Способы усиления плит перекрытий

Подготовка к работам по усилению перекрытий

Чтобы выполнить работы по усилению монолитных плит перекрытия и сборных железобетонных конструкций качественно и с обеспечением безопасности работников, необходимо провести ряд подготовительных мероприятий:

1. Укрепление перекрытий. Под ремонтируемую конструкцию подводят временные поддерживающие балки на опорах из металлических труб, брусьев или бревен сечением от 150 мм.
2. Разгрузка. Пол верхнего этажа освобождают от мебели и техники.
3. Демонтаж отделки. С перекрытия полностью демонтируют подвесные потолки, снимают напольные покрытия, удаляют стяжку, очищают от штукатурки, побелки.
4. Очистка. С поверхности плит снимают рыхлый и отслаивающийся бетон. Обнаженную арматуру очищают от коррозии, используя ручной или электроинструмент, после чего обрабатывают преобразователем ржавчины.

Усиление монолитных и пустотных плит

Монолитное перекрытие представляет собой неразборную горизонтальную систему в виде монолитной плиты разной формы и конструкции.

Основные функции монолитных перекрытий: обеспечение стойкости строения к вертикальным нагрузкам от всего, что находится в помещении; формирование жесткости сооружения за счет горизонтальной увязки опорных стен; зонирование или ограничение помещений по высоте путем формирования видимой прочной границы по вертикали

Пустотные плиты – это прямоугольные железобетонные панели правильной формы с продольными каналами, параллельно которым проложена арматура (стальные канаты).

Отверстия бывают разной конфигурации: цилиндрические, грушевидные, прямоугольные. Их конструкция намного легче полнотелых плит, но из-за этого показатель прочности и надежности не снижается.

На несущие свойства плиты не влияет количество пустот и их расположение.

Наоборот, наличие воздушных полостей в бетонном изделии повышает его тепло- и звукоизоляционные характеристики.

Область применения

Используются данные плиты с целью укрепления несущей способности согласно нормального сечения с учетом воздействия нагрузок статического или сейсмического характера. Сферами применения являются здания различного назначения, а именно общественного, культурного, промышленного или бытового.

Методы усиления перекрытий

1.    Нижнюю плоскость плиты перекрытия во всю длину продольного направления оклеивают с помощью цельных лент, изготовленных из композитного горизонтально направленного материала FibArm Tape.

При этом размер шага по ширине равен больше, чем высота плиты умноженная на 2. Расчет количества слоев производится, исходя из данных несущей способности. 2.

Что даёт усиление перекрытий углехолстом

«КомпозитПрофСтрой» проводит усиление плит углеволокном с соблюдением ГОСТов, СНиПов, предписаний ТБ. Метод применим для нижних и верхних этажей, позволяет решить такие проблемы:

• Допущенные застройщиком ошибки в прочностных расчётах. Слишком малые заложенные в проект нагрузки приводят к использованию неподходящих перекрытий. Армирование полимерным материалом усиливает конструкции, продляя срок их службы.
• Некорректно выполненные заливка, деформационные швы. Применение углеродных ламелей, полотен, сеток позволит предотвратить обрушение здания.
• Эксплуатационные нагрузки. В ходе долгого использования сооружение теряет исходные свойства. Восстановить заданную прочность без остановки производства поможет армирование железобетонных конструкций углепластиком.
• Реконструкция, изменение этажности, перенос производственных линий. Усиление перекрытий углеволокном увеличит прочность здания локально — там, куда будут приходиться наибольшие нагрузки.

оценку объекта

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.

Виды по способу опирания

Плита, размещаемая между этажами, является армированным железобетонным изделием с внутренними пустотами, которые нужны для снижения веса конструкции и ее давления на кирпичную кладку.

Их выполняют разных форм и размеров — от 1,5 до 12 м в длину (с шагом в 100 мм). Чаще всего в ширину плиты изготавливают по 22 см, но встречаются размеры от 16 до 33 см.

Особенности здания влияют на выбор ЖБИ для межэтажной укладки.

