Способы усиления перекрытий – ребристых, пустотелых, монолитных плит
- В каких случаях требуется усиление
- Признаки аварийного состояния перекрытий
- Определяемые визуально
- Выявляемые экспертизой
- Подготовка к работам по усилению перекрытий
- Как усилить перекрытия – несколько традиционных способов
- Усиление опорных колонн
- Установка металлических балок
- Замоноличивание перекрытия сверху
- Усиление монолитной плиты снизу
- Усиление ребер швеллером
- Заливка пустот с установкой каркаса
- Современный способ – армирование углепластиком
- Коротко о главном
Конструкции старых или претерпевших природные либо техногенные катаклизмы зданий часто теряют свою несущую способность и требуют капитального ремонта. Особую сложность представляет восстановление железобетонных перекрытий, обладающих огромной массой. Конструкторами разработаны разные способы усиления перекрытий, и каждый из них подбирается в индивидуальном порядке после серьезного обследования и расчетов на нагрузки.
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.
В любом случае принимать решение о необходимости укрепления конструкций, оценивать степень повреждений и выбирать методику должен грамотный специалист. Результат самостоятельных действий может быть непредсказуем.
Признаки аварийного состояния перекрытий
Если перечисленные причины разрушений имели место быть, необходимо выяснить, не повлияли ли они на перекрытия. Для чего проводится сначала визуальный осмотр, а затем оценка повреждений инструментальными методами.
Определяемые визуально
В жилых домах, в которых полы и потолки отделаны штукатуркой, краской, подвесными конструкциями и декоративными настилами, необходимость в усилении монолитного перекрытия может остаться незамеченной, поэтому отделку демонтируют. При визуальном осмотре обращают внимание на следующие дефекты:
- изменение геометрических параметров конструкции;
- наличие отслоений, трещин и сколов бетона;
- отслоение и разрушение стяжки;
- обнажение арматурного каркаса и наличие следов коррозии металла;
- изменение цвета на отдельных участках плиты или следов замачивания;
- появление провисаний и прогибов;
- появление трещин и других дефектов в местах опирания плиты на стены, балки, колонны.
Выявляемые экспертизой
Как показывает практика, чаще всего несущая способность плит снижается из-за коррозии арматуры. Этот процесс сопровождается уменьшением её сечения и разрушением окружающих слоев бетона продуктами коррозии. Чтобы обнаружить эти изменения, приходится вскрывать конструкции, после чего усиление железобетонных перекрытий становится неизбежным.
Инструментальное обследование позволяет обойтись без дополнительных разрушений. С помощью специального оборудования можно определить:
- степень коррозии и уменьшения сечения элементов арматуры;
- состав и прочность бетона;
- динамику раскрытия трещин;
- величину прогибов.
Специалисты на основе проведенных исследований определяют слабые места и производят расчеты. Результатом этой работы становится проект ремонта или реконструкции перекрытий.
Подготовка к работам по усилению перекрытий
Чтобы выполнить работы по усилению монолитных плит перекрытия и сборных железобетонных конструкций качественно и с обеспечением безопасности работников, необходимо провести ряд подготовительных мероприятий.
- Укрепление перекрытий.
Под ремонтируемую конструкцию подводят временные поддерживающие балки на опорах из металлических труб, брусьев или бревен сечением от 150 мм.
- Разгрузка.
Пол верхнего этажа освобождают от мебели и техники.
- Демонтаж отделки.
С перекрытия полностью демонтируют подвесные потолки, снимают напольные покрытия, удаляют стяжку, очищают от штукатурки, побелки.
- Очистка.
С поверхности плит снимают рыхлый и отслаивающийся бетон. Обнаженную арматуру очищают от коррозии, используя ручной или электроинструмент, после чего обрабатывают преобразователем ржавчины.
Если усиление железобетонных плит перекрытия будет производиться с использованием бетонного раствора, места соприкосновения нового и старого бетона очищают от пыли и обезжиривают.
