Способы усиления перекрытий

Что такое перекрытие — это горизонтальная внутренняя конструкция здания, которая носит несущие функции, обеспечивает прочность и надежность объекта. Следовательно, основной целью усиления перекрытий является увеличение прочности и допустимых нагрузок этой конструкции. Различные способы усиления перекрытий, как и других конструкций, применяются при реконструкциях, перепланировках, переустройстве и капитальном ремонте зданий.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Рекомендации распространяются на проектирование монолитных железобетонных перекрытий и покрытий с применением стального профилированного настила (СПН) в качестве несъемной опалубки и внешней арматуры плиты.

1.2. При проектировании конструкций с СПН необходимо соблюдать требования СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» и настоящих Рекомендаций.

1.3. Монолитные железобетонные перекрытия со стальным профилированным настилом рекомендуется применять при возведении многоэтажных производственных и общественных зданий в широком диапазоне нагрузок при нестандартных шагах и пролетах конструкций, большом числе проемов и отверстий, при реконструкции зданий и устройстве рабочих площадок, а также при строительстве зданий в районах, недостаточно обеспеченных сборным железобетоном.

Не допускается использовать стальной профилированный настил в качестве внешней арматуры железобетонной плиты при повышенной влажности и химической агрессии среды, а также при динамических воздействиях с коэффициентом асимметрии цикла ρ<0,7.

Восстановление защитного слоя бетона … Ремонт бетона Ремонт бетона Лопнула плита перекрытия что делать?

1.4. Огнестойкость однопролетных плит перекрытий с открытой снизу внешней арматурой в виде стального профилированного настила составляет 30 мин, многопролетных неразрезных плит перекрытия при расположении верхней арматуры по всей длине пролета 45 мин и выше.

1.5. Монолитные перекрытия можно проектировать в зданиях с категорией производств А, Б, В при наличии спринклерных установок пожаротушения, а также при устройстве несгораемых подвесных потолков или огнезащитных покрытий поверхности СПН. В зданиях с категорией производств Г, Д, Е монолитные перекрытия по профилированному настилу допускается применять без устройства защиты и спринклерных установок.

1.6. Огнезащитное покрытие наносят в соответствии с требованиями «Руководства по нанесению огнезащитного вспучивающегося покрытия ВПМ-2» (М.: ВНИИПО МВД СССР, 1977).

1.7. Стальной профилированный настил, используемый в качестве арматуры железобетонной плиты, должен быть оцинкованным или иметь другое покрытие, обеспечивающее его коррозионную стойкость.

Формула изобретения

1. Способ восстановления панелей перекрытия здания, включающий визуально-инструментальное обследование, проведение поверочных расчетов, оценку состояния поврежденных многопустотных железобетонных панелей, установку страховочных опор для сильно поврежденных панелей, пробивание дыр в пустотные каналы в верхних полках панелей, введение в пустотные каналы арматурных изделий и бетона усиления, отличающийся тем, что сначала изготовляют арматурные изделия усиления в виде плоских составных каркасов с хомутами на приопорной части или в виде плоских каркасов-сеток, затем прорезают в средней части нижних полок поврежденных железобетонных панелей щели вдоль оси симметрии пустотных каналов длиной не менее длины монтажного стержня каркаса, шириной не менее ширины сечения арматурного каркаса, пробивают отверстия в пустотные каналы на опорных участках в верхних полках панелей (с шагом 1,5÷2 м), затем устанавливают через прорезанные щели составные арматурные каркасы или каркасы-сетки в пустотные каналы и бетонируют их, вводя бетон усиления в пустотные каналы через отверстия в верхних полках восстанавливаемых панелей перекрытия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что арматурное изделие в виде составного плоского арматурного каркаса-сетки выполняют с одинарным расположением арматурных стержней, с приваркой лапок поперечных стержней дуговой сваркой, с удлиненными стержнями рабочей арматуры, с изгибом лапок рабочих стержней на 45°.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что арматурное изделие в виде спаренных плоских составных каркасов с хомутами на приопорной части выполняют с приваркой лапок поперечных стержней дуговой сваркой с удлиненными стержнями рабочей арматуры.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что продольный рабочий стержень составного каркаса-сетки режут длиной, равной сумме половины длины пустотного канала панели и длины перепуска стержня рабочей арматуры, то есть:

