Усиление перекрытий и балок углеродным волокном

Применение накладок

Применение накладок для усиления и ремонта балок перекрытия используется в том случае, когда есть повреждения на определенном участке. Смысл реставрационных работ заключается в установке с двух сторон проблемного места деревянных накладок, которые крепятся к целым частям бруса болтами в комплекте с гайками и шайбами.

Причем накладки можно ставить как с боков балки, так сверху и снизу. Однако, в любом случае для ремонта необходимо использовать высохшею древесину, обработанную антисептиком или антигрибковым раствором.

Если участок балки перекрытия поврежден до такой степени, что от него не осталось практически ничего ‒ накладки необходимо установить по всей длине балки: от одной стены до другой. В местах примыкания следует использовать металлические профили. В частности стальной протез, который представляет собой согнутую под 90º металлическую полосу или металлический прут соответствующего диаметра.

Расчет усиления плиты методом наращивания сечения

Рис. 1.3. К расчету усиления нормального сечения плиты пособом наращивания сечения: а – действительное нормальное сечение; б – расчетное нормальное сечение

Задаемся классом бетона усиления. Принимаем бетон класса В30 (на класс выше бетона плиты, Rb1 = 17.0 МПа)

Определим высоту сжатой зоны, предполагая, что нейтральная ось на ходится в пределах толщины нового бетона (рис. 1.3, б):

Рассчитаем толщину набетонки с учетом ее догружающего действия из выражения:

Толщина слоя нового бетона превышает 100 мм, что нежелательно вследствие значительного уменьшения полезной высоты помещения. Выполняем усиление дополнительным армированием.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

• плохое состояние балочной конструкции. Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;

• снижение несущей способности. Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить;

• необходимость увеличения несущей способности балки. Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок.

В пределах статьи будут приведены несколько распространенных способов усиления перекрытия (ремонт, реконструкция). Но, точно ответить на вопрос, как усилить деревянные балки перекрытия может только профессионал и только после анализа состояния конструкции. Ведь в каждом случае решение будет индивидуально.

Воспользовавшись таблицей можно получить представление о том, какое сечение должно быть у балки при определенной нагрузке.

Допустимое сечение балок при нагрузке

Материал подготовлен для сайта

Какие причины вызывают проведение усиления стен

Основанием для укрепления кирпичных стен является их деформация, причинами которой могут быть:

• Конструктивные ошибки. К ним относятся:

1. недостаточная глубина фундамента;
2. неравномерность при оседании частей дома;
3. деформации, возникшие в балочном покрытии;
4. несоответствие несущей способности конструкции и нагрузки на нее.

• Эксплуатация. В этом случае возможно произошло:

1. переувлажнение укладки;
2.  проседание фундамента.

• Ошибки, возникшие при кладке стен.

Оценка степени повреждения кирпичных стен, по потере элементами несущей способности, может быть:

Усиление перекрытий: виды, способы и … Усиление перекрытий: виды, способы и … Усиление перекрытий: виды, способы и … Усиление перекрытий: виды, способы и …

Слабая – до 15%. Обусловлена:

1. размораживанием;
2. действием ветряной нагрузки;
3. повреждениями материала стен от огня на глубину до 5 миллиметров;
4. косыми и вертикальными трещинами, пересекающимися не более чем в двух рядах кладки.

Средняя – до 25%. Вызвана:

1. выветриванием и размораживанием кладки;
2. отслоением облицовочного материала на толщину до 25%;
3. повреждения кирпича от огня на глубину до двух сантиметров;
4. косыми и вертикальными трещинами, которые пересекаются до четырех рядов кладки;
5. выпучиванием и наклоном стен на одном этаже, не превышающем пятую часть толщины конструкции;
6. образованием трещин на участках пересечения поперечных и продольных стен, вызванные нарушением кладки перемычек и под опорами балок;
7. смещением до двух сантиметров плит перекрытий.

