Посилення плит перекриття: розрахунки і технології. Залізобетонні плити перекриття

Витрати на перекриття будинку будь-якого призначення зазвичай досягають 50% від вартості типового житлового будинку. Технічний стан цих конструктивних елементів - один з основних факторів, які визначають необхідність здійснення реконструкції цивільних та житлових будівель. Заміна перекриттів - досить дорогий і дуже трудомісткий процес. За вартістю він досягає 20% від суми одноразової витрат на реконструкцію. Ці роботи передбачають цілий комплекс заходів, які спрямовані на відновлення несучої здатності перекриття і окремих частин.

Що передбачає посилення перекриттів

Посилення плит перекриття може припускати зниження навантаження та забезпечення надійності на час проведення робіт. Поперечний переріз несучих елементів при цьому має бути збільшено. Конструктивну схему роботи слід змінити.


Відновлення і посилення може передбачати виявлення запасів міцності. Конструкція перераховується за новими нормами, які враховують характер робіт перекриття. Знос при проведенні таких робіт не повинен перевищувати 40%. Конструкція може бути перевантажена. Для цього важкі засипання і мастила змінюються на сучасні матеріали, які зменшують власний вагу перекриття. В даному випадку знос на етапі проведення робіт не повинен перевищувати 60%.

Додаткові заходи

Посилення плит перекриття може припускати підвищення перерізу конструктивних елементів. Маніпуляції передбачають прикріплення додаткових елементів до існуючих перетинів. Ці вузли будуть приймати на себе частину навантаження. У випадку з залізобетонними перекриттями встановлюються обойми, а також металеві хомути. У першому випадку подібні доповнення ще називаються сорочками.

Додавання елементів

Посилення плит перекриття іноді супроводжується включенням в роботу нових елементів. У цьому випадку підводяться балки, які стоять на опорах. Їх встановлюють між існуючими конструкціями. Нові конструктивні елементи можуть сприймати на себе навантаження частково або повністю. Для досягнення цілей можуть бути змінені конструктивні схеми. Зусилля перерозподіляються, в деяких випадках прольоти зменшуються.

Використання опор

Іноді можуть встановлюватися додаткові опори. Знос повинен варіюватися від 40 до 60%. Посилення плит перекриття за такою технологією виражено у перетворенні балки на один проліт в многопролетную нерозрізну конструкцію. Методика може передбачати установку напружених металевих розпірок і затягувань, які повинні бути попередньо напружені.

Роботи з посилення монолітних і збірних плит

Монолітні плити посилюються за технологією нарощування. Поверх існуючої бетонується додаткова плита. Встановлюються опори у вигляді металевих або залізобетонних балок. ЗБВ, плити перекриття можуть бути збірними залізобетонними. Такі конструкції є пустотними і посилюються з використанням тих же пустот. У зоні каналу зверху пробивається полку, куди встановлюється арматурний каркас. Робота може вестися лише над опорною частиною плити. У цьому випадку каркаси будуть розташовуватися на частини прольоту. Іноді виникає необхідність у посиленні по похилому і нормальному перерізів. Каркаси в цьому випадку будуть розташовуватися по всій довжині плити.
При посиленні ЗБВ плити перекриття за такою технологією канал заповнюється пластичним розчином, затворенным на мелкофракционном щебені. Плита повинна бути розрахована з урахуванням арматури. Якщо робота належить до збірної багатопустотної плитою, то можна здійснити замоноличивание каналів. Така методика використовується при наявності тріщин у стіні між пустотами, а також якщо потрібно збільшити несучу здатність конструкції.

Підготовка

З/б плита посилюється за певним алгоритмом. Поверхня для початку слід очистити від елементів підлоги. Вздовж плити пробивається борозна, ширина якої може дорівнювати від 70 до 100 мм. Поверхня потрібно продути стисненим повітрям. Слідом встановлюються арматурні каркаси, орієнтовані вертикально. Потрібно буде встановити ще і арматурну сітку. Наступним етапом стане виставлення маякових рейок. Далі можна закласти бетон з ущільненням. З/б плита може бути посилена знизу металевими стяжками, які закладаються в опорні частини настилу і панелей. Балкові перекриття із залізобетону можна посилити армуванням і бетонуванням балок. Однак найбільш часто для цього використовують шпренгели, які розташовуються по обидві сторони балки. Знизу ці елементи стягуються, щоб надати їм напруга і включити в роботу.

Використання шпренгеля

Якщо здійснювати посилення залізобетонних плит перекриття методом поперечного стягування шпренгеля, це не дозволить отримати належного ефекту, що стане причиною зминання бетону на бічних гранях балки. З цієї причини сьогодні використовуються шпренгели, які складаються по довжині і натягаються в поздовжньому напрямку.