Учитывают следующие характеристики:

• сейсмические свойства региона строительства;
• действующие на здание и плиту нагрузки;
• параметры стен — толщину, высоту, материал изготовления;
• предназначение сооружения — промышленное, общественное, жилое.

Преимуществами использования готовых изделий можно считать:

• короткое время установки;
• низкую стоимость;
• надежность и долговечность в эксплуатации;
• простоту монтажа с помощью рабочих и автокрана;
• высокую шумоизоляцию за счет пустот.

У заводских плит перекрытия имеются свои недостатки:

• обязательное применение строительной техники;
• между ними остается расстояние;
• итоговая жесткость конструкции получается меньше по сравнению с монолитом.

Бетонные изделия растяжению сопротивляются хуже, чем сжатию. Последнему подвергается верхняя часть перекрытия, а нижняя — удлиняется. Для увеличения сопротивления вдоль плиты размещают арматуру. Поэтому изделие в продольном направлении может прогибаться вниз.

Порядок укладки межэтажных ЖБИ определяется проектом и рабочими чертежами и отличается количеством опорных узлов.

По двум сторонам

При таком варианте укладки плиты перекрытия опирание осуществляется на 2 несущие стены, находящиеся друг напротив друга. Изделие помещают на стены поперечной узкой стороной.

Этот способ распределения нагрузок наиболее экономичный и простой в монтаже. Применять его следует, когда прогиб не выходит за допустимые значения. Разрешенная нагрузка — до 800 кг/м³. Метод подойдет для ЖБИ с маркировкой 1ПК, 2ПК, ПК с круглыми пустотами.

По трем сторонам

Опирание плиты перекрытия на стены возможно по 3 сторонам. В этом случае 2 коротких и одна из длинных граней задвигаются на стеновые несущие элементы.

При этом варианте расположения гнется только свободная часть изделия. Продольный каркас вступает в работу, принимая напряжение растягивания не по всей длине, а лишь у висящего фрагмента.

Способ используется для монтажа в углах, в зданиях П-образной формы несущих конструкций. Плиты делают с усиленными торцами и приемлемой нагрузкой до 1600 кг/м³, обозначают ПКТ.

По четырем сторонам

Наиболее жесткие плиты с маркировкой ПКК выполняются со всеми армированными торцами. Они характеризуются увеличенной несущей способностью.

Они стоят дороже и применяются в сложных конструкциях, когда присутствует необходимость распределить достаточно высокие нагрузки. Такой вариант подойдет, если в дальнейшем планируется ставить дополнительные надстройки.

На стены плита укладывается всеми 4 сторонами. Для строительства малоэтажных объектов такие изделия использовать нерентабельно.

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.

Расчёт колонны с усилением

Новые исходные данные

Предположим, что по новым условиям, продольная сила, действующая на колонну, увеличится на 200 т, что явно больше допустимой величины, так что для рассматриваемой колонны потребуется спроектировать усиление. Выполнять усиление планируется путём устройства обоймы из прокатных уголков. Будем предполагать, что на момент устройства усиления, конструкция будет полностью разгружена, так что элементы усиления вступят в совместную работу с конструкцией колонны без дополнительных технических мероприятий. Это позволит воспользоваться возможностью ПК ЛИРА САПР по расчёту сталежелезобетонных сечений (сечения с жёсткой арматурой). Параметры жёсткости для расчёта колонны с обоймой, приведены на рисунке:

Параметры жёсткости сталежелезобетонного сеченияПараметры жёсткости сталежелезобетонного сечения

Для жёсткой арматуры (уголков) выбираем сталь С345, которую указываем в настройках типа армирования:

Параметры арматуры для сечения, усиленного обоймой из уголковПараметры арматуры для сечения, усиленного обоймой из уголков

Результаты проверки прочности сталежелезобетонного сечения представлены на рисунке:

Проверка прочности сечения колонны, усиленной обоймой из уголковПроверка прочности сечения колонны, усиленной обоймой из уголков

Приготовление компонентов

Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т. е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т. е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой, при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея. В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т. е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.

