Усиление плиты перекрытия снизу углеволокном

Когда необходимо усиление перекрытий?

Работы по усилению плит перекрытий необходимы в тех случаях, когда вы:

• Планируете капитальный ремонт здания
• Выявили трещины, деформации и другие дефекты в элементах перекрытий
• Выявили ошибки, которые были допущены на этапе строительства

На сегодняшний день имеется много способов усиления перекрытий, но все же самым эффективным и высокотехнологичным считается усиление перекрытий углеволокном. Компания «Прайм» для усиления перекрытий активно использует способ внешнего армирования углеродистым волокном: усиление происходит с помощью наклеивания прочных холстов углеродной ткани на поверхность конструкции с помощью эпоксидного клея. Также мы осуществляем усиление бетона углеволокном.

Случаи, когда усиление необходимо

Укрепление с помощью карбоновых холстов требуется при возникновении следующих ситуаций:

Усиление плит перекрытия углеволокном … Усиление плит перекрытия углеволокном … Усиление железобетонных плит перекрытия … Усиление конструкций углеволокном …

• Реконструкция, частичная или полная Механическое давление на железобетонные опоры часто перераспределяется, как результат перепланировки. Создание или изменение проёмов, расширение полезной площади или перемещение тяжёлого оборудования – это приводит к тому, что нужно усиление плит углепластиком.
• Проектные ошибки Если расчётные прочностные показатели, касающиеся какого-то элемента, несоразмерны фактическим значениям, то такая неточность приводит к накоплению в конструкции усталостного напряжения. Появляются повреждения, она проседает, крошится.
• Воздействие агрессивных сред Активные химические вещества повреждают панель, ослабляют прочность армированного бетона. Требуется восстановление изначальных характеристик перекрытий.

Что даёт усиление перекрытий углехолстом

«КомпозитПрофСтрой» проводит усиление плит углеволокном с соблюдением ГОСТов, СНиПов, предписаний ТБ. Метод применим для нижних и верхних этажей, позволяет решить такие проблемы:

• Допущенные застройщиком ошибки в прочностных расчётах. Слишком малые заложенные в проект нагрузки приводят к использованию неподходящих перекрытий. Армирование полимерным материалом усиливает конструкции, продляя срок их службы.
• Некорректно выполненные заливка, деформационные швы. Применение углеродных ламелей, полотен, сеток позволит предотвратить обрушение здания.
• Эксплуатационные нагрузки. В ходе долгого использования сооружение теряет исходные свойства. Восстановить заданную прочность без остановки производства поможет армирование железобетонных конструкций углепластиком.
• Реконструкция, изменение этажности, перенос производственных линий. Усиление перекрытий углеволокном увеличит прочность здания локально — там, куда будут приходиться наибольшие нагрузки.

Потребность в усилении

Стержень участвует в перераспределении полезной нагрузки на балки, тем самым уменьшает пролет между ними.

На этапе проектирования здания производится расчет эксплуатационной нагрузки на перекрытия. Однако в процессе эксплуатации эти нагрузки нередко начинают превышать допустимые нормы. Установка каминов, крупногабаритных аквариумов, систем “джакузи”, опорных колонн оказывает непосредственное влияние на межэтажные плиты. По этой причине их несущая способность оказывается недостаточной. Однако основными причинами, требующими укрепления несущих конструкций, являются коррозия арматуры и старение бетона.

Помимо этого, в процессе эксплуатации здания возникает неудовлетворительное техническое состояние его конструктивных элементов. Усиление старого перекрытия может производиться разными способами. Радикальная мера – замена плит. Но она зачастую нецелесообразна как с точки зрения технических возможностей, так и экономических затрат. Способ ремонта здания и порядок выполнения работ определяются организацией, его проектирующей.

Основные этапы работ и их последовательность:

• Арматурные стержни следует очистить от бетона;
• Металл покрывается антикоррозийным составом;
• Разбиваются пустоты в железобетонной плите, после чего она очищается от мусора и щебня;
• Монтируются армирующие каркасы;
• Поверхность плиты бетонируется;
• По высыхании бетон покрывается грунтующим составом;
• Наносится штукатурный слой толщиной 10-15 мм.