Lст=0,5·L пан+lн,min, мм,

где L ст, Lпан — соответственно длина рабочего стержня каркаса-сетки и длина пустотного канала панели, мм;

lн,min=40·dmax — длина перепуска (нахлестки) рабочих стержней, мм;

d max — номинальной диаметр рабочего стержня, мм.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что щель, располагаемая в средней части нижней полки панели, через которую вводят в пустотный канал плоские составные каркасы-сетки, вырезают длиной, равной:

Читайте также:  Делаем деревянные перекрытия в собственном доме

lщели=lмонт+z 1, мм,

где lщели; l монт — соответственно длина щели и длина монтажного стержня арматурного каркаса, мм;

z1 — величина зазора, равная (40±10)мм.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что щель в нижней полке панели для ввода плоского составного каркаса-сетки в пустотный канал вырезают шириной, равной:

bщели=2·(d1 +d2)+z2,

где bщели — ширина щели, мм;

d 1 и d2 — соответственно диаметр продольного и поперечного стержня, мм;

z2 — величина зазора, равная (5±2)мм.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что плоский каркас изготовляют шириной, которую принимают в зависимости от высоты или диаметра пустотного канала панели, то есть:

В=Д-2·(С1+2), мм,

где В — ширина каркаса по осям крайних продольных стержней, мм;

C1 — расстояние от оси продольных стержней каркаса до конца поперечных стержней, но не менее 10 мм;

Д — высота (диаметр) пустотного канала панели, мм.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что отверстия на концевых участках верхней полки панели для заполнения бетоном ее пустотного канала прорезают размерами, принимаемыми из условия заливки и вибрирования бетона усиления, например, b0 ×l0=40×160 мм;

здесь b 0 и l0 — соответственно ширина и длина отверстия, мм.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что к продольным стержням рабочей арматуры составных каркасов прикрепляют по расчету дополнительный стержень на всю длину щели, прорезаемой в нижней полке панели.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зоне действия максимального изгибающего момента устанавливают продольные стержни дополнительной арматуры с перепуском в опасном сечении панели для ее усиления по эпюре арматуры.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве бетона замоноличивания дополнительных каркасов в пустотных каналах панели заливают легкий конструктивный бетон, например керамзитобетон.

Укрепление монолитных ЖБ плит

Усиление монолитной плиты перекрытия осложняется отсутствием полостей, которые можно было использовать для армирования. Поэтому единственным доступным способом остается нанесение дополнительного слоя на уложенную поверхность. Важно соблюдать правила:

  • перед началом необходимы точные данные планируемого увеличения веса конструкции. Это требуется для расчета повышения нагрузки на несущие стены. В ряде случаев усиление монолитного перекрытия невозможно;
  • армирование должно производиться на всей поверхности, а не частями. Иначе возникает опасность обвала;
  • усиление плит перекрытий производится торкретированием — нанесением тонкого слоя бетона под давлением специальной пушкой.

После произведенных работ потребуется дополнительное косметическое вмешательство, так как поверхность нового слоя не будет гладкой из-за металлических ячеек внутри. Но созданное укрепление благодаря технологии нанесения будет иметь хорошее сцепление, что гарантирует качественный результат.