Строительные адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал. Помните, что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут, и он резко сокращается при повышении температуры выше 22 оС, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Собираемся усилить перекрытие из древесины – важные моменты

Необходимость ремонта перекрытий из древесины связана со следующими моментами:

• частичным или полным повреждением деревянных балок;
• разрушением других элементов деревянного перекрытия;
• уменьшением площади поперечного сечения несущих брусьев.

Необходимость усиления деревянных балок возникает чаще всего в связи с их разрушением или частичным повреждением

Для восстановления деревянной конструкции потребуются следующие материалы и инструменты:

• доски или балки с минимальной толщиной 4 см;
• листовой рубероид для гидроизоляционных работ;
• саморезы или гвозди для крепления накладок;
• молоток или профильная отвертка;
• состав для антисептической обработки.

Усиление перекрытий из древесины выполняется различными способами:

заменой поврежденных брусьев. Данный метод применяется при значительных повреждениях деревянных конструкций по всей их длине. Технология предусматривает демонтаж пришедших в негодность балок и установку новых брусьев из древесины или металла в имеющиеся на капитальных стенах гнезда. Процесс замены брусьев связан с локальным восстановлением перекрытия между ними. В процессе демонтажа поврежденных балок несложно сформировать часторебристую конструкцию, располагая элементы на равном расстоянии друг от друга; увеличением общего количества опорных брусьев. Для уменьшения величины нагрузки, действующей на горизонтально расположенную балку, следует между имеющимися брусьями установить дополнительные опорные элементы. Уменьшив интервал между ними, и увеличив количество брусьев, профессиональные строители обеспечивают повышение несущей способности деревянного перекрытия. Наряду с изменением количества опорных элементов целесообразно использовать балки увеличенного поперечного сечения, повышающие прочность конструкции; усилением деревянных брусьев перекрытия. Повышение прочности балок в опасных сечениях и поврежденных участках обеспечивается путем установки специальных накладок. В качестве накладок применяют бруски или доски толщиной от 4 см, а также металлические пластины, размещенные с противоположных сторон балки. Фиксация накладок осуществляется как на поврежденном участке, так и по всей длине брусьев

Важно обеспечить надежность крепления накладок, гарантирующих жесткость поврежденного участка. Замена деревянных балок, которая необходима только в том случае, если они подверглись повреждению по всей своей длине. Замена деревянных балок, которая необходима только в том случае, если они подверглись повреждению по всей своей длине

Замена деревянных балок, которая необходима только в том случае, если они подверглись повреждению по всей своей длине

При выполнении работ обратите внимание на следующие моменты:

• антисептическую обработку имеющихся и добавляемых деревянных элементов;
• изоляцию деревянных брусьев в местах контакта со стенами с помощью рубероида.

Как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба?

Основным элементом чердачных, межэтажных перекрытий и перекрытий погребов, во многих частных домах является деревянная балка. Срок службы перекрытий из дерева ограничен ввиду свойств древесины, особенно, если она была плохо обработана или подвергалась нагрузке и воздействию влаги.

В следствие таких факторов балка перестает справляться с возложенной на нее функцией (возможно провисание, прогиб, искривление) и потребуется усиление деревянных балок перекрытия.

Помимо повреждений и утраты несущей способности балок пола и потолка (лаг, прогонов), укрепление может быть продиктовано увеличением нагрузки на перекрытие.

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Основные типы и методы усиления деревянных перекрытий приведены в порядке увеличения трудозатрат и длительности на выполнение работ.

Тип усиления без изменения условий работы

Усиление деревянными накладками

Способ применяется в том случае, когда дерево повреждено. Накладки устанавливаются с двух сторон от балки из бруса (по бокам или сверху и снизу), максимально плотно к ней и скрепляются (затягиваются) насквозь болтом.

При этом важно обработать поврежденный участок и накладки противогрибковым раствором. В критическом случае, если участок поврежден сильно – его лучше удалить

Чтобы усилить балку нужно крепить накладку по всей ее длине

Чтобы усилить балку нужно крепить накладку по всей ее длине.

