стружечных плит, сухой штукатурки и т. д.) по деревянным брускам, кото­рые крепят к анкерам дополнительной арматурой и к самой плите, что исключает мокрые процессы по усилению и отделке плит (этот способ отделки может проводиться без выселения жильцов).

Рис. 4.14. Усиление пустотной плиты перекрытия:1 — усиливаемая плита; 2 – дополнительный арматурный каркас; 3 – дополнительная арматурная сетка; 4 – бетон усиления

Общая высота усиливающей конструкции и ее отделочного слоя не должна превышать 50 мм.

После усиления плиты производится отделка потолков либо устройство новых полов (в зависимости от способа уси­ления).

В целях защиты арматуры усиления от коррозии (в случае обшивки потолков листовым материалом) стержни усиления покрывают антикоррозионным составом.

Усиление деревянных перекрытий осущест­вляется, если несущие стены имеют значительный износ и здание в недалеком будущем подлежит сносу. Усиление может быть выполнено заменой части наката, заменой или усилением концов деревянных балок, устройством нового перекрытия с сохране­нием старого или заменой конструкций перекрытий на части площади перекрытий.

Для усиления концов деревянных балок применяется установка деревянных, металлических или железобетонных «протезов», а также боковых накладок с подведением подбалок (рис.4.15). В случае повреждения балок в пролете их усиливают с помощью дере­вянных накладок, технология, аналогичная технологии усиле­ния концов балок.

Рис. 4.15. Усиление деревянных балок: А – деревянными протезами (вид сверху); Б – боковыми накладками (вид

сверху); В – подбалкой (вид сбоку); 1 – балка; 2 – стена;

3 — деревянный протез; 4 – прокладка; 5 – болты; 6 – гвозди;

7 — боковые накладки; 8 — подбалка

После усиления балки укладывают щиты наката, которые, как правило, делают двухслойными. К низу щита прибивают облицовку. Ширина щита наката зависит от расстоя­ния между несущими балками, а длина принимается равной 1, 1,5 и 2 м. Толщину щита наката, как правило, опреде­ляют толщиной черепного бруска; щит, уложенный на черепные бруски, нижней своей поверхностью должен находиться в од­ной плоскости с нижней поверхностью балок. На щиты наката укладывают слой звуко- и теплоизолирующего материала. В междуэтажных перекрытиях поверх щита укладывают слой гидроизоляционного материала. В чердачных перекрытиях это запрещается, так как пары влаги из теплых помещений будут конденсироваться на холодной нижней поверхности изоляции: в результате перекрытие будет систе­матически увлажняться, возникнут условия для его гниения и развития грибка.

Усиление металлических балок перекрытий осуществляют увеличением сечения, при этом необходимо выполнить их разгрузку не менее чем на 60% или установить временные дополнительные опоры. При проектировании усиления необходимо придерживаться следующих технологических правил: объем сварки должен быть минимальным, сварные швы следует располагать в удобных доступных местах, необходимо избегать потолочной сварки, сначала надо усиливать нижний пояс, а затем верхний, что исключает прогиб балки в момент усиления. Наиболее простой способ усиления – симметричными накладками (рис. 4.16).

Замена перекрытий.

При капитальном ремонте зданий вза­мен разобранных перекрытий устраивают долговечные пере­крытия из железобетонных элементов или из железобетонных элементов по металлическим балкам.

Заменять, как правило, приходится деревянные перекрытия, с тем, чтобы срок службы (капитальность) всех несущих элементов здания был сопоставим. Новые перекрытия, монтируемые взамен существующих, могут быть выполнены из:

— железобетонных элементов различного размера и массы;

— металлических балок с заполнением железобетонными плитами;

— железобетонных или металлических балок с монолитным заполнением (сборно-монолитные перекрытия);

Рис. 4.16. Усиление стальных балок симметричными

накладками из: а – полосовой стали; б – уголков;

в – квадрата; г – круглой стали; д – труб;

е – комбинацией проката

Железобетонные элементы для замены перекрытий реконструируемых зданий подразделяются на крупноразмерные массой более 600 кг (например, пустотные настилы с выпускными ребрами), средне-размерные массой от 200 до 600 кг (балочные конструкции с вкладышами) и мелкоразмерные массой до 200 кг. При полной смене перекрытий в здании чаще всего используются крупноразмерные сборные железобетонные элементы, монтируемые кранами. При выборочной замене перекрытий наибольшее распространение нашли средне- и малоразмерные железобетонные элементы. При реконструкции зданий, имеющих сложную конфигурацию, использование сборных конструкций нецелесообразно из-за обилия типоразмеров.

Борозды и гнезда пробивают захватками длиной на 3-4 настила; последующую подготовку фронта работ для монтажа настилов осуществляют после анкеровки и замоноличивания их опорных концов.

