Усиление железобетонной балки перекрытия

Усиление железобетонной балки перекрытия

Усиление перекрытий

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. При выполнении восстановительных мероприятий и установке перекрытий следует придерживаться требований технологии и использовать качественное сырье.

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.

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.

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.

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.

Какой способ выбрать для конкретной ситуации, решают специалисты.

Как повысить несущую способность монолитного перекрытия

Для повышения нагрузочной способности цельного перекрытия из железобетона используют различные методы:

  • сооружают на проблемных участках опорные конструкции, предназначенные для усиления. Это позволяет перераспределить действующие нагрузки;
  • повышают несущие характеристики имеющейся строительной конструкции. Для этого производят полную замену устаревшего перекрытия или его частичное восстановление.

Установка дополнительных опор под проблемными участками позволит обеспечить неподвижность конструкций.

Подводим итоги

Усиление плиты перекрытия – серьезная строительная операция, требующая профессионального подхода. Важно выполнить анализ фактического состояния конструкций с учетом реальных нагрузок, а также правильно подобрать способ усиления и изучить технологию восстановительных работ. Воспользуйтесь услугами профессионалов, в совершенстве владеющих технологией укрепления плит.

Читать еще:  Пароизоляция для перекрытий в деревянном доме

Основные способы усиления перекрытий (ЖБ и монолитных плит)

В домах старой постройки со временем возникает угроза разрушения перекрытий. Проблема с перекрытиями может возникнуть и в новых домах, когда нарушены правила эксплуатации здания.

Основные проблемы

Существует ряд факторов, которые могут повлиять на целостность домовых перекрытий:

  1. Механические воздействия.
  2. Воздействие на перекрытие агрессивных жидкостей, таких как кислоты и щелочные растворы.
  3. Неблагоприятное воздействие окружающей среды.
  4. Незаконная перепланировка зданий.
  5. Разрушения, возникшие в результате пожаров.
  6. Воздействие волны, возникшей в результате землетрясения.

Чаще всего разрушения выявляют в арматуре из-за коррозии металла. По этой причине происходит снижение несущей способности конструкций.

При перепрофилировании помещения иногда необходимо усиление плит перекрытия конструкций, т.к. здание будет выполнять другие функции, связанные с большими нагрузками. Например, в здании будет установлено новое, более тяжелое оборудование.

Начало работ

Каждый такой случай внимательно изучается специалистами. Проводится диагностика состояния несущих стен и плит перекрытий.

Основная цель подобного осмотра — выявление причин появления проблемы и способы устранения дефектов. Для проведения подобного типа работ привлекаются специалисты высокой квалификации и специальное оборудование. Самостоятельно без должного опыта и знаний нарушение целостности перекрытий устранить невозможно.

Обязательно изучаются параметры плиты: ее ширина, величина поперечного сечения и пролет. После удаления защитного пласта бетона устанавливают рабочее армирование. Проводят анализ состояния бетона. Изучают имеющиеся дефекты.

Перед началом работ необходимо провести подготовительные мероприятия, которые заключаются в следующем:

  1. Под аварийное перекрытие подводят опоры, которые представляют собой бревна большого диаметра и распорки из металлических труб. Это необходимо для снижения и перераспределения нагрузки на плиты.
  2. Чтобы четко видеть всю картину повреждений, удаляют слои побелки, штукатурки и краски. Зачищают все осыпающиеся участки бетонного слоя. Металлические прутья очищаются от следов ржавчины. Потом арматуру обрабатывают преобразователем для коррозии.
  3. С верхней части плиты убирается оборудование, демонтируется пол.
  4. С мест, где будет укладываться новый слой бетона, убирают пыль, а сами участки обезжириваются.

Выявляем нарушение

Основными признаками разрушений становятся трещины и отслоение бетонных элементов, расположенных в нижней части отдела плит. Дефекты перекрытий сопровождаются появлением трещин и отслоением стяжки. К проблемам могут привести прогибы и провисания конструкций, появление трещин в центральной части конструкций и в местах опор. Тревожным звонком может стать появление участков с потемнением или, наоборот, осветлением поверхности.

Для этого выбирают способ дополнительного усиления железобетонных плит. Все эти усилия будут неэффективны, если не устранить причины, вызвавшие разрушение плиты.

