Усиление сборных железобетонных многопустотных плит

Усиление перекрытий

Все части строительных конструкций в процессе эксплуатации теряют прочность. Не являются исключением панели перекрытия и опорные балки.

В результате повышения нагрузки на перекрытия, а также при частичном разрушении армирования плиты возникают трещины на поверхности сборных плит, а также внутри бетонного массива монолитных перекрытий.

Для повышения нагрузочной способности и увеличения продолжительности эксплуатации выполняется усиление перекрытий. Выбор оптимального способа укрепления панелей определяется их конструктивными особенностями.

Усиление перекрытий – необходимое мероприятие

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

• при выполнении планового ремонта обычной квартиры, расположенной в многоэтажном доме;
• при осуществлении ремонтных работ внутри помещений производственного или складского назначения;
• в процессе реставрации архитектурных памятников и восстановления межэтажных конструкций старых зданий;
• при производстве ремонтных мероприятий, связанных с серьезной перепланировкой различных видов помещений.

Техническое состояние этих конструктивных элементов — один из основных факторов, которые определяют необходимость осуществления реконструкции гражданских и жилых зданий

Причины разрушения несущих конструкций различные:

• несоблюдение требований технологии при выполнении строительных работ;
• использование низкокачественных строительных материалов;
• значительное повышение нагрузки на несущие стены и потолки;
• арматурная коррозия, связанная с нарушением защитного слоя.

Кроме того, иногда возникает потребность в укреплении межэтажных панелей, состояние которых вполне удовлетворительное. Такая ситуация связана с изменением функционального назначения помещений. Ведь новые владельцы зданий достаточно часто размещают массивное оборудование, выполняют существенную реконструкцию, а также повышают этажность строения.

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:

• древесина;
• металлопрофиль;
• железобетон.

Эти работы предусматривают целый комплекс мероприятий, которые направлены на восстановление несущей способности перекрытия и отдельных частей

В одних случаях для увеличения нагрузочной способности применяется бетон, усиленный стальной арматурой, в других производится установка опорных элементов или используются металлические хомуты.

Допускается установка на проблемном участке опорных стоек, изготовленных из металлопроката или деревянных брусьев.

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

Усиление плиты перекрытия – распространенные виды панелей

Усиление железобетонных перекрытий выполняется различными методами в зависимости от конструктивных особенностей плит. Применяются следующие разновидности плит:

• составные. Они широко используются в железобетонных перекрытиях жилых, производственных и коммерческих объектов. Сборные панели из бетона ложатся на несущие стены, а также продольно расположенные ригельные балки или железобетонные фермы;
• цельные. Они формируются путем непрерывной заливки марочного бетона в предварительно установленную опалубку с арматурным каркасом. Монолитная конструкция также собирается из стандартных железобетонных элементов, которые после монтажа плит перекрытия заливаются толстым слоем бетонного раствора.

Для сооружения перекрытий применяют различные виды панелей:

• полнотелые. В них отсутствуют внутренние полости. Цельные плиты в основном применяют для нижних этажей строений, а также на производственных объектах. Характерными разновидностями полнотелых панелей являются ребристые, кессонные, а также безбалочные плиты. Ребристые плиты легко отличить по трапецеидальному сечению и наличию продольно расположенных ребер. Длина элементов достигает 12 м, что позволяет использовать их для формирования перекрытий на различных строительных объектах;
• пустотелые. Они отличаются наличием шести продольно расположенных каналов круглого или овального сечения. Длина пустотных плит составляет от 3 до 6 м. Пустотные изделия, имеющие уменьшенный вес, востребованы при возведении жилых и административных многоэтажных зданий. Конструктивные особенности панелей, связанные с наличием внутренних полостей, отрицательно сказываются на прочностных свойствах. Для повышения надежности строительных конструкций изделия нуждаются в усилении.

