Усиление сборных железобетонных многопустотных плит

Плиты перекрытий зданий и сооружений работают в условиях высоких механических нагрузок и нередко подвергаются вредному воздействию ряда вредных факторов: взрыв, осадка, землетрясение, пожар, высокая влажность, промерзание, внезапная механическая нагрузка, воздействие химически агрессивных веществ и др.

Основной материал и армирование изделия частично разрушаются. Поэтому для возможности дальнейшей эксплуатации сооружения требуется усиление плиты перекрытия различными способами.

В каких случаях требуется усиление

Аварийное или предаварийное состояние зданий, требующее усиления плиты перекрытия, может быть вызвано различными причинами. Большинство из них возникает на производствах, где применяются агрессивные химические вещества, разрушающие бетон и вызывающие коррозию арматуры, а также там, где на перекрытия оказываются постоянные динамические нагрузки от работающего оборудования.

В частных домах к износу плит чаще приводят другие факторы:

  • механические повреждения;
  • слишком высокая нагрузка на перекрытия, не предусмотренная при проектировании;
  • последствия пожаров, взрывов, землетрясений;
  • атмосферное воздействие – осадки, смена температуры;
  • естественный износ старых конструкций;
  • несоблюдение технологии при устройстве перекрытий, отсутствие грамотного расчета.

Усиление перекрытий может потребоваться и при отсутствии повреждений и деформаций, например, если меняется назначение помещений и в них предполагается установить тяжелую мебель, оборудование, на вес которых оно не рассчитано. Или при изменении этажности дома, надстройке второго этажа, мансарды.

Ещё один повод подумать об усилении – вырубка в перекрытии проема для лестницы Источник mpkm.org

В любом случае принимать решение о необходимости укрепления конструкций, оценивать степень повреждений и выбирать методику должен грамотный специалист. Результат самостоятельных действий может быть непредсказуем.

Как выбрать компанию для обследований и проектирования

Очевидно, что проектированием и разработкой решений для усиления перекрытий должны заниматься профессиональные специалисты. Проектная организация должна состоять в СРО, иметь в своем штате архитекторов, инженеров, техников, иных профильных специалистов. Так как разработка усилений конструкций входит в единый цикл проектирования, компания должна располагать собственным оборудованием, специальным программным обеспечением. Желательно убедиться, что организация уже выполняла проектные работы такой сложности, чтобы избежать отказов в согласованиях. Всем этим критериям отвечает ]Смарт Вэй. Обращайтесь, наши специалисты бесплатно ответят на все возникшие вопросы.

Получите расчет стоимости этой услуги с помощью нашего калькулятора цен — здесь

Для написания статьи использовались материалы:

  • СП 16.13330.2017 Стальные конструкции ();
  • СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции ();
  • СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции ();
  • Техническое задание.

Несмотря на прочность и долговечность железобетона, он так же как и другие материалы может разрушаться. В основном это происходит из-за нарушения правил эксплуатации или необдуманной замены конструкций, предусмотренных проектом на изделия, рассчитанные на меньшую нагрузку.

Усиление перекрытий практикуется и достаточно успешно, если при оценке состоянии плиты сделан вывод, что критических разрушений нет. Но стоит сразу предупредить, что если вы ищете ответ на вопрос как усилить плиту перекрытия в частном доме, гараже и т.д. своими силами, приведенная ниже информация не для вас.

Перекрытие, стены, балки, фундаменты это единый жесткий каркас здания, где работа на сопротивление нагрузке взаимосвязана. Небольшое изменение в весе или площади опирания любого из элементов приводит к изменению нагрузок во всех остальных. Поэтому усиление плит перекрытия можно производить только после подробного расчета нагрузок на все несущие конструкции.

Основные способы усиления плит перекрытия

Выбор способа зависит от причины, по которой требуется усиление конструкций.

Первая, это риск продавливания при недостаточной площади опирания плит перекрытия на колонны. Устраняется увеличением площади верхнего торца колонны или полным наращиванием колонны по всему объему. Требуется очень точный расчет армирования и состава бетона, чтобы новые и существующие объемы железобетона работали как единое целое. Дополнительно требуется усиление фундаментов под колоннами. При больших пролетах практикуется подведение дополнительных нижних и верхних разгружающих балок. Что обязательно потребует усиления фундаментов под несущими конструкциями.

Вторая, это увеличение несущей способности плиты в случаях, когда деформационных изменений в ней нет, но нагрузка на перекрытие предполагается большая, чем учтенная при разработке проекта. Здесь можно рассмотреть два варианта: как усилить пустотную плиту перекрытия и плиту сплошного сечения.

Для многопустотных плит практикуется создание дополнительных армированных ребер в пустотах. Это установка плоских каркасов с последующим бетонированием для того, чтобы новый каркас работал совместно с арматурой нижней части плиты. В этом случае одновременно с армированием по верхней части плиты добавляется дополнительный слой бетона. Усиление многопустотных плит только слоем бетона неэффективно, так как при тонкой верхней полке необходимо также установить крепежные штыри. И здесь требуется пересчет нагрузок на несущие конструкции, так как вес плиты увеличивается.

Для полнотелых плит практикуется набетонка сверху или снизу с железобетонными шпонками или болтами. Железобетонная шпонка, это выемка в теле существующей плиты, в которую укладывается арматура, с последующей заливкой бетоном. Это нужно для создания единого объема плиты с набетонкой.

Третью причину и то, как усилить плиту перекрытия с трещинами в бетоне, рассмотрим отдельно.

