Способы устранения деформаций монолитных перекрытий

Способы усиления железобетонных плит перекрытия

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

Усиление плиты перекрытия – для чего необходимо

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

Подготовительные мероприятия

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

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

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

Какие способы применяются для укрепления

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

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

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

Пустотных

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

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

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

Монолитных

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

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

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

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

Ребристых

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

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

П-образных

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

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

Как выявить уязвимость плиты

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

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

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

Если анализ показал снижение характеристики, то дальнейшие действия:

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

Ремонт железобетонной плиты

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

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

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

Технология использования плит из фиброцемента

Как рассчитать допустимую нагрузку на плиту перекрытия

Технология монолитного перекрытия — как сделать своими руками

Какие перекрытия лучше выбрать для дома из газобетона

Источник

Варианты и технология усиления перекрытий — плит, из дерева и других

Плитам перекрытия, как и всем предметам, изготовленным руками человека, свойственно под влиянием времени и эксплуатации – стареть, изнашиваться, терять свои изначальные качества.

Эстетическое несовершенство легко исправить, забетонировать трещины. Когда присутствуют глубокие внутренние разрушения, косметической отделкой тут не обойтись, это чревато опасным переломом изделия.

Нужно комплексное обследование, заключение строительных экспертов. Специалисты решат, что делать с перекрытием. К примеру, плиту нужно срочно заменить или достаточно провести грамотное усиление. Тогда конструкция еще послужит, не причинив зданию и его обитателям вреда.

Что означает понятие?

Строения перекрывают, чтобы людям было удобно и безопасно передвигаться на этаже, размещать там мебель, оборудование. Загрузка помещений не должна угрожать жизнедеятельности людей. Пол под ногами может обвалиться, не выдержав нагрузки.

Поэтому плиты периодически проверяют и особенно в тот момент, когда на поверхностях появляются первые признаки неблагополучия:

1. Вначале нитевидные, а затем глубокие разрывы отделки.
2. Штукатурка начинает отпадать, бетонное тело пересекает трещина.
3. Видна сломанная, ржавая арматура.
4. Появились сколы на стяжке пола или потолочной отделке.
5. Образовались пятна.

Чтобы исключить обвал конструктивных элементов, перекрытие подвергают усилению, ставят подпорки, которые временно не дадут обрушиться плите.

Строители укрепляют перекрытия при проведении в здании:

• реконструкционных работ;
• планового ремонта;
• строительства еще одного этажа;
• осмотра, после чего выявлены разрушения.

Причин много, от чего выходят из строя перекрытия. Большая загруженность этажа сверх несущей способности плит, плохая гидро и пароизоляция. Когда влага поступает в арматуру, железо начинает ржаветь и «рвать» бетон.

Снижение качественных характеристик, потеря надежности, прочности – опасно. Поэтому, как железобетонные, так и перекрытия из других материалов требуют установки крепких стоек.

Какие существуют способы?

Панели укладывают для разделения помещений между этажами, отделения комнат от чердаков и подвалов, а производят из стройматериалов:

Застройщику нужно знать из чего изготовлено перекрытие, чтобы выбрать наиболее эффективный способ усиления конструкции. Основываясь на план предстоящих работ, где описан весь перечень необходимых действий в соответствии с состоянием сооружения.

• удаляют поврежденные, разрушенные части, заменяют новыми фрагментами – бетонируют ЖБИ или ставят другие балки;
• восстанавливают несущую способность плит наращиванием их толщины и покрытий;
• увеличивают сечение стальных прутов сваркой из дополнительного металла;
• укрепляют арматуру, добавляя стержни, проволоку в каркас;
• устанавливают опоры под перекрытия.

Выбор метода усиления зависит от объема реконструкционных работ и типа перекрытия.

Но в любом случае от укрепления плит есть существенные плюсы:

1. Защита людей от опасных для жизни разрушений.
2. Восстанавливаются несущие способности, после ремонтных работ можно уверенно передвигаться, расставлять оборудование, в соответствии с допустимыми нагрузками.
3. Убираются гнилые деревянные балки, вместо них монтируют целые и надежные.
4. Из железобетона убирают источник коррозии, тогда арматурная сетка, металлические прутья не будут разрушать бетонную основу.
5. Ликвидируют слабые места, чем повышают технические характеристики конструктива с полной заменой старого перекрытия или частичного восстановления.