Восстановление и усиление может предусматривать выявление запасов прочности

Наряду с указанными видами перекрытий применяется следующие конструкции:

• сформированные каркасом из деревянных брусьев;
• выполненные из металлических балок двутаврового сечения.

Строительные конструкции из деревянных и стальных балок применялись в зданиях, построенных в 19-20 веках. Свободное пространство между горизонтально расположенными элементами из древесины и металла армировалось и заполнялось бетоном. В результате формировалась монолитная поверхность. Перекрытия на базе деревянных и металлических балок хорошо сохранились до нашего времени, однако нуждаются в дополнительном усилении.

Какие факторы свидетельствуют о необходимости усиления

Необходимость укрепления плит связана в основном с временным факторам:

• в процессе длительной эксплуатации снижается способность перекрытий воспринимать нагрузки;
• при продолжительном использовании перекрытий ухудшается их техническое состояние;
• при постепенном нарушении целостности кровли и проникновении влаги внутрь помещения возникает коррозия арматуры.

Не всегда удается обнаружить прослабленные места перекрытия. Поврежденные участки, расположенные в нижней части монолитного или сборного перекрытия, бывает проблематично визуально определить. Достаточно часто они расположены под слоем декоративной штукатурки, находятся под подвесным потолком или покрыты слоем краски.

Усиление плит перекрытия может предполагать повышение сечения конструктивных элементов

При осмотре важно обращать внимание на следующие моменты:

• отслаивание бетона от верхней или нижней поверхности панелей;
• глубокие и поверхностные трещины на поверхности плит;
• отслоение цементной стяжки от железобетонной основы;
• нарушение целостности напольного покрытия;
• коррозионное разрушение арматурного каркаса;
• появление на бетонной поверхности светлых или темных пятен;
• образование на поверхности плит ржавых разводов;
• разрушение защитного слоя бетона и обнажение арматуры;
• повышенную величину прогиба элементов перекрытий;
• неравномерность поперечного сечения элементов несущих конструкций;
• значительное разрушение деревянных и железобетонных балок перекрытия.

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

Усиление перекрытий – подготовительные мероприятия

Правильный подход к осуществлению мероприятий по ремонту влияет на надежность и долговечность восстанавливаемых конструкций.

Ремонтные работы требуют подготовки и выполняются в следующей последовательности:

1. Выявляются уязвимые участки.
2. Определяется фронт строительных работ.
3. Разрабатывается проектная документация по усилению перекрытия.
4. Выполняются необходимые для реставрационных работ расчеты.
5. Выбирается подходящий метод восстановления.
6. Подготавливаются строительные инструменты.
7. Приобретаются стройматериалы, предусмотренные проектом.

Остановимся на особенностях выполнения отдельных этапов.

Усиление плит перекрытия иногда сопровождается включением в работу новых элементов

Для оценки реального состояния железобетонного перекрытия и определения его фактической нагрузочной способности проводится обследование одним из указанных методов:

• путем визуального контроля определяется правильность геометрии, целостность армирования, степень воздействия повышенных нагрузок от технологического оборудования, наличие локальных дефектов бетонного массива;
• методом инструментального контроля определяется запас прочности бетона, размер поперечного сечения арматурных прутков, ширина и толщина трещин, величина прогиба панелей перекрытия, толщина цементной стяжки или защитного слоя бетона.

Завершив мероприятия по обследованию, определяются с методикой выполнения работ, предусматривающей решение следующих задач:

• восстановление нагрузочной способности железобетонных плит;
• выполнение работ по дополнительному укреплению панелей;
• устранение факторов, вызвавших дефекты железобетонной основы.

Независимо от вида перекрытия, до начала восстановительных мероприятий выполняют следующие работы:

• монтируют под укрепляемой конструкцией вертикально расположенные опоры, изготовленные из стальных труб или деревянных бревен. Фиксация опорных элементов, предназначенных для перераспределения усилий, осуществляется с помощью распорок или подкладок;
• удаляют остатки старой краски, слой штукатурки и побелки. Важно удалить отслоения бетона, а также тщательно очистить элементы арматурного каркаса от коррозии с помощью металлической щетки;
• очищают поверхность от напольного покрытия и старой стяжки, а также производят демонтаж находящегося в помещении технологического оборудования.

