Ремонт и усиление перекрытий при реконструкции зданий

Дополнительные опоры

Если балки перекрытия в целом находятся в хорошем состоянии, но треснули – например, под воздействием обильного снегопада – лучшим вариантом усиления и восстановления их функциональности будет установка подпорок по обе стороны от перелома. Разумеется, если речь идет о чердаке и прочих подсобных помещениях. Впрочем, балка, снабженная дополнительной опорой, вполне может вписаться и в жилое помещение, если будет оформлена дизайнерски. Опору можно установить как деревянную, так и металлическую.

До и после реконструкции

Порядок работ по усилению можно свести к следующим пунктам.

• Сведение концов поврежденной балки. Потребуется аналог домкрата, который позволит соединить осколки. Или слаженная и неторопливая работа бригады из трех-четырех человек.
• Крепление разлома. Можно воспользоваться любым вариантом протезов и накладок: до установки опор они расколотую часть удержат.
• Расчет места установки опоры. Вполне вероятно, им станет места раскола. Но может статься, что опор понадобится две, в тех местах, где на деревянную балку приходится максимум нагрузки. Это особенно вероятно, если балка имеет большое сечение.

Остальное – дело техники. Единственное, что потребуется от ремонтера – четко выверить перпендикулярность опоры, иначе усиление перекрытия точно не удастся.

Начало работ

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

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.

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

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.

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.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ усиления опорных участков балок, включающий подготовку поверхности, ее обработку адгезионным составом, проведение в случае необходимости ремонтных работ, отличающийся тем, что усиление осуществляют за счет крепления к опорным участкам балки, по крайней мере, с одной стороны относительно поперечного сечения балки гофрированных металлических листов с постоянными параметрами гофров или переменно-гофрированных металлических листов, расположение гофров может быть поперечным или наклонным, во все или только в некоторые полости, образованные между гофрированными листами и балкой, нагнетают или не нагнетают дефектоустраняющий раствор.

2. Способ усиления опорных участков балок по п.1, отличающийся тем, что на опорных участках балки устраивают дополнительные внутренние и/или наружные усиливающие элементы, шаг и направление которых согласовывают с шагом и направлением гофров металлических листов.

3. Способ усиления опорных участков балок по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве нагнетаемого дефектоустраняющего раствора применяют цементно-песчаную смесь, обладающую после затвердения несущей способностью.

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 прочностиНаряду 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.

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.

Усиление перекрытий: актуальность проблемы

Как уже было отмечено, ремонт перекрытия чаще всего предполагает замену элементов или фрагментов перекрытия, а также его усиления, что является одним из наиболее практикуемых мероприятий. Основной причиной необходимости усиления перекрытия является его неудовлетворительное техническое и эксплуатационное состояние, низкая несущая способность, а также внезапное возникновение необходимости усиления нагрузки на перекрытия и на здание в целом. Также причиной усиления перекрытий может стать нерациональный подбор строительных материалов и несоблюдение технических требований, приводящее к возникновению конструктивных ошибок. Существует несколько основных видов перекрытий, для каждого из которых характерен свой способ усиления. В связи с этим, для полного понимания проблемы, рекомендуем вам ознакомиться со следующей классификацией перекрытий.

Основные типы перекрытий:

• Деревянное;
• Перекрытие, основу которого составляют железобетонные монолитные плиты;
• Перекрытие Клейна, как одно из наиболее редко встречающихся перекрытий;
• Ребристое.

Для каждого из этих видов свойственны свои способы усиления, которое выполняется преимущественно на этапах перепланировки и ремонта квартиры или офисного помещения и помогает избежать возникновения непредвиденных аварийных ситуаций. Но независимо от конструктивных особенностей перекрытия, его усиление начинается с установки опорных стоек, а также в случае необходимости устройства опор для перекрытий нижележащих этажей

При этом важно помнить, что технология усиления перекрытий предполагает размещение опорных стоек одна над другой. Чтобы вес перекрытий, подвергшихся усилению, равномерно распределился по перекрытиям нижерасположенных этажей, их устанавливают на лаги, в качестве которых используют стальные балки или деревянные брусья

Как выполняют расчет?

