Ремонт и усиление перекрытий при реконструкции зданий

20.09.2018

Усиление плит может потребоваться в любом типе сооружений. Неудовлетворительное состояние конструкции и внезапное увеличение нагрузки становятся основными причинами заказа услуги. Выбор методики усиления плиты зависит от вида конструкции, количества этажей, используемого материала и иных факторов.

Усиление железобетонных плит перекрытия часто используется в строительстве. 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

1. Полнотелая (монолитная), где нет внутренних пустот. Их используют на нижних этажах здания и производственных площадках. У этого вида есть подвиды:
   Безбалочная.
2. Кессонная (имеющая структуру ячеечной сетки).
3. Ребристая.
Читайте также:  Защитный бетонный слой для арматуры: назначение, минимальная толщина, восстановление
4. Пустотные плиты перекрытия, которые применяют при строительстве многоэтажных домов и зданий административного назначения. Конструкция такого элемента гораздо проще полнотелой, но это отрицательно сказывается на показателях прочности и надежности.

Виды конструкций

Перекрытия применяются для разделения всех видов помещений.

Условно выделяют следующие разновидности элементов:

1. Межэтажные. Плиты, лежащие между первым и вторым, пятым и шестым и так далее этажами.
2. Подвальные. Иначе называются цокольными. Устанавливаются между подвалом (нулевым) и первым этажом. Способны нести наибольшую нагрузку. Нуждаются в укреплении.
3. Чердачные. Располагаются между последним этажом и чердаком. В старых домах использовались деревянные балки. Им на смену пришли стальные и железобетонные варианты.

По способу исполнения перекрытия бывают:

• сплошные — элементы укладываются встык друг к другу;
• балочные — основной несущей конструкцией становится цельная или клееная балка;
• пустотные — полые внутри, нуждаются в усилении;
• ребристые — укрепляются за счёт установки перемычек и рёбер жёсткости;
• монолитные — цельные плиты без внутренних пустот.

Развитие технологии производства привело к созданию современных профилей балок:

1. «Профиль». Тонкостенная конструкция в виде незамкнутого квадрата мало весит. Её легко поднимать на высоту и заливать бетоном. Конструкцию приходилось усиливать дополнительными блоками в виде буквы Т.
2. «Универсал». Не нуждаются в промежуточных элементах. Применяются для реконструкции и замены любых видов перекрытий.
3. «Атлант». Лёгкий вариант с выштамповкой и перфорацией. Изобретение метода производства позволило максимально снизить расходы на ремонтные работы.

Доверять работу можно только лицензированной компании. Такой является «КАСР» — проверенный временем застройщик.

Когда необходимо делать усиление?

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

• Плохая несущая способность;
• Удовлетворительное техническое состояние конструкции;
• Увеличение эксплуатационных нагрузок;
• Коррозия арматурных стрежней;
• Образование ржавчины ввиду тонкого слоя бетона.

Эксперт сможет диагностировать причины повреждения конструкции и предложить оптимальный путь решения этой проблемы. Для усиления плит потребуется специальное оборудование и знания, поэтому мы рекомендуем доверить процесс обученным рабочим, и не заниматься ремонтом самому.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ усиления опорных участков балок, включающий подготовку поверхности, ее обработку адгезионным составом, проведение в случае необходимости ремонтных работ, отличающийся тем, что усиление осуществляют за счет крепления к опорным участкам балки, по крайней мере, с одной стороны относительно поперечного сечения балки гофрированных металлических листов с постоянными параметрами гофров или переменно-гофрированных металлических листов, расположение гофров может быть поперечным или наклонным, во все или только в некоторые полости, образованные между гофрированными листами и балкой, нагнетают или не нагнетают дефектоустраняющий раствор.

2. Способ усиления опорных участков балок по п.1, отличающийся тем, что на опорных участках балки устраивают дополнительные внутренние и/или наружные усиливающие элементы, шаг и направление которых согласовывают с шагом и направлением гофров металлических листов.

3. Способ усиления опорных участков балок по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве нагнетаемого дефектоустраняющего раствора применяют цементно-песчаную смесь, обладающую после затвердения несущей способностью.

Схемы усиления монолитных перекрытий

А — наращивание арматуры растянутой зоны и торкретирования поверхностей;

Б, В — устройство дополнительного армирования с наращиванием верхнего железобетонного слоя;

Г — установка звуко- и виброизоляционных плит и наращивание верхнего слоя: 1 — перекрытие; 2 — наращиваемая арматура; 3 — дополнительный слой бетона; 4 — штрабы; 5 — подвесная опалубка; 6 — шумо- и виброзащита

Как усилить

Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.

Как усилить железобетонную конструкцию:

• Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
• Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
• Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.

• Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
• Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
• Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
• Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.

Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.

Схемы усиления пустотных плит перекрытия

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

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

В, Г — армирование и бетонирование пустот: 1 — плита; 2 — продольные и поперечные сетки; 3 — слой наращиваемого бетона; 4 — арматура в виде двутавров;

Д, Е — схемы дополнительного армирования зон опоры на стены.