Высокая – до 50%. Это может возникнуть из-за:

1. обрушения стен;
2. выветривания и размораживания кладки до 40% к ее толщине;
3. повреждений материала стен от огня на глубину до 6 сантиметров:
4. косых и вертикальных трещин, за исключением температурных и осадочных, на высоту 7 рядов кладки;
5. выпучиваний и наклонов стен на одном этаже на один процент его высоты;
6. смещений стоек и стен по косой штрабе или горизонтальным швам;
7. отрыва продольных стен от поперечных;
8. повреждений кладки под стойками балок и перемычек глубиной более 2 сантиметров;
9. смещений плит перекрытия на опорах больше 4 сантиметров.

Совет: Стены, которые потеряли больше 50% прочности, следует считать разрушенными. Наличие вышеуказанных повреждений является основанием, чтобы проводить ремонтно-восстановительные работы.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Перекрытием называется горизонтальная конструкция, которая крепится к стенам на определенной высоте и разделяет этажи. Сооружение выполняет роль полноценного пола, поэтому должно выдерживать большие нагрузки от людей, мебели, оборудования и других объектов. По СНиП без учета собственной массы деревянное перекрытие дома должно выдерживать 150 кг/м2, в общественных зданиях эта цифра выше – 400 кг/м2.

Следует учитывать, что увеличение нагрузок выше допустимых норм приводит к более быстрому износу балок, что приводит к потере изначальной прочности всей несущей конструкции. Помимо этого, сам по себе срок службы деревянных перекрытий ограничен 50-60 годами, это связано со свойствами материала. Избыточная влажность, плесень, грибок, температурные перепады негативно влияют на свойства дерева, в результате после длительной эксплуатации может возникать прогиб, провисание или искривление конструкции. Тогда требуется усиление балок деревянного перекрытия.

Укрепление перегородок также может стать неизбежной мерой, если планируется кардинальное изменение функций помещений, расположенных на этаже. Это может быть связано с размещением ударного оборудования или увеличением нагрузок. Например, если планируется переделать помещения под склады, следует ознакомиться со строительной документацией на здание и в случае необходимости укрепить соответствующую площадку.

Недостатки

У каждого из названных выше вариантов сооружений есть свои минусы. Так, для монтажа межэтажных перегородок из железобетонных элементов понадобится привлекать строительную технику в виде подъемного крана. Собирая монолитное перекрытие по металлическим балкам необходимо тщательно рассчитать и спроектировать все узлы конструкции, что не получится сделать без привлечения специалистов.

Кроме того, понадобится и опалубка, а также техника, которая обеспечит доставку и заливку бетона. При этом, потребуется создать специальный арматурный каркас, который будет отвечать за прочность создаваемой панели – без квалифицированного сварщика тут не обойтись и все это, приводит к увеличению расходов на строительство.

Собирая перекрытие при помощи металлической балки и досок нужно понимать, что такая конструкция будет менее надежной, чем железобетонные панели или же монолит. При этом, дерево становится потенциальным источником пожарной опасности.

Немаловажным моментом будет и вес всей создаваемой конструкции. Стены должны выдержать подобную нагрузку и расчёты опять же придется доверить специалисту, чтобы избежать ошибок, так как от этого будет зависеть ваша жизнь и прочность всей постройки.

Этот момент будет особенно важен тогда, когда производится усиление перекрытий балками, так как работы производятся снизу и опорой для устанавливаемых деталей станут стены. В них придется подготовить специальные проемы, в которые будут вставлены концы несущих деталей и обеспечить после монтажа гидро и теплоизоляцию опорных площадок.

Усиление кирпичных стен

Здравствуйте, уважаемый читатель блога, в данной статье усиление кирпичных стен поговорим об их разрушение и каким способом это устраняется.