На участках, где планируется локальное восстановление, следует удалить пыль и обезжирить поверхность бетонного массива и арматуры.

Иногда могут устанавливаться дополнительные опоры

Распространенные схемы усиления монолитных перекрытий

Профессиональные строители используют различные схемы укрепления перекрытий:

• дополнительное армирование поврежденного участка с последующим бетонированием;
• увеличение толщины плит за счет формирования дополнительного слоя железобетона;
• торкретирование поверхности железобетонной основы марочным бетонным раствором.

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

Способ усиления перекрытия многопустотной конструкции

Для укрепления конструкции из пустотных панелей применяются различные строительные приемы:

• формирование на поверхности дополнительного слоя бетона, усиленного стальной арматурой;
• усиление плит с нижней стороны железобетонного массива с помощью стальной арматуры и бетонирование;
• локальное армирование поврежденных участков и заливка полостей бетонным раствором;
• укрепление железобетонных панелей арматурой и бетоном в местах контакта с поверхностью стен.

Какой способ выбрать для конкретной ситуации, решают специалисты.

Как повысить несущую способность монолитного перекрытия

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

• сооружают на проблемных участках опорные конструкции, предназначенные для усиления. Это позволяет перераспределить действующие нагрузки;
• повышают несущие характеристики имеющейся строительной конструкции. Для этого производят полную замену устаревшего перекрытия или его частичное восстановление.

Установка дополнительных опор под проблемными участками позволит обеспечить неподвижность конструкций.

Подводим итоги

Усиление плиты перекрытия – серьезная строительная операция, требующая профессионального подхода. Важно выполнить анализ фактического состояния конструкций с учетом реальных нагрузок, а также правильно подобрать способ усиления и изучить технологию восстановительных работ. Воспользуйтесь услугами профессионалов, в совершенстве владеющих технологией укрепления плит.

Originally posted 2018-07-10 11:46:37.

Источник: https://pobetony.expert/bloki-i-perekrytiya/usilenie-perekrytij

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:
   • Безбалочная плита.
   • Кессонная плита (имеющая структуру ячеечной сетки).
   • Ребристая плита.
2. 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.

Услуги по усилению плит перекрытий от компании «ГЕЛИОС»

Компания «ГЕЛИОС» предлагает полный комплекс необходимый работ.

Мы используем эффективные решения, современное оборудование материала для оказания услуг на профессиональном уровне. Материально-техническая база и штат опытных специалистов позволяют решать даже самые трудновыполнимые задачи максимально быстро и результативно.

Наши специалисты найдут самый оптимальный способ усиления перекрытий в зависимости от условий эксплуатаций строения и его технических показателей. Правильно подобранная техника позволит избежать излишних финансовых и трудовых затрат. Гибкая политика цен, профессиональный подход, сжатые сроки выполнения поставленных задач – выгодные преимущества от компании «ГЕЛИОС».

Мы будем рады ответить на все интересующие вас вопросы по контактным телефонам: +7 (495) 943-66-88, +7 (916) 268-02-01.

Источник: https://aquavis.ru/stati/usilenie-plit-perekrytii/

Усиление плит перекрытия: расчеты и технологии. Железобетонные плиты перекрытия

Затраты на перекрытия дома любого назначения обычно достигают 50% от стоимости типового жилого дома. Техническое состояние этих конструктивных элементов — один из основных факторов, которые определяют необходимость осуществления реконструкции гражданских и жилых зданий.

Замена перекрытий — довольно дорогостоящий и очень трудоемкий процесс. По стоимости он достигает 20% от суммы единовременных затрат на реконструкцию. Эти работы предусматривают целый комплекс мероприятий, которые направлены на восстановление несущей способности перекрытия и отдельных частей.