Сборные перекрытия по железобетонным или металлическим балкам монтируют в определенной последовательности. Для этого размечают и пробивают гнезда для заводки железобетонных балок; подготавливают основания в гнездах для опирания балок; укладывают балки в проектное положение с выверкой; закладывают анкеры балок и заделывают гнезда кирпичом на растворе; укладывают вкладыши/плиты заполнения между балками.

Для устройства сборно-монолитных перекрытий размечают места расположения и пробивают гнезда для балок неполного сечения; укладывают балки в проектное положение, а также элементы межблочного заполнения; замоноличивают балки до полного сечения.

Подготовка опорной поверхности гнезд и борозд заключается в очистке её от пыли и щебня и выравнивании слоев це­ментного раствора под отметку концов балок или настилов. Для равномерного распределения нагрузки от сборных кон­струкций перекрытия под концы балок подкладывают бетонные плитки, а в борозды заводят разгрузочные металлические балки или рельсы таким образом, чтобы отметка их верха соответствовала проектной отметке опорной части элементов перекрытия.

Новые перекрытия могут монтироваться без передачи нагрузки на существующие стены. Тогда возникает необходимость устройства внутреннего несущего каркаса здания. Несущие каркасы монтируют после демонтажа конструкций, перекладки, усиления или ремонта отдельных участков фундаментов. После отрывки котлованов и устройства основания в проектное положение устанавливают железобетонные блоки-подушки, швы между которыми заполняют песком или раст­вором. На горизонтальной плоскости двух подушек расстилают арматурную сетку и устанавливают шаблон-опалубку (в виде бездонного ящика), после чего бетонируют монолитный шов. На поверхность армированного шва, выровненную цементным раствором, наносят риски, указывающие место расположения железобетонного стакана, который затем монтируют с проверкой соответствия его положения проекту.

По окончании монтажа фундамента размечают и пробивают гнезда в кирпичных стенах для опирания концов прогонов, балок или настилов перекрытия.

Усиление перекрытий

Усиление перекрытий – необходимое мероприятие

Необходимость осуществления восстановительных работ, направленных на увеличение прочности перекрытий, возникает достаточно часто:

Причины разрушения несущих конструкций различные:

В зависимости от характерных особенностей разрушения, ремонтные работы предусматривают:

• удаление разрушающихся элементов и локальную их замену новыми;
• восстановление бетонного массива или наращивание толщины плит;
• усиление панелей стальной сеткой или дополнительными прутками арматуры;
• установку в участках стыковки балок стальных накладок и мощных хомутов.

Выбор оптимального метода усиления определяется строителями в зависимости от материала перекрывающих конструкций. В качестве материала перекрытий используется:

Выполнение указанных рекомендаций позволит избежать проблемных ситуаций в процессе эксплуатации строения.

Какие факторы свидетельствуют о необходимости усиления

Необходимость укрепления плит связана в основном с временным факторам:

При осмотре важно обращать внимание на следующие моменты:

В зависимости от вида дефектов специалисты принимают решение выполнить усиление плиты перекрытия снизу или усилить поверхность новым арматурным каркасом и забетонировать сверху.

Распространенные схемы усиления монолитных перекрытий

Профессиональные строители используют различные схемы укрепления перекрытий:

Выбор оптимальной схемы укрепления производится индивидуально в зависимости от конструктивных особенностей перекрытия.

Как повысить несущую способность монолитного перекрытия

Для повышения нагрузочной способности цельного перекрытия из железобетона используют различные методы:

Установка дополнительных опор под проблемными участками позволит обеспечить неподвижность конструкций.

Начало работ

Каждый такой случай внимательно изучается специалистами. Проводится диагностика состояния несущих стен и плит перекрытий.

Обязательно изучаются параметры плиты: ее ширина, величина поперечного сечения и пролет. После удаления защитного пласта бетона устанавливают рабочее армирование. Проводят анализ состояния бетона. Изучают имеющиеся дефекты.

Выявляем нарушение

Для этого выбирают способ дополнительного усиления железобетонных плит. Все эти усилия будут неэффективны, если не устранить причины, вызвавшие разрушение плиты.

Восстанавливаем ребристую платформу

Для усиления перекрытий лучше брать «расширяющийся» безусадочный цемент. Уголки в дальнейшем станут дополнительной частью арматуры. Также требуется провести обработку антикоррозионной защитой и окрашивание суриком.

Реставрируем старые перекрытия

Повреждение такого перекрытия может произойти только после длительного проникновения воды и возникшей по этой причине коррозии металлических частей. Видимым повреждением таких плит становятся трещины перекрытия.

Современные технологии

Работы по усилению железобетонных конструкций

Данные операции подразумевают большой перечень функций и мероприятий, которые необходимы для обеспечения разных эффектов.

