Если они изношены или механически повреждены, применяется дополнительное армирование и бетонирование каналов. Армирование пустотных плит перекрытия является одним из наиболее экономически эффективных методов и выполняется следующим образом:
Армирование плит перекрытий: принципы и методы
Все несущие элементы и строительные перегородки теряют свои качества в процессе эксплуатации. Линейные несущие элементы (балки) и плиты перекрытия не являются исключением. В результате увеличения нагрузки на конструкцию и частичного разрушения арматуры появляются трещины на поверхности сборных панелей и глубоко в бетонной массе монолитных конструкций.
Для того чтобы увеличить несущую способность и срок службы панелей, их усиливают. Соответствующий метод усиления панелей определяется их структурными характеристиками.
Определение уязвимости
Часто повреждения могут быть непреднамеренно замаскированы подвесными или навесными потолками, штукатуркой и краской, что делает невозможным их своевременное обнаружение и начало ремонтно-восстановительных работ.
При определении фактического состояния несущих и ограждающих конструкций, облицовок и панелей перекрытий необходимо
- Определить геометрические параметры (ширину, сечение, пролет);
- Сняв защитный слой бетона примерно с одной трети пролета панели, установить рабочую арматуру;
- Определить прочностные характеристики бетона с помощью инструментального анализа;
- Выявить дефекты, повреждения и изменения формы (трещины, прогиб и провисание, уменьшение площади сечения рабочей арматуры вследствие ржавления, снижение прочностных свойств бетона вследствие насыщения, неправильное расположение рабочей арматуры и потеря ее диаметра).
В результате обследования плиты перекрытия Проектные расчеты предельной нагрузки и сопротивления разрушению плит должны выполняться в соответствии с существующими и предполагаемыми нагрузками.
При выполнении этих расчетов необходима следующая информация об армировании: наличие и расположение предварительно напряженной арматуры, ширина арматурных стержней и то, была ли плита предварительно напряжена.
Когда необходимо усиление
Аварийное или предаварийное состояние в здании, требующее усиления плиты перекрытия, может иметь различные причины. Большинство из них возникает на рабочих местах, где используются агрессивные химикаты, которые воздействуют на бетон и вызывают коррозию арматуры, или там, где перекрытия подвергаются динамическим и постоянным нагрузкам от рабочего оборудования.
В частных домах причиной разрушения перекрытий чаще всего являются другие факторы:
- Механические повреждения;
- Чрезмерная нагрузка на перекрытие, не предусмотренная проектом;
- последствия пожаров, взрывов, землетрясений;
- атмосферные воздействия – осадки, изменения температуры;
- естественный износ старых конструкций;
- несоблюдение технологии при строительстве перекрытия, отсутствие правильных расчетов.
Усиление перекрытия может потребоваться даже при отсутствии повреждений или деформаций, например, когда меняется назначение помещения и в нем устанавливается тяжелая мебель или оборудование, для которых оно не предназначено. Или при изменении этажности дома, когда надстраивается второй этаж или мансарда.
В каждом случае хорошо подготовленный специалист должен принять решение о необходимости усиления конструкции, оценить уровень повреждений и выбрать методику. Результат самостоятельных действий может быть непредсказуемым.
Признаки повреждения перекрытия
Если перечисленные причины повреждений имели место, важно установить, затронули ли они перекрытия. Это делается сначала путем визуального осмотра, а затем путем инструментальной оценки повреждений.
Визуальное обнаружение
В жилых зданиях, где полы и потолки отделаны штукатуркой, краской, подвесными конструкциями и декоративным настилом, необходимость усиления монолитной плиты может остаться незамеченной, поэтому отделка удаляется. При визуальном осмотре отмечаются следующие дефекты
- Изменение геометрических параметров конструкции;
- Отслоение, растрескивание или сколы бетона;
- Отслоение и разрушение стяжки;
- Обнаруженная арматура и коррозия металла;
- Обесцвечивание частей плиты или признаки намокания;
- провисание и прогиб;
- трещины и другие дефекты, когда плита опирается на стены, балки, колонны.
Определяется экспертом
Как показывает практика, чаще всего несущая способность перекрытий снижается из-за коррозии арматуры. Этот процесс сопровождается уменьшением его поперечного сечения и разрушением окружающих слоев бетона продуктами коррозии. Чтобы обнаружить эти изменения, конструкции необходимо вскрыть, после чего усиление железобетонных перекрытий становится неизбежным.
Инструментальное обследование позволяет избежать дополнительных повреждений. С помощью специального оборудования можно определить
- Степень коррозии и уменьшение сечения арматурных элементов;
- Состав и прочность бетона;
- Динамику раскрытия трещин;
- величину прогибов.
Что необходимо сделать перед началом работ?
В первую очередь необходимо проанализировать состояние плиты и ее практическую несущую способность. Это, в свою очередь, осуществляется в соответствии со следующими понятиями:
- Визуальный осмотр – демонстрируются геометрические размеры, целостность арматурного каркаса и структурные повреждения.
- Инструментальное обследование – фактический запас прочности определяется полевыми методами, фиксируется сечение арматуры, раскрытие трещин и величина прогиба в конструкции, толщина стяжки и штукатурки на потолке.
Общая технология усиления состоит из таких операций, как:
- Определяется тактика накопления несущей способности и площадь будущих работ.
- Подготавливается проектная документация на крепление перекрытия.
