Усиление перекрытий при капитальном ремонте

Усиление перекрытий

Ремонт, усиление и замена перекрытий

Восстановить функциональные возможности перекрытия можно ремонтом, усилением или заменой (полной или частичной – выборочной). Выбор способа зависит от материала и конструкции перекрытия, а также от степени его износа. В зданиях старой постройки, где часто использована в качестве материала перекрытий древесина, их изношенность превышает изношенность несущих стен. Срок службы железобетонных перекрытий и перекрытий по несущим металлическим балкам сопоставим со сроком службы стен. Поэтому решение вопроса о том, что делать с перекрытиями необходимо решать в каждом отдельном случае в зависимости от конкретных условий. При этом необходимо руководствоваться следующим принципом: окончание срока службы восстанавливаемых конструкций должен совпасть с окончанием срока службы несущих стен.

Ремонт, усиление или замена перекрытий – дорогой и трудоемкий процесс, так как для его осуществления почти невозможно обеспечить высокую степень механизации, работы выполняются в стесненных условиях, требуется большой объем подготовительных работ, выполняемых вручную, часто используются решения, отличающиеся от проектных и т. д.

Усиление монолитных железобетонных перекрытий может быть выполнено усилением плиты перекрытия, балок перекрытия или тем и другим одновременно. При усилении плиты монолитных железобетонных перекрытий поверх существующей плиты устраивают дополнительную плиту толщиной не менее 3 см, которую армируют одной сеткой. При этом должно быть обеспечено надежное сцепление нового бетона со старым путем очистки плиты и устройства насечки на её поверхности. Если этого сделать нельзя из-за глубокой загрязненности, то толщину дополни­тельной плиты увеличивают до 5 см.

Для усиления железобетонных балок в их растянутой зоне устанавливают дополнительную арматуру, которую приваривают к очищенной арматуре усиливаемой балки. Приварку ведут шпоночными швами непосредственно к стержням арматуры или к прокладкам в виде коротышей из круглой стали. В местах приварки отбивают защитный слой бетона с отверстиями диаметром 8-10 см с расстоянием между участками в 30-50 см. Стержни сваривают с двух сторон швом длиной 6-8 см. Нижний слой в этом случае торкретируют. Толщину одновременно наносимого слоя торкрет-бетона принимают от 7 до 20 мм. Если необходимо увеличить толщину усиливаемой конструкции, торкретирование проводят в несколько слоев, при этом каждый последующий слой наносят после схватывания предыдущего. Перед нанесением нового слоя после длительного перерыва старую поверхность промывают. Все слои торкрет-бетона за исключением последнего наносят и оставляют без затирки. Конструкции торкретируют при температуре не ниже 5°С. Слой торкрет-бетона может иметь отклонения от проектной толщины до 5 мм.

Для сборных железобетонных перекрытий ремонт обычно сводится к перетирке поверхности, но иногда возникает необходимость усиления перекрытий. В различных сериях типовых проектов полносборных домов используются в основном три вида перекрытий: сплошные и двухскорлупные плиты размером на комнату и многопустотные плиты и настилы.

Основные дефекты перекрытий:

· волосяные трещины в защитном слое;

· возникновение промерзающих зон в местах примыкания плит к стенам вследствие разрушения утепляющего пакета;

· выпадение раствора из швов (рустов) между настилами и т. п.

При сверхнормативном прогибе потолочной панели в практике ремонта используют различные проектные решения по усилению потолочных плит. Например, установкой металлической балочки из стального уголка вдоль наружной стены с предварительным подъемом панели домкратом. Или различные варианты закрепления и натяжения дополнительной арматуры в растянутой зоне плиты с последующей штукатуркой или торкретированием.

Сборные железобетонные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. Для этого сверху в зоне расположения канала пробивают полку и устанавливают арматурный каркас. При усилении только опорной части плиты каркасы располагаются на части ее пролета, а при необходимости – по всей длине плиты. После этого канал заполняют пластичным бетоном на мелком щебне. Одновременно с установкой дополнительного каркаса можно усилить и плиту наращиванием ее сверху (рис. 4.14).

Рекомендуется два способа отделки усиливающей конструк­ции: оштукатуривание цементным раствором по сетке с заделкой конструкции в растворе, что увеличивает площадь сечения самой плиты, повышает ее несущую способность и жесткость, значительно уменьшает звукопроводность перекрытия; подшив­ка листового материала (асбофанеры, древесно-стружечных плит, сухой штукатурки и т. д.) по деревянным брускам, кото­рые крепят к анкерам дополнительной арматурой и к самой плите, что исключает мокрые процессы по усилению и отделке плит (этот способ отделки может проводиться без выселения жильцов).

Рис. 4.14. Усиление пустотной плиты перекрытия:1 — усиливаемая плита; 2 – дополнительный арматурный каркас; 3 – дополнительная арматурная сетка; 4 – бетон усиления

Общая высота усиливающей конструкции и ее отделочного слоя не должна превышать 50 мм.

После усиления плиты производится отделка потолков либо устройство новых полов (в зависимости от способа уси­ления).

В целях защиты арматуры усиления от коррозии (в случае обшивки потолков листовым материалом) стержни усиления покрывают антикоррозионным составом.

Усиление деревянных перекрытий осущест­вляется, если несущие стены имеют значительный износ и здание в недалеком будущем подлежит сносу. Усиление может быть выполнено заменой части наката, заменой или усилением концов деревянных балок, устройством нового перекрытия с сохране­нием старого или заменой конструкций перекрытий на части площади перекрытий.

