Основные способы усиления перекрытий (ЖБ и монолитных плит)

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:

• 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.

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.

Что такое усиление перекрытий и зачем оно нужно

Несущая способность и обеспечение прочности, надежности, устойчивости здания являются основными функциональными характеристиками перекрытий. Также горизонтальные конструкции могут обеспечивать сейсмостойкость, огнестойкость, звуко- и теплоизоляцию, иные функции. Перекрытия входят в систему основных элементов любого здания, может выступать как разделитель высоты на этажи. Перекрытие может одновременно являться полом и потолком между разными этажами, либо как конструкция на межэтажных объемах здания.

Усиление конструкций и перекрытий – это всегда строительные работы, как и усиление проемов. Они могут проводиться со следующими целями:

Уважаемые КЛИЕНТЫ!

Информация в статье содержит общую информацию, но каждый случай носит уникальный характер. По одному из наших телефонов можно получить бесплатную консультацию от наших инженеров — звоните по телефонам:

8 Москва (наш адрес)

8 Санкт-Петербург (наш адрес)

Все консультации бесплатны.

• для увеличения исходных несущих нагрузок при реконструкциях, капитальных ремонтах, перепланировках, т.е. когда меняются параметры и характеристики объекта;
• для удаления поврежденных частей и элементов перекрытия, их замены или восстановления;
• в ходе плановых ремонтных работ для снижения показателей нормативного и фактического износа перекрытий.

Так как перекрытия являются основной несущей конструкцией здания, они обеспечивают распределение нагрузок вышестоящих этажей, связывают между собой стены, лестничные марши и клетки, иные элементы объекта. Поэтому состоянию перекрытий и мероприятиям по их усилению всегда уделяется особое внимание при проектировании, выполнении строительных работ, при текущей эксплуатации объекта.

Нормативные акты

Так как перекрытия всегда относятся к несущим конструкциям, их проектирование, ремонт и усиления должно соответствовать нормам Федерального закона № 384-ФЗ (Регламент о безопасности зданий). В зависимости от типа здания и вида строительных работ, при проектировании нужно учитывать нормы Градостроительного кодекса РФ и Жилищного кодекса РФ. Также для обеспечения безопасности при усилении перекрытий применяется множество стандартов и сводов правил, в том числе:

• СП Стальные конструкции ();
• СП Бетонные и железобетонные конструкции ();
• СП Деревянные конструкции ();
• другие ГОСТ, СП и СНиП.

Также для проектирования под разные типы зданий будут применяться отдельные нормативные акты. Например, для разработки проектов на многоквартирные дома применяется СП Такие же своды правил есть для других видов объектов.

Простым языком

Даже незначительное воздействие на несущие конструкции может повлечь снижение прочности и устойчивости здания. Если же речь идет о комплексных работах при реконструкции, нагрузки на перекрытия могут существенно увеличиваться. Чтобы повысить несущие характеристики перекрытий или восстановить их исходное состояние, делаются расчеты допустимых нагрузок, проектируется усиление. На практике усиление может включать:

• монтаж дополнительных блоков и накладок для крепления с балками, стенами;
• усиления стальной сеткой или арматурой, распределяющей нагрузки;
• наращивание толщины перекрытий, восстановление или повышение качества исходных материалов;
• возведение дополнительных оснований, установка кронштейнов и иных поддерживающих конструкций.

Порядок проведения работ по усилению плит с помощью углепластика

Работы по восстановлению несущей способности плит перекрытий проводятся специализированными строительно-ремонтными организациями, которые имеют возможность производить технические расчеты и специалистов по созданию проектов усиления.

Основные этапы работ:

• Анализ причин повреждений и состояния плит перекрытия. Составление схемы повреждений.
• Разработка проекта ремонта и усиления. Проект содержит расчет по методу конечных элементов с применением специального ПО, которое моделирует ситуацию до и после ремонтных работ. На основании модели выбирается количество слоев, схема укладки (могут понадобиться поперечные слои углепластика) и тип углепластика (ширина, плотность, одно или двунаправленность нитей углеволокон в ткани).
• Составление и согласование проекта усиления с отделениями Госстроя и владельцем проекта здания.
• Составление сметы и графика выполнения работ.
• Удаление однослойного пола или покрытия.
• Разгрузка плиты с помощью домкратов.
• Подготовка поверхности под укладку полотна или ленты. При необходимости удаляется поврежденный слой, проводится разделка, очистка рабочей зоны от грязи, пыли и ржавчины. Укладка ремонтного слоя из композиций с высокой скоростью «схватывания» для уменьшения сроков выполнения работ. При серьезных повреждениях используют армирующую сетку из углеволокна (напр., CarbonWrap Grid 300/1200).
• Укладка слоев углепластика на подготовленную обеспыленную и загрунтованную поверхность по утвержденной схеме и последовательности. В промышленных и коммерческих зданиях с большой площадью перекрытий используются монолитные плиты с ригелем. Ригель ремонтируют и укладывают на него усиливающую углеволоконную ленту со стороны ригеля с заходом на поверхность плиты.
• При необходимости делают косметический ремонт или восстанавливают покрытие пола.
• Сдача работы заказчику.