Ремонтные работы, а усиление конструктивных элементов принадлежит к данному характеру действий, сопровождают минусы или не совсем приятные моменты:

1. Необходимость привлечения спецтехники, если усиление перекрытий выполняют в помещении производственного цеха.
2. Укрепление, как временное мероприятие, часто требует более практичного решения, замены балки или ЖБ панели, а это дорогостоящая операция.
3. Большие трудозатраты, так как легкой работу нельзя назвать с разбором потолков, напольного сооружения, которые потребуют финансовых расходов на восстановительные работы.
4. Придется делать расчеты по восстановлению узлов конструкции, которые способны выполнить специалисты, чем больше перекрытий, тем сложнее работа.
5. Усиление проводится в части здания, нужно исследовать состояние и других конструкций, на которое осуществляется опирание.
6. Предстоит многие моменты предусмотреть, к примеру, усиление на нижнем этаже, чтобы провести перераспределение нагрузок.

Чтобы сократить трудности от укрепления напольных и потолочных поверхностей, нужно привлечь на помощь профессионалов.

Монтажники владеют технологией усиления плит, смогут оценить ситуацию. Мастера выберут правильный способ, будут ориентироваться на характер разрушений и конструктивные особенности горизонтального несущего строительного элемента.

Подготовительные действия до начала работ

Специалисты не начнут работы пока не оценят реальное состояние поверхностей, насколько сохранилась их несущая способность.

В подготовительный процесс перед усилением сооружения входит:

• осмотр строения;
• определение повреждений по геометрическим размерам;
• проверка состояния армирования;
• обнаружение очагов дефектов.

С помощью инструментов специалист:

1. Определяет запас прочности с величиной прогиба площади.
2. Измеряет величину трещин, толщину стяжки и поверхностной отделки.
3. Устанавливает размер арматурного сечения.

Общий порядок действий состоит из мероприятий:

• установки способа для усиления несущей поверхности;
• составления перечня объема работ;
• разработки проекта с технической документацией;
• проведения расчетов;
• закупки стройматериалов по смете.

Неисправная панель, перекрывающая проем между стенами, является реальным источником опасности, а неправильно проведенная реконструкция или косметический ремонт приведет к беде из-за обрушения.

Расчеты

Перекрывают проемы между стенами конструктивными элементами из разных материалов. На примере многопустотной плиты выполнен расчет усиления подобного перекрытия. Исходные данные можно узнать из чертежей:

Рис.1 Вид многопустотной плиты

Рис.2 Сечение перекрытия

Параметры ЖБИ до усиления:

• размеры по плану 1.6 х 5.1 (м.);
• тяжелый бетон кл. В₁₅ с R_b.ad=8,5 Мпа и E_b=2.4×10 4 Мпа;
• защитный слой толщиной 20 (мм.);
• диаметр арматуры 10 мм. кл. А 400, где R_ad=355Мпа параметр А₅= 5.50 см 2 .

Для расчета выполняют последовательно действия. Определяют уровень изгибающего момента (ИМ) и поперечной силы (ПС) панели до усиления и после:

Узнают параметры ИМ и ПС до ремонтных работ:

g – расчетные равномерно распределенные грузы на панель до усиления кН/м, g_tot – расчетная нагрузка после ремонтных работ.

Расчитывают показатель высоты сжатого бетона:

Определяются с относительной высотой в зоне сжатого бетона:

Работают с формулой для расчета несущей способности конструкции до усиления:

Исполняют определение изгибающего момента, действующего на элементы затяжки:

Ведут поиск рабочей высоты сечения, учитывают затяжки –h₀ должен быть больше на 100 мм.