Любую горизонтальную несущую панель устанавливают с учетом воздействия на ее поверхности усилий и тяжестей. Если не делать расчета может превысить максимально допустимый вес при загрузке жилой или промышленной площади. Что чревато появлению трещин в бетонном основании до полного разрушения.

Для вычислений определяются следующие параметры

• геометрические размеры плиты;
• марка бетона;
• класс и сечение арматуры;
• сбор нагрузок;
• уровень предельного изгибающего момента.

Чтобы определить сколько килограммов веса выдержат перекрытия, выполняют чертеж помещения, суммируют вес каждого изделия, учитывая тип конструкции, к примеру, монолитный или пустотный. Затем собирают все возможные нагрузки на панель и складывают их значения:

1. массу перегородок;
2. мебели с оборудованием;
3. вес материалов отделочных и коммуникационных проводок.

Допустим, нужно рассчитать ПБ 80-10. В справочных, нормативных, сопроводительных документах можно узнать параметры:

• толщины – 220 мм.;
• ширины – 997 мм.;
• длины – 7980 мм;
• массы – 2620 кг.

Вес изделия известен, нужно высчитать полезную площадь:

Где:

1. S – площадь;
2. H – ширина;
3. D – длина.

Определяют расчетную нагрузку, с которой способна справиться плита.

Где:

• P – расчетная нагрузка;
• S – площадь перекрытия;
• N – максимальная нагрузка плиты.

6350 – 2620 = 3740 (кг.) – вес, которым допускается загружать плиту

При этом нужно учесть:

• стяжку;
• утеплители;
• отделочные материалы.

Если условно принять их массу равной 200 кг/м2, расчет можно продолжить:

1. 200 х 7.95 = 1590 (кг.).
2. 3740 – 1590 = 2150 (кг.)

При перерасчете на м2, это значение равно 270 кг/м2. И указывает на размер полезной нагрузки.

Полная статья о принципах расчета тут.

Что означает величина опирания?

Как перекрыть плиту, чтобы она устойчиво опиралась на стену, зависит от факторов:

• габаритных размеров пролета, длины ЖБИ;
• величины распределенных и точечных нагрузок на ЖБИ;
• присутствия статистических и динамических усилий;
• толщины и материалов стен;
• типа постройки – жилого, административного или производственного.

Схема показывает максимальную глубину опирания плит перекрытия:

Меру соблюдают для сохранения кирпичной кладки, чтобы не защемлять железобетонный элемент, который принимает на себя нагрузку от вышестоящей стены.

Кладут плиты двумя способами:

1. На 2 противоположные стороны, где короткий участок опирается на 2 опорные точки, где арматурный каркас имеет значение в компенсации изгибающего напряжения. При возникновении равномерных разрушительных сил под нагрузками, панель остается целой, защищенная арматурой.
2. На целый контур из 3 опор. Если плиты расположены по краям комнаты и опираются длинными сторонами на стены. В момент монтажа рассчитывают точки соприкосновения, чтобы они не превышали высоты панели.

В конструкции, усиленной армированием, изгиб происходит не по всей площади, а только на свободных краевых участках

Важно соблюдать правила установки, где запрещено:

• проводить опирание длинной стороной;
• монтировать перекрытие на точки опор с последовательным расположением.

От правильного опирания зависит безопасная эксплуатация здания, поэтому при укладке нельзя совершать ошибок, это опасно.

О величине опирания еще больше информации здесь.

Усиление железобетонных перекрытий

Усиление железобетонных плит перекрытий и покрытия — сложный инженерно-технический процесс, требующий высокого профессионализма мастеров. В каждом конкретном случае мы разрабатываем проектный план усиления конструкций, отвечающий требованиям СНИП и эстетическим характеристикам. На вооружении специалистов КСК Construction есть несколько многократно проверенных, существенно отличающихся методов, успешно решающих две основные задачи:

1. Передача части или всей нагрузки конструкции усиления;
2. Увеличение несущих способностей ранее существующих архитектурных составляющих.