Усиление пролетов металлическими накладками (пластинами) или прутковыми протезами

Стальные пластины используются вместо деревянных, описанных выше. Металл также нужно обработать антикоррозионным раствором. Схема устройства показана на рисунке.

Усиление перекрытия углеволокном (углепластиком)

Современная технология усиления (армирование углеродным волокном). Углеволокно (ленты, листы, пластины, нити, ткань) наклеивается в несколько слоев, пока не будут достигнуты требуемые показатели жесткости балки. Удобство работы и легкость материала приводят к тому, что углепластик приобретает популярность как эффективное средство для восстановления балок и строительных конструкций.

Ниже приведена схема армирования (усиления) балок перекрытия углеволокном.

Усиление на торцах деревянными или металлическими протезами

Технология позволяет усилить балку в местах стыка с несущей стеной. Это именно то место, где, за счет перепадов температур повреждение древесины происходит быстрее.

На схеме ниже показана технология усиления протезами из швеллера, прокатного профиля

Монтаж пруткового протеза

Прутковый протез системы Дайдбекова выполняется из двух спаренных ферм, которые изготавливаются из обрезков арматурной стали сечением (диаметром) 10-25 мм. Длина протеза должна быть на 10% больше двойной длины сгнившего конца балки, но не более 1,2 м.

1. Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона.
2. Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены.
3. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)
4. Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.
5. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку.

Усиление балок шпренгельными затяжками

Тип усиления с изменением работы

Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов.

Изменение условий работы конструкций

Изменение схемы работы

Нестандартные решения

Если нет возможности усилить деревянные балки перекрытия, можно попытаться их разгрузить, т.е., распределить нагрузку с существующих балок на дополнительно установленные элементы.

Усиление перекрытий путем установки опор под несущие балки

Опоры, подпирающие балки снизу, являются хорошим способом перераспределить нагрузку с балки на опору.

Усиление перекрытий путем установки дополнительных балок

Если существующие лаги находятся в целости и сохранности, увеличить их несущую способность можно посредством увеличения их количества. Установка дополнительных деревянных балок позволит увеличить нагрузку на конструкцию. Устанавливая новые лаги нужно обязательно защитить их торцы рубероидом, чтобы избежать повреждения.

Надеемся, что из приведенных способов усиления деревянных балок перекрытия вы подберете именно тот, который решит вашу проблему наилучшим образом и с минимальными затратами.

Типы горелок для котлов и их особенности Наиболее подходящий материал для теплообменника газовых котлов Замена радиаторов отопления в квартире Обслуживание газовых котлов Капитальный ремонт системы отопления

Способы усиления деревянной балки перекрытия

Если выяснилось, что несущих элемент требует ремонта, есть несколько методов, которые помогут восстановить способность балки к выдерживанию нагрузок.

1. Наращивание площади сечения. Один из самых эффективных методов. С двух сторон деревянной доски или бруса, поврежденных по тем или иным причинам, устанавливают накладки с толщиной не менее 50 мм. Усиливающие детали могут монтироваться как по всей длине, так и на поврежденном участке. Перед проведением работ следует поднять балку домкратом, чтобы полностью убрать существующий прогиб. Монтаж проводится с помощью винтов или шпилек, проникающих сквозь первоначальный несущий элемент и скрепляющих обе накладки между собой.
2. Металлические накладки. Вариация на тему предыдущего метода, только в качестве усилителей выступает не деревянная доска, а швеллер либо металлическая полоса.
3. Прутковый протез. Этот метод чаще всего применяют для восстановления несущей способности торцевых частей балок. В качестве материала используют металлическую арматуру. Работы проводятся после установки опоры под поврежденную балку и разборки перекрытия. Восстановленный несущий элемент имеет меньшую способность сопротивляться нагрузкам, чем новый, это следует учитывать в период эксплуатации.
4. Армирование углеволоконными элементами.

