Дом и дача

Усиление плит перекрытия: расчеты и технологии. Железобетонные плиты перекрытия

Затраты на перекрытия дома любого назначения обычно достигают 50% от стоимости типового жилого дома. Техническое состояние этих конструктивных элементов — один из основных факторов, которые определяют необходимость осуществления реконструкции гражданских и жилых зданий.

Замена перекрытий — довольно дорогостоящий и очень трудоемкий процесс. По стоимости он достигает 20% от суммы единовременных затрат на реконструкцию. Эти работы предусматривают целый комплекс мероприятий, которые направлены на восстановление несущей способности перекрытия и отдельных частей.

Что предусматривает усиление перекрытий

Усиление плит перекрытия может предполагать снижение нагрузки и обеспечение надежности на время проведения работ. Поперечное сечение несущих элементов при этом должно быть увеличено. Конструктивную схему работы следует изменить.

Восстановление и усиление может предусматривать выявление запасов прочности. Конструкция пересчитывается по новым нормам, которые учитывают характер работ перекрытия. Износ при проведении таких работ не должен превышать 40%. Конструкция может быть перегружена. Для этого тяжелые засыпки и смазки меняются на современные материалы, которые уменьшают собственный вес перекрытия. В данном случае износ на этапе проведения работ не должен превышать 60%.

Дополнительные меры

Усиление плит перекрытия может предполагать повышение сечения конструктивных элементов. Манипуляции предусматривают прикрепление дополнительных элементов к существующим сечениям. Эти узлы будут принимать на себя часть нагрузки. В случае с железобетонными перекрытиями устанавливаются обоймы, а также металлические хомуты. В первом случае подобные дополнения еще называются рубашками.

Добавление элементов

Усиление плит перекрытия иногда сопровождается включением в работу новых элементов. В этом случае подводятся балки, которые стоят на опорах. Их устанавливают между существующими конструкциями. Новые конструктивные элементы могут воспринимать на себя нагрузку частично или полностью. Для достижения целей могут быть изменены конструктивные схемы. Усилия перераспределяются, в некоторых случаях пролеты уменьшаются.

Использование опор

Иногда могут устанавливаться дополнительные опоры. Износ должен варьироваться от 40 до 60%. Усиление плит перекрытия по такой технологии выражено в превращении балки на один пролет в многопролетную неразрезную конструкцию. Методика может предполагать установку напряженных металлических распорок и затяжек, которые должны быть предварительно напряжены.

Работы по усилению монолитных и сборных плит

Монолитные плиты усиливаются по технологии наращивания. Поверх существующей бетонируется дополнительная плита. Устанавливаются опоры в виде металлических или монолитных железобетонных балок.

ЖБИ плиты перекрытия могут быть сборными железобетонными. Такие конструкции являются пустотными и усиливаются с использованием все тех же пустот. В зоне канала сверху пробивается полка, куда устанавливается арматурный каркас. Работа может вестись лишь над опорной частью плиты. В этом случае каркасы будут располагаться на части пролета. Иногда возникает необходимость в усилении по наклонному и нормальному сечениям. Каркасы в этом случае будут располагаться по всей длине плиты.

При усилении ЖБИ плиты перекрытия по такой технологии канал заполняется пластичным раствором, затворенным на мелкофракционном щебне. Плита должна быть рассчитана с учетом арматуры. Если работа предстоит с многопустотной сборной плитой, то можно осуществить замоноличивание каналов. Такая методика используется при наличии трещин в стене между пустотами, а также если требуется увеличить несущую способность конструкции.

Подготовка

Ж/б плита усиливается по определенному алгоритму. Поверхность для начала следует очистить от элементов пола. Вдоль плиты пробивается борозда, ширина которой может быть равна от 70 до 100 мм. Поверхность нужно продуть сжатым воздухом. Следом устанавливаются арматурные каркасы, ориентированные вертикально. Нужно будет установить еще и арматурную сетку. Следующим этапом станет выставление маячных реек. Далее можно заложить бетон с уплотнением.

Ж/б плита может быть усилена снизу металлическими стяжками, которые заделываются в опорные части настила и панелей. Балочные перекрытия из железобетона можно усилить армированием и бетонированием балок. Однако наиболее часто для этого используют шпренгели, которые располагаются по обе стороны балки. Снизу эти элементы стягиваются, чтобы придать им напряжение и включить в работу.

Использование шпренгеля

Если осуществлять усиление железобетонных плит перекрытия методом поперечного стягивания шпренгеля, это не позволит получить должного эффекта, что станет причиной смятия бетона на боковых гранях балки. По этой причине сегодня используются шпренгели, которые составляются по длине и натягиваются в продольном направлении.

Альтернативные решения

Усиление будет эффективным, если применить шарнирно-стержневую цепь. Данную методику по характеру можно сравнить с усилением с помощью шпренгелей. Соединения будут шарнирными. В цепи необходимо сделать промежуточные узлы, количество которых будет зависеть от пролета балки. Такой способ усиления плит перекрытия предусматривает установку подвесок с разных сторон железобетонной балки. Соединение осуществляется снизу.