Стены, возведенные из кирпича, считаются одними из самых надежных. Однако с течением времени несущая способность даже такого прочного материала ухудшается, возможно разрушение кирпичной кладки и появление различного рода дефектов и повреждений (трещины, выпучивания, перекосы, отсыревания и др.).

Возникновение указанных дефектов возникает в результате применения некачественных строительных материалов (кирпич и цементный раствор), естественного «старения» строительных конструкций, ошибок проектирования и строительства, воздействия форс-мажорных факторов и др. В конечном счете, такие дефекты могут привести к полному разрушению строительного объекта.

Если Вы заметили, что кирпичная кладка начала разрушаться, в стенах появились трещины, пора задуматься о проведении обследования здания. Если результатом такого обследования станет заключение о снижении прочностных характеристик стен, необходимо провести работы по их усилению.

Существуют различные технологии усиления стен. Условно их можно разделить на традиционные и инновационные.

К традиционным технологиям относятся частичная или полная замена кирпичной кладки, усиление с применением стальных обойм, установка опоясывающих поясов, разгрузочных балок и др.

Данные способы достаточно эффективно решают задачу усиления кирпичных стен, однако их применение затруднено тем, что после ремонтных работ меняется внешний облик строительных конструкций (что особенно важно при ремонте исторических зданий), на стены оказывается значительная нагрузка, а при замене старой кладки необходимо проведение трудоемких работ по укреплению не подлежащего замене участка кладки.

Важно

Альтернативой традиционным методам являются применение композитных материалов и инъектирование, которые позволяют быстро и эффективно решить задачу усиления кирпичных универсальным методом является инновационный способ инъектирования.

Суть инъектирования в следующем – через пробуренные отверстия в тело строительной конструкции (либо за кирпичную кладку) под давлением закачиваются специальные ремонтные составы (микроцементы, растворы на эпоксидной, полиуретановой или эпоксидной основе).

Закаченный инъекционный состав заполняет все пустоты строительной конструкции, укрепляет трещины, предотвращая разрушение кирпичной стены и обеспечивая надежную гидроизоляцию. Подробнее о методе инъецирования стен – смотрите по данной .

Инъецирование стен позволяет быстро и эффективно решать следующие задачи:

• общее укрепление кирпичной кладки;
• структурное склеивание и герметизация трещин в стенах;
• защита стен от воздействия капиллярной влаги;
• герметизация гильз вводов коммуникаций и др.

Усиление композитными материалами представляет собой процесс наклеивания на строительную конструкцию холстов (лент, сеток) из высокопрочного материала на основе углерода или стекловолокна.

В качестве клея могут применяться составы на эпоксидной или цементной основе.

Композитные материалы обладают большой прочностью (в десятки раз прочнее стали) и, одновременно, малым весом (в сотни раз легче стали).

Усиление композитами для кирпича не так распространено, как для бетона, и в настоящее время только набирает популярность. Причиной этому служит необходимость создания замкнутого контура вокруг усиляемого участка кирпичной стены.

В случае с усилением кирпичного простенка создать замкнутый контур довольно просто, окутав его вокруг углепластиком. Но если требуется усиления участка сплошной кирпичной стены без проемов, то потребуется штробить отверстия, чтобы продеть в них холсты углеволокна и охватить по периметру усиляемый участок. Это не всегда легко осуществить.

Еще одним минусом использования композитов является их стоимость. Однако это компенсируется тем, что для работ, особенно если речь идет о простенках, не требуется привлекать большое количество рабочей силы.

К плюсам использования композитов можно отнести отсутствие дополнительной нагрузки на строительные конструкции и отличные результаты: при правильно выполненном усилении кирпичной кладки углеволокном усиление на сжатие увеличивается в 2-2,5 раза по сравнению с нормативным. Также использование композитов значительно улучшает сейсмостойкость сооружения.

Рассмотренные инновационные методы усиления кирпичных стен успешно применяются компанией ООО «СДТ», которая специализируется на проведении строительно-ремонтных работ повышенной сложности.