Восстанавливаем ребристую платформу

Если разрушены соседние ребристые плиты, все дефекты в них будут одинаковые. При укреплении смежные уголки и опалубка, выполненная в виде прижатой снизу доски, создают лоток. Его заполняют свежим бетоном мелкозернистого типа, затем проводят виброобработку, используя игольчатую вибробулаву с гибким валом.

Для усиления перекрытий лучше брать «расширяющийся» безусадочный цемент. Уголки в дальнейшем станут дополнительной частью арматуры. Также требуется провести обработку антикоррозионной защитой и окрашивание суриком.

Реставрируем старые перекрытия

Конструкции, сделанные из двутавровых несущих балок перекрытия и бетона, в основе которого лежит битый кирпич, ремонтировать приходится редко. Причиной тому большой запас прочности. При строительстве перекрытий такого типа закладывается прочность, в 3 раза превосходящая необходимую.

Повреждение такого перекрытия может произойти только после длительного проникновения воды и возникшей по этой причине коррозии металлических частей. Видимым повреждением таких плит становятся трещины перекрытия.

Современные технологии

Сейчас все чаще предпринимаются попытки заменить металлические прутья углепластиком. Для этого изготавливают жгуты и ткань из пластика. Эти новые материалы по своей прочности превосходят металлическую арматуру. Если описывать свойства таких тканей, они идентичны кевлару, который используется для производства бронежилетов.

Способы усиления (укрепления) основных видов плит

В строительстве используются самые разные типы плит. Они могут быть монолитные, ребристые, многопустотные. В зависимости от степени и типа разрушения выбирается и способ усиления перекрытий. Перед началом работ проводят необходимые вычисления и создают технический проект.

Многопустотных перекрытий

Такие плиты восстанавливают путем заполнения технологических пустот. Этот метод намного эффективнее, чем установка дополнительного монолита. Сначала очищают плиту от стяжки. Затем в ней делают борозду, шириной до 100 мм, вдоль плиты над пустотами. На следующем этапе продувают сжатым воздухом поверхности.

Дальше изготавливают вертикальный армирующий каркас и горизонтальную армирующую сетку. Затем выставляются специальные рейки, пустоты заливаются бетоном.

2 способа для монолитных перекрытий

Самый распространенный способ усиления монолитных перекрытий — это создание еще одной монолитной плиты, которая накладывается поверх старой. Однако многие специалисты считают, что данный метод не всегда эффективен. В некоторых случаях путем расчетов удается доказать, что старое покрытие, наоборот, нагружается еще больше.

Усиление ребер надежнее проводить уголками, предварительно обработав их, удалив с поверхности жир. Размер такого уголка — 100х100 или 120х120 мм. Его заводят под ребро плиты. В опорных частях готовят зазор, глубиной до 120 мм.

П образных плит

Такой тип можно усилить двумя способами. Первый способ уже описан — с созданием нового массива из бетона. Второй способ заключается в применении швеллера. Он помогает перераспределить нагрузки, большая часть которых будет приходиться на балки перекрытия и несущие стены. Тот же эффект дает «корсет» из сварных балок.

Ребристых перекрытий

Для ремонта таких перекрытий разработали три методики:

  1. Используют ту же технологию, что и при ремонте монолитных плит.
  2. Устанавливают поддерживающие колонны.
  3. Применяется шпренгельная арматура. Она укладывается по диагонали плиты, тем самым образуя 2 ребра жесткости, усиливая таким образом плиту.

Железобетонных плит углеволокном

Такой тип усиления считается самым прогрессивным. В этом случае углеродная лента приклеивается прямо на саму ЖБ-плиту.

Что делать при перегруженности колон

Многие специалисты, которым приходилось сталкиваться с восстановлением плит, считают, что подобные способы в большинстве случаев полностью не решают проблему. Их можно использовать, когда проводится усиление сжатых колонн, которые совпадающих с проекцией рабочих арматурных стержней каркаса. Колоны в этом случае обматываются жгутами в несколько слоев.

Плиты любого здания постоянно находятся под напряжением. На них действуют механические, статистические и динамические силы. Дополнительно они разрушаются от неблагоприятных условий окружающей среды, воздействия разных химических веществ. Поэтому обследование их состояния и определение метода усиления являются ответственной работой.