Усиление плит перекрытия

Большой практический опыт строительных компаний по применению композитных материалов на основе углеродного волокна позволяет находить решения даже самых сложных задач в сфере восстановления и усиления железобетонных конструкций. Являясь официальным дистрибьютером наша компания готова предложить Вам широкий спектр систем усиления на основе углеволокна фирм Mapei (Мапей), Sika (Зика), Bаsf (Басф), Композит и т.д.

Железобетонные конструкции плит перекрытия усиливаются при работе на изгиб внешним армированием композиционным материалом путем приклеивания его в растянутой зоне конструкции с расположением направления волокон параллельно максимальным растягивающим напряжениям (продольно оси конструкции). При увеличении несущей способности монолитных плит перекрытия наиболее распространенным является двунаправленное усиление, когда величина изгибающего момента достигает предельных значений и в продольном и в поперечном направлении.

Специалисты и партнеры ООО ТД «Альбия» готовы в кратчайшие сроки разработать техническое решение усиления плит перекрытия сооружений любой сложности: от офисного помещения до промышленного цеха. Обратившись в нашу компанию Вы всегда сможете рассчитывать на комплексный и индивидуальный подход к подбору метода усиления, а также качественные материалы.

Усиление плит перекрытия

Усиление перекрытий — важный этап восстановления и модернизации зданий, находящихся в плохом техническом состоянии. Оно может выполняться с нижней стороны или с верхней. Наиболее эффективным считается укрепление плит строительного перекрытия снизу в зоне растягивающих напряжений. Основным критерием при проведении этого типа работ можно назвать определение реальной эксплуатационной нагрузки. В ряде случаев даже новое строение в хорошем состоянии может потребовать укрепления, если сверху были установлены тяжелые конструкции, не учтенные при расчетах.

Особенности повышения прочности различными методами

Выбор методики увеличения несущей способности и грузоподъемности зависит от материала и особенностей самой постройки. Так, например деревянные чаще всего подлежат полной замене, а металлические и жб могут быть усилены классическими способами или при помощи углеволокна.

Железобетонные конструкции представляют собой пролеты, которые бывают нескольких конфигураций:

• Сборные пустотные — применяются для обустройства межэтажных перекрытий в жилых и общественных зданиях;
• Сборно-ребристые — в основном предназначены для промышленных зданий при строительстве кровли;
• Монолитные — наиболее универсальные, используются во всех типах зданий и сооружений.

Универсальным средством для любого вида плиты считают углекомпозит и, прежде всего, углеленту FibArm Tape или углеродную сетку FibArm Grid. В зависимости от типа плиты осуществляются следующие действия:

• Усиление пустотных плит этажного перекрытия материалом FibArm осуществляет путем наклеивания холста на поверхность снизу. Он приклеивается с определенным шагом. При этом может быть нанесено несколько слоев холста, что определяет степень повышения прочности.
• Аналогичным способом происходит армирование монолитных плит, используемых для перекрытия, но углелента приклеивается продольно по всей поверхности. Это позволяет повысить и сейсмоустойчивость.
• Для усиления ребристых плит перекрытия углекомпозит наклеивают на нижнюю часть ребер. Количество слоев определяет уровень усиления. Опорную часть такой системы также укрепляют хомутами из однонаправленной ленты.

Зачем и как усиливают проемы

Приоритетным моментом при строительстве зданий является правильный расчет несущей способности всех элементов с учетом необходимых проемов и отверстий. Однако нередко возникают ситуации, когда необходимо сделать различные ходы. При этом если, например, речь идет о пустотелой жб плите, нормами допускается не более двух отверстий диаметром до 15 см. В случае превышения этого ограничения, необходимо выполнить пересчет прочностных характеристик и усиление отверстий в плите перекрытия.