Когда цепь натягивается, осуществляется натяжение средней подвески. Для равномерного усиления иногда требуется несколько попыток для натяжения подвесок. Требуемую степень разгрузки или величину усиления можно определить, учитывая фактическую прочность. Если вы выбрали такую конструкцию, то можно улучшить ее работу методом подведения швеллера под подвески. По концам балки при этом необходимо установить напряженные хомуты. Работу подвесок можно объединить швеллером-подкладкой. На этом этапе необходимо устранить обжатие бетона под подвесками, тогда как хомуты будут усиливать балку на перерезающую силу.

Использование углеволокна

Усиление плит перекрытия углеволокном — это новая для России методика, которая впервые была реализована в 1998 году. Технология заключается в наклеивании на поверхность высокопрочного материала, который принимает часть усилий, повышая несущую способность элемента. Клеем выступают конструкционные адгезивы на основе эпоксидных смол или минерального вяжущего состава.

Если вы хотите осуществить усиление пустотных плит перекрытия, то можете рассмотреть углеволокно, физико-механические характеристики которого довольно высоки. Это позволяет увеличить несущую способность конструкции без потери полезного объема помещения. Собственный вес здания тоже не будет увеличен, ведь толщина используемых усиливающих элементов варьируется от 1 до 5 мм.

Углеволокно — это материал, а не конечное изделие. Из него изготавливаются материалы по типу сеток, ламелей и углеродных лент. Плиты покрытия (ГОСТ 28042-2013) усиливаются методом наклеивания углеволокна в тех местах, где зоны наиболее напряжены. Обычно это центр пролета в нижней части конструкции. Манипуляции позволяют увеличить несущую способность по изгибающим моментам.

Для решения описываемых задач можно использовать разные виды углеродных материалов. Если речь идет о балках, то их усиливают в приопорных зонах, где и удается увеличить несущую способность. Именно в этих областях действуют поперечные силы. В описываемом случае применяются U-образные хомуты в виде наклеек.

Ламели и ленты иногда применяются в комплексе, ведь способы их монтажа схожи. А вот если вы решите применить углеродные сетки, то это исключит использование ламелей и лент, ведь придется осуществлять мокрые работы.

Плиты покрытия, ГОСТ которых был упомянут выше, усиливаются по технологии, которая предусматривает разметку конструкции на первом этапе. Необходимо будет очертить зоны, где будут располагаться элементы усиления. Эти зоны очищаются от отделочных материалов, цементного молочка и загрязнений. Вы должны достичь крупного заполнителя бетона. Для этого следует использовать углошлифовальную машину или водо-пескоструйную установку.

От того, насколько качественно вы подготовите основание, будет зависеть совместимость работы конструкции с элементами усиления. Поэтому на этапе подготовки необходимо удостовериться в ровности поверхности, ее прочности и целостности материалов в основе, а также отсутствии пыли и загрязнений. Поверхность не должна быть влажной, а температура должна находиться в допустимых пределах. Углеродные материалы подготавливаются. Они поставляются в упакованном в полиэтилен виде. Важно исключить контакт элементов с пылью, которой после шлифования бетона очень много. В противном случае элементы невозможно будет пропитать связующим.

Рабочую зону вы должны будете застелить полиэтиленом, по которому удобно отматывать углеродный материал на нужную длину. Использовать при нарезке можно канцелярский нож, углошлифовальную машину или ножницы по металлу.

Расчет ж/б конструкции перед усилением

Поверочные расчеты заключаются в сопоставлении усилий в элементах с их несущей способностью. Сначала необходимо определить фактические усилия в сечениях. Размеры, жесткость, значение, расположение и характер нагрузки принимаются по результатам обследования. На заключительном этапе делаются выводы и составляются рекомендации по усилению.

Особое значение имеет выбор сопротивлений конструкции и арматуры. Эти значения принимаются по результатам, которые должны соответствовать правилам. Площадь поперечного сечения арматуры должна браться с учетом ее уменьшения по причине коррозии. Выполняя поверочные расчеты, вы должны осуществлять статические расчеты. Изгибающие и крутящие моменты, поперечные и продольные силы нужно определять, учитывая точки, установленные обследованием.

Когда происходит изменение соотношения пролетного и опорного моментов, нужно, чтобы в сечениях балки сумма пролетного момента и доли опорных моментов равнялась моменту в однопролетной балке. Это убеждение моно выразить следующим образом: l a M l b M0 = М пр + M A + B , (1.14). Здесь M0 – изгибающий момент, определяемый для однопролетной балки; а вот М пр – это изгибающий пролетный момент с учетом деформаций. Аббревиатурами М А и М В обозначаются опорные моменты в эпюре. Тогда как a, b – это шаг до сечения от левой и правой опор. Длина пролета здесь обозначается буквой l.

Источник: fb.ru

Показать больше

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

девятнадцать − 2 =

Close