Посилення плит перекриття: правила і способи

Що таке перекриття - це горизонтальна внутрішня конструкція будівлі, яка носить несучі функції, забезпечує міцність і надійність об'єкта. Отже, основною метою посилення перекриттів є збільшення міцності і допустимих навантажень цієї конструкції. Різні способи посилення перекриттів, як і інших конструкцій, застосовуються при реконструкціях, переплануваннях, перевлаштуванні та капітальному ремонті будівель.

Отримайте розрахунок вартості цієї послуги за допомогою нашого калькулятора цін - тут

Читайте в цьому матеріалі, як здійснюється посилення перекриттів на практиці, чи потрібно проектувати і погоджувати такий вид робіт, що обстежується в будівлі перед розробкою проекту.

Критерії та етапи оцінки зносу

Перед проведенням заходів щодо посилення будівель необхідно провести роботи з оцінки поточного стану перекриттів. Для цього використовують дані візуального огляду, а також оціночні критерії, отримані за допомогою спеціальних пристроїв.

Найбільш поширеним видом дефектів, які з'являються з плином часу, є повне або часткове руйнування арматури плит в результаті корозійних процесів. Як правило, явище супроводжується руйнуванням прилеглих шарів бетону і помітним візуально іржавленням армуючого каркаса. Такі плити можуть мати значно нижчу міцність і, як наслідок, знижену несучу здатність.

Крім прямих ознак зносу є цілий ряд непрямих критеріїв, за якими можна виявити і встановити наявність дефекту. До них належать сколи і глибокі тріщини в плитах, поява світлих або темних плям на поверхні перекриттів, а також відшарування штукатурки на стелі або на підлозі. Під час візуального огляду встановлюється факт наявності дефектів і їх характер, цілісність армуючого каркаса, вимірюються видимі сколи і тріщини.

Інструментальний контроль дозволяє визначати товщину і глибину тріщин, рівень прогину плит, спостерігати і відстежувати динаміку зміни деформацій.

Технологія і методи посилення перекриттів визначаються фахівцями виходячи з конструкції плит і характеру деформацій. При цьому складається проектно-технічна документація на роботи зі зміцнення, проводяться необхідні розрахунки.

Як виявити порушення конструкції

Часто дефекти ненавмисно можуть бути замасковані різними забарвленнями, штукатурками, підвісними стелями, що не дозволяє своєчасно їх виявити і приступити до робіт з відновлення і ремонту.

Слід звертати увагу на сколи та відшарування бетону плит у нижній частині, також на тріщини та відшарування стяжки або покриття підлоги у верхній частині. На оголення і корозію арматури, на появу на поверхні бетону слідів замочування, а також різних висолів і виклацань (потемнення або освітлення локальних ділянок). Неприпустимі прогини і провисання перекриття, тріщини в центральній частині конструкції і біля опор у відповідно зонах дії так званих «максимального моменту» і «перерізуючих сил».

Збираємося посилити перекриття з деревини - важливі моменти

Необхідність ремонту перекриттів з деревини пов'язана з наступними моментами:

• частковим або повним пошкодженням дерев'яних балок;
• руйнуванням інших елементів дерев'яного перекриття;
• зменшенням площі поперечного перерізу несучих брусів.

Необхідність посилення дерев'яних балок виникає найчастіше у зв'язку з їх руйнуванням або частковим пошкодженням

Для відновлення дерев'яної конструкції потрібні наступні матеріали та інструменти:

• дошки або балки з мінімальною товщиною 4 см;
• листовий руберойд для гідроізоляційних робіт;
• саморізи або цвяхи для кріплення накладок;
• молоток або профільна викрутка;
• склад для антисептичної обробки.