Техническое обслуживание и усиление балок, перекрытий

Колонны, балки, перекрытия, фермы являются наряду со стенами и крышами основными несущими элементами зданий, а потому исправному их состоянию должно уделяться п о – стоянное внимание. Они отличаются материалами и разнообразными конструктивными решениями. Их износ, а также увеличение полезных нагрузок при реконструкции сооружений и установке нового технологического оборудования, выявление дефектов, допущенных в проекте и при возведении, приводят к необходимости ремонта или усиления. При выборе способа усиления любых несущих конструкций должны быть учтены многие факторы, и прежде всего обеспечены:
минимальная длительность остановки технологического процесса;
максимальное выполнение подготовительных работ за пределами зоны ремонта;
технологичность конструктивных решений усиления, серийность и простота изготовления новых конструкций; необходимые монтажные средства; высокое качество ремонтных работ; ремонтопригодность новой конструкции.

Следует учесть также возможность осуществления профилактических мер как временного, так и постоянного характера, в частности снятие или уменьшение временных и постоянных нагрузок на ремонтируемые конструкции (тогда при загрузке элементы усиления лучше включаются в работу), очистка их от снега, пыли, увеличение расстояния между подвижными нагрузками (кранами, тельферами), ограничение их грузоподъемности, а также устранение технологических воздействий путем снижения агрессивности среды, перепадов температур и т. п.

Эффективность выбранного способа усиления любых конструкций, затраты на его проведение, как и на ремонтные работы в целом, трудно точно заранее определить по действующим расценкам из-за плохо поддающихся расчету убытков вследствие нарушения ритма производства, непредвиденных осложнений при ремонте и пр. И все же экономические расчеты должны проводиться, так как они дают наиболее полное

И достоверное представление об эффективности усиления ПЛИ ремонта конструкции.

Рассмотрим способы усиления балок, перекрытий, ферм из металла, железобетона и дерева. Металлические балки можно усилить несколькими способами (табл. 12.4): установкой дополнительных опор;
увеличением сечения накладками, особенно на высокопрочных болтах; шпренгельными системами;

изменением опорных сопряжений посредством перевода разрезных балок в неразрезные;
регулированием напряжений натяжными и распорными устройствами.

Повышение несущей способности изгибаемых элементов достигается при симметричном расположении элементов усиления или создании симметрии относительно нейтральной оси. При этом должна быть обеспечена надежная совместная работа нового сечения с балкой и конструкция защищена от коррозии.

Усиление металлических балок (рис. 12.8) может быть местным (путем установки накладок и ребер) или общим (посредством шпренгелей, изменением опорного сопряжения; наиболее эффективна затяжка вдоль нижнего пояса, при которой несущая способность балки может быть увеличена до 80% при минимальных затратах материала). Весьма эффективным и перспективным усилением балочных систем является изменение их расчетной схемы путем создания неразрезной системы и опорных подкреплений, а также регулирования напряжений натяжными и распорными устройствами. Эти устройства еще мало разработаны, но обладают важными достоинствами в условиях реконструкции действующих объек
тов, в частности простотой и доступностью приемов и контроля регулирования усилий, исключением громоздкого оборудования при производстве работ, использованием домкратов, муфт и пр.

Читать еще:  Устройство монолитных участков между плитами перекрытия

Усиление металлических ферм для повышения их жесткости и несущей способности может быть местным, (отдельных стержней) или общим (главным образом путем усиления нижнего пояса). Для усиления используются накладки с целью увеличения сечений и моментов сопротивления отдельных элементов решетки, дополнительные пояса, шпренгели, сокращающие длину растянутых или сжатых элементов.

Рис. 12.8. Способы усиления металлических балок
а, б — накладками; в — обетонированием; г — шпренгелем; д, рах; ж, з — сопряжением балок на опорах

Из рассмотренных способов усиления металлических конструкций наиболее трудоемко и металлоемко по совокупному эффекту увеличение сечений усиливаемых элементов, так как оно требует сплошного или прерывистого скрепления их по длине, точной подгонки и т. п.

Эффективны и разнообразны приемы усиления конструкций с изменением расчетных схем и регулированием напряжений в процессе усиления. Общие затраты и их материалоемкость в несколько раз ниже, чем других способов, а потому дальней
шему изучению и разработке таких способов необходимо уделять больше внимания.