Армирование проемов углеволокном делают с обеих сторон. Композит наклеивается по периметру отверстия с заведением за края на расчетную величину. Для монолитных плит дополнительно выполняются хомуты из углеленты.

Чем и зачем армируют перекрытие

Для армирования плит перекрытия используют стальную, так и композитную арматуру (в основном стеклопластиковую). Более распространена металлическая арматура А500С (в проектной спецификации может обозначаться S500), популярны диаметры 10 и 12 мм. Для основного армирования железобетонной конструкции используют только рифлёную арматуру, чтобы создания качественную связь арматуры с бетоном. Для изготовления дополнительных элементов, не влияющих на несущую способность будущей железобетонной конструкции, можно использовать гладкую арматуру А1. Практикуют в современном частном строительстве и комбинирование арматуры, используют для армирования монолитной плиты одновременно металлические и стеклопластиковые пруты.

Несмотря на то что какая арматура используется, играет она одну и ту же роль в бетоне – придаёт ему необходимую прочность, чтобы выдержать все будущие нагрузки на растяжение, скручивание и изгиб.

Усиление композитными материалами

Продлить срок и повысить безопасность эксплуатации зданий и сооружений позволяет усиление композитными материалами. Так называются многокомпонентные системы, основу которых составляет пластичная матрица, а улучшение прочностных характеристик обеспечивают разнородные наполнители.

В строительной отрасли для усиления железобетонных конструкций наиболее популярны композитные материалы с углеродными добавками и стекловолокном.

Технология внешнего армирования (ТВА)

Инновационная технология внешнего армирования композитами стала популярной, поскольку дала возможность достичь важных целей.

1. Упростить строительно-ремонтные процессы. Устранить ошибки проектирования и результаты нарушения технологий строительства. Усилить несущую способность перекрытия, ригеля, колоны или других частей здания, нуждающихся в дополнительном армировании.
2. Облегчить строительную конструкцию при максимальном сохранении полезной площади. Отпадает надобность в металлических обоймах, хомутах, раскосах, балках, колоннах и пр. Применяемые для усиления композиты значительно легче, тоньше и прочнее традиционных материалов.
3. Увеличить эксплуатационные сроки зданий и сооружений. Углеродные и стеклосодержащие материалы не подвержены разрушающему влиянию влаги (кородированию) и химических сред, прочны на разрыв.
4. Сэкономить. Внешнее армирование композитными материалами дороже традиционного усиления, но эта технология в разы повышает прочность конструкций. В результате минимизируется необходимость остановки эксплуатации здания в период применения ТВА, финансовые затраты и расход времени на усиление конструкций. Конечная экономия средств составляет до 20 %.

Внешнее армирование является универсальной технологией — его можно применять не только на этапе строительства, но также при реставрации и ремонте зданий или там, где необходимо усилить элементы конструкции. В последнем случае даже не требуется приостанавливать эксплуатацию строения.

Причины для использования ТВА различны: от ликвидации последствий стихийного бедствия, нарушившего целостность несущих конструкций, до желания повысить эксплуатационные нагрузки на объект.

Универсальность внешнего армирования наблюдается и в разнообразии объектов, для которых оно подходит:

• жилые, производственные и коммерческие здания;
• уникальные строения (памятники архитектуры);
• гидротехнические и транспортные сооружения;
• объекты атомной промышленности.

ТВА-композиты годятся в тех случаях, когда применение других методов недопустимо или затруднено.

Технология внешнего армирования предполагает ряд этапов:

1. обследование конструкции на предмет целостности, выявление дефектов;
2. разработка проекта усиления;
3. подготовка усиливаемой конструкции — разметка зоны монтажа, механическая подготовка, локальный ремонт усиливаемой части, грунтовка эпоксидными материалами;
4. монтаж высокопрочных элементов (углеродных лент, ткани, сетки, углепластиковых ламелей, мультиаксиальной ткани) посредством эпоксидных двухкомпонентных систем, соответственно проекту;
5. нанесение защитного слоя от повреждений или огнезащиты (материал выбирают в зависимости от условий, в которых эксплуатируется строение).