Высокая квалификация специалистов, применение передовых технологий и первоклассных материалов – залог высокой надежности и компетентности ООО «СДТ». На все виды работ компанией предоставляется гарантия сроком до 5 лет.

С уважением, Олег Клышко

Ваша благодарность за полезную информацию от меня это репост статьи в соцсетях. Спасибо! 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Данная типовая технологическая карта разработана на процесс усиления железобетонных балок и ригелей постановкой промежуточной опоры.

1.2. Карта рекомендована для применения при реконструкции и ремонте промышленных и прочих зданий с монолитными или сборными балочными перекрытиями с величиной пролетов 6-18 м.

1.3. В настоящей карте рассмотрены особенности выполнения работ при различных конструктивных схемах усиления и вариантах применяемой технологии.

1.4. При привязке технологической карты к реальным объектам и условиям производства работ необходимо выполнить пересчет объемов работ, калькуляций затрат труда и заработной платы, графиков производства работ, материально-технических ресурсов и конечных технико-экономических показателей на основании фасетного классификатора факторов.

Усиление строительных конструкций зданий и сооружений — способы, методы, виды

Амортизационный срок здания высчитывается еще на этапе проектирования. Он определяется, исходя из нескольких основных параметров: тип грунта, фундамент, этажность (высота строения), вид строительного материала, а также воздействие внешних сил. Но каким бы длительным не был период износа, усиление конструкции все же может потребоваться.

Условно виды усиления делятся на традиционные способы и нетрадиционные (современные). В обоих случаях изначально проводят анализ всей конструкции, выделяя наиболее слабые зоны. Они могут быть сжаты, растянуты, подвержены крутящему моменту и прочее. Это помогает выбрать определенный тип усиления конструкции наиболее эффективно.

В местах сжатия производят наращивание конструкции путем увеличения площади поперечного сечения конструкции. В этой зоне дополнительно монтируется арматура, обойма или рубашка. Это способствует ослаблению нагрузок на ослабленное место здания или сооружения.

При растяжении конструкции в подготовленном месте устанавливается дополнительная арматура, которая впоследствии бетонируется. Как альтернатива этому способу — установка добавочного листа стройматериала в паз растяжения.

Чтобы защитить здание от крутящего момента, увеличивают площадь арматуры по всем ее направлениям, устанавливают обоймы, гильзы или замкнутые поперечные арматуры.

Если конструкция имеет 2 и более ослабленных зон, проект по усилению может содержать несколько различных видов работ.

Все эти методы хороши своей экономностью. Тем не менее, процесс усиления конструкции традиционными способами занимает слишком много времени.

Методы усиления фундаментов со спец техникой

Перечислим методы усиления фундаментов, требующие применения спецтехники и оборудования, а также специалистов по реконструкции применяют при значительных повреждениях и угрозе полной потери несущей способности:

1. Устройство внеконтурного опорного или свайного фундамента. Старый фундамент при этом остается внутри контура, а нагрузку от дома на новые сваи или опоры передают через разгрузочные упорные балки, проводя из сквозь стены, ленту или ростверк старого фундамента.
2. Реконструкция подвального помещения устройством набивных свай в наращиваемой оболочке. Погружают в грунт стальные трубы методами ударно-канатного бурения или вдавливают домкратами. Оболочки свай, постепенно наращивая, погружают до нужной глубины, затем в полости нагнетают бетонную смесь.
3. Устраивают вокруг дома, а иногда и внутри старого фундамента буронабивные сваи. В пробуренные скважины глубиной два метра и более устанавливают арматурные каркасы и нагнетают бетон. Усиливаемый фундамент крепится к сваям сквозными анкерными болтами.

Каждый случай разрушения фундамента индивидуален, и меры по восстановлению тоже. В ряде случаев хозяева справляются собственными силами. В несложных случаях нужна только правильная последовательность работ, и отсутствие спешки. Недопустимо окапывать весь контур фундамента, работать следует только небольшими захватками, чтобы усиление не создало еще больших проблем для дома.