Выполняют определение коэффициента А₀:

Проверяют условия – ξ ≤ ξ_R; 0,363 ≤ 0,53:

Расчитывают поперечное сечение, размер площади:

Проводят определение несущих способностей сечений наклонный элементов:

Осуществляют нахождение площади отгибов при их угле 45 0 :

Усиление подбирается с учетом сортамента: 2Ø4 А400 Аs= 0.25 см 2 . Для выяснения размеров по максимальному расстоянию от точки опирания до места, где требуется усиление применяют формулу и выполняют расчет:

Армирование плит перекрытия выполняют следующими расчетами:

Какие материалы потребуются?

Для выполнения работ с усилением и восстановлением перекрытий, используют бетон, металл для армирования, если стройматериалы отвечают нормативным требованиям и ГОСТам 26633, 5782, 10922 и СП 28.13330. В качестве арматуры применяют А400, А800, В500. Сталь при производстве идет С38/23, марка ВСт – Гпс.

Из арматурной стали класса А240, А400 применяют крепежные элементы в виде:

Используемый бетон для укрепления конструкций, производят в соответствии с ГОСТ 7473, ГОСТ 5802. При этом бетон для усиления должен быть выше по классу, чем раствор для усиливаемого перекрытия. Гнезда, борозды, отверстия необходимо заделывать смесью классом В15. Для армирования выбирать проволоку диаметром 0.5 мм.

Металлические балки защищают от ржавчины по требованиям СП 28.13330. Укладывают двутавровый профиль с шагом 1.5 м. Применяют профильный металлопрокат сечением 8 – 24 (см). В качестве материала и как метод усиления, используют шарнирно-стержневые цепи, где делают узлы, устанавливают подвески, снизу выполняют соединение. При натяжении цепи происходит затягивание подвесок.

Сравнительно недавно в России стали применять углеволокно. Наклеивают на проблемную поверхность высокопрочный материал, он на себя принимает усилия, отчего повышается несущая способность конструкции.

Для балок место усиления выбирают в приопорной зоне, здесь действует поперечная сила, поэтому устанавливают хомуты, они больше похожи на наклейки. В особых случаях, необходимо применение ламелей и лент, при условии, что не ставили углеродные сетки.

Необходимые расходники и инструменты

Сбор расходных материалов и набор инструментария зависит от типа перекрытия и технологических особенностей усиления.

Чтобы восстановить деревянную конструкцию, понадобится покупка:

1. Досок и балок не тоньше 4 мм.
2. Рубероида для гидроизоляции.
3. Крепежных элементов с саморезами, гвоздями.
4. Профильной отвертки с молотком.
5. Антисептика.

Для усиления плит Кейна будет необходима:

• арматурная проволока или сетка;
• хомуты, полосы стали;
• аппарат для смешивания раствора;
• электросварка;
• отбойный молоток с ломом.

Железобетонную основу усиливают с расходниками и инструментами:

• электрическим перфоратором;
• металлопрофилем;
• древесиной для опалубки;
• компонентами для бетона.

Строители стараются до начала работ собрать необходимые приборы, оборудование, инструменты, чтобы не было причин отвлекаться.

Как усилить?

От правильной подготовки зависит завершающий результат по укреплению перекрытий, поэтому застройщик выполняет:

1. Визуальную оценку объекта для выявления дефектов и потери прочности.
2. Разработку проекта усиления с комплексом расчетов.
3. Сбор инструментов.
4. Покупку стройматериалов.

Для выбора оптимального способа укрепления перекрытия понадобятся данные:

• результатов обследования;
• из проектной документации на строительство;
• по срокам эксплуатации;
• об нагрузках;
• о составе бетона, арматуры;
• о причинах, вызвавших деформацию;
• гидрогеологических сведений.

По окончанию подготовительного этапа переходят к следующим:

1. Штукатурным работам в местах ремонта и реставрации отдельных участков.
2. Изоляции арматуры, удалению поверженных коррозией стальных деталей, заменой новыми.
3. Бетонным инъекциям, если нужно реставрировать разрушенный бетон.
4. Торкретированию, когда раствор поступает под давлением, бетон приобретает прочность, этот метод применяют совместно с другими.
5. Укреплению цоколя.
6. Усилению ЖБИ карбоновым волокном или аналогичным материалом.
7. Модификации конструктива полностью или частично.
8. Установке распорок, консолей.