Популярное и экономичное в последние годы строительство офисных зданий по быстровозводимой технологии из металлоконструкций после длительной эксплуатации требует реконструкции. Мы проведем усиление монолитных железобетонных перекрытий:

• Наращивая монолитный слой сверху с устройством железобетонных шпонок;
• Наращивая монолитный слой сверху в виде ребристой плиты;
• Наращивая монолитный слой сверху при обеспечении сцепления поверхностей;
• Наращивая монолитный слой сверху при недостаточном сцеплении поверхностей;
• Создавая неразрезности наращенного перекрытия;
• Подводя металлические разгружающие балки снизу.

Усиление монолитных безбалочных перекрытий, как правило, требуется тогда, когда проводится реконструкция административного здания и других зданий, имеющих перекрытия в виде гладких плит, опирающихся на капители. Укрепление проводим наиболее рентабельным способом из представленных:

• Замена существующего перекрытия новым;
• Переустройство существующего перекрытия в плиты опертые по контуру;
• Переустройство существующего перекрытия в балочные плиты;
• Наращивание сверху с устройством шпонок;
• Устройство железобетонного наращивания в виде кессонной плиты;
• Полное разгружение существующего перекрытия балками из прокатного металла.

Срок службы межэтажных перекрытий намного ниже, чем стен и фундамента. Усиление межэтажных перекрытий железобетоном сверху позволит устроить перекрытия без разборки старых. Закрепив металлическую арматуру в капитальные стены и закачав бетонную массу, мы получаем новое железобетонное перекрытие со значительно увеличенными несущими возможностями.

Усиление бетонного перекрытия осуществляем с помощью набетонки сверху и снизу. Если перекрытие кроме стен, опирается и на балки, то их тоже укрепляем

Особое внимание уделяем прочности адгезии нового бетона со старым

Усиление многопустотных плит перекрытия требует замоноличивания каналов пустот. Особенно, если между пустотами образованы продольные трещины.

Превратить пустотную плиту в монолитную конструкцию возможно, проведя усиление пустотного перекрытия дополнительным армированием части пустот плоскими металлическими каркасами с последующим заполнением бетоном.

Усиление балок перекрытия

Аварийность здания во многом зависит от состояние балок перекрытия, подвергающихся большим несущим нагрузкам. Как именно усилить балки перекрытия вашего объекта, поможет разобраться наш эксперт, учитывая степень износа, требования к помещению и условия работы.

Усиление перемычек и балок перекрытия многократно апробировано практикой работы компании и состоит из основных способов:

• Увеличение сечения;
• Усиление металлом;
• Установка протезов;
• Уменьшение пролета;
• Уменьшение шага;
• Усиление стропил.

Местное или общее усиление металлических балок перекрытий путем установки накладок и ребер или затяжкой вдоль нижнего пояса, посредством шпренгелей – простые, доступные и весьма эффективные методы усиления. Строительство ангаров и других быстровозводимых зданий из металлоконструкций предусматривает изначальное усиление балок перекрытий.

То, что пора начинать усиление деревянных балок перекрытий накладками или другим способом, владельцы недвижимости могут определить сами по появившимся вибрациям и скрипу. Установка накладок из дерева толщиной не менее 50 мм на ослабленном участке поможет решить проблему. Перед установкой обязательно обрабатываем балки противогрибковыми препаратами, при помощи домкратов сводим до минимума образовавшийся прогиб. Насквозь прикрепленные болты и шпильки надежно удерживают конструкцию.

Кроме традиционных способов, КСК Construction широко применяет усиление балок перекрытий углеволокном. Закрепленное эпоксидным клеем в несколько слоев углеволокно придает деревянной конструкции прочность металла!

Что означает понятие?

Строения перекрывают, чтобы людям было удобно и безопасно передвигаться на этаже, размещать там мебель, оборудование. Загрузка помещений не должна угрожать жизнедеятельности людей. Пол под ногами может обвалиться, не выдержав нагрузки.