Альтернативні рішення

Посилення буде ефективним, якщо застосувати шарнірно-стрижневу ланцюг. Дану методику за характером можна порівняти з посиленням з допомогою шпренгелів. З'єднання будуть шарнірними. У ланцюзі необхідно зробити проміжні вузли, кількість яких залежатиме від прольоту балки. Такий спосіб посилення плит перекриття передбачає установку підвісок з різних сторін залізобетонної балки. З'єднання здійснюється знизу. Коли ланцюг натягують, здійснюється натяг середньої підвіски. Для рівномірного посилення іноді потрібно кілька спроб для натягу підвісок. Необхідну ступінь розвантаження або величину підсилення можна визначити, враховуючи фактичну міцність. Якщо ви вибрали таку конструкцію, то можна поліпшити її роботу методом підведення швелера під підвіски. По кінцях балки при цьому необхідно встановити напружені хомути. Роботу підвісок можна об'єднати швелером-підкладкою. На цьому етапі необхідно усунути обтиснення бетону під підвісками, тоді як хомути будуть посилювати балку на перерезающую силу.

Використання вуглеволокна

Посилення плит перекриття вуглеволокном - це нова для Росії методика, яка вперше була реалізована в 1998 році. Технологія полягає в наклеюванні на поверхню високоміцного матеріалу, який приймає частину зусиль, підвищуючи несучу здатність елемента. Клеєм виступають конструкційні адгезиви на основі епоксидних смол або мінерального в'яжучого складу.

Якщо ви хочете здійснити посилення пустотних плит перекриття, то можете розглянути углеволокно, фізико-механічні характеристики якого досить високі. Це дозволяє збільшити несучу здатність конструкції без втрати корисного об'єму приміщення. Власний вагу будівлі теж не буде збільшено, адже товщина використовуються підсилюючих елементів варіюється від 1 до 5 мм. Углеволокно - це матеріал, а не кінцевий виріб. З нього виготовляються матеріали по типу сіток, ламелей і вуглецевих стрічок. Плити покриття (ГОСТ 28042-2013) посилюються методом наклеювання вуглеволокна в тих місцях, де зони найбільш напружені. Зазвичай це центр прольоту в нижній частині конструкції. Маніпуляції дозволяють збільшити несучу здатність за изгибающим моментів. Для вирішення зазначених завдань можна використовувати різні види вуглецевих матеріалів. Якщо мова йде про балках, то їх посилюють у приопорных зонах, де і вдається збільшити несучу здатність. Саме в цих областях діють поперечні сили. В описуваному випадку застосовуються U-образні хомути у вигляді наклейок. Ламелі і стрічки іноді застосовуються в комплексі, адже способи їх монтажу схожі. А от якщо ви вирішите застосувати вуглецеві сітки, то це унеможливить використання ламелей і стрічок, адже доведеться здійснювати мокрі роботи.
Плити покриття, ГОСТ яких було згадано вище, посилюються за технологією, яка передбачає розмітку конструкції на першому етапі. Необхідно окреслити зони, де будуть розташовуватися елементи підсилення. Ці зони очищаються від оздоблювальних матеріалів, цементного молочка і забруднень. Ви повинні досягти великого заповнювача бетону. Для цього слід використовувати шліфувальних машини або водо-піскоструминну установку. Від того, наскільки якісно ви підготуєте підстава, буде залежати сумісність роботи конструкції з елементами підсилення. Тому на етапі підготовки необхідно упевнитися в рівності поверхні, її міцності і цілісності матеріалів в основі, а також відсутність пилу і забруднень. Поверхня не повинна бути вологою, а температура повинна перебувати в допустимих межах. Вуглецеві матеріали готуються. Вони поставляються в упакованому в поліетилен вигляді. Важливо виключити контакт елементів з пилом, якій після шліфування бетону дуже багато. В іншому випадку елементи неможливо буде просочити сполучною. Робочу зону ви повинні будете застелити поліетиленом, по якому зручно відмотувати вуглецевий матеріал на потрібну довжину. Використовувати при нарізці можна канцелярський ніж, шліфувальних машини або ножиці по металу.

Розрахунок з/б конструкції перед посиленням

Перевірочні розрахунки полягають у зіставленні зусиль в елементах з їх несучою здатністю. Спочатку необхідно визначити фактичні зусилля в перетинах. Розміри, жорсткість, значення, розташування і характер навантаження приймаються за результатами обстеження. На заключному етапі робляться висновки та складаються рекомендації щодо посилення. Особливе значення має вибір опорів конструкції і арматури. Ці значення приймаються за результатами, які повинні відповідати правилам. Площа поперечного перерізу арматури повинна братися з урахуванням її зменшення внаслідок корозії. Виконуючи перевірочні розрахунки, ви повинні здійснювати статичні розрахунки. Згинальні та крутні моменти, поперечні і поздовжні сили потрібно визначати, враховуючи точки, встановлені обстеженням. Коли відбувається зміна співвідношення пролітного і опорного моментів, потрібно, щоб в перетинах балки сума пролітного моменту і частки опорних моментів дорівнювала моменту в однопролітної балці. Це переконання моно виразити наступним чином: l a M l b M0 = М пр + M A + B , (114). Тут M0 – згинальний момент, який визначається для однопролітної балки; а ось М пр – це згинальний пролітний момент з урахуванням деформацій. Абревіатурами М А і М У позначаються опорні моменти в епюрі. Тоді як a, b – це крок до перетину від лівої і правої опор. Довжина прольоту тут позначається буквою l.