Усиление углеволокном

Усиление конструкций углеволокном (углепластиком), возможно при строительстве и ремонте зданий и сооружений разных типов.

Технология направлена на повышение несущей способности конструкций без изменения структурной схемы объекта.

Композитные материалы подходят для обработки конструкций из железобетона, металла, камня и кирпича, дерева.

Усиление стекловолокном

Для изготовления композитных материалов с матрицей из термоактивных синтетических смол применяется неорганическое стекло.

Такой наполнитель имеет несвойственные стеклу характеристики — не бьется, легко гнется, обладает огромной прочностью. Благодаря этому стекловолокно становится отличным армирующим материалом.

Результат его применения аналогичны итогу армирования углепластиком. Дополнительный плюс усиления стекловолокном — сравнительно низкая стоимость.

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.

Выявление уязвимости

Зачастую повреждения ненароком могут быть замаскированы подвесными и натяжными потолками, штукатурками, красками, что не дает возможность вовремя их заметить и приняться за работу по ремонту и восстановлению.

При определении фактического технического состояния несущих и ограждающих конструкций, облицовки и панелей перекрытий требуется:

• определять геометрические параметры (ширину, величину поперечного сечения, пролет);
• посредством удаления предохранительного пласта бетона приблизительно с третьей части пролета панели устанавливать рабочее армирование;
• инструментальным методом анализа выяснять прочностные характеристики бетона;
• обнаруживать дефекты, повреждения и изменения формы (растрескивания, прогибы и провисания, уменьшение поперечного сечения рабочего армирования вследствие образования ржавчины, снижение прочностных свойств бетона вследствие сатурации, неправильное местоположение рабочей арматуры и ее потеря в диаметре).

По итогам освидетельствования плит нужно совершать проектировочные расчеты их предельной нагрузки и трещиностойкости на восприятие действий имеющихся и предполагаемых нагрузок.

При проведении подобных расчетов требуется вспомогательная информация об армировании плит перекрытия следующего типа: наличие и местоположение сжатой арматуры, расположенных по ширине прутков армирования, а кроме того, изготавливалась ли плита преднапряженной.

Особенности усиления плит перекрытия

При строительстве зданий и сооружений используются различные типы плит перекрытия: пустотные, монолитные и ребристые. В зависимости от типа плиты, условий эксплуатации и характера разрушения инженер-строитель принимает решение какой тип или типы усиления применить. Решение принимается в каждом конкретном случае, производится прочностной расчет усиления плиты перекрытия, а также оформляется и согласовывается технический проект.

На данный момент времени в арсенале конструктора есть следующие технологии усиления повреждённой плиты перекрытия: усиление плит перекрытия углеволокном, усиление плит перекрытия металлическими балками, а также усиление плиты перекрытия сверху или снизу наращиванием арматуры и слоя бетона. Рассмотрим технологии восстановления несущей способности плит перекрытия подробнее.

Технология усиления и ремонта пустотных плит перекрытия, является одной из самых простых и самых малозатратных. Суть технологии заключается в высвобождении плиты от всех механических нагрузок (оборудование, мебель и пр.). Далее производится механическое вскрытие пустот, установка арматуры и принудительное, под давлением, наполнение пустот высокопрочным бетонным раствором.

Вид усиления железобетонных изделий этого вида принимается конструктором на основании обследования конкурентного сооружения и расчета величины механических нагрузок. В подавляющем большинстве случаев принимается решение об усилении плиты перекрытия снизу, в зоне изгибающих нагрузок. Разработано и используется две технологии усиления монолитной плиты снизу.

В обоих вариантах присутствует дополнительный арматурный пояс, на который методом торкретирования «набрасывается» дополнительный бетонный материал. Разница заключается в том, что в первом варианте дополнительный арматурный пояс крепится к усиливаемой плите через специальные отгибы, приваренные к вскрытой арматуре усиливаемой плиты. А во втором случае армпояс крепится к стальной полосе, смонтированной на сквозных анкерных болтах.