Усиление железобетонных балок намного сложнее, чем металлических, вследствие их монолитности и наличия скрытой арматуры. Можно выделить два основных способа усиления или восстановления несущей способности железобетонных балочных конструкций (рис. 12.9): усиление без изменения первоначальной конструктивной схемы; усиление с ее изменением.

Первый способ заключается в увеличении поперечного сечения усиливаемого элемента, что достигается установкой хомутов или устройством специальных рубашек, обойм, накладок, наращиваний с добавлением арматуры, расширением опор; все это приводит к уменьшению пролета.

Рис. 12.9. Способы усиления железобетонных балок
а, в — обетонированием; б — хомутами; г, д, е, ж — заделкой и сопряжением на опорах

Второй способ состоит в установке дополнительных горизонтальных или шпренгельных затяжек с предварительным натяжением либо комбинированных затяжек, сочетающих оба упомянутых способа.

Оба способа усиления обладают существенными достоинствами, поскольку используемые при этом элементы конструктивно просты, изготавливаются из арматуры или фасонного проката вне реконструируемого объекта, устанавливаются с минимальными трудовыми затратами, сразу же включаются в работу после установки и натяжения или увеличения сечения без применения других приспособлений, в 2—2,5 раза повышают первоначальную несущую способность изгибаемых элементов, не нарушают интерьеров помещений, могут быть скрыты подвесным потолком и т. п., занимают мало места и незначительно увеличивают сечение или высоту конструкций.

Усиление деревянных балок и стропил чаще всего производится по их концам: концы балок, заделанные в кирпичные стены, загнивают вследствие использования сырой древесины, закупорки торцов, увлажнения балок влагой кирпичной кладки или атмосферными осадками и т. п.

Можно выделить два варианта усиления (протезирования) балок: накладками и прутковыми протезами [16 и 18]. Первый способ применяют при усилении одиночных балок, а второй — многих балок, когда протезы заготавливают в механических мастерских. В обоих случаях сгнившие концы балок удаляют, до начала протезирования перекрытия укрепляют временными стойками. Древесину, пораженную грибами, необходимо н е – медленно сжечь, а для усиления рекомендуется воздушносухая или антисептированная древесина.

Усиление стропильных ног и мауэрлатов может быть осуществлено по одному из трех вариантов [16 и 18]: с помощью деревянных накладок на стропильные ноги; прутковыми протезами, как и деревянными балками; посредством накладок и подбалки. Во всех вариантах кровля разбирается захватками, так чтобы работы закончить в течение дня и не замочить перекрытие возможными атмосферными осадками.

Усиление перекрытий можно производить сверху или снизу конструкции: это зависит от высоты и назначения помещения, цели усиления и др.

Перекрытия по металлическим балкам можно усилить снизу путем установки дополнительных опор под балками, связав их, в неизменяемую систему. Более сложно устройство снизу железобетонных сводов. Сверху перекрытие усиливается дополнительным армированием и бетоном. При этом над металлическими или железобетонными балками (рис. 12.10, а, б) производится дополнительное армирование по ширине в обе стороны от балки для восприятия опорных изгибающих моментов.

Железобетонные перекрытия тоже могут быть усилены сверху путем устройства дополнительной железобетонной плиты, как показано выше. Снизу плоские железобетонные перекрытия усиливаются металлическими предварительно-напряженными тяжами, заделанными в опорные части панелей, настилов. Балочные железобетонные перекрытия можно усилить дополнительным армированием и обетонированием балок, но чаще для этого используют шпренгели, располагая их по обе стороны балки,а снизу под балкой стягивая для придания им предварительного напряжения и включения в работу (рис. 12.10, в—г). Поперечное стягивание шпренгелей не так эффективно и приводит к смятию бетона на боковых гранях балки. Автор предложил составные по длине шпренгели с натяжением их в продольном направлении (рис. 12.10, д).

Весьма эффективно усиление балок шарнирно-стержневой цепью (рис. 12.10, е), разработанное Ю. И. Лозовым и Е. Р. Хило [10]. По характеру работы такое усиление является предварительно-напряженным шпренгельного типа. Все соединения усиления выполняются шарнирными, и если тангенсы углов наклона звеньев начиная от середины относятся как 1:3:5 и т. д., то усилия в подвесках и стойках оказываются одинаковыми. В цепи делают три-семь промежуточных узлов в зависимости от пролета балки. Подвески располагаются с разных сторон балки и соединяются снизу планкой. При натяжении всей цепи последней натягивают среднюю подвеску. Иногда требуется несколько попыток для осуществления равномерного, замеренного динамометром усилия натяжения всех подвесок.