Как усилить перекрытия – несколько традиционных способов
Каким способом восстановить несущую способность и целостность перекрытий, зависит от характера разрушений, назначения расположенных на и под ними помещений, расчетной нагрузки на стены и фундамент и многих других факторов. Цена вопроса здесь не самое важное, хотя иногда удается выбрать наименее затратный вариант без ущерба для качества.
Усиление опорных колонн
Если плиты перекрытия опираются на колонны с недостаточной площадью сечения, при увеличении нагрузки (например, при возведении тяжелой кирпичной перегородки на верхнем этаже) возникает риск их продавливания в точках опоры. В таких случаях увеличивают площадь опирания, расширяя верхний торец колонны или наращивая её по всей высоте.
Чтобы заставить существующий и наращиваемый объем железобетона работать единой конструкцией, необходим точный расчет марки бетона и конфигурации арматурного каркаса, а также усиление фундамента под подошвой колонн.
Установка металлических балок
Усиление плит перекрытия металлическими балками снизу из швеллера или двутавра практикуется для всех видов перекрытий с большими пролетами для устранения их провисания. Сечение балки рассчитывается по величине пролета и сумме нагрузок.
Для монтажа балки снизу она подводится под плоскость перекрытия, до отказа прижимается к нему домкратами с большим усилием и подпирается телескопическими стойками. Затем монтируются опорные столбы.
Допускается усиление плит перекрытия металлическими балками сверху. Этот вариант предпочтительнее, когда интерьер нижнего этажа не хочется портить массивными конструкциями. Балку укладывают вдоль стыка плит торцами на несущие стены или в вырубленные в них ниши и притягивают к ним плиты подвесками с опорными пластинами.
Замоноличивание перекрытия сверху
Самый распространенный и вместе с тем самый ненадежный способ, часто применяемый домовладельцами самостоятельно. Обнаружив трещины и сколы в бетонной плите, они заливают поверх неё армированный бетон, скрывая дефекты. Но по внешним повреждениям невозможно установить глубину трещин и их способность к разрастанию, а дополнительный слой бетона серьезно увеличивает нагрузку и ещё больше снижает несущую способность плит.
Чтобы правильно провести усиление плиты перекрытия сверху, необходимы расчеты по нагрузкам и соблюдение следующих условий:
- арматурный каркас новой монолитной плиты должен иметь опору на несущие стены, для чего в них вырубаются ниши или просверливаются отверстия;
- новый каркас нужно связать со старым, вырубив местами защитный слой бетона;
- на поверхности старой плиты необходимо сделать насечки для лучшего сцепления со свежим бетоном.
Видео описание
В этом видео показан пример правильного усиления перекрытия путем его замоноличивания сверху:
Усиление монолитной плиты снизу
Поврежденные перекрытия можно укрепить и снизу, усилив их арматурной сеткой с ячейками 15х15 см и накрыв слоем раствора. В этом случае также необходим расчет на дополнительную нагрузку. Если перекрытия опираются на балки и колонны, их тоже обвязывают арматурой и усиливают, чтобы увеличить несущую способность.
Арматурный каркас может крепиться к нижней плоскости перекрытий двумя способами:
- приваривается к вскрытой арматуре плит посредством отгибов;
- приваривается полоскам стали, закрепленным на плитах сквозными болтами через верхнюю плоскость.
Бетонирование выполняют методом торкретирования, который заключается в набрызге раствора под большим давлением торкрет-пушкой. Сильный напор обеспечивает его качественное сцепление со старым бетонным основанием и прочность бетона после застывания. Слой такого покрытия имеет толщину около 5 см, но является весьма неравномерным, поверхность приобретает выраженную рельефную структуру и нуждается в выравнивании штукатуркой или скрытии подвесными системами.
Видео описание
Торкретирование армированных плит перекрытия снизу показано в видеоролике:
Этим способом можно проводить усиление сборных железобетонных многопустотных плит и монолитных перекрытий. Но с одним условием: усиливающая конструкция не должна просто «подвешиваться» к потолку. Она должна равномерно распределить нагрузку на стены и другие опорные элементы. Как это устроить, решают специалисты-проектировщики.