Что предусматривает усиление перекрытий

Усиление плит перекрытия может предполагать снижение нагрузки и обеспечение надежности на время проведения работ. Поперечное сечение несущих элементов при этом должно быть увеличено. Конструктивную схему работы следует изменить.

Восстановление и усиление может предусматривать выявление запасов прочности. Конструкция пересчитывается по новым нормам, которые учитывают характер работ перекрытия. Износ при проведении таких работ не должен превышать 40%.

Конструкция может быть перегружена. Для этого тяжелые засыпки и смазки меняются на современные материалы, которые уменьшают собственный вес перекрытия. В данном случае износ на этапе проведения работ не должен превышать 60%.

Дополнительные меры

Усиление плит перекрытия может предполагать повышение сечения конструктивных элементов. Манипуляции предусматривают прикрепление дополнительных элементов к существующим сечениям. Эти узлы будут принимать на себя часть нагрузки. В случае с железобетонными перекрытиями устанавливаются обоймы, а также металлические хомуты. В первом случае подобные дополнения еще называются рубашками.

Добавление элементов

Усиление плит перекрытия иногда сопровождается включением в работу новых элементов. В этом случае подводятся балки, которые стоят на опорах. Их устанавливают между существующими конструкциями. Новые конструктивные элементы могут воспринимать на себя нагрузку частично или полностью. Для достижения целей могут быть изменены конструктивные схемы. Усилия перераспределяются, в некоторых случаях пролеты уменьшаются.

Использование опор

Иногда могут устанавливаться дополнительные опоры. Износ должен варьироваться от 40 до 60%. Усиление плит перекрытия по такой технологии выражено в превращении балки на один пролет в многопролетную неразрезную конструкцию. Методика может предполагать установку напряженных металлических распорок и затяжек, которые должны быть предварительно напряжены.

Работы по усилению монолитных и сборных плит

Монолитные плиты усиливаются по технологии наращивания. Поверх существующей бетонируется дополнительная плита. Устанавливаются опоры в виде металлических или монолитных железобетонных балок.

ЖБИ плиты перекрытия могут быть сборными железобетонными. Такие конструкции являются пустотными и усиливаются с использованием все тех же пустот. В зоне канала сверху пробивается полка, куда устанавливается арматурный каркас.

Работа может вестись лишь над опорной частью плиты. В этом случае каркасы будут располагаться на части пролета. Иногда возникает необходимость в усилении по наклонному и нормальному сечениям.

Каркасы в этом случае будут располагаться по всей длине плиты.

При усилении ЖБИ плиты перекрытия по такой технологии канал заполняется пластичным раствором, затворенным на мелкофракционном щебне. Плита должна быть рассчитана с учетом арматуры. Если работа предстоит с многопустотной сборной плитой, то можно осуществить замоноличивание каналов. Такая методика используется при наличии трещин в стене между пустотами, а также если требуется увеличить несущую способность конструкции.

Подготовка

Ж/б плита усиливается по определенному алгоритму. Поверхность для начала следует очистить от элементов пола. Вдоль плиты пробивается борозда, ширина которой может быть равна от 70 до 100 мм.

Поверхность нужно продуть сжатым воздухом. Следом устанавливаются арматурные каркасы, ориентированные вертикально. Нужно будет установить еще и арматурную сетку. Следующим этапом станет выставление маячных реек.

Далее можно заложить бетон с уплотнением.

Ж/б плита может быть усилена снизу металлическими стяжками, которые заделываются в опорные части настила и панелей. Балочные перекрытия из железобетона можно усилить армированием и бетонированием балок. Однако наиболее часто для этого используют шпренгели, которые располагаются по обе стороны балки. Снизу эти элементы стягиваются, чтобы придать им напряжение и включить в работу.

Использование шпренгеля

Если осуществлять усиление железобетонных плит перекрытия методом поперечного стягивания шпренгеля, это не позволит получить должного эффекта, что станет причиной смятия бетона на боковых гранях балки. По этой причине сегодня используются шпренгели, которые составляются по длине и натягиваются в продольном направлении.