Укрепление плит перекрытия с поврежденным бетоном

Мелкая сетка трещин, появившаяся на перекрытии может быть таким же мелким, легко устраняемым дефектом, а может быть и сигналом, что начались более значительные разрушения. Для того, чтобы исключить любую возможность таких дефектов, необходимо приобретать только качественные пустотные плиты перекрытия от производителя. Это позволит избежать создания дополнительных напряжений и нагрузок в бетоне при многочисленных разгрузках-погрузках и складировании.

До начала реконструкции необходимо оценить не только степень повреждения бетона, но и состояние арматуры, так как глубину трещин визуально не определить. Особенно актуальна эта задача при выборе способа усиления пустотной плиты перекрытия, т.к. толщина бетонного слоя над арматурой в ней очень мала. Современные приборы позволяют выполнить полное сканирование без зачистки бетона до арматурной сетки.

Если глубина трещин незначительна, для реконструкции потребуется только нанесение слоя бетона, полимерного раствора или наклейка стеклоткани. При значительных повреждениях выполняется полная расчистки до арматуры. Затем антикоррозийная обработка стали, нанесение бетонного раствора со слоем набетонки и уже рассмотренными способами крепления.

Использование: для усиления сборных многопустотных железобетонных панелей перекрытий. Сущность изобретения: способ усиления включает выполнение щелей вдоль пустот, установку в пустоты арматуры и ограничительных пластин, укладку бетонной смеси в пустоты приопорных зон, при этом арматурные стержни размещают в верхней зоне пустот и отгибают концы по направлению к нижней грани, осуществляют укладку и выдержку бетона приопорных зон, после чего напрягают арматуру натяжными болтами, которые устанавливают через отверстия со стороны нижней грани в пролете плиты, причем при установке натяжных болтов одновременно устанавливают опалубку под отверстиями со стороны нижней грани, заполняют оставшееся пространство пустот бетонной смесью, выдерживают ее, снимают опалубку и обрезают выступающие концы натяжных болтов. 2 ил.

Рисунок 1Рисунок 2

Формула изобретения

СПОСОБ УСИЛЕНИЯ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МНОГОПУСТОТНЫХ ПАНЕЛЕЙ ПЕРЕКРЫТИЙ, включающий выполнение щелей вдоль пустот, установку в пустоты арматуры, укладку бетонной смеси в пустоты, отличающийся тем, что устанавливают в пустоты ограничительные пластины в приопорной зоне, арматурные стержни размещают в верхней зоне пустот, отгибают концы по направлению к нижней грани, осуществляют укладку и выдержку бетона приопорных зон, после чего напрягают арматуру натяжными болтами, которые устанавливают через отверстия со стороны нижней грани в пролете плиты, причем при установке натяжных болтов одновременно устанавливают опалубку под отверстиями со стороны нижней грани и заполняют оставшееся пространство пустот бетонной смесью, выдерживают ее, снимают опалубку и обрезают выступающие концы натяжных болтов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к способам усиления сборных многоступенчатых железобетонных панелей перекрытий при реконструкции зданий и сооружений.

Известен способ усиления сборных железобетонных многопустотных панелей перекрытий дополнительными арматурными каркасами, уложенными в пустоты панелей через щели, пробитые в верхней полке, с последующим бетонированием пустот.

Наиболее близким к предлагаемому является способ усиления железобетонных многопустотных панелей перекрытий, включающий выполнение щелей вдоль пустот, установку в них арматуры, закачивание бетонной смеси в пустоты.

Недостатками известных способов усиления являются необходимость разгрузки панелей перед усилением, то, что дополнительная арматура усиления не является предварительно напряженной, это ухудшает эксплуатационные качества усиленной панели — жесткость и трещиностойкость, а также расположение на поверхности пола анкерных устройств.

Задачей изобретения является повышение несущей способности, жесткости и трещиностойкости усиленной панели, снижение трудоемкости усиления.

Для этого арматурные стержни размещают в верхней зоне пустот и отгибают концы по направлению к нижней грани, осуществляют выдержку бетона приопорных зон, после чего напрягают арматуру натяжными болтами, которые устанавливают через отверстия со стороны нижней грани в пролете плиты, причем при установке натяжных болтов одновременно устанавливают опалубку под отверстиями со стороны нижней грани и заполняют оставшееся пространство пустот бетонной смесью, выдерживают ее, снимают опалубку и обрезают выступающие концы натяжных болтов.

В результате усиления сборных железобетонных многопустотных панелей перекрытия предлагаемым способом повышается несущая способность, жесткость и трещиностойкость панели за счет создания предварительного напряжения в арматуре, имеющей сцепления с бетоном. Совмещение операции установки опалубки с натяжением арматуры, а также исключение выполнения вертикальных щелей поперек пустот шириной, равной диаметру пустоты, снижает трудоемкость.

При анализе известных технических решений в данной области не обнаружены объекты, обладающие совокупностью признаков и уровнем технологичности заявляемого способа. Таким образом, заявляемый способ усиления является новым и обладает изобретательским уровнем.

На фиг. 1 изображен продольный разрез сборной железобетонной панели перекрытия в процессе усиления; на фиг. 2 — продольный разрез усиленной панели.

Способ осуществляется следующим образом.

В приопорной зоне сборной железобетонной панели 1 выполняют щели 2, устанавливают ограничительные пластины 4 в виде круга диаметром, равным диаметру пустоты, с прорезью для арматуры в верхней зоне, затем устанавливают арматурный стержень 3, отгибают концы по направлению к нижней грани, осуществляют выдержку бетона приопорных зон 5, после чего напрягают арматуру 3 натяжными болтами 7, которые устанавливают через отверстия 6 со стороны нижней грани. Затем заполняют оставшееся пространство пустот бетонной смесью, выдерживают ее, снимают опалубку и обрезают выступающие концы натяжных болтов 7.

При увеличении внешней нагрузки предварительно напряженная арматура усиления включается в работу как имеющая сцепление с бетоном.