Конструкция Клейна

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

Этот вид железобетонных конструкций встречается редко, но в свое время они были довольно популярны, и на сегодняшний день есть энтузиасты, которые хотят вернуть их в арсенал застройщиков. Перекрытие Клейна делается из двутавровых балок высотой 80-240 мм, которые уложены с шагом 100-160 см. Плиту опирают на нижние полки лога. Эта плита должна быть сложена из керамического кирпича и армирована стальными полосами, сечение которых составляет 2 х 20 мм либо прутьями из стали диаметром 6-8 мм. Несущую способность монолитного перекрытия из кирпича возможно усиливать методом укрепления двутавровых балок из стали или методом укрепления кирпичного заполнения.

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.

Усиление железобетонных плит получают путем исполнения поверх кирпича бетонной плиты, толщина которой должна быть не меньше 3 см, либо использования составляющих железобетонных часторебристых конструкций там, где раньше демонтировалось заполнение из кирпичей.

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

Общие сведения

Такие участники нуждаются в капитальном ремонте, а именно в усиление железобетонных конструкций.

Необходимо помнить, что речь идет о важных и ответственных строительных операциях, для которых важно наличие определенных навыков проектирования и обладание довольно высокой квалификацией для верного расчета всего процесса. В перечень данных мероприятий по укреплению железобетонной конструкции могут добавлять некоторые операции. К ним относятся ликвидация неисправностей и брака с помощью инъектирования либо склеивания отдельных элементов. В общем, все, что необходимо для реконструкции целостности строения.

Операции, связанные с усилением железобетонного изделия причисляют к процессам повышенной сложности, поэтому их принято считать более серьезными, нежели простые монтажные работы. Это объясняется тем, что при восстановлении плит либо перекрытий человек не имеет возможности учесть все нюансы работы, ведь исходное положение не совсем ясно и точно. Тем более, процесс напрямую связан со старыми строениями и потребитель не знает положения внутренних элементов, перекрытий, арматурного каркаса, реального распределения давления и многих других необходимых нюансов.

Более того, подобная операция весьма опасна и нуждается в четком следовании инструкциям техники безопасности и большого количества страховочных мероприятий. Необходимо учесть специфические условия монтажа, во время которых функционировать необходимо в ограниченном пространстве, без возможности остановить работу, со стесненным доступом инструментов и многими другими обязательными сложностями. Все это указывает на некоторые ограничения и обязывает особенно тщательно подбирать работников для строительства.

Важно знать, что зачастую многие процессы требуют быстрого выполнения и не допускают отсрочек. Все это также делает работу весьма непростой и обязывает четко и тщательно планировать технологии, методики и график строительства. Беря во внимание все указанные трудности и тонкости, немудрено, что такие процессы регулируются специальными госслужбами и высококвалифицированными специалистами. Созданные проекты требуется согласовывать во многих инстанциях, и что немаловажно, они должны быть максимально правильно оформлены.

Особенности демонтажа разных видов перекрытий

Демонтаж плит перекрытия существующего здания – один из наиболее сложных видов демонтажных работ. При их проведении специалистам приходится сталкиваться с разными видами конструкций, каждая из которых требует соблюдения определенных норм и правил.

Прежде чем начинать демонтирующие работы необходимо обследовать особенности сооружения и в частности плит перекрытия, оценить степень физического износа, подобрать эффективный и безопасный способ демонтажа. Всю эту информацию и порядок демонтажных работ содержит в себе технологическая карта.

Деревянные перекрытия

Такие конструкции могут быть выполнены по деревянным или металлическим балкам. В первом случае работы проводятся в следующем порядке:

  • удаляется засыпка;
  • демонтируются подборы;
  • разбирается подшивка потолка и балки.

Пригодные для дальнейшей эксплуатации балки также подлежат разборке. Вначале под них проводятся временные опоры, после этого расширяются гнезда и отгибаются анкера для освобождения концов балок. Далее балки изымаются сквозь межэтажные или оконные проемы.

Выполненные по металлическим балкам перекрытия демонтируют в таком же порядке, как в случае с деревянными балками.

Бетонные и кирпичные перекрытия

Выполненные из кирпичных и бетонных сводов перекрытия демонтируются в следующей последовательности:

  • устранение засыпки;
  • демонтаж основания;
  • изъятие балок.