Как усилить?

Понятно, что технологии и связанные с ними размеры процедур настолько разные, что детальное объяснение каждого отберет слишком много времени. Но существуют общие правила, которые применимы для каждого из имеющихся методов.

Для чего необходимо усиливать перекрытия?

Находить проблематичные территории достаточно непросто, а именно, когда они скрыты отделочным текстилем. Важно – сосредоточенность к мелочам. Наглядные показатели износа плиты перекрытия:

• Формирование глубоких и неглубоких трещин.
• Возникновение сколов.
• Отслойка стягивания на полу или штукатурки на потолке.
• Образование темных или светлых пятен на поверхности.

Методика усиления выявляется квалифицированными людьми вследствие своеобразия неисправности и практических уникальностей горизонтально несущей конструкции.

Основные правила укрепления

Усиливаемая плита перекрытия – фактическая кладезь угроз, поскольку все неверные маневры могут спровоцировать ее обрушение. Для безвредного проведения восстановительных работ необходимо следовать следующему порядку:

Усиление перекрытий ребристой конструкции

Близлежащие железобетонные конструкции ребристого типа постоянно разрушаются в одинаковой мере, из-за этого усиление ребристых плит перекрытия организовывается по такой технике:

Современные методы усиления

Два последующих метода усиления перекрытий нужно разобрать конкретно:

Укрепление углекомпозитом

Метод усиления в зависимости от разновидности перекрытия:

Метод усиления Hilti

Этот способ усиления содержится во вклеивании вокруг опорной колонны специальных анкеров HZA-P с помощью особого химического состава HIT-RE 500 в заранее просверленные отверстия. Прутки крепятся в нижней части перекрытия.

Вдобавок необходимо учесть, что малейшие искажение и неверно пробуренные либо смещенные отверстия могут стать причиной разрушения конструкции. Чтобы это предотвратить, нужно правильно соблюдать последовательность установки анкеров.

Этап усиления состоит из нескольких стадий:

1. Сверление отверстий под углом 45°. Форма подготовленного отверстия с расширенной под анкер горловиной.
2. Наполнение отверстий химическим составом и установка анкеров.

Техника усиления по методу Hilti – довольно простая, но имеет свои особенности. Здесь важно правильно соблюдать все указания разработчика и придерживаться оговоренной последовательности.

Основные проблемы

Существует ряд факторов, которые могут повлиять на целостность домовых перекрытий:

Чаще всего разрушения выявляют в арматуре из-за коррозии металла. По этой причине происходит снижение несущей способности конструкций.

При перепрофилировании помещения иногда необходимо усиление плит перекрытия конструкций, т.к. здание будет выполнять другие функции, связанные с большими нагрузками. Например, в здании будет установлено новое, более тяжелое оборудование.

Если при возведении конструкции был сделан тонкий слой бетона, стержни могут проржаветь, что тоже приведет к ослаблению прочности перекрытий.

Правила

Укрепление плит перекрытия с поврежденным бетоном

Для чего необходимо усиливать перекрытия – актуальность и методы решения задачи

Выполнение мероприятий по повышению нагрузочной способности перекрытий из различных материалов осуществляется в следующих ситуациях:

Ремонт перекрытия чаще всего предполагает замену элементов или фрагментов перекрытия, а также его усиления

О необходимости усиления свидетельствуют следующие факторы:

В процессе ремонтных и восстановительных мероприятий осуществляется:

Одной из вероятных причин снижения прочности перекрытий также является:

• нарушение технологии строительства;
• применение некачественных стройматериалов;
• резкое повышение нагрузки на потолки, стены.

Можно усилить конструкцию перекрытия путем установки опор или стальных хомутов, а также используя новую арматуру и бетон.

Строителям нужно будет применять индивидуальный метод усиления для каждого типа перекрытия:

• деревянного;
• металлического;
• железобетонного;
• ребристого.

Также причиной усиления перекрытий может стать нерациональный подбор строительных материалов

Полезные рекомендации

Подробный рассказ об особенностях плит перекрытия смотрите в видео ниже.

Распространенные схемы усиления монолитных перекрытий

Профессиональные строители используют различные схемы укрепления перекрытий:

Выбор оптимальной схемы укрепления производится индивидуально в зависимости от конструктивных особенностей перекрытия.

Согласование усиления перекрытий – обязательное или добровольное?

Не нужно проходить согласование перепланировки, если строительные работы будут проводиться в нежилых зданиях. В этом случае проект утверждает сам собственник (заказчик).

Усиление перекрытий путем укрепления швов между отдельными плитами.

Восстанавливаем монолит

Реставрируем старые перекрытия

Кейсы нашей работы по проектированию усилений

Предлагаем вашему вниманию два примеры выполненных работ по усилению перекрытий здания. Проекты были разработаны, согласованы и реализованы в 2019 году.

