Усиление плит перекрытия: как выполняется

Усиление плит углеродным волокном достаточно новый метод для России. Первые объекты, которые были реализованы по новой технологии, появились в 1998 году. Заключается он в наклеивании на конструкцию высокопрочного углеродного волокна, после чего материал принимает на себя часть усилий, благодаря чему повышает несущую способность конструкций.

Для чего нужны плиты перекрытия

В зданиях с несколькими этажами необходимо разграничивать их, для чего при строительстве возводятся перегородки. Каждая одновременно служит потолком для нижнего яруса и полом для верхнего. Конструкция укладывается на несущие стены, создавая дополнительные ребра жесткости. Это позволяет снизить нагрузку на другие поверхности, что увеличивает износостойкость, продлевает срок службы. Заливка монолитной конструкции считается более трудоемкой, требует специфической подготовки бригады, оборудования. Поэтому чаще выбирается более простой способ возведения — укладка плит. В процессе требуется только кран и строительный материал.

Что такое углеволокно?

Углеродное волокно – это искусственный материал, который состоит из очень тонких нитей. Выравнивание кристаллов придает материалу невероятную прочность на растяжение. Используется в промышленности.

Впервые использование углеволокна датируется 1880 годом. Оно получилось в результате пиролиза хлопкового или вискозного волокна и отличались высокой пористостью и хрупкостью. После этого на недолгое время про углеродные волокна забыли, но вторичное его появление состоялось в 1958 год, когда велись поиски новых материалов. Углеродные волокна оказались одними из наиболее подходящих. Благодаря их термостойкости, хорошим теплоизоляционным свойствам, коррозионной стойкости к воздействию газовых и жидких сред, высокой удельной прочности и жёсткости.

В качестве клея стали использоваться специальное связующее – конструкционные адгезивы.

Явные и скрытые признаки повреждений

Процедура, гораздо более сложная, чем даже новое строительство, реконструкция перекрытий зданий необходима, прежде всего, для зданий постсоветского жилого фонда. Их отличает ветхость старых конструкций, иногда потребность в глобальном восстановлении. Тревожным сигналом должны стать следующие очевидные признаки, которые выявит обычный осмотр помещений:

Явные и скрытые признаки повреждений
  • заметные сквозные отверстия, образовавшиеся на стенах, потолке или в полу;
  • разводы на поверхностях или протекание воды;
  • ухудшение звуковой изоляции или способности сохранять тепло.

Один лишь благополучный вид вовсе не гарантирует, что на объекте всё хорошо. Поэтому перед началом работ проводится техническое обследование перекрытий. На объект выезжает инженер «КТБ А-Строй», который проверяет прочность конструкций, фиксирует каждый обнаруженный дефект. Затем по результатам он составляет отчёт, с которым знакомит заказчика. Именно ответственному за объект лицу предстоит принять решение о том, проводить дальнейшие работы или нет.

Явные и скрытые признаки повреждений

При положительном решении заказчика мы приступаем к подготовке проекта. Проектирование подразумевает составление технических документов. В них содержатся расчёты, текстовое и графическое описания характеристик объекта. Реконструкция плит перекрытия производится с согласия заказчика, в полном соответствии с данными проектирования.

Как выявить нарушение конструкции

Часто дефекты неумышленно могут быть замаскированы различными окрасками, штукатурками, подвесными потолками, что не позволяет своевременно их обнаружить и приступить к работам по восстановлению и ремонту.

Как выявить нарушение конструкции

Следует обращать внимание на сколы и отслоения бетона плит в нижней части, также на трещины и отслоения стяжки или покрытия пола в верхней части. На обнажение и коррозию арматуры, на появление на поверхности бетона следов замачивания, а также различных высолов и выщелачиваний (потемнение или осветление локальных участков). Недопустимые прогибы и провисания перекрытия, трещины в центральной части конструкции и у опор в соответственно зонах действия так называемых «максимального момента» и «перерезывающих сил».

Читайте также:  Чем и как утеплить перекрытия дома своими руками

Железобетонная плита

Для усиления перекрытия железобетонных плит нужно по предварительному конструкторскому проекту сделать сверху или снизу набетонку.