Альтернативные решения

Усиление будет эффективным, если применить шарнирно-стержневую цепь. Данную методику по характеру можно сравнить с усилением с помощью шпренгелей. Соединения будут шарнирными. В цепи необходимо сделать промежуточные узлы, количество которых будет зависеть от пролета балки. Такой способ усиления плит перекрытия предусматривает установку подвесок с разных сторон железобетонной балки. Соединение осуществляется снизу.

  Бассейн в доме 

Когда цепь натягивается, осуществляется натяжение средней подвески. Для равномерного усиления иногда требуется несколько попыток для натяжения подвесок. Требуемую степень разгрузки или величину усиления можно определить, учитывая фактическую прочность.

Если вы выбрали такую конструкцию, то можно улучшить ее работу методом подведения швеллера под подвески. По концам балки при этом необходимо установить напряженные хомуты. Работу подвесок можно объединить швеллером-подкладкой.

На этом этапе необходимо устранить обжатие бетона под подвесками, тогда как хомуты будут усиливать балку на перерезающую силу.

Использование углеволокна

Усиление плит перекрытия углеволокном — это новая для России методика, которая впервые была реализована в 1998 году. Технология заключается в наклеивании на поверхность высокопрочного материала, который принимает часть усилий, повышая несущую способность элемента. Клеем выступают конструкционные адгезивы на основе эпоксидных смол или минерального вяжущего состава.

Если вы хотите осуществить усиление пустотных плит перекрытия, то можете рассмотреть углеволокно, физико-механические характеристики которого довольно высоки. Это позволяет увеличить несущую способность конструкции без потери полезного объема помещения. Собственный вес здания тоже не будет увеличен, ведь толщина используемых усиливающих элементов варьируется от 1 до 5 мм.

Углеволокно — это материал, а не конечное изделие. Из него изготавливаются материалы по типу сеток, ламелей и углеродных лент. Плиты покрытия (ГОСТ 28042-2013) усиливаются методом наклеивания углеволокна в тех местах, где зоны наиболее напряжены. Обычно это центр пролета в нижней части конструкции. Манипуляции позволяют увеличить несущую способность по изгибающим моментам.

Для решения описываемых задач можно использовать разные виды углеродных материалов. Если речь идет о балках, то их усиливают в приопорных зонах, где и удается увеличить несущую способность. Именно в этих областях действуют поперечные силы. В описываемом случае применяются U-образные хомуты в виде наклеек.

Ламели и ленты иногда применяются в комплексе, ведь способы их монтажа схожи. А вот если вы решите применить углеродные сетки, то это исключит использование ламелей и лент, ведь придется осуществлять мокрые работы.

Плиты покрытия, ГОСТ которых был упомянут выше, усиливаются по технологии, которая предусматривает разметку конструкции на первом этапе. Необходимо будет очертить зоны, где будут располагаться элементы усиления. Эти зоны очищаются от отделочных материалов, цементного молочка и загрязнений. Вы должны достичь крупного заполнителя бетона. Для этого следует использовать углошлифовальную машину или водо-пескоструйную установку.

От того, насколько качественно вы подготовите основание, будет зависеть совместимость работы конструкции с элементами усиления. Поэтому на этапе подготовки необходимо удостовериться в ровности поверхности, ее прочности и целостности материалов в основе, а также отсутствии пыли и загрязнений.

Поверхность не должна быть влажной, а температура должна находиться в допустимых пределах. Углеродные материалы подготавливаются. Они поставляются в упакованном в полиэтилен виде. Важно исключить контакт элементов с пылью, которой после шлифования бетона очень много.

В противном случае элементы невозможно будет пропитать связующим.

Рабочую зону вы должны будете застелить полиэтиленом, по которому удобно отматывать углеродный материал на нужную длину. Использовать при нарезке можно канцелярский нож, углошлифовальную машину или ножницы по металлу.