Автор предложил улучшить работу такой конструкции путем подведения под подвески швеллера-подкладки, а по концам усиливаемой балки — постановки напряженных хомутов (рис. 12.10, ж). Швеллер-подкладка объединяет работу всех подвесок воедино и устраняет обмятие бетона под отдельными подвесками, а хомуты по концам позволяют усилить балку на перерезывающую силу.

Металлические конструкции усиления перекрытий, в частности тяжи, могут быть скрыты дополнительным потолком, штукатуркой по закрепленной сетке или листами сухой штукатурки. Они могут быть, особенно в производственных помещениях, выкрашены и оставлены открытыми.

Усиление перекрытий

Компания «СТЭФС» предлагает эффективные конструктивные решения по усилению перекрытий зданий и сооружений любого типа углеволокном. Накопленный опыт и материально-техническая база позволяют оперативно решать сложные задачи.

Необходимость усиления перекрытий монолитных плит или других конструкций возникает при их неудовлетворительном эксплуатационном состоянии, низкой несущей способности, внезапно возникшей необходимости увеличения нагрузки на конструкцию и здание в целом. Причиной укрепления становится неправильный подбор материалов и несоблюдение технических требований, которые приводят к возникновению проектных и строительных ошибок.

Основные методики усиления несущих перекрытий

Выбор конкретной методики укрепления осуществляется на основании типа самих перекрытий. Наиболее распространены деревянные и металлические (представленные в виде балок), железобетонные (изготовленные из сборных и монолитных плит) конструкции.

Стоимость проектирования и усиления конструкций

МИНИМАЛЬНЫЙ ОБЪЁМ ВЫПОЛНЯЕМЫХ РАБОТ

СТОИМОСТЬ РАБОТ, ВКЛЮЧАЯ МАТЕРИАЛЫ

Проектирование усиления перекрытий

от 30 000 рублей

от 120 000 рублей

от 250 000 рублей

Усиление перекрытий и покрытий

от 350 до 4 500 рублей/кв.м

Усиление перекрытий металлоконструкциями

от 110 000 рублей

Усиление перекрытий стержневой арматурой

от 125 000 рублей

Усиление перекрытий арматурными канатами

от 130 000 рублей

Усиление перекрытий композитными материалами

от 155 000 рублей

Усиление балок и ригелей

от 400 до 4 500 рублей/п.м

Усиление балок металлоконструкциями

1 тонна металла

от 80 000 рублей

Усиление балок арматурными канатами

1 тонна канатов

от 110 000 рублей

Усиление балок композитными материалами

30 кв.м. углеволокна

от 130 000 рублей

Усиление несущих железобетонных балок перекрытий осуществляется:

  • наращиванием сечения;
  • установкой дополнительных жестких опор или арматуры;
  • устройством армированных ребер;
  • монтажом стяжных болтов в стыки между элементами;
  • обжатием перекрытия преднапряженными канатами или арматурой;
  • введением металлических шпонок;
  • композиционными материалами (наклеивание углепластика).

Необходимость армирования возникает в результате коррозионных процессов, которые приводят в негодность металлические стержни конструкции.

Усиление деревянных перекрытий осуществляется посредством замены балок, увеличением их количества или сечения. При структурном нарушении кирпичных сводчатых систем используются комбинированные методики укрепления, предполагающие армирование кладки и инъекционное ведение составов.

Мы подберем наиболее рациональный способ усиления перекрытий исходя из технологических требований и условий эксплуатации здания. Это снизит экономические и трудовые затраты.

Способы усиления конструкций перекрытий

Методика увеличения несущей способности перекрытий подбирается, исходя из типа конструкции, используемых материалов, этажности и других эксплуатационных факторов. Для каждого из вариантов выбираются разные способы:

    Деревянные перекрытия. Их приходится усиливать из-за разрушения или повреждения балок. Элементы меняются полностью или усиливаются с обязательным увеличением сечения. Если планируется повышение нагрузок на конструкцию (например, при адаптации неэксплуатируемых чердаков под мансарды), балки располагают чаще и в большем количестве. Для усиления с двух сторон доски прибиваются брусья в виде накладок, а установка новых предполагает использование стальных или сборных элементов.