Для усиления концов деревянных балок применяется установка деревянных, металлических или железобетонных «протезов», а также боковых накладок с подведением подбалок (рис.4.15). В случае повреждения балок в пролете их усиливают с помощью дере­вянных накладок, технология, аналогичная технологии усиле­ния концов балок.

Рис. 4.15. Усиление деревянных балок: А – деревянными протезами (вид сверху); Б – боковыми накладками (вид

сверху); В – подбалкой (вид сбоку); 1 – балка; 2 – стена;

3 — деревянный протез; 4 – прокладка; 5 – болты; 6 – гвозди;

7 — боковые накладки; 8 — подбалка

После усиления балки укладывают щиты наката, которые, как правило, делают двухслойными. К низу щита прибивают облицовку. Ширина щита наката зависит от расстоя­ния между несущими балками, а длина принимается равной 1, 1,5 и 2 м. Толщину щита наката, как правило, опреде­ляют толщиной черепного бруска; щит, уложенный на черепные бруски, нижней своей поверхностью должен находиться в од­ной плоскости с нижней поверхностью балок. На щиты наката укладывают слой звуко- и теплоизолирующего материала. В междуэтажных перекрытиях поверх щита укладывают слой гидроизоляционного материала. В чердачных перекрытиях это запрещается, так как пары влаги из теплых помещений будут конденсироваться на холодной нижней поверхности изоляции: в результате перекрытие будет систе­матически увлажняться, возникнут условия для его гниения и развития грибка.

Усиление металлических балок перекрытий осуществляют увеличением сечения, при этом необходимо выполнить их разгрузку не менее чем на 60% или установить временные дополнительные опоры. При проектировании усиления необходимо придерживаться следующих технологических правил: объем сварки должен быть минимальным, сварные швы следует располагать в удобных доступных местах, необходимо избегать потолочной сварки, сначала надо усиливать нижний пояс, а затем верхний, что исключает прогиб балки в момент усиления. Наиболее простой способ усиления – симметричными накладками (рис. 4.16).

Замена перекрытий.

При капитальном ремонте зданий вза­мен разобранных перекрытий устраивают долговечные пере­крытия из железобетонных элементов или из железобетонных элементов по металлическим балкам.

Заменять, как правило, приходится деревянные перекрытия, с тем, чтобы срок службы (капитальность) всех несущих элементов здания был сопоставим. Новые перекрытия, монтируемые взамен существующих, могут быть выполнены из:

— железобетонных элементов различного размера и массы;

— металлических балок с заполнением железобетонными плитами;

— железобетонных или металлических балок с монолитным заполнением (сборно-монолитные перекрытия);

Рис. 4.16. Усиление стальных балок симметричными

накладками из: а – полосовой стали; б – уголков;

в – квадрата; г – круглой стали; д – труб;

е – комбинацией проката

Железобетонные элементы для замены перекрытий реконструируемых зданий подразделяются на крупноразмерные массой более 600 кг (например, пустотные настилы с выпускными ребрами), средне-размерные массой от 200 до 600 кг (балочные конструкции с вкладышами) и мелкоразмерные массой до 200 кг. При полной смене перекрытий в здании чаще всего используются крупноразмерные сборные железобетонные элементы, монтируемые кранами. При выборочной замене перекрытий наибольшее распространение нашли средне- и малоразмерные железобетонные элементы. При реконструкции зданий, имеющих сложную конфигурацию, использование сборных конструкций нецелесообразно из-за обилия типоразмеров.

Борозды и гнезда пробивают захватками длиной на 3-4 настила; последующую подготовку фронта работ для монтажа настилов осуществляют после анкеровки и замоноличивания их опорных концов.

Сборные перекрытия по железобетонным или металлическим балкам монтируют в определенной последовательности. Для этого размечают и пробивают гнезда для заводки железобетонных балок; подготавливают основания в гнездах для опирания балок; укладывают балки в проектное положение с выверкой; закладывают анкеры балок и заделывают гнезда кирпичом на растворе; укладывают вкладыши/плиты заполнения между балками.

Для устройства сборно-монолитных перекрытий размечают места расположения и пробивают гнезда для балок неполного сечения; укладывают балки в проектное положение, а также элементы межблочного заполнения; замоноличивают балки до полного сечения.

Подготовка опорной поверхности гнезд и борозд заключается в очистке её от пыли и щебня и выравнивании слоев це­ментного раствора под отметку концов балок или настилов. Для равномерного распределения нагрузки от сборных кон­струкций перекрытия под концы балок подкладывают бетонные плитки, а в борозды заводят разгрузочные металлические балки или рельсы таким образом, чтобы отметка их верха соответствовала проектной отметке опорной части элементов перекрытия.

Новые перекрытия могут монтироваться без передачи нагрузки на существующие стены. Тогда возникает необходимость устройства внутреннего несущего каркаса здания. Несущие каркасы монтируют после демонтажа конструкций, перекладки, усиления или ремонта отдельных участков фундаментов. После отрывки котлованов и устройства основания в проектное положение устанавливают железобетонные блоки-подушки, швы между которыми заполняют песком или раст­вором. На горизонтальной плоскости двух подушек расстилают арматурную сетку и устанавливают шаблон-опалубку (в виде бездонного ящика), после чего бетонируют монолитный шов. На поверхность армированного шва, выровненную цементным раствором, наносят риски, указывающие место расположения железобетонного стакана, который затем монтируют с проверкой соответствия его положения проекту.

По окончании монтажа фундамента размечают и пробивают гнезда в кирпичных стенах для опирания концов прогонов, балок или настилов перекрытия.

Источник

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.

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.

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.

Усиление плит перекрытия иногда сопровождается включением в работу новых элементов

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.

Иногда могут устанавливаться дополнительные опоры

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.

Источник