В ряде случаев применяется технология усиления сверху с устройством железобетонных шпонок, верхнее наращивание в виде дополнительной монолитной армированной плиты и другие технологии. В любом случае при усилении монолитной плиты решаются задачи:

• Эффективное крепление арматурного пояса к ремонтируемой поверхности.
• Установка опалубки.
• Заливка бетонного раствора и уход за залитой конструкцией.

Ремонт ребристых плит перекрытия предусматривает использование трех технологий. Дополнительное армирование и бетонирование как в случае с монолитными плитами. Установка поддерживающих колонн и усиление несущей способности плиты с помощью шпренгельной арматуры.

Шпренгельная арматура обустраивается по диагоналям усиливаемой конструкции и образуя взаимно пересекающиеся плоскости (ребра жесткости) обеспечивают необходимое усиление и жёсткость усиливаемой плиты перекрытия

Работы по увеличению несущей способности П-образных плит перекрытия могут осуществляться либо наращиванием нового массива армированного бетона, как в предыдущих случаях, так и усилением плит перекрытия швеллером. В этом варианте изгибающие нагрузки на плиту перераспределится на балки из швеллера и несущие стены. Ввиду неэстичности внешнего вида усиления, данный метод используется для ремонта и реконструкции производственных цехов и складских помещений.

Аналогичный эффект получается при усилении монолитных плит перекрытия сверху металлическими балками. Данная технология связывает аварийную плиту своеобразным «корсетом» из сварных швеллеров или двутавровых балок и не допускает ее разрушение.

Это самая современная технология, позволяющая существенно увеличить несущую способность пииты перекрытия любого вида и типа конструкции. Суть и технический смысл технологии заключается в наклеивании на верхние или нижние поверхности плиты углеродной ленты и ламелей.

Углеродные волокна работают как дополнительное армирование и увеличивают несущую способность конструкции. Учитывая небольшую относительную прочность углеволокна можно говорить, что с помощью данного метода невозможно кардинально увеличить несущую способность плит перекрытия.

Ребристое монолитное перекрытие и его применение в частном строительстве

В случае, когда в строящемся доме будет больше одного этажа, вопрос об укладке перекрытий избежать не получится. Ребристое монолитное перекрытие — один из оптимальных вариантов.

Функционально на него возложена задача, разделять этажи и нести полезную нагрузку в виде собственного веса, людей и мебели, находящихся на них. Следовательно, его прочность и несущая способность должна быть достаточной, но при этом крайне желательно снизить их общий вес, поскольку избыточные нагрузки нежелательны ни для стен, ни для фундамента.

Для облегчения веса с сохранением прочностных характеристик используются самые разные конструкции, в том числе и, так называемые, ребристые перекрытия.

Реставрируем старые перекрытия

Старинные перекрытия, состоящие из двутавровых несущих балок и бетона на битом кирпиче, редко требуется дополнительно усиливать, так как они создавались с огромным запасом прочности — в 2 или даже в 3 раза большим, чем это было необходимо, разве, что в случае длительных протечек — металлические элементы могут быть повреждены коррозионными процессами. Иногда в таких перекрытиях возникают трещины.

Поперечные – не представляют никакой опасности. Участки с продольными трещинами, появляющиеся, например, при пробивании отверстий для подвода инженерных коммуникаций, необходимо полностью удалять и заменять на монолитные из железобетона. При очень сильном коррозионном повреждении достаточно в качестве опоры завести с минимально возможным зазором под дефектную балку новый двутавр или швеллер (№ 14 или № 16).

Ни в коем случае нельзя использовать сварку! После некоторого времени и вследствие естественных деформаций старая балка сама ляжет на новую и плотно к ней прижмется. Вообще, то, что эти перекрытия уже прослужили от 100 и более лет – это само по себе гарантия, что большинство из них смогут эксплуатироваться еще столько же.