Особенности усиления плит перекрытия

При строительстве зданий и сооружений используются различные типы плит перекрытия: пустотные, монолитные и ребристые. В зависимости от типа плиты, условий эксплуатации и характера разрушения инженер-строитель принимает решение какой тип или типы усиления применить. Решение принимается в каждом конкретном случае, производится прочностной расчет усиления плиты перекрытия, а также оформляется и согласовывается технический проект.

На данный момент времени в арсенале конструктора есть следующие технологии усиления повреждённой плиты перекрытия: усиление плит перекрытия углеволокном, усиление плит перекрытия металлическими балками, а также усиление плиты перекрытия сверху или снизу наращиванием арматуры и слоя бетона. Рассмотрим технологии восстановления несущей способности плит перекрытия подробнее.

Усиление пустотных плит перекрытия

Технология усиления и ремонта пустотных плит перекрытия, является одной из самых простых и самых малозатратных. Суть технологии заключается в высвобождении плиты от всех механических нагрузок (оборудование, мебель и пр.). Далее производится механическое вскрытие пустот, установка арматуры и принудительное, под давлением, наполнение пустот высокопрочным бетонным раствором.

Усиление монолитных плит перекрытия

Вид усиления железобетонных изделий этого вида принимается конструктором на основании обследования конкурентного сооружения и расчета величины механических нагрузок. В подавляющем большинстве случаев принимается решение об усилении плиты перекрытия снизу, в зоне изгибающих нагрузок. Разработано и используется две технологии усиления монолитной плиты снизу.

В обоих вариантах присутствует дополнительный арматурный пояс, на который методом торкретирования «набрасывается» дополнительный бетонный материал. Разница заключается в том, что в первом варианте дополнительный арматурный пояс крепится к усиливаемой плите через специальные отгибы, приваренные к вскрытой арматуре усиливаемой плиты. А во втором случае армпояс крепится к стальной полосе, смонтированной на сквозных анкерных болтах.

В ряде случаев применяется технология усиления сверху с устройством железобетонных шпонок, верхнее наращивание в виде дополнительной монолитной армированной плиты и другие технологии. В любом случае при усилении монолитной плиты решаются задачи:

• Эффективное крепление арматурного пояса к ремонтируемой поверхности.
• Установка опалубки.
• Заливка бетонного раствора и уход за залитой конструкцией.

Усиление ребристых плит перекрытия

Ремонт ребристых плит перекрытия предусматривает использование трех технологий. Дополнительное армирование и бетонирование как в случае с монолитными плитами. Установка поддерживающих колонн и усиление несущей способности плиты с помощью шпренгельной арматуры.

Шпренгельная арматура обустраивается по диагоналям усиливаемой конструкции и образуя взаимно пересекающиеся плоскости (ребра жесткости) обеспечивают необходимое усиление и жёсткость усиливаемой плиты перекрытия

Усиление П образных плит перекрытия

Работы по увеличению несущей способности П-образных плит перекрытия могут осуществляться либо наращиванием нового массива армированного бетона, как в предыдущих случаях, так и усилением плит перекрытия швеллером. В этом варианте изгибающие нагрузки на плиту перераспределится на балки из швеллера и несущие стены. Ввиду неэстичности внешнего вида усиления, данный метод используется для ремонта и реконструкции производственных цехов и складских помещений.

Аналогичный эффект получается при усилении монолитных плит перекрытия сверху металлическими балками. Данная технология связывает аварийную плиту своеобразным «корсетом» из сварных швеллеров или двутавровых балок и не допускает ее разрушение.

Усиление железобетонных плит перекрытия углеволокном

Это самая современная технология, позволяющая существенно увеличить несущую способность пииты перекрытия любого вида и типа конструкции. Суть и технический смысл технологии заключается в наклеивании на верхние или нижние поверхности плиты углеродной ленты и ламелей.

Углеродные волокна работают как дополнительное армирование и увеличивают несущую способность конструкции. Учитывая небольшую относительную прочность углеволокна можно говорить, что с помощью данного метода невозможно кардинально увеличить несущую способность плит перекрытия.