Нередко нужно усиление бетонных конструкций вследствие коррозии армирующих стержней. Причиной появления ржавчины на стержнях является очень тонкий пласт бетона вокруг них. Последствия достаточно заметны. В нижней части монолитной плиты на плоскости бетона заметны ржавые полосы, а также открытая арматура. Для защиты арматуры необходимо почистить низ железобетонных перекрытий, отбить бетон около открытых стержней, покрасить стержни антикоррозионным составом, поверхность бетона загрунтовать, ликвидировать пустое пространство в бетоне, на всю поверхность перекрытия нанести цементно-известковую штукатурку, толщина которой должна быть не меньше 1,5 см. Гипсовую штукатурку использовать противопоказано.

Если для железобетонных плит требуются усиления перекрытия, то необходимо сверху или снизу сделать набетонку. Толщину набетонки и метод армирования проектирует конструктор. Если конструкция опирается как на стены, так и на балки, то возможно, что их тоже необходимо будет закрепить. Независимо от того закрепляется плита либо балка, желательно обеспечить крепкое соединение нового бетона со старым.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Перечень мероприятий по повышению свойств железобетонных перекрытий происходит лишь тогда, когда имеется необходимость для этого. Просто так либо для профилактики такие комплексы мер не выполняют. Далее рассмотрим причины, по которым железобетонная конструкция может нуждаться в усилении:

  • Износ изделия и ухудшение показателей прочности ввиду износа материалов, под влиянием коррозии, под воздействием внешних химических раздражителей, влияния которых не удается избежать.
  • Увеличение количества этажей в строении, из-за чего происходит увеличение давления на цоколь, перекрытия и другие составляющие здания, что может стать причиной деформации либо прочих нерекомендуемых изменений.
  • Изменение планировки сооружения, вплоть до изменения конструкции несущих элементов, что сказывается на перераспределении давления на конструкцию здания.
  • Движения почвы, которые могут стать причиной деформации фундамента, а также увеличения нагрузки на стены, опоры, несущие элементы сооружения.
  • Перестройка сооружения либо изменение его функций, что повлечет возникновение новых способов быстрого разрушения, например – вибрация, большое количество точечных нагрузок, воздействие высоких температур.
  • Деформация либо износ отдельных элементов и составляющих здания в результате аварии, техногенного, стихийного либо военного воздействия.
  • Ликвидация совершенных просчетов во время составления проекта либо при монтажных операциях по возведению сооружения.

Стоит помнить, что в данном списке указаны лишь главные проблемы, по причине которых возможно принятие постановления о том, что ту или иную железобетонную конструкцию необходимо усилить.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Дабы к железобетонным конструкциям применили некие работы по укреплению, необходимо принятие соответствующего решения. Для вынесения такого постановления может потребоваться обследование, в котором железобетонные плиты исследуют. С помощью данного исследования появляется возможность выяснить все свойства компонентов, которые необходимо усилить, а также узнать предельные возможности крепости и наносимые нагрузки на все элементы.

По результат исследования выполняются расчеты, и создается проект, в котором, прописаны все элементы, которые подлежат усилению. Также там прописывается вся необходимая техническая информация и финансовые траты на данные работы. Расчет укрепления перекрытий, плит и других железобетонных элементов – это серьезная и непростая операция. Обычно данную работу поручают специальным проектным компаниям.

Читайте также:  Перепланировка квартиры в панельном доме

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.

Начало работ

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

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:

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.

По результатам обследования вырабатывается тактика решения проблемы. В первую очередь восстанавливают несущую способность конструкции.

Для этого выбирают способ дополнительного усиления . 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.

Поперечные трещины не несут никакой угрозы. Поврежденные участки при реставрации удаляются и заменяются монолитными железобетонными.

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.

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. СНиП Сооружения промышленных предприятий

2. СНиП Бетонные и железобетонные конструкции. Дополнение к СНиП.

3. СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

4. СНиП Защита строительных конструкций от коррозии.

5. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.

6. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.

7. Методические рекомендации по технологии и механизации работ при строительстве, ремонте, усилении конструкций методом набрызга бетонной смеси. ЦНИИОМТП, 1986 г.

8. Рекомендации по усилению каменных конструкций зданий и сооружений. Стройиздат, 1984 г.

9. Правила технической эксплуатации резервуаров и инструкции по их ремонту. Недра, 1988 г.

10. Руководство по эксплуатации строительных конструкций производственных зданий промышленных предприятий. Стройиздат, 1981 г.

11. Инструкция по ремонту железобетонных предварительно напряженных цилиндрических резервуаров для нефти. ВНИИСПТнефть, 1977 г.

Читайте также:  Калькулятор балок – расчет для разнотипных конструкций

12. Рекомендации по усилению монолитных железобетонных конструкций и сооружений предприятий горнодобывающей промышленности. Стройиздат, 1974 г.

