Усиление железобетонных плит перекрытия углеволокном

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.

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.

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.

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).

Здесь M0 – изгибающий момент, определяемый для однопролетной балки; а вот М пр – это изгибающий пролетный момент с учетом деформаций. Аббревиатурами М А и М В обозначаются опорные моменты в эпюре. Тогда как a, b – это шаг до сечения от левой и правой опор.

Длина пролета здесь обозначается буквой l.

Источник: .ru

Источник: https://po4ki.ru/ysilenie-plit-perekrytiia-raschety-i-tehnologii-jelezobetonnye-plity-perekrytiia/

Усиление пустотных плит перекрытия

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.

Источник: https://betfundament.com/usilenie-pustotnyh-plit-perekrytiya/

Усиление строительных конструкций — Страница 2 из 3

Необходимость ремонта и усиления строительных конструкций – актуальная проблема как для зданий и сооружений с большим сроком эксплуатации, так и для новостроек, у которых дефицит прочности (жесткости) связан, как правило, либо с ошибками проектирования, либо с отклонениями от проекта.

Основные современные технологии, применяемые при усилении и ремонте:

1. Усиление углеволокном (углепластиком, карбоновыми композитами) оправдано в тех случаях, когда необходимо существенно повысить несущую способность элементов здания. Суть метода усиления заключается в приклейке на поверхность железобетонных конструкций углеродных холстов или углепластиковых лент (ламелей)в качестве дополнительного внешнего армирования участков, подвергающихся воздействию изгибающих нагрузок.
2. Усиление предварительным напряжением – применяется для усиления горизонтальных несущих конструкций (плиты, балки), где высокопрочная канатная арматура используется в качестве элемента внешнего армирования и натягивается на металлические упоры, смонтированные заранее в местах, предусмотренных расчетной схемой.
3. Инъектирование – чаще всего применяется, как технология ремонта конструкций, подверженных образованию трещин. Способы инъектирвоания и составы для инъекции определяются состоянием конструкций и поставленными задачами. При раскрытии трещин менее чем 0,5мм, инъекции осуществляются эпоксидными составами, для ремонта трещин большего раскрытия применяются полимерцементные составы.
4. Торкретирование – технология нанесения бетона и других строительных растворов на ремонтируемую поверхность методом набрызга. Такой способ нанесения обеспечивает более плотное взаимодействие частиц с поверхностью конструкции, а также более качественное заполнение трещин, раковин и пор.

Технологию выбирают в зависимости от причины, которая привела к необходимости проведения данной процедуры. Также учитывается актуальное состояние конструкции и ее тип.

Наша компания производит расчет, проектирование и усиление конструкций с использованием всех перечисленных методов.

Усиление конструкций углеволокном

Задачи, решаемые применением углепластиковых армирующих элементов для усиления углеволокном сводятся к:

• восстановлению несущей способности конструкций, подверженных разрушению в процессе эксплуатации;
• повышению несущей способности конструкций в целях перепрофилирования объекта;
• усилению несущих конструкций здания в ходе нового строительства.

Использование системы для усиления конструкций на основе углеволокна является инновационным и наиболее эффективным методом для повышения жесткости и сейсмоустойчивости зданий и сооружений, в том числе высотных.

Усиление углеволокном подразумевает использование:

*-которые вы также можете приобрести у нашей компании.

С особенностями усиления строительных конструкций таких как:

• Балочные перекрытия
• Безбалочные капитальные перекрытия
• Безбалочные безкапительные перекрытия
• Фундаментные плиты

• Балки
• Консольные плиты
• Консольные балки
• Свайно-плитные ростверки
• Пол без фундамента

вы можете ознакомиться в разделе конструктивные решения.

Преимущества и недостатки применения усиления конструкций углеволокном

Преимущества использования углеволоконной арматуры в целях усиления определяются его механическими и химическими свойствами, многократно превышающими свойства традиционной стальной арматуры:

Наша компания разработала комплексный подход для решения сложных задач, связанных с усилением строительных конструкций, полностью исключающий недостатки стандартного подхода за счет:

• комбинации наращивания сечения конструкции с методом изменения расчетной схемы
• комбинации локального усиления предварительно напряженной стальной арматурой используемым для усиления конструкций из железобетона и внешнего армирования углеволокном

Такой подход к усилению позволяет решить задачи, не решаемые в рамках традиционных инструментариев и не допустить перерасхода материалов, сэкономив тем самым деньги заказчика.

При расчете работ по усилению слабого участка конструкции необходимо прогнозировать возможность влияния усиленного элемента на конструкцию в целом.

Перераспределение усилий, производимое в рамках данных работ на одном участке, может привести к дефициту армирования на других участках, что в свою очередь, приведет к дальнейшему деформированию.

За счет расчетов по деформированной схеме мы способны реализовывать проекты по усилению зданий и конструкций с использованием минимально-необходимого количества армирующих материалов.За счет расчетов по деформированной схеме мы способны реализовывать проекты по усилению зданий и конструкций с использованием минимально-необходимого количества армирующих материалов.

Из практики: В результате использования нашего подхода для усиления аварийного здания площадью20 тыс м2 нам понадобилось всего 2000м2 углеволокна. (усиление 5% площади), это в 3-4 раза меньше чем дает лобовой компьютерный расчет.

Наша компания произвела усиление более 500 проектов, включающих

• Торгово-развлекательные центры
• Складские помещения
• Бизнес-центры
• Спортивные сооружения
• Контейнерные площадки

• Логистические центры
• Жилые здания
• Паркинги
• Общественные здания
• Фундаментные плиты

С особенностями усиления разных типов зданий вы можете ознакомиться в разделе области применения

Решение проблемы переармирования конструкцийУменьшение сечения конструкцийРабота в интересах заказчика

Не любите заполнять формы? Просто позвоните нам +7 (965) 232 34 75

Источник: http://smart-construct.ru/usilenie-stroitelnyx-konstrukcij/page/2