- Выполняются необходимые расчеты для проведения наладочных работ.
- Закупаются строительные материалы для проведения наладочных работ.
Основные принципы усиления
Укрепленная плита перекрытия – это настоящий кладезь опасностей, так как любые неправильные маневры могут привести к ее разрушению. Для того чтобы безвредно провести регулировочные работы, необходимо придерживаться следующего порядка действий:
- Для перераспределения активных нагрузок конструкция должна быть усилена поперечинами – можно использовать металлические трубы, швеллеры или брус большого сечения. Опоры поддерживаются клиньями и деревянными прокладками.
- Места, где планируется нанесение краски или других отделочных материалов, следует очистить, а также удалить отвалившуюся штукатурку. Удалите ржавчину с арматуры и бетона металлической щеткой и продезинфицируйте специальным растворителем ржавчины.
- Снимите пол с верхней части плиты или удалите стяжку.
- Тщательно очистите и пропылесосьте границу раздела между старым и новым бетоном.
Основные правила армирования
Укрепленная плита перекрытия – это магнит опасности, так как любое неумелое движение может привести к ее разрушению. Для того чтобы провести ремонтные работы без вреда для здоровья, необходимо соблюдать следующий порядок действий:
- Для перераспределения активных нагрузок конструкция должна быть усилена поперечинами – можно использовать металлические трубы, швеллеры или брус большого сечения. Опоры поддерживаются клиньями и деревянными прокладками.
- Места, где планируется нанесение краски или других отделочных материалов, следует очистить, а также удалить отвалившуюся штукатурку. Удалите ржавчину с арматуры и бетона металлической щеткой и продезинфицируйте специальным растворителем ржавчины.
- Снимите пол с верхней части плиты или удалите стяжку.
- Тщательно очистите и пропылесосьте места соприкосновения старого и нового бетона.
Как армировать монолитную железобетонную плиту?
Поскольку монолитная плита имеет внушительный вес, ее усиление и ремонт требуют первоначального расчета несущей способности, чтобы определить, как повлияет на нее дополнительный вес. Усиление конструкции и дополнительное связывание арматуры следует проводить совместно – точнее, всех каркасных конструкций.
Для использования арматуры необходимо выбрать арматурную сетку с определенным размером ячеек 150х150, но можно использовать и более крупную сетку 200х200 мм; прутья большего размера могут иметь диаметр 14-18 мм. Процесс последующей заливки армирующего нового слоя бетона должен осуществляться вручную с использованием предусмотренной опалубки. Однако надежным методом армирования монолита является торкретирование. Этот метод предполагает использование специальной торкрет-пушки, с помощью которой бетонная смесь равномерно распыляется под очень высоким давлением, образуя дополнительный слой.
При использовании метода торкрет-бетона толщина слоя бетона достигает 5 см, а процесс набрызга под давлением обеспечивает высокую прочность сцепления нового бетона со старым. Следует отметить, что при таком методе работы поверхность получается очень рельефной и достаточно ровно повторяет контуры уже сформированного арматурного каркаса. Однако процесс оштукатуривания является обязательной частью работы, и основание придется заглаживать.
Подобным образом можно соорудить и сборно-монолитную плиту. Однако при этом важно предварительно передать нагрузку на основание несущей стены и/или важные несущие элементы.
Повышение прочностных характеристик пустотных плит перекрытия
Существует несколько методов усиления многопустотных плит, и предпочтение тому или иному методу отдается в зависимости от характера повреждений и конструктивных нюансов плиты.
Основные методы усиления перекрытий вместе с конструктивными схемами:
Нижняя подача металлических разгрузочных балок
Верхняя поставка металлических разгрузочных балок
Верхняя поставка расширений перекрытия с хорошей связью
Расширение перекрытия сверху в случае недостаточного соединения с поверхностью
Обеспечение непрерывности путем установки арматурных обойм
Использование стяжных шпилек
Накладная установка двухбалочных балок для снятия напряжения
Усиление дополнительными арматурными стержнями в полимерном растворе
Усиление стекловолокном или листовым материалом в растворе
Современные методы армирования
Следующие два метода армирования перекрытий требуют отдельного обсуждения:
- Армирование углеволокном – это повсеместный метод, который может применяться во всех типах конструкций. Количество слоев углеволокна определяет степень армирования.
- Метод Hilti, использующий специальные стержни и химический состав, применяется для увеличения прочности плиты на сжатие.
Армирование углеродным композитом
Метод армирования в зависимости от типа перекрытия:
- Пустотелые панели – композитное полотно из углеродного волокна наносится на поверхность изделия снизу под определенным уклоном.
- Монолитные панели – полотно закрепляется вдоль всей поверхности. Помимо повышения прочностных характеристик, улучшается сейсмостойкость конструкции.
- Ребристые перекрытия – на нижнюю часть ребер жесткости наносится композитный материал. Кроме того, несущая часть конструкции усиливается однонаправленными ленточными хомутами.
Метод усиления Hilti
Этот метод усиления жесткости предполагает приклеивание специальных анкеров HZA-P вокруг несущей колонны с помощью специального химического вещества HIT-RE 500 в предварительно просверленные отверстия. Стержни закрепляются в нижней части перекрытия.
Кроме того, следует отметить, что малейшая деформация и неправильно просверленные или несоосность отверстий могут привести к разрушению конструкции. Для предотвращения этого необходимо правильно соблюдать порядок установки анкеров.