Кейс 1. На примере ниже специалисты компании Смарт Вэй спроектировали усиление металлических перекрытий для производственного здания.

Кейс 2. В указанном ниже примере было предусмотрена замена стальных перекрытий для усиления конструкции, перераспределения нагрузки при реконструкции.

Список инструментов

• устройство опор;
• рубероид, кронштейны;
• стальные полосы либо стальные прутья;
• хомуты из стальных стержней.

Конструкция Клейна

Вплоть до начала ХХ века перекрытие Клейна было очень популярным при строительстве домов.

Логи укрепляются путем приваривания полосовой стали к двум полкам двутаврового профиля либо сооружения дополнительной монолитной плиты. В этом случае к логам привариваются хомуты из стальных стержней и прокладывают бетон.

В случае если таких методов недостаточно либо они очень сложные в реализации, необходимо менять весь участок железобетонных конструкций.

Часторебристая конструкция

Часторебристые перекрытия более всего распространены при строительстве частных домов со сложной формой, домов со стенами из поризованной керамики или легких бетонов, а также каркасных домов.

В результате выполнения дополнительных железобетонных ребер уменьшается мощность, которая приходится на 1 ребро, что дает возможность увеличить нагрузку на конструкцию полностью.

Усиление плит перекрытия ребристых

Сборно-ребристые плиты в большинстве случаев задействуются при возведении промышленных объектов, а именно возведении их кровли, в отдельных случаях могут выполнять функции перекрытий между этажами цехов и других строений.

При значительном разрушении может проводиться замена фрагментов перекрытия или установка дополнительных поддерживающих колонн.

В отдельных случаях задействуется шпренгельная арматура, которая укладывается в направлении каждой из двух диагоналей плиты перекрытия, формируя дополнительные ребра жесткости внутри конструкции.

Усиление плит перекрытия пустотных

При выборе варианта усиления плит в расчет необходимо принимать и рабочую длину таких изделий, которая достигает 10800 мм для марок ПБ, 6300 мм для ПНО и 7200 мм для ПК.

Способы усиления железобетонных плит перекрытия

Со временем все несущие конструкции зданий и сооружений теряют свои технические характеристики. Это в первую очередь касается линейных опорных элементов, к которым относятся перекрытия. Причинами становятся неправильная эксплуатация объекта, землетрясения, пожары, усадка дома, негативное воздействие влажности и химических элементов. Поэтому, определив изменения в конструкции, проводят усиление перекрытий.

1. Усиление плиты перекрытия – для чего необходимо
2. Подготовительные мероприятия
3. Какие способы применяются для укрепления
4. Пустотных
5. Монолитных
6. Ребристых
7. П-образных
8. Как выявить уязвимость плиты
9. Ремонт железобетонной плиты

Усиление плиты перекрытия – для чего необходимо

Основная причина – это потеря своей несущей способности, которая может привести к разрушению. Или меняется назначение помещения в виду установки в нем тяжелого оборудования. Во втором случае усиление производится даже тогда, когда перекрытие находится в технически исправном состоянии.

Подготовительные мероприятия

В первую очередь необходимо провести анализ конструкции – то есть устанавливается ее техническое состояние. Это может сделать специалист, в арсенале которого есть специализированное оборудование. Но иногда и невооруженным глазом видно, что она себя изжила:

• появились трещины, сколы;
• отслоилась стяжка на полу или обрушилась штукатурка с потолка;
• появились пятна темного цвета, говорящие о том, что арматура повреждена.

После чего составляется проектно-сметная документация, на основании которой будет проводиться усиление плит перекрытия. Проводятся расчеты, закупаются необходимые строительные материалы.

Какие способы применяются для укрепления

Сам процесс усиления зависит от того, какая конструкция была использована при строительстве здания. Но есть несколько операций, которые присутствуют в каждой технологии. От них зависит безопасность проводимых работ:

1. Устанавливаются распорки, поддерживающие плитную конструкцию. Здесь можно использовать трубы, бревна, брусы большого сечения.
2. Участки, где предполагается проводить ремонтные работы, полностью очищаются от отделочных материалов.
3. Если повреждена арматура, то ее зачищают от ржавчины и обрабатывают специальными растворами, которые предотвращают появление коррозии металла.
4. С пола удаляется стяжка, с потолка штукатурка или подвесная конструкция.
5. Поверхности тщательно очищаются от мусора и пыли.

Далее рассмотрим по отдельности, как правильно провести укрепление разных железобетонных перекрытий: монолитных, из пустотных, ребристых и П-образных плит.