Расчет ж/б конструкции перед усилением

Поверочные расчеты заключаются в сопоставлении усилий в элементах с их несущей способностью. Сначала необходимо определить фактические усилия в сечениях. Размеры, жесткость, значение, расположение и характер нагрузки принимаются по результатам обследования. На заключительном этапе делаются выводы и составляются рекомендации по усилению.

Особое значение имеет выбор сопротивлений конструкции и арматуры. Эти значения принимаются по результатам, которые должны соответствовать правилам. Площадь поперечного сечения арматуры должна браться с учетом ее уменьшения по причине коррозии. Выполняя поверочные расчеты, вы должны осуществлять статические расчеты. Изгибающие и крутящие моменты, поперечные и продольные силы нужно определять, учитывая точки, установленные обследованием.

Когда происходит изменение соотношения пролетного и опорного моментов, нужно, чтобы в сечениях балки сумма пролетного момента и доли опорных моментов равнялась моменту в однопролетной балке. Это убеждение моно выразить следующим образом: l a M l b M0 = М пр + M A + B , (1.14).

Длина пролета здесь обозначается буквой l.

Источник

Источник: https://ruud.ru/dom-i-semya/stroitelstvo-i-remont/21830-usilenie-plit-perekrytiya-raschety-i-texnologii-zhelezobetonnye-plity-perekrytiya/

Способы усиления 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».

Основные проблемы

Наибольшая часть дефектов обычно вызывается арматурной коррозией, продукты которой, увеличиваясь в объеме, до 30% разрушают окружающий бетон. Коррозия также снижает эффективное сечение рабочей и дополнительной арматуры, от которого зависит несущая способность конструкции.

Еще может оказаться необходимым усиление плит перекрытия, находящихся в удовлетворительном состоянии, например, при изменении назначения помещения и потребности размещения в нем непредусмотренного ранее технологического оборудования, при реконструкциях, надстройках дополнительных этажей и других разнообразных случаях.

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.

Восстанавливаем ребристую платформу

Обычно при разрушении соседних ребристых плит дефекты, они получают в одинаковой степени. Поэтому, при усилении два смежных уголка и опалубка, в виде прижатой снизу деревянной доски образуют своеобразный лоток. Который заполняется свежеприготовленным мелкозернистым бетоном с последующей виброобработкой при помощи игольчатой вибробулавы с гибким валом. Для приготовления бетона лучше использовать «расширяющийся» безусадочный цемент.

После схватывания состава, наружные поверхности уголков, которые будут служить внешней дополнительной рабочей арматурой усиления, следует обработать антикоррозионной защитой и окрасить суриком.

Что делать с многопустотными изделиями при износе

Один из эффективных и наименее трудозатратных способов усиления многопустотных плит состоит в следующем.

После освобождения верхней поверхности плиты от пола и стяжки в местах, где проходят крайние и один из средних каналов прорубают сверху продольные штрабы (щели) шириной не менее 50 мм, открывающие доступ к каналам.

После изготовления металлического плоского каркаса, с нижним стержнем, диаметром – 20 — 24 мм, и верхним и поперечными (с шагом 250 — 300 мм) с d= 6 мм, и установки его (каркаса) в раскрытый канал плиты, выполняется заполнение мелкозернистым бетоном на основе безусадочного цемента с применением игольчатой вибробулавы. Высота каркаса должна быть такой, чтобы он полностью вмещался в открытый канал плиты и находился от верхней ее поверхности на расстоянии около 20…25 мм. Несмотря на то, что усиливаемая плита не изменит своих геометрических размеров, увеличение ее несущей способности достигнет 30 — 50% от начальной.

Восстанавливаем монолит

К усилению монолитного перекрытия в виде «балочной клетки» нужно походить с осторожностью. Сначала следует выполнить расчет и проверить, как дополнительная нагрузка скажется на несущей способности опорных балок и колонн. Лучше, если усилению и дополнительной обвязке арматурой будут одновременно подвержены все конструкции каркаса.