Существует много технологий и разных связанных процессов по укреплению перекрытий. Все методы объединяют общие правила, которые необходимо соблюдать.

Сюда входит:

• тщательная подготовка поверхностей к реконструкции;
• установка арматуры;
• нанесение отметок на грани бетонного покрытия;
• разборка, чистка железных элементов от ржавчины;
• перевязка внешних стержней с внутренними;
• заделка трещин.

Каждое перекрытие разрушается по-своему, важно установить причины и очаги негативного влияния на конструкцию.

Деревянные

Этапы усиления:

1. Заменяют поврежденные брусья, демонтируют прогнившие балки.
2. Увеличивают количество опор дополнительными элементами с небольшим интервалом, чем повышают несущую способность.
3. Усиливают деревянные балки на опасных участках накладками из досок, ставят пласты из металла на противоположных сторонах и полностью по длине бруса.
4. Дерево и стальные детали обрабатывают защитными от разрушений веществами.
5. Изолируют рубероидом деревянные элементы в местах соединения со стеной.

По окончанию работ крепят детали потолка и напольного покрытия с брусьями.

Железобетонные монолитные плиты

Изделия из цельного железобетона массивные, для их реставрации необходим предварительный расчет, чтобы полностью восстановить несущую способность на дополнительные и текущие нагрузки.

Порядок действий:

• убирают разрушенную отделку, чтобы добраться и оценить состояние сердцевины;
• ликвидируют арматурную сетку, поверженную коррозией и рыхлый бетон;
• укладывают новую арматуру, перевязывают;
• бетонируют.

Размеры ячеек в арматурной сетке выбирают 150 х 150 с проволокой сечением в пределах 14 мм. Для заливки бетона строят опалубку или используют торкрет пушку.

Ребристые конструкции

Для усиления ребристых панелей применяют технологию:

1. Укладывают уголки или металлические планки вдоль ребер.
2. К выпуклой стороне прижимают доску для сооружения опалубки.
3. Внизу делают стальное усиление с анкером.
4. Лоток заливают раствором, уплотняют.

Дополнительные мероприятия содержат:

• удаление бетонных кусков из ребер;
• очистку пространства для обеспечения доступа к арматурному каркасу;
• усиление решетки стержнями;
• покрытие арматуры антикоррозийным веществом;
• заделку трещин;
• бетонирование.

В ходе технологического процесса по усилению допускается увеличение ребер, заливку делают с опалубкой.

Пустотные плиты

Для усиления пустотелых конструкций на практике применяют разные методы, соблюдая общий порядок:

1. Наносят на поверхность плиты вспомогательный слой бетонной смеси, усиленный арматурой.
2. Укрепляют нижнюю строну ЖБИ бетонированием и армированием.
3. Заделывают дефектные места, заливают полости бетоном.
4. Скрепляют участки соприкосновения.

Каким бы ни был сложным ремонт он начинается с оценки разрушений, визуального определения дефектов.

Возможные сложности и ошибки в процессе

Отсутствие положительного результата в усилении перекрытий происходит от трудности строительных работ:

• недостаточной механизации;
• выполнения операций в стесненном положении из-за ограниченного пространства;
• большого масштаба подготовительных мероприятий, которые характеризуются как трудоемкие.

Нужно пробивать гнезда, штробы, борозды в целой панели, чтобы добраться до испорченного участка ржавчиной.

Грубой ошибкой будет, если усиление перекрытий выполнялось:

• с нарушением технологий строительства, так как правила и стандарты разрабатываются, чтобы избежать несчастных случаев;
• некачественными стройматериалами;
• с резким повышением нагрузок.

Усиление должно происходить с установкой опор, используя подходящий способ для нового армирования и бетонирования.

Заключение

Когда планируют усилить перекрытия, все равно сверху или снизу, предварительно следует сделать анализ состояния конструкции и провести расчеты величин действующих нагрузок.

Если груз превышен, необходимо правильно выбрать сортамент материалов усиления. А чтобы не заниматься изучением технологических процессов, нужно доверить расчеты, проведение работ специалистам.

Источник