Разборка сводов может выполняться по продольной или поперечной схеме. Продольная схема подразумевает установку распорок по длине балок. Это могут быть распорки из бревен или бруса с диаметром 140-180 миллиметров, установленные на расстоянии 2-3 м друг от друга.

Демонтаж по поперечной схеме предусматривает установку распорок с периодичностью 1,5-2 м. Временные фиксаторы в этом случае не нужны, для передвижения специалистов обустраиваются специальные мостики для ходьбы.

В обеих случаях важно правильно расположить распорки, поскольку от этого зависит насколько эффективным и безопасным будет демонтаж ж/б плит или кирпичных перекрытий.

Пустотные плиты перекрытия

Особыми техническими сложностями не отличается демонтаж пустотных плит перекрытия, технология подразумевает выполнение следующих действий:

  • очистка поверхности плит от мусора;
  • строповочные петли приподнять;
  • аккуратно разрезать места, в которых плиты приварены к закладным и конструкция готова к снятию.

После подготовки и разреза плита переносится на предварительно подготовленное место таким образом, чтобы сохранить ее характеристики с целью дальнейшей эксплуатации.

Ребристые перекрытия

Прежде чем проводить демонтаж ребристой плиты перекрытия необходимо тщательно изучить схему расположения рабочей арматуры, направление рабочего пролета, размещение второстепенных и главных балок.

Вначале снятию подлежат плиты и только после этого можно демонтировать балки. Такая последовательность строго регламентирована и нарушать ее запрещается, поскольку любые неточности могут спровоцировать обрушение конструкции.

Монолитные перекрытия

Демонтаж железобетонных перекрытий монолитного типа выполняются в таком же порядке, как и в случае с бетонными плитами: определяется направление армирующих прутьев, вдоль стержней перекрытие сбивается полосами 30-40 см шириной, после разбивки основания демонтируются балки.

Усиление плит

В случае если мощность достаточно большая, приходится разбирать часть существующего монолитного перекрытия, а после выполнить новое. Конструктор делает проект усиления бетонных конструкций в зависимости от планируемой мощности на перекрытие. Стальные балки выступают несущими компонентами новой конструкции. Размер, количество и сечение находятся в зависимости от величины нагрузки. Между балками возможно запроектировать плиту Клейна (наполнение из кирпича, которое армировано стержнями, а они уж опираются на полки) или железобетонную плиту.

Согласование усиления перекрытий – обязательное или добровольное?

Так как перекрытия относятся к основным несущим конструкциям здания, любые виды работ на них требуют согласований. Это касается даже случаев, когда непосредственно на перекрытиях не ведутся строительные работы, однако воздействия и повышенные нагрузки на них можно устранить только усилением. Согласования обязательны в следующих случаях:

  • если усиление перекрытий предусматривает проект реконструкции жилого или нежилого здания – проект проходит экспертизу, после чего оформляется разрешение на строительство;
  • если проводится перепланировка или переустройство помещений в МКД – при проектировании нужно оформить технические заключение о состоянии несущих конструкций, а работы можно выполнять после согласований в МосЖилИнспекции.
Читайте также:  Бетонная стяжка по деревянному полу своими руками

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.

Порядок проведения работ по усилению плит с помощью углепластика

Работы по восстановлению несущей способности плит перекрытий проводятся специализированными строительно-ремонтными организациями, которые имеют возможность производить технические расчеты и специалистов по созданию проектов усиления.