Читать еще:  Устройство перекрытия первого этажа на свайном фундаменте

  • Перекрытия Клейна. Такие системы сегодня встречаются достаточно редко, однако в старых зданиях они сохранились. Для укрепления балок, с двух сторон двутаврового профиля приваривается полосовая сталь или выполняется набетонка. Усиление производится посредством заливки новой плиты поверх кирпича или использованием железобетонного часторебристого перекрытия. Если этих мероприятий недостаточно, заменяется весь участок.
  • Железобетонные перекрытия обычно требуется усиливать из-за коррозии армирующих стержней. Усиление выполняется набетонкой (сверху или снизу), толщину которой выбирает конструктор на основании инженерных расчетов.
  • Мы подберем наиболее рациональный способ усиления перекрытий исходя из технологических требований и предполагаемых нагрузок. Это снизит трудовые и эксплуатационные затраты.

    Сложности усиления монолитных перекрытий

    Усиление железобетонных балок перекрытий — сложная инженерно-техническая задача, в процессе решения которой нередко приходится применять как стандартные (армирование, наращивание, использование сетки), так и нетрадиционные методы восстановления. При этом для каждого конкретного здания разрабатывается персональный проектный план, учитывающий требования не только по прочности, но и по эстетичности.

    Различают два принципиально разных способа упрочнения монолитного перекрытия:

    • передача всей нагрузки или ее части возводимому усилению;
    • повышение несущей способности уже существующей несущей конструкции.

    В процессе усиления железобетонных балок перекрытий мы нередко сталкиваемся со следующими проблемами:

    • невозможность применения всех имеющихся средств механизации;
    • заведомо ограниченные условия (стесненная обстановка, недостаточная площадь свободного пространства и т. п.);
    • необходимость проведения комплексных подготовительных и дополнительных работ повышенной трудоемкости.

    Профессиональные навыки позволяют нам гарантировать качество оказания услуг вне зависимости от возникающих сложностей.

    Преимущества усиления перекрытий нашей компанией

    Предлагаются услуги по усилению несущих конструкций в зданиях любого типа. Мы осуществляем комплекс проектных и подготовительных работ, монтаж с применением современных строительных технологий и надежных материалов. Передовые технические решения, новейшее оборудование, высокий профессионализм сотрудников и многолетний опыт — гарантия высокой эффективности и исключительного качества услуг.

    Для того чтобы уточнить стоимость и узнать подробности расчетов усиления перекрытий углеволокном, оставьте запрос на сайте или звоните: +7 (499) 391-19-35.

    Балки перекрытия железобетонные

    Балки перекрытия многоэтажного или малоэтажного здания являются ответственным несущим элементом конструкции межэтажного и чердачного перекрытия. По сути, это основание для монтажа кровли и установки межэтажных плит.

    Строители зданий применяют различные виды несущих элементов, выполненные из следующих материалов: деревянных бревен и брусьев, стальных швеллеров или двутавров, а также элементы, изготовленные из тяжелого армированного бетона.

    Железобетонные балки перекрытия – это вид несущих деталей, обладающих рядом преимуществ перед деревянными и стальными аналогами. Преимущества бетонных балок предопределили их широкое применение, как в многоэтажном, так и в малоэтажном жилом и коммерческом строительстве.

    Преимущества и недостатки железобетонных балок

    Тяжелый армированный бетон очень прочный строительный материал способный выдерживать большие нагрузки на сжатие, изгиб и кручение. Кроме того себестоимость изготовления данного изделия значительно ниже себестоимости изготовления стального проката: швеллера или двутавра.

    Эти и другие характеристики определили следующие преимущества железобетонных балок перекрытия:

    • Способность нести в разы большую нагрузку по сравнению с деревянными аналогами.
    • Высокая жесткость позволяющая перекрывать большие пролеты.
    • Устойчивость к вредным атмосферным и биологическим факторам: влаге, коррозии, грибкам и древоточцам.
    • Стойкость к воздействию открытого огня.
    • Меньшая себестоимость изготовления по сравнению с балками перекрытия из стального проката.
    • Большой вес изделия, определяющий высокую «собственную» нагрузку на стены и фундамент.
    • Необходимость привлечения специальной строительной техники при разгрузке и монтаже изделия.
    • Высокая теплопроводность по отношению к деревянным аналогам.
    • Экономическая нецелесообразность применения при возведении одноэтажных частных жилых домов. Балки перекрытия одноэтажного дома воспринимают нагрузку от элементов стропильной системы, кровельного материала и материала, из которого выполнено перекрытие (как правило, два слоя досок утепленных базальтовой ватой и фанерой). Это относительно незначительная по весу конструкция, которую с запасом способны нести на себе балки перекрытия, выполненные из массива древесины.