Как выполняют расчет?

Любую горизонтальную несущую панель устанавливают с учетом воздействия на ее поверхности усилий и тяжестей. Если не делать расчета может превысить максимально допустимый вес при загрузке жилой или промышленной площади. Что чревато появлению трещин в бетонном основании до полного разрушения.

Для вычислений определяются следующие параметры

• геометрические размеры плиты;
• марка бетона;
• класс и сечение арматуры;
• сбор нагрузок;
• уровень предельного изгибающего момента.

Чтобы определить сколько килограммов веса выдержат перекрытия, выполняют чертеж помещения, суммируют вес каждого изделия, учитывая тип конструкции, к примеру, монолитный или пустотный. Затем собирают все возможные нагрузки на панель и складывают их значения:

1. массу перегородок;
2. мебели с оборудованием;
3. вес материалов отделочных и коммуникационных проводок.

Допустим, нужно рассчитать ПБ 80-10. В справочных, нормативных, сопроводительных документах можно узнать параметры:

• толщины – 220 мм.;
• ширины – 997 мм.;
• длины – 7980 мм;
• массы – 2620 кг.

Вес изделия известен, нужно высчитать полезную площадь:

Где:

1. S – площадь;
2. H – ширина;
3. D – длина.

Определяют расчетную нагрузку, с которой способна справиться плита.

Где:

• P – расчетная нагрузка;
• S – площадь перекрытия;
• N – максимальная нагрузка плиты.

6350 – 2620 = 3740 (кг.) – вес, которым допускается загружать плиту

При этом нужно учесть:

• стяжку;
• утеплители;
• отделочные материалы.

Если условно принять их массу равной 200 кг/м2, расчет можно продолжить:

1. 200 х 7.95 = 1590 (кг.).
2. 3740 – 1590 = 2150 (кг.)

При перерасчете на м2, это значение равно 270 кг/м2. И указывает на размер полезной нагрузки.

Полная статья о принципах расчета тут.

Что означает величина опирания?

Как перекрыть плиту, чтобы она устойчиво опиралась на стену, зависит от факторов:

• габаритных размеров пролета, длины ЖБИ;
• величины распределенных и точечных нагрузок на ЖБИ;
• присутствия статистических и динамических усилий;
• толщины и материалов стен;
• типа постройки – жилого, административного или производственного.

Схема показывает максимальную глубину опирания плит перекрытия:

Меру соблюдают для сохранения кирпичной кладки, чтобы не защемлять железобетонный элемент, который принимает на себя нагрузку от вышестоящей стены.

Кладут плиты двумя способами:

1. На 2 противоположные стороны, где короткий участок опирается на 2 опорные точки, где арматурный каркас имеет значение в компенсации изгибающего напряжения. При возникновении равномерных разрушительных сил под нагрузками, панель остается целой, защищенная арматурой.
2. На целый контур из 3 опор. Если плиты расположены по краям комнаты и опираются длинными сторонами на стены. В момент монтажа рассчитывают точки соприкосновения, чтобы они не превышали высоты панели.

В конструкции, усиленной армированием, изгиб происходит не по всей площади, а только на свободных краевых участках

Важно соблюдать правила установки, где запрещено:

• проводить опирание длинной стороной;
• монтировать перекрытие на точки опор с последовательным расположением.

От правильного опирания зависит безопасная эксплуатация здания, поэтому при укладке нельзя совершать ошибок, это опасно.

О величине опирания еще больше информации здесь.

Основные способы усиления железобетонных перекрытий

Многие 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 многого, 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 которой также увеличатся нагрузки на перекрытие.

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

Принято выделять несколько распространенных способов решения данного вопроса:

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

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

Дополнительные опоры

Если балки перекрытия в целом находятся в хорошем состоянии, но треснули – например, под воздействием обильного снегопада – лучшим вариантом усиления и восстановления их функциональности будет установка подпорок по обе стороны от перелома. Разумеется, если речь идет о чердаке и прочих подсобных помещениях. Впрочем, балка, снабженная дополнительной опорой, вполне может вписаться и в жилое помещение, если будет оформлена дизайнерски. Опору можно установить как деревянную, так и металлическую.
До и после реконструкции

Порядок работ по усилению можно свести к следующим пунктам.

• Сведение концов поврежденной балки. Потребуется аналог домкрата, который позволит соединить осколки. Или слаженная и неторопливая работа бригады из трех-четырех человек.
• Крепление разлома. Можно воспользоваться любым вариантом протезов и накладок: до установки опор они расколотую часть удержат.
• Расчет места установки опоры. Вполне вероятно, им станет места раскола. Но может статься, что опор понадобится две, в тех местах, где на деревянную балку приходится максимум нагрузки. Это особенно вероятно, если балка имеет большое сечение.

Остальное – дело техники. Единственное, что потребуется от ремонтера – четко выверить перпендикулярность опоры, иначе усиление перекрытия точно не удастся.