Пустотных

Это один из самых простых способов усиления перекрытий. Все дело в конструкции, а точнее, в пустотах. Их просто надо заполнить бетоном, усилив армирующим каркасом. Поэтому делается это все так:

1. Пустоты вскрываются.
2. В них укладывается стальная арматура.
3. Бетонный раствор подается под давлением, чтобы собой заполнить все пустое пространство до мелких трещин.

Внимание! Для проведения усиления многопустотных плит перекрытия используется только высокопрочный бетон.

Монолитных

Для усиления монолитного перекрытия применяют две разные технологии. Это когда дополнительную усиленную железобетонную конструкцию заливают сверху ремонтируемой плиты или снизу. Второй вариант применяется чаще, потому что именно так можно провести укрепление в зоне изгибающих нагрузок.

Для этого также применяют две технологии, в основе которых лежит торкретирование бетонного раствора. То есть последний «набрасывается» на армированную ремонтируемую поверхность. А вот монтаж армопояса может производиться по-разному.

1. Его крепят на крюки, которые сами прикреплены к армокаркасу ремонтируемой плиты.
2. На стальные пластины, которые прикреплены к плите через сквозные анкера.

Первый же вариант проще. Арматура укладывается поверх плиты перекрытия и крепится к ее армокаркасу вертикальными штырями с помощью сварки. После чего по периметру устанавливают опалубку, в которую заливают бетонный раствор. За последним ухаживают, как за обычной толстой стяжкой.

Ребристых

Здесь используются те же технологии, как в случае усиления монолитной конструкции. Но есть и другой способ. Для этого используется так называемая шпренгельная арматура. Это обычные арматурные стержни, уложенные по диагонали ремонтируемой плиты. Эта конструкция образует два дополнительных ребра жесткости, которые увеличивают несущую способность перекрытия.

И третий вариант – установка поддерживающих колон. Нередко два последних метода применяют сразу одновременно. Это гарантированно увеличение жесткости и прочности.

П-образных

Перекрытия этого типа отличаются от предыдущих тем, что они установлены на стены или ригеля не своей плоскостью, а выступающими ребрами (полками). Поэтому для их усиления используются две технологии:

1. Заливка бетонного раствора на арматурный каркас. Процесс производится снизу ремонтируемой конструкции. Для этого арматурная сетка навешивается на крюки или кольца, которые крепятся к арматуре перекрытия. Снизу подвешивается или устанавливается на подпорки сплошная опалубка. После чего сверху плиты делается отверстие, куда заливается бетонный раствор.
2. Монтаж несущего металлопрофиля, обычно швеллера или двутавра. Этот стальной материал укладывается в виде решетки снизу, и опирается конструкция на несущие стены или ригеля.

Как выявить уязвимость плиты

К усилению железобетонных перекрытий надо подходить с позиции правильного определения дефективности. Но часто визуально изъяны и дефекты не определить, потому что они закрыты подвесными или натяжными потолками, штукатурками, обоями и другими отделочными материалами.

Первый звонок – звук упавшей штукатурки или бетона на подвесную потолочную конструкцию. Или глубокая трещина на оштукатуренной поверхности.

Специалист же, которого вызывают на дефектовку, замеряет параметры плиты: ширину, длину, диагонали и толщину. Если есть отклонения от стандартов, то вероятнее всего перекрытие выгнулось внутрь помещения. После этого необходимо добраться до конструкции сквозь отделку и взять кусок бетона на анализ, который покажет, насколько прочен материал.

Если анализ показал снижение характеристики, то дальнейшие действия:

• осмотр всего перекрытия;
• вскрытие и анализ арматурного каркаса.

Ремонт железобетонной плиты

Нередко встречаются случаи, когда плиты по итогам анализа не утратили своих технических и эксплуатационных характеристик. Тогда обращают внимание на балки и колоны, которые могут со временем потерять свои несущие способности. А значит, приходится проводить усиление железобетонной балки перекрытия или колоны.

Если причины в плитном изделии, то надо определиться, насколько конструкция утратила свои характеристики. Может есть вероятность, что она еще послужит без укрепления. Тогда надо провести ее ремонт.

Обычно это просто стяжка по верхней плоскости. Заделка трещин и сколов по нижней с установкой, если это необходимо, штукатурной сетки.

Технология использования плит из фиброцемента

Как рассчитать допустимую нагрузку на плиту перекрытия

Технология монолитного перекрытия — как сделать своими руками

Какие перекрытия лучше выбрать для дома из газобетона

Усиление железобетонных конструкций выполняется на основании результатов технического обследования, ремонтопригодности и конкретных возможностей восстановления конструкций для обеспечения их нормальной работы в составе здания.

Общие правила производства работ по усилению железобетонных конструкций

1. Производство работ следует вести с соблюдением правил техники безопасности на указанных местах согласно схемам усиления технических решений.

2. При усилении поврежденных конструкций рекомендуется использовать перфораторы мощностью не более 0,8 кВт и не допускать динамических воздействий на конструкции здания.