Работы по ремонту проводятся в сухом помещении при температуре поверхности не ниже +5° С и влажности не более 4%. Следующий слой укладывают через 2…3 часа в зависимости от условий полимеризации эпоксидного клея. При повышенной влажности помещение следует просушить.

Достоинства усиления перекрытий монолитного или пустотного исполнения:

• Работы по укладке полотна, ленты или ламината не требуют дополнительных конструкций или специальной техники. Большинство работ производится со строительных лесов.
• Короткие сроки выполнения работ. Оклеивание можно проводить через 6…12 часов после проведения ремонтных работ, т.е. набора 60…70% прочности ремонтной смеси на основе эпоксидной смолы.
• Толщина усиливающего слоя влияет на толщину плиты незначительно. При выполнении усиления со стороны пола или потолка отделочные работы решают вопросы неровности. Сроки выполнения работ составляют 2…5 рабочих дней.
• Стоимость усиления с помощью углеволокна, в пересчете на кв. метр, с учетом затрат на материалы и оплату рабочих получается ниже, чем традиционные способы усиления.

Усиление бетонных монолитных и пустотных плит перекрытий с помощью композиционных материалов на основе углеволокна и эпоксидных компаундов имеет значительные перспективы, но сдерживается отсутствием нормативных документов на методику расчета прочности и материалы.

Общие сведения

Такие участники нуждаются в капитальном ремонте, а именно в усиление железобетонных конструкций.

Необходимо помнить, что речь идет о важных и ответственных строительных операциях, для которых важно наличие определенных навыков проектирования и обладание довольно высокой квалификацией для верного расчета всего процесса. В перечень данных мероприятий по укреплению железобетонной конструкции могут добавлять некоторые операции. К ним относятся ликвидация неисправностей и брака с помощью инъектирования либо склеивания отдельных элементов. В общем, все, что необходимо для реконструкции целостности строения.

Операции, связанные с усилением железобетонного изделия причисляют к процессам повышенной сложности, поэтому их принято считать более серьезными, нежели простые монтажные работы. Это объясняется тем, что при восстановлении плит либо перекрытий человек не имеет возможности учесть все нюансы работы, ведь исходное положение не совсем ясно и точно. Тем более, процесс напрямую связан со старыми строениями и потребитель не знает положения внутренних элементов, перекрытий, арматурного каркаса, реального распределения давления и многих других необходимых нюансов.

Более того, подобная операция весьма опасна и нуждается в четком следовании инструкциям техники безопасности и большого количества страховочных мероприятий. Необходимо учесть специфические условия монтажа, во время которых функционировать необходимо в ограниченном пространстве, без возможности остановить работу, со стесненным доступом инструментов и многими другими обязательными сложностями. Все это указывает на некоторые ограничения и обязывает особенно тщательно подбирать работников для строительства.

Важно знать, что зачастую многие процессы требуют быстрого выполнения и не допускают отсрочек. Все это также делает работу весьма непростой и обязывает четко и тщательно планировать технологии, методики и график строительства. Беря во внимание все указанные трудности и тонкости, немудрено, что такие процессы регулируются специальными госслужбами и высококвалифицированными специалистами. Созданные проекты требуется согласовывать во многих инстанциях, и что немаловажно, они должны быть максимально правильно оформлены.

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.

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

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.

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.

Армирование углеволокном

Армирование углеволокном ‒ это способ усиления деревянных балок перекрытия, который является не совсем традиционным, однако используется в случаях где помещение имеет небольшую площадь или же по другим причинам, когда вышеописанные способы применить не представляется возможности.

Углеволокно является инновационным материалом, который прекрасно справляется с любыми механическими нагрузками, в том числе и нагрузками на изгиб.

Выпускаются элементы из углеволокна в различных модификациях, включающих пластины, листы, нити, ленты или просто в виде тканей. Сам процесс армирования балок углеволокном заключается в накладывании слоев с помощью клея (эпоксидной смолы) друг на друга до получения достаточной жесткости балки.

После застывания клея слои представляют собой монолитное покрытие, по своим характеристикам не уступающим металлу.