Усиление ребер швеллером
Швеллер используют в качестве несъемной опалубки и мощного стального каркаса, выполняя усиление П-образных плит перекрытия. Подобрав швеллер такого сечения, чтобы он «сел» на два соседних продольных ребра, его закрепляют шпильками через швы между плитами с шагом 150-200 см. Затем швы заполняют мелкозернистым бетоном более высокой, чем у плит, марки.
Дополнительно можно армировать перекрытие по верху с заливкой монолитного слоя.
Заливка пустот с установкой каркаса
Для устройства перекрытий малоэтажном жилищном строительстве чаще всего используют облегченные многопустотные плиты с круглыми или овальными продольными отверстиями.
При их износе или механических повреждениях применяют дополнительное армирование и бетонирование каналов. Усиление многопустотных плит перекрытия является одним из самых малозатратных способов и выполняется так:
- поверхность плит освобождают от стяжки;
- вскрывают поврежденные каналы, а при отсутствии видимых повреждений прорубают штробы над крайними и одной из средних продольных пустот, делая ширину штробы достаточной для установки внутрь каркаса;
- связывают плоский каркас из арматуры, соединяя верхний и нижний стержни через каждые 25-30 см;
- устанавливают готовый каркас в открытый канал;
- каркас по высоте должен полностью помещаться в канале и находиться ниже поверхности плиты на 2-2,5 см;
- заполняют пустоты мелкозернистым бетоном, используя для его приготовления безусадочный цемент;
- уплотняют бетон вибратором со специальным наконечником и выравнивают по плоскости плиты.
Видео описание
Как связать и установить каркас в каналы пустотных плит, смотрите в этом видео:
Достоинство этого способа в том, что он не изменяет геометрические параметры, форму и толщину плит. Однако увеличивает их вес, поэтому предварительные расчеты необходимы и в этом случае.
Современный способ – армирование углепластиком
Углепластик или углеволокно – это технологичный полимерный материал, способный заменить собой стальную арматуру и выполнять функции поддерживающих конструкций. У него есть несколько важных преимуществ, которые обращают на себя внимание при выборе способа усиления несущих конструкций.
- Небольшой вес и толщина.
Полотна, ленты и жгуты из этого полимерного материала не утяжеляют перекрытия и практически не изменяют его изначальную геометрию.
- Инертность к агрессивным средам.
Углеволокно не разрушается от воздействия воды, щелочей и кислот.
- Легкость и скорость монтажа.
Для оклеивания конструкций этим материалом не нужны сложные инструменты и техника, работы выполняются быстро, без особой предварительной подготовки.
- Надежность и долговечность.
Срок службы углепластика, наклеенного на бетонную поверхность, составляет не менее 50 лет.
Углепластиком можно выполнить усиление железобетонной балки перекрытия, опорной колонны и всех видов плит перекрытия.
Монолитные конструкции оклеивают полосами материала снизу в продольном направлении, перекрывая всю поверхность. После того, как клей схватится, сплошной холст из углеволокна превратится в жестко-упругий поддерживающий каркас.
Для усиления и частичной разгрузки многопустотных плит достаточно создать на их нижней поверхности сетку из перекрещивающихся полос.
А усиление ребристых плит перекрытия выполняется оклеиванием ребер жесткости с созданием сплошной объединяющей перемычки.
В арсенале строителей есть и другие способы восстановления несущей способности железобетонных перекрытий и поддерживающих их конструкций. Какой из них будет лучшим в каждой конкретной ситуации, уверенно скажет только специалист после проведенных исследований.
Видео описание
В этом видеоролике подробно рассказано о том, как важно делать профессиональную экспертизу перед тем, как исправлять свои или чужие ошибки проектирования и строительства:
Коротко о главном
Несущий каркас любого здания состоит из нескольких жестко связанных друг с другом элементов: фундамента, стен, перекрытий, колонн и балок. Благодаря этой связке они вместе работают на сопротивление нагрузкам, поэтому любое изменение нагрузки на перекрытия отражается и на остальных конструкциях. Это значит, что усиление плит можно выполнять только на основании расчетов на все несущие элементы. Это делается с помощью классических способов – путем дополнительного армирования, заливки монолитной плиты или установки разгрузочных балок и ферм. А также с применением современных технологий и материалов.