Усиление перекрытий углеволокном

При повышении несущей способности плит перекрытий применяют метод накладки. Это делается так, чтобы углеродные волокна были вдоль оси конструкции. Кроме того, в перпендикулярном направлении организуют поперечные слои.

При организации усиления сжатых конструкций и даже подверженных изгибу применяют систему холстов на основе углеродных волокон. Около оснований их пропитывают эпоксидной смолой, чтобы образовалось фиброармированное твёрдое полимерное соединение, которое способно повысить полезную нагрузку.

Ламели накладывают на усиливаемый элемент, подверженный изгибающему воздействию, и после этого проводят пропитку эпоксидной смолой основания.

Монтаж углеволоконных материалов.

В зависимости от вида углеволоконного материала технология его монтажа существенно отличается:

Монтаж углеродных лент может осуществляться по «мокрому», или «сухому» методу. В обоих случаях на основание наносится слой адгезива, но при «мокром» методе углеродная лента сначала пропитывается адгезивом, а потом прикатывается валиком к основанию, а при «сухом» – лента прикатывается к основанию, а потом сверху ее пропитывают слоем адгезива. Пропитка углеродной ленты осуществляется путем нанесения на ее поверхность слоя адгезива и вдавливания его малярным валиком, или шпателем, добиваясь того, что бы верхний слой связующего проник вглубь углеволокна, а нижний слой связующего вышел наружу. Углеродные ленты могут укладываться в несколько слоев, но при наклейке на потолочную поверхность, не рекомендуется за одну смену выполнять более 2-х слоев – материал начинает «сползать» под собственным весом.

Следует помнить, что после полимеризации адгезива, его поверхность будет гладкой и качественно нанести на нее отделку будет невозможно. Поэтому, еще по «свежему» элементу усиления необходимо нанести слой крупного песка.

При монтаже углеродных ламелей адгезив наносится и на конструкцию, и на усиливающий элемент. После этого, ламель прикатывается к основанию малярным валиком, или шпателем.

Монтаж углеродной сетки выполняется на увлажненную поверхность бетона. Сначала наносится первый слой полимерцементного состава. Он может наноситься как ручным, так и механизированным способом – торкретом. По «свежему» слою полимерцемента раскатывается углеродная сетка с небольшим вдавливанием в состав. Удобнее всего это делать шпателем. Затем необходимо выдержать технологическую паузу до начала схватывания состава. Срок схватывания зависит от выбранного состава и температуры окружающей среды, но требуемое состояние – полимерцемент с трудом продавливается пальцем. После этого наносится закрывающий слой полимерцемента.

Конструктивные особенности ребристых плит

Ребристое перекрытие представляет собой цельную плиту и ряд продольных элементов, выполняющих функцию балок. Эти фрагменты работают на изгиб. Если нагрузка на конструкцию слишком велика, к ней могут добавляться поперечные рёбра.

Другая характерная особенность ребристых плит в том, что удалённый из зоны растяжения бетон максимально концентрируется в зоне сжатия. Всё это вкупе со специальным армированием и ребристой поверхностью позволяют экономить непосредственно бетон. При этом без изменения прочности плиты уменьшается её толщина.

Усиление плит перекрытия ребристых

Сборно-ребристые плиты в большинстве случаев задействуются при возведении промышленных объектов, а именно возведении их кровли, в отдельных случаях могут выполнять функции перекрытий между этажами цехов и других строений.

При значительном разрушении может проводиться замена фрагментов перекрытия или установка дополнительных поддерживающих колонн.

В отдельных случаях задействуется шпренгельная арматура, которая укладывается в направлении каждой из двух диагоналей плиты перекрытия, формируя дополнительные ребра жесткости внутри конструкции.