Поэтому плиты периодически проверяют и особенно в тот момент, когда на поверхностях появляются первые признаки неблагополучия:

1. Вначале нитевидные, а затем глубокие разрывы отделки.
2. Штукатурка начинает отпадать, бетонное тело пересекает трещина.
3. Видна сломанная, ржавая арматура.
4. Появились сколы на стяжке пола или потолочной отделке.
5. Образовались пятна.

Чтобы исключить обвал конструктивных элементов, перекрытие подвергают усилению, ставят подпорки, которые временно не дадут обрушиться плите.

Строители укрепляют перекрытия при проведении в здании:

• реконструкционных работ;
• планового ремонта;
• строительства еще одного этажа;
• осмотра, после чего выявлены разрушения.

Причин много, от чего выходят из строя перекрытия. Большая загруженность этажа сверх несущей способности плит, плохая гидро и пароизоляция. Когда влага поступает в арматуру, железо начинает ржаветь и «рвать» бетон.

Как усилить

Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.

Как усилить железобетонную конструкцию:

• Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
• Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
• Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.

• Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
• Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
• Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
• Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.

Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.

Усиление плит перекрытий

Усиление плит – мероприятие, которое может потребоваться в любом типе сооружений. Неудовлетворительное состояние конструкции, внезапное увеличение нагрузки, как правило, становятся основными причинами в востребованности заказа данной услуги. Как правило, выбор методики усиления плиты зависит от вида конструкции, количества этажей, используемого материала и иных факторов.

Усиление железобетонных плит перекрытия практикуется в сфере строительства достаточно часто. Основными причинами в необходимости такого мероприятия считается плохое техническое состояние данного элемента, его удовлетворительная несущая способность, несоблюдение определенных требований в ходе эксплуатации постройки.

Для чего необходимо усиливать перекрытия – актуальность и методы решения задачи

Выполнение мероприятий по повышению нагрузочной способности перекрытий из различных материалов осуществляется в следующих ситуациях:

• при ремонте квартиры, частного дома, офиса, гаражного, складского или производственного помещения;
• при производстве реставрационных работ, связанных с восстановлением и повышением прочности памятников архитектуры;
• при масштабной перепланировке помещений в жилых зданиях, а также перестройке объектов коммерческого и производственного назначения.

Ремонт перекрытия чаще всего предполагает замену элементов или фрагментов перекрытия, а также его усиления

О необходимости усиления свидетельствуют следующие факторы:

• значительное коррозионное разрушение арматурного каркаса в железобетоне;
• снижение сечения несущего элемента при продолжительном использовании;
• уменьшение способности балок воспринимать действующие на них нагрузки;
• существенные дефекты балок перекрытия, резко снижающие их прочность;
• разрушение армирования плиты и образование глубоких трещин в бетоне;
• локальное или полное разрушение балки перекрытия, сделанной из древесины.

В процессе ремонтных и восстановительных мероприятий осуществляется:

• частичная замена пришедших в негодность элементов;
• восстановление части плиты или увеличение толщины перекрытия;
• армирование поверхности плиты с помощью арматуры или металлической сетки;
• установка в месте соединения балок дополнительных опор или хомутов из стали.

Одной из вероятных причин снижения прочности перекрытий также является:

• нарушение технологии строительства;
• применение некачественных стройматериалов;
• резкое повышение нагрузки на потолки, стены.

Строителям нужно будет применять индивидуальный метод усиления для каждого типа перекрытия:

• деревянного;
• металлического;
• железобетонного;
• ребристого.

Также причиной усиления перекрытий может стать нерациональный подбор строительных материалов

Выполнение работ по повышению нагрузочных характеристик различных перекрытий имеет нюансы. Независимо от материала, из которого изготовлено перекрытие, на ремонтируемом участке монтируются опорные стойки из древесины или металла. В этом месте также может устанавливаться колонна коробчатого сечения, обладающая повышенной прочностью

В процессе реставрационных работ и монтажа перекрытий важно соблюдать технологию и применять соответствующие материалы. Соблюдение указанных требований позволит не допустить непредвиденных ситуаций во время эксплуатации здания