Для армирования плиты используют сетку с ячейками 150х150, 150х200 мм из стержней с d=14-18 мм. После установки арматуры, для бетонирования конструкций можно воспользоваться инвентарной или изготовленной своими руками опалубкой.

Но лучше применить такой метод, который называется торкретирование.

Это нанесение специальной торкрет-пушкой на вертикальные и горизонтальные поверхности при помощи набрызга под очень большим напором бетонной смеси, которая буквально «въедаясь» обеспечивает надежное сцепление между старым и свежим бетоном.

Так же осуществляется и усиление сборно-монолитного перекрытия. Но здесь следует учесть, что конструкция усиления должна не просто лежать на старом перекрытии или быть подвешенной к нему снизу, но необходимо сделать так, чтобы дополнительная нагрузка перераспределялась на опорные конструкции каркаса или кирпичные стены.

Реставрируем старые перекрытия

Старинные перекрытия, состоящие из двутавровых несущих балок и бетона на битом кирпиче, редко требуется дополнительно усиливать, так как они создавались с огромным запасом прочности — в 2 или даже в 3 раза большим, чем это было необходимо, разве, что в случае длительных протечек — металлические элементы могут быть повреждены коррозионными процессами. Иногда в таких перекрытиях возникают трещины.

Поперечные – не представляют никакой опасности. Участки с продольными трещинами, появляющиеся, например, при пробивании отверстий для подвода инженерных коммуникаций, необходимо полностью удалять и заменять на монолитные из железобетона. При очень сильном коррозионном повреждении достаточно в качестве опоры завести с минимально возможным зазором под дефектную балку новый двутавр или швеллер (№ 14 или № 16).

Ни в коем случае нельзя использовать сварку! После некоторого времени и вследствие естественных деформаций старая балка сама ляжет на новую и плотно к ней прижмется. Вообще, то, что эти перекрытия уже прослужили от 100 и более лет – это само по себе гарантия, что большинство из них смогут эксплуатироваться еще столько же.

Применяем современные технологии

В последнее время имеют место экспериментальные попытки при усилении перекрытия углеволокном или углепластиками заменить металлическую арматуру. Действительно, материалы, в основном жгуты и ткани на основе углеволокна или «кевлара», применяющегося при изготовлении бронежилетов, обладают даже более высокой прочностью на разрыв, чем традиционная металлическая арматура.

Где лучше применить

Использование таких материалов должно быть подчинено определенным требованиям:

• поверхность строительного элемента должна быть идеально (до долей миллиметра) выровнена;
• клей необходимо подбирать так, чтобы он создавал необходимую адгезию (сцепление) между склеиваемыми поверхностями и был химически нейтрален к их структуре;
• обеспечение надежной защиты конструкции при последующей эксплуатации (такие материалы, как углеткань трудно порвать, но легко разрезать).

Что делать при перегруженности колон

Усиление плит перекрытий, балок, и ригелей этим способом достаточно спорно, а иногда и вообще неэффективно. Тем не менее, способ вполне пригоден при усилении перегруженных центрально сжатых колонн при наличии вертикальных трещин, совпадающих с проекцией рабочих арматурных стержней каркаса.

Это решается путем спирального обматывания тела колонны в несколько слоев либо жгутами, основой которой служит углеродное волокно, либо полосами из такой же ткани, что повышает несущую способность конструкции и останавливает дальнейшее развитие дефектов.

Подведем итоги

Наиболее правильно будет поручить работы по усилению профессионалам с опытом, знающим, что и как нужно делать. Можно также выполнить усиление плит перекрытия своими руками, однако в этом случае необходимы постоянные консультации со специалистами, а также готовность принять на себя все риски, связанные с этим видом деятельности.

Источник: https://vsebeton.ru/plity-perekrytiya/sposoby-usileniya-plit-perekrytiya