13. Рекомендации по реконструкции стен на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. ЦНИИпромзданий, 1988 г.

14. Рекомендации по оценке надежности строительных конструкций по внешним признакам. ЦНИИпромзданий, 1989 г.

16. Рекомендации по усилению железобетонных конструкций зданий и сооружений реконструируемых предприятий, ч. I., Харьковский ПромстройНИИпроект, 1983 г.

17. Рибицки Р. Повреждения и дефекты строительных конструкций.

18. Митцел А. и др. Аварии бетонных и каменных конструкций.

19. Каталог конструктивных решений по усилению и восстановлению строительных конструкций промышленных зданий. ЦНИИпромзданий, 1987 г.

20. Ремонт дымовых труб, градирен и антикоррозионных покрытий оборудования электростанций. Справочное пособие. Энергоиздат, 1982 г.

21. Швец В.Б. и др. Усиление и реконструкция фундаментов.

22. Шкинев А.Н. Аварии на строительных объектах, их причины и способы предупреждения.

23. Типовые строительные конструкции, изделия и узлы. Серия Усиление стальных конструкций производственных зданий. Выпуск 1-4.

24. Исследование технического состояния очистных сооружений Сегежского ЦБК с разработкой рекомендаций по их усилению. отчет, ЦНИИпромзданий, 1989 г.

25. Исследование технического состояния очистных сооружений ПО Кондровобумпром с разработкой рекомендаций по их усилению. отчет, ЦНИИпромзданий, 1988 г.

26. Обследование металлоконструкций транспортерных эстакад Лебяжинского аглоцеха и разработка технических решений по их усилению или реконструкции отчет, Уралъский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта, 1982 г.

27. Обеспечение надежности несущих и ограждающих строительных конструкций (предложения по совершенствованию конструкций на основе данных об авариях и обследованиях состояния конструкций промышленных зданий и сооружений). отчет, ЦНИИпромзданий, 1989 г.

28. Исследование эксплуатационных качеств инженерных сооружений: тоннелей и каналов, отдельно стоящих опор и эстакад под технологические трубопроводы. отчет, ЦНИИпромзданий, 1986 г.

29. Чемпион С. Дефекты и ремонт бетонных и железобетонных сооружений.

30. Справочник проектировщика. Основания, фундаменты и подземные сооружения.

31. Руководство по обеспечению долговечности железобетонных конструкции предприятий черной металлургии при их реконструкции и восстановлении. Стройиздат, 1982 г.

32. Рекомендации по проектированию и усилению железобетонных хранилищ для сыпучих материалов, в том числе с повышенной температурой. Харьковский ПромстройНИИпроект, 1984 г.

33. Дронов Л.K. и др. Обеспечение водостойкости железобетонных емкостей. Бетон и железобетон, № 1, 1969 г.

34. Золотарев Е., Носиковский Д. Экономичный способ усиления подпорной стенки. Промышленное строительство и инженерные сооружения, № 2, 1983 г.

35. Лебедева В. и др. Сохранность пешеходного перехода. Метрострой, № 3, 1984. г.

36. Марчук А. Обеспечить надежность защиты металлоконструкций (уроки одной аварии). Промышленное строительство и инженерные сооружения, № 1, 1973 г.

37. Скороходов Б.В., Козлов Ю.К. Экономичный вариант железобетонных подпорных стен. Автомобильные дороги, № 5, 1967 г.

38. Мейнин Л.П. и др. Реконструкция эстакады в Одессе. Сборник статей. Расчет и исследование открытых крановых эстакад. Будiвельник, 1969 г.

39. Радченко А. Усиление несущих конструкций технологической эстакады. Промышленное строительство и инженерные сооружения, № 2,1986 г.

40. Шевченко В.Д. и др. Эффективный метод реконструкции транспортерных галерей. Монтажные и специальные работы в строительстве, № 9, 1986 г.

41. Шувалов В.А. и др. Усиление железобетонных конструкций сборно-монолитного аэротенки. Гидромелиорация и гидротехническое строительство, выпуск 9, Вища школа, 1981 г.

42. Чавов Т., Якимов Д. Реконструкция на 150-метровия стоманобеснен комин на ТЕЦ Марица изток I. Строительство (Болт.), № 6, 1967 г.

43. Маилян Р.Л. и др. Способ усиления стен силосных корпусов. Промышленное строительство, 4, 1989 г.