3. Катет сварного шва Kf металлических элементов усиления принимают по наименьшей толщине свариваемых элементов. Максимальная длина сварного шва L = 85Kf.

4. Все металлические элементы усиления после установки в проектное положение покрывают защитным составом (грунтовка ГФ-021) согласно технологии нанесения, сварные швы тщательно зачищают и загрунтовывают за 2 раза.

Усиление фундаментных конструкций распределительными поясами

Основные причины усиления фундаментов поясами:

— неравномерная осадка основания;

— морозное пучение грунтов и материала фундамента (незагруженные фундаменты в случае длительного перерыва в строительстве).

Основные способы усиления фундамента поясами:

— устройство металлического распределительного пояса;

— устройство железобетонного распределительного пояса.

Распределительные пояса устраивают по верху фундамента (см. рис.6.10). Пояс перераспределяет возникающие усилия в существующих конструкциях и способствует снижению напряжения на локальных участках.

Последовательность устройства железобетонных распределительных поясов (рис. 6.10)

1. Очищают поверхность фундаментов и стен (1), (2), смачивают водой материал фундамента за двое суток до бетонирования.

2. Определяют последовательность выполнения работ. Рекомендуется производить работы симметрично с двух сторон фундамента по захваткам длиной до 2 м.

3. Устраивают штрабы для устройства поясов.

4. Просверливают отверстия с шагом 0,5-0,6 м для пропуска соединительных стержней (5) (арматура класса АIII диаметром 10-12 мм). Устанавливают арматурные стержни.

5. Устанавливают арматурные каркасы пояса из арматуры класса АIII диаметром 10-12 мм, сваривают с соединительной арматурой. Фиксаторами обеспечивают защитный слой арматуры.

6. Устанавливают опалубку для бетонирования пояса (6) высотой 5-10 см.

7. Укладывают бетон класса не менее В15 с вибри-рованием.

8. После набора передаточной прочности бетоном снимают опалубку.

Рис. 6.10. Схема устройства распределительных поясов ленточных фундаментов после перерыва в строительстве:

а — стального; б – железобетонного;

1 — стена; 2 — фундамент; 3 — швеллер; 4 — стальной болт; 5 -соединительный стержень; 6 — железобетонный пояс

Увеличение площади опирания железобетонных элементов

При возведении зданий нередко закладываются дефекты — нарушения выполнения стыков и узлов железобетонных элементов. Плиты покрытия могут быть сдвинуты относительно ригеля, ригель может быть смещен относительно консолей колонны и т.д. Горизонтальные сдвижки приводят к дефекту опирания: площадь опирания значительно уменьшается, что может провоцировать обрушение конструкций каркаса. Требуется исправление узлов опирания путем устройства подпорных стоек или увеличения площади опирания.

Основные причины уменьшения площади опирания элементов:

— неравномерные деформации грунтов основания;

— динамическое воздействие на конструкции каркаса здания.

Область применения способа:

— при незавершенном строительстве;

— при перерыве в строительстве;

— при дефектах монтажа элементов здания.

Основные способы увеличения площади опирания:

— устройство металлического опорного столика;

— подвеска опорных столиков с помощью тяжей.

В результате исправления опирания железобетонных элементов восстанавливается жесткость сопряжения конструкций каркаса, горизонтальных дисков перекрытия и покрытия.

До производства работ по увеличению площади опирания железобетонных элементов разрабатывают технические решения по конструированию схемы исправления с расчетами с учетом выявленных дефектов и разрабатывают технологию производства работ (технологическую карту).

Ниже приведены схемы усиления узлов опирания ребристых плит на ригель (см. рис. 6.11) и дана последовательность работ по исправлению узлов.

Последовательность исправления узлов опирания плит покрытия (рис. 6.11)

1. Подвести подпорные стойки безопасности под плиты покрытия (металлические стойки или брус на подкладках).

2. Очистить металлическими щетками закладные детали (3) плит покрытия (1) и ригелей (2).

Рис. 6.11. Схема исправления узлов опирания ребристых плит перекрытия на ригель:

а — приваркой опорных столиков; б — подвеской опорных столиков с помощью тяжей;

1 — ребристая плита перекрытия; 2 — железобетонный ригель; 3 — закладная деталь ригеля; 4 — опорный столик из уголков; 5 — ребро жесткости; 6 — уголок; 7 — опорный лист; 8 — пластина; 9 — тяж; 10 — уголок и шайба

Рис. 6.12. Схема исправления узла сопряжения ригеля с колонной:

а — в каркасах серии 1.420-12; б — в каркасах серии 1.020-1;

1 — ребристая плита перекрытия; 2 — железобетонный ригель; 3 — колонна; 4 — стяжной болт; 5 — охватывающий хомут из уголков; 6 — упорный уголок; 7 — дополнительный опорный лист; 8 — ребра жесткости

3. Установить опорный столик из уголков (4) и (6) с ребрами жесткости (5) согласно схеме усиления.