Посилення перекриттів з деревини виконується різними способами:

• заміною пошкоджених брусів. Цей метод застосовується при значних пошкодженнях дерев'яних конструкцій по всій їх довжині. Технологія передбачає демонтаж балок, що прийшли в непридатність, і встановлення нових брусів з деревини або металу в наявні на капітальних стінах гнізда. Процес заміни брусів пов'язаний з локальним відновленням перекриття між ними. У процесі демонтажу пошкоджених балок нескладно сформувати частонебристу конструкцію, маючи елементи на рівній відстані один від одного;
• збільшенням загальної кількості опорних брусів. Для зменшення величини навантаження, що діє на горизонтально розташовану балку, слід між наявними брусами встановити додаткові опорні елементи. Зменшивши інтервал між ними, і збільшивши кількість брусів, професійні будівельники забезпечують підвищення несучої здатності дерев'яного перекриття. Поряд зі зміною кількості опорних елементів доцільно використовувати балки збільшеного поперечного перерізу, що підвищують міцність конструкції;
• посиленням дерев'яних брусів перекриття. Підвищення міцності балок у небезпечних перерізах і пошкоджених ділянках забезпечується шляхом встановлення спеціальних накладок. Як накладки застосовують бруски або дошки товщиною від 4 см, а також металеві пластини, розміщені з протилежних сторін балки. Фіксація накладок здійснюється як на пошкодженій ділянці, так і по всій довжині брусів. Важливо забезпечити надійність кріплення накладок, що гарантують жорсткість пошкодженої ділянки.

Заміна дерев'яних балок, яка необхідна тільки в тому випадку, якщо вони зазнали пошкодження по всій своїй довжині

При виконанні робіт зверніть увагу на наступні моменти:

• антисептичну обробку наявних і доданих дерев'яних елементів;
• ізоляцію дерев'яних брусів у місцях контакту зі стінами за допомогою руберойду.

Зверніть увагу, що деревина, до якої повинна кріпитися підшивка, не повинна бути трухлявою. Завершивши посилення дерев'яного перекриття, надійно закріпіть стелю і підлогу до брусів.

Основні проблеми

Існує ряд факторів, які можуть вплинути на цілісність будинкових перекриттів:

• Механічні дії.
• Вплив на перекриття агресивних рідин, таких як кислоти і лужні розчини.
• Несприятливий вплив навколишнього середовища.
• Незаконне перепланування будівель.
• Руйнування, що виникли внаслідок пожеж.
• Вплив хвилі, що виникла внаслідок землетрусу.

Найчастіше руйнування виявляють в арматурі через корозію металу. З цієї причини відбувається зниження несучої здатності конструкцій.

При перепрофілюванні приміщення іноді необхідно посилення плит перекриття конструкцій, тому що будівля буде виконувати інші функції, пов'язані з великими навантаженнями. Наприклад, в будівлі буде встановлено нове, більш важке обладнання.

Якщо при зведенні конструкції був зроблений тонкий шар бетону, стрижні можуть проржавіти, що теж призведе до ослаблення міцності перекриттів.

Види плит, які застосовуються у будівництві

Плити перекриття із залізобетону бувають, в основному, наступних видів:

• збірні, які використовуються в покриттях і перекриттях житлових, промислових і громадських будівель, що укладаються на залізобетонні елементи каркаса - балки, ригелі, ферми, а також на цегляні стіни; їх типи:
• ребристі, довжиною до 12000 мм - з масивними поздовжніми полицями трапецеїдального перерізу, в яких розташована основна робоча арматура, і тонкими (товщиною до 50 мм) полицями, армованими сітками, додатково такі плити мають з нижнього боку невеликі поперечні ребра жорсткості, розташовані з однаковим кроком.
• пустотні, довжиною від 3000 до 6000 мм - прямокутного перерізу протяжними поздовжніми каналами (до 6 шт.), при цьому порожнечі можуть бути, як ідеально круглі, так і овальної форми.
• монолітне перекриття в більшості випадків виготовляється у вигляді так званої «балкової клітини», що становить з балками, на які воно спирається єдине ціле. Поздовжні та поперечні балки в місцях перехрещення також монолітно з'єднуються і зв'язуються арматурою з попередньо виготовленими, із заданими прольотом і кроком колонами. У деяких випадках, для опор монолітних плит перекриттів можуть використовувати збірні елементи каркасів будівель.
• у старовинних будівлях кінця 19 - початку 20 століття виявляються перекриття з несучими двотавровими балками (частіше - звичайними рейