Как происходит усиление перекрытий в строительстве?

Различные работы по усилению плит перекрытия в основном осуществляются в процессе перепланировки или ремонта квартиры, коттеджа или любого другого здания. Усиление балок помогает предотвратить возможные аварийные ситуации в процессе использования здания. Каждое перекрытие обладает своим особым процессом усиления балок перекрытия.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

  1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
  2. Сложная конфигурация в плане с “неудачным” расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
  3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и  характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
  4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Основные методы усиления балок и ригелей

Усиление балок наращиванием

Усиление балок железобетонными обоймами, рубашками и наращиванием

Обоймы выполняются замкнутыми для плотного обхвата элемента и надежной связи нового бетона со старым в единое целое, толщина бетона как правило составляет от 60 до 100 мм. Рубашка – это не замкнутая с одной стороны набетонка. Наращивание – это усиление путем увеличения высоты элемента. Сечение рабочей продольной и поперечной арматуры определяется расчетом, для восприятия касательных напряжений в плоскости контакта нового бетона со старым устанавливаются хомуты, отгибы, коротыши и приваркой к существующей арматуре или анкеровкой.

Читайте также:  Как делают керамзитобетон: пропорции компонентов

Усиление ригелей предварительно напряженными затяжками, дополнительной арматурой и шпренгелями

Основные методы усиления балок и ригелей

Основными элементами затяжек как правило являются тяжи из арматурной стали, реже применяются прокатные профили из уголков и швеллеров. Крепление затяжек осуществляют на опорах с помощью анкеров или приваркой к существующей арматуре балок. Напряжение затяжек осуществляется путем взаимного стягивания обеих ветвей болтами, изготавливаемыми в виде хомута с двумя нарезанными болтами и общей шайбой. После натяжения на болты устанавливаются контргайки, соединение заваривается. В местах перегиба стержней устанавливаются прокладки, передающие усилия на нижнюю грань элемента. Напряжение дополнительной арматуры, установленной в растянутой зоне элемента, выполняется термическим или электротермическим методом. Параметры нагрева должны быть определены в проекте усиления.

Усиление элементов предварительно напряженными металлическими балками

Для создания эффекта предварительного напряжения, стальным балкам усиления сообщают начальный прогиб до момента их введения в совместную работу. Величина прогиба определяется исходя из требуемой степени разгрузки поврежденной балки, прогиб фиксируется установкой прокладок по схеме, определенной в проектной документации.

Усиление балок на восприятие поперечных сил

Необходимость усиления балок на восприятие поперечных сил как правило обуславливается появлением наклонных трещин. Усиление производится установкой дополнительной поперечной арматуры или стягивающих хомутов, предпочтительно их предварительное напряженние с применением стяжных устройств.

Усиление балок шпренгельными затяжками

Усиление подкрановых балок

Повышение несущей способности железобетонных подкрановых балок достигается устройством различных обойм и рубашек, двухконсольных балочных конструкций на опорах, устройством металлической полки с ребрами жесткости или полной стальной обоймой. Из дополнительных мероприятий, обычно необходимо улучшение качества крепления рельсов и закрепления балок на опорах, восстановление бетона балки в местах сколов и повреждений, упрочнение и развитие верхней зоны балок.

Основные методы усиления балок и ригелей

Усиление балок и ригелей внешней композитной арматурой

Эффективным методом усиления балок является армирование по поверхности композитной арматурой на основе углеродных волокон. Такое армирование эффективно для усиления нижней (растянутой) грани балок и для увеличения поперечного армирования в опорных сечениям. Наклеивание лент, тканей или ламелей позволяет повысить несущую способность до 100% от начального значения. При проектировании усиления определяют требуемые характеристики применяемых материалов: толщину, прочность, модуль упругости, количество слоев, а также их расположение на конструкции. В проекте необходимо тщательно проработать вопрос технологии производства работ, включая ремонт и подготовку поверхности, учесть защитные мероприятия.

Компания “Технологии усиления” предлагает услуги по ремонту и реконструкции стен и колонн. Инженеры компании выезжают на объект, осуществляют предварительный расчет и готовят проектную документацию.

Для получения бесплатной консультации и вызова специалиста на объект для оценки обращайтесь: – по тел: +7 (495) 118-39-91 – e-mail: [email protected]

Выполнение работ. Подготовка поверхности.

При усилении железобетонных конструкций углеволокном выполнение работ начинается с разметки конструкции – отчерчиваются зоны в которых будут располагаться элементы усиления. Затем эти зоны очищаются от отделочных материалов, загрязнений и цементного молочка до обнажения крупного заполнителя бетона. Для этого применяют, либо угол-шлифовальные машинки с алмазными чашками, либо водо-пескоструйные установки.

Читайте также:  Межэтажные перекрытия: основные виды и особенности устройства

Качество подготовленного основания (поверхности на которую приклеивают углеволокно) напрямую влияет на совместность работы конструкции с элементом усиления, поэтому при подготовке основания, в обязательном порядке, контролируют следующие параметры:

  • ровность поверхности;
  • прочность и целостность материала усиливаемой конструкции;
  • температуру поверхности конструкции;
  • отсутствие загрязнений и пыли;
  • влажность;
  • и другие (полный перечень и допустимые значения контролируемых параметров приводятся в технологических картах на выполнение строительных работ).

Усиление композитными материалами

Благодаря новейшим разработкам в области технологии укрепления несущих конструктивных элементов зданий и сооружений, появилась возможность производить усиление плит перекрытия углеводородными волокнами (углеволокно) и углеводородным пластиком (углепластик), что является самым эффективным методом внешнего армирования.

Преимущества композитных материалов:

  • Эксплуатационные возможности здания намного увеличиваются;
  • Эти материалы высокопрочные и способны противостоять любым агрессивным средам;
  • С их помощью можно сохранить первоначальное сечение изделий из железобетона;
  • Углепластик и углеволокно идеальны для усиления несущих элементов зданий;
  • Эти материалы используются при установке обойм из бетона или металла;
  • Время, требуемое на проведение ремонтных работ, значительно сокращается;
  • Применение композитных материалов позволяет зданию выдерживать гораздо большие нагрузки, в несколько раз превышающие нормы, заложенные при его проектировании;
  • Зачастую только использование углеволокна или углепластика позволяет сохранить здание, что используется при восстановлении памятников старины;
  • Композитные материалы обеспечивают значительно большую сейсмоустойчивость зданий;
  • Выпускаются в виде холстов или ленты шириной 300-600 мм и длиной 50 м, уложенной в рулоны.

Укрепление пустотных плит

На качество усиления конструкций композитами влияет состояние основания и качество его подготовки.

Холсты из углеволокна эффективны на тех участках, где действуют растягивающие напряжения. Внешнее армирование производится с помощью приклеивания к поверхности плиты или вклеивания в предварительно подготовленные проемы и трещины, которые предпочтительно делать таким образом, чтобы обеспечить минимальное нарушение целостности сечения железобетонного изделия.

Усиление можно сделать незаметным, сохраняя первоначальный вид перекрытия. Простота технологии укрепления несущих конструктивных элементов здания с помощью композитных материалов позволяет значительно ускорить ремонтные работы. Использование углеволокна позволяет снизить финансовые расходы, так как отпадает необходимость бетонирования, устройства отверстий, монтажа арматурных каркасов.

Как происходит усиление ребристого перекрытия и перекрытия Клейна?

Усиление ребристых перекрытий осуществляется так же, как и для железобетонных. Инструменты и вспомогательные средства одинаковы для работы. Но существует и другой метод, где применяется установка дополнительных ребер, которые устанавливаются параллельно имеющимся ребрам.

Схема усиления несущего перекрытия.

В том месте, где будет располагаться дополнительное ребро, над пустотелыми блоками заполнения убирается бетон. Далее в видимых блоках вырезается некоторая часть поверхности, где получается, что середина открыта. Следовательно, имеется пространство, куда можно устанавливать арматуру, а только потом бетонный материал.

Перекрытия Клейна — довольно редкое явление в строительном деле, но в своем время такое перекрытие имело большой спрос. До сих пор есть потенциальные застройщики, которые в своем здании хотели иметь именно такие перекрытия. Чтобы повысить несущую способность перекрытия Клейна, необходимо укреплять двутавровые стальные балки посредством усиления кирпичного заполнения. Для усиления потребуются такие инструменты и материалы, как:

  1. Сварочный аппарат.
  2. Бетономешалка.
  3. Отбойный молоток.
  4. Полосовая сталь.
  5. Бетон.
  6. Проволочная сетка.
Читайте также:  Люк для погреба: схема, параметры и алгоритм действий

Для усиления балки полосовая сталь присоединяется к полкам двутаврового профиля или же осуществляется так называемая набетонка по стальным балкам. Как становится ясно, усиление происходит посредством построения добавочного монолитного перекрытия. Также к балкам присоединяются специальные хомуты, стержни из стали, затем монтируется бетон.

Поверх кирпича образуется дополнительная плита из бетона, толщина которой равна 3 см.

Нижние полки стальных балок следует обмотать проволочной сеткой, чтобы после их покрыть штукатуркой.

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.

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.