4. При исправлении с помощью тяжей – установить тяжи (9) в просверленные отверстия в теле плиты. Для предотвращения разрушения материала плиты установить металлическую пластину под ее ребра (7) и на верхнюю грань ригеля (8).

5. Все элементы усиления огрунтовать и окрасить масляной краской.

Для усиления узла опирания ригеля на консоли колонны обычно используется дополнительный опорный столик, подвешенный к хомуту, охватывающего колонну (см. рис. 6.12).

Усиление железобетонных конструкций наращиванием

Усиление железобетонных конструкций наращиванием производится при большом физическом износе конструктивных элементов.

Основные причины усиления железобетонных конструкций:

— снижение прочности бетона;

— коррозия арматуры, закладных деталей и стальных связей, соединяющих элементы между собой.

— увеличение нагрузки на конструкции.

Область применения способа:

— при незавершенном строительстве;

— при перерыве в строительстве;

— при дефектах материала и соединительных деталей железобетонных элементов каркаса.

Основные способы усиления железобетонных конструкций:

— наращивание бетонного слоя (см. рис.6.13);

— усиление с помощью нагелей, стяжных болтов, стержней (см. рис. 6.14);

— усиление прокатными элементами (см. рис. 6.15);

— подведение разгружающих элементов, шпренгелей (см. рис. 6.16, 6.17);

— усиление арматурными стержнями (затяжками). Применяется для усиления элементов ферм (см. рис. 6.18);

— усиление железобетонной обоймой.

В результате усиления восстанавливается прочность железобетонных конструкций.

Последовательность производства работ по усилению стеновых панелей наращиванием (см. рис.6.13)

1. Очищают поверхность стен (2), смачивают водой материал панелей за двое суток до бетонирования.

2. Определяют последовательность выполнения работ. Работы производить с одной или двух сторон стеновых панелей согласно схеме усиления.

3. Просверливают отверстия с шагом 0,5-0,6 м для установки «глухих» или «сквозных» анкеров (3), (4) (арматура класса АIII диаметром 10-12 мм). Устанавливают анкера.

4. Устанавливают арматурную сетку (5) из арматуры класса АIII диаметром 6-10 мм, сваривают с анкерами.

5. Устанавливают опалубку для бетонирования поверхности стен (6) или производят торкретирование поверхности.

Рис. 6.13. Схема усиления стеновых панелей наращиванием:

а — наружной с одной стороны;

б — внутренней с двух сторон;

1 — пустотная плита перекрытия; 2 — стеновая панель; 3 — «глухой» анкер; 4 — «сквозной» анкер; 5 — арматурная сетка; 6 — наращивание бетоном

Усиление стеновых панелей с помощью стержней производится подобным образом.

При усилении нагелями, стяжными болтами в стеновых панелях устраиваются штрабы с шагом 0,3-0,5 м по высоте (см. рис.6.14).

После установки усиливающих элементов (2), (4), (5), (6) штрабы заполняются легким бетоном или поризованным раствором. Поверхность оштукатуривается или устраивается новый отделочный слой.

Усиление панелей перекрытия производится при большом физическом износе и недостаточной несущей способности плит, нарушении целостности горизонтального диска перекрытия.

Рис. 6.14. Схема скрепления расслоившихся наружных стеновых панелей:

а — нагелями; б — стяжными болтами; в – стержнями;

1 — стеновая панель; 2 — нагель; 3 — легкий бетон или поризованный раствор; 4 — стяжной болт; 5 — шайба; 6 — гайка; 7 — стержни; 8 — шайба-фиксатор из проволоки; 9 — сварная или тканая сетка; 10 — обвязка из проволоки; 11 — отделочный слой

Последовательность усиления плит перекрытия (рис. 6.15)

1. Произвести разметку усиления плит перекрытия (1).

2. Демонтировать участки плит над пустотами для пропуска двутавров.

3. Установить двутавры (2) в пробитые пустоты.

4. Уложить арматурную сетку (3) по верху плит перекрытия, приварить сетку к двутаврам.

5. Уложить слой мелкозернистого бетона (4) с уплотнением виброрейкой.

Рис. 6.15. Усиление железобетонных пустотных плит перекрытия:

1 — плита перекрытия; 2 — двутавр № 16 через две пустоты; 3 — сетка из арматуры АI диаметром 8 мм с шагом 150х150 мм; 4 — мелкозернистый бетон класса В20

Усиление ребристых плит покрытия может производиться подведением разгружающих элементов (см. рис. 6.16).

Производство работ в этом случае начинают с расшивки швов между плитами и пробивки отверстий для пропуска стяжных болтов при малой ширине шва. Затем устанавливают элементы усиления (3-7), производят окраску защитным составом.

Усиление балок перекрытия производится при большом физическом износе и недостаточной несущей способности балок.

Последовательность усиления балок перекрытия (рис. 6.17)

1. Произвести разметку усиления балки перекрытия (1).

2. Установить элементы усиления (3-8) в проектное положение, все соединения — сварные.

3. Включить в работу шпильки (3) затяжкой гаек (4) до проектного значения.

4. Окрасить элементы усиления защитным составом.

Рис. 6.16. Усиление железобетонных ребристых плит подведением разгружающих элементов:

1 — ребристая плита; 2 — железобетонные балки; 3 — металлические уголки, устанавливаемые в расчищенные швы между плитами (выполняются неразрезными); 4 — прокатный швеллер, установленный на цементно-песчаном растворе; 5 — металлические пластины, приваренные к швеллеру; 6 — стяжные болты, установленные в швах между плитами (при малой ширине шва сверлят отверстия); 7 — планки-шайбы, приваренные к уголкам; 8 — швы, заполненные цементно-песчаным раствором после включения разгружающих балок в работу

Рис. 6.17. Усиление железобетонной балки прямым шпренгелем:

1 — балка перекрытия; 2 — колонны каркаса здания; 3 — шпилька из стержневой арматуры с резьбой; 4 — гайка; 5 — арматурный стержень класса А I; 6 — деталь из уголка и металлических пластин для натяжения шпильки; 7 — деталь для крепления арматурного стержня (5) у торца балки; 8 — металлическая пластина для крепления детали (7)

Рис. 6.18. Усиление железобетонной стропильной фермы установкой затяжек:

1 — усиливаемая ферма; 2 — затяжка из предварительно напряженной арматуры диаметром 25-40 мм класса А III; 3 — торцевой опорный лист; 4 — распорка (металлическая пластина); 5 — стяжной хомут из арматурной стали; 6 — затяжки из арматурной стали; 7 — муфты натяжения; 8 — охватывающий хомут из листового металла и соединительных планок

Усиление ферм производится при большом физическом износе и появлении признаков потери устойчивости элементов ферм в виде трещин, лещадок (см. рис. 6.18).

Технология усиления ферм затяжками

1. Произвести разметку усиления элементов фермы (1).

2. Установить элементы усиления (2-8) в проектное положение.

3. Произвести натяжение затяжки из арматурной стали (6) на опорном листе (3) с помощью динамометрического ключа.

4. Стяжными хомутами (5) увеличить натяжение до проектного значения.

5. При усилении раскосов приварить арматурные стержни к охватывающим хомутам из листового металла и соединительных планок и ввести в работу стяжными муфтами (7).

6. Окрасить элементы усиления защитным составом.

Наиболее распространенный способ усиления железобетонных конструкций заключается в устройстве металлической или железобетонной обоймы (рубашки).

Металлическую обойму применяют при незначительном физическом износе и недостаточной несущей способности, как правило, для изгибаемых железобетонных элементов (балки, фермы и т.д.).

Преимущество металлической обоймы заключается в небольшом увеличении веса усиливаемой конструкции, возможности восприятия усиливаемым элементом больших изгибающих усилий.

Основной недостаток – это высокая стоимость материалов и большие затраты труда.

Железобетонная обойма (рубашка) защищает арматуру и увеличивает площадь сечения усиливаемого элемента. Применяется при значительных разрушениях материала железобетонной конструкции, коррозии арматуры. Железобетонная обойма используется для сжатых элементов, воспринимающих небольшие изгибающие усилия, в агрессивных средах (повышенная влажность, высокая температура и т.д.) (см. п. 6.1.6).

Преимущество железобетонной обоймы заключается в возможности эксплуатации усиливаемой конструкции в агрессивных средах за счет введения в состав бетона обоймы различных добавок.

Главный недостаток – значительное увеличение веса усиливаемого элемента.

До производства работ по усилению колонны железобетонной обоймой производят расчет по определению несущей способности железобетонной колонны. Разрабатывают проект усиления колонны, схему армирования обоймы, назначают класс бетона, арматуры. Разрабатывают технологию устройства обоймы.

Технология устройства железобетонной обоймы

1. Очищают поверхность колонны, смачивают водой материал колонны за двое суток до бетонирования.

2. Производят разметку усиления колонны.

3. Устанавливают арматурные каркасы, обеспечивают вертикальность фиксаторами, сопряжение арматуры с выпусками арматуры фундамента (если необходимо).

4. Устанавливают опалубку, проверяют вертикальность установки.

5. Укладывают бетон с послойным уплотнением, толщина слоя не более 0,5 м.