Основные этапы работ:

  • Анализ причин повреждений и состояния плит перекрытия. Составление схемы повреждений.
  • Разработка проекта ремонта и усиления. Проект содержит расчет по методу конечных элементов с применением специального ПО, которое моделирует ситуацию до и после ремонтных работ. На основании модели выбирается количество слоев, схема укладки (могут понадобиться поперечные слои углепластика) и тип углепластика (ширина, плотность, одно или двунаправленность нитей углеволокон в ткани).
  • Составление и согласование проекта усиления с отделениями Госстроя и владельцем проекта здания.
  • Составление сметы и графика выполнения работ.
  • Удаление однослойного пола или покрытия.
  • Разгрузка плиты с помощью домкратов.
  • Подготовка поверхности под укладку полотна или ленты. При необходимости удаляется поврежденный слой, проводится разделка, очистка рабочей зоны от грязи, пыли и ржавчины. Укладка ремонтного слоя из композиций с высокой скоростью «схватывания» для уменьшения сроков выполнения работ. При серьезных повреждениях используют армирующую сетку из углеволокна (напр., CarbonWrap Grid 300/1200).
  • Укладка слоев углепластика на подготовленную обеспыленную и загрунтованную поверхность по утвержденной схеме и последовательности. В промышленных и коммерческих зданиях с большой площадью перекрытий используются монолитные плиты с ригелем. Ригель ремонтируют и укладывают на него усиливающую углеволоконную ленту со стороны ригеля с заходом на поверхность плиты.
  • При необходимости делают косметический ремонт или восстанавливают покрытие пола.
  • Сдача работы заказчику.

Работы по ремонту проводятся в сухом помещении при температуре поверхности не ниже +5° С и влажности не более 4%. Следующий слой укладывают через 2…3 часа в зависимости от условий полимеризации эпоксидного клея. При повышенной влажности помещение следует просушить.

Достоинства усиления перекрытий монолитного или пустотного исполнения:

  • Работы по укладке полотна, ленты или ламината не требуют дополнительных конструкций или специальной техники. Большинство работ производится со строительных лесов.
  • Короткие сроки выполнения работ. Оклеивание можно проводить через 6…12 часов после проведения ремонтных работ, т.е. набора 60…70% прочности ремонтной смеси на основе эпоксидной смолы.
  • Толщина усиливающего слоя влияет на толщину плиты незначительно. При выполнении усиления со стороны пола или потолка отделочные работы решают вопросы неровности. Сроки выполнения работ составляют 2…5 рабочих дней.
  • Стоимость усиления с помощью углеволокна, в пересчете на кв. метр, с учетом затрат на материалы и оплату рабочих получается ниже, чем традиционные способы усиления.

Усиление бетонных монолитных и пустотных плит перекрытий с помощью композиционных материалов на основе углеволокна и эпоксидных компаундов имеет значительные перспективы, но сдерживается отсутствием нормативных документов на методику расчета прочности и материалы.

Правила, обязательные к соблюдению

Есть три основных требования к проведению ремонта железобетонных изделий. Главное из них — ремонтный состав должен быть идентичным, или по крайней мере совместимым с тем, который использовался при сооружении конкретной части бетонной конструкции. С полимерными материалами особых проблем в плане совместимости нет, однако смеси на цементном связующем следует выбирать тщательно, учитывая тип и марку цемента, род и фракцию наполнителя, водоцементное отношение и наличие присадок. Если область ремонта окажется неоднородной, из-за разницы физических свойств свежий состав быстро отколется от поверхности.

Второе правило — соблюдать температурный режим. Проведение ремонтных работ запрещается, если в локальной зоне температура превышает 10 °С или ниже +5 °С. Кроме того, существуют требования к конструкциям, испытывающим повышенное влияние температурного расширения — каркасам зданий, опорам, балкам перекрытия, ж/б изделиям, эксплуатирующимся под прямыми солнечными лучами. Их средняя температура в момент ремонта не должна превышать 20 °С.

Правило третье: в момент ремонта бетон не должен быть насыщен водой. Допускается лишь смачивание поверхности и промывка трещин перед внесением ремсостава, однако при этом следует дождаться полного впитывания влаги. Если высушить бетонную конструкцию не представляется возможным, следует добавить в ремонтную смесь модификатор, обеспечивающий адгезию к сырому бетону.