    Особенности и размеры железобетонных балок перекрытия

    Балки перекрытия изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 20372-2015 из тяжелого или легкого конструкционного бетона армированного горячекатаной или термомеханически упрочненной арматурой класса А600-А1000.

    При этом стандартные размеры железобетонных балок перекрытия гост 20372-2015 должны соответствовать размерам указанным в Табл.1

    Для частных застройщиков, зачастую возводящих свои сооружения без проекта можно рекомендовать следующую эмпирическую схему расчета размеров бетонных балок перекрытия:

    • Исходной величиной для расчета является длина пролета между несущими стенами или несущей стеной и несущей перегородкой. Например, длина пролета 5 500 мм.
    • Рассчитываем высоту поперечного сечения. Минимальная высота должна соответствовать 1/15 длины пролета: 5 500/15=366 мм. Принимаем ближайшее большее к 366 мм значение из значений доступных ЖБИ.
    • Рассчитываем ширину поперечного сечения. Ширина поперченного сечения должна быть не менее 100 мм и рассчитываться по следующей формуле: высота сечения/2…4. Таким образом, 366/3=122 мм, где «3» является средним арифметическим 2…4. Полученный результат также округляется до ближайшего большего значения ширины доступного изделия.

    Примечание! Приведенная выше схема расчета учитывает коэффициент запаса прочности, поэтому инженерные расчеты сечения балки при конкретных исходных данных величины нагрузки на изделие могут отличаться в меньшую сторону.

    Усиление железобетонной балки перекрытия

    Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:

    • Частичное разрушение и оголение арматурного пояса изделия, вследствие вредных атмосферных и других факторов.
    • Надстройка дополнительных этажей или уровней (увеличение нагрузки на балку).
    • Ошибки проектирования, приведшие к появлению предвестников разрушения сооружения: продольные и поперечные трещины, отслаивания и обрушения частей тела конструкции.

    Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.

    Увеличение сечения изделия производится с помощью:

    • Наращивания тела балки бетоном снизу. Технология реализуется с помощью установки опалубки нижней части изделия, дополнительной арматуры и заливки бетонной смесью.
    • Железобетонной обоймы. В этом случае опалубка устанавливается по всему периметру поперечного сечения по всей длине балки. В процессе установки опалубки формируется дополнительный арматурный пояс, связанный со штатным арматурным поясом. В конечном итоге, полученный «пирог» бетонируется тем или иным способом.

    Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:

    • листовой арматурой на полимерном растворе и анкерных болтах;
    • тальных уголках приваренных к штатной арматуре;
    • дополнительных арматурных стержнях расположенных в специально прорезанных пазах впоследствии залитых полимербетоном;
    • стальных шпренгельных затяжках и затяжках из арматурной стали.

    Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.

    Железобетонные перекрытия по металлическим балкам

    В некоторых случаях в качестве балок перекрытия, на которые укладываются бетонные плиты, используется стальной прокат: швеллер и двутавр. Это заслуживающее на жизнь решение, если нет возможности приобрести цельные или сборные железобетонные балки перекрытия.

    Например, цена новой бетонной балки сечением 220х180 мм длиной 6 000 мм на момент написания статьи составляет 9 000 рублей. В то же время цена бывшей в употреблении двутавровой балки №18 длиной 6000 мм, аналогичной несущей способности составляет 39 500 рублей. При всех прочих равных условиях, разница в цене на порядок выше. Данные по стоимости изделий взяты из открытых источников. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании и возведении зданий.

    Заключение

    В завершение повествования стоит отметить, что целесообразность использование железобетонных балок перекрытия изготовленных на заводах ЖБИ при строительстве малоэтажных зданий, необходимо подтверждать соответствующими экономическими и прочностными расчетами.

    Как показывает практика в 90% малоэтажных зданий высотой один или два этажа допускаются перекрытия, изготовленные из бревен или деревянных брусьев обработанных составами, защищающими от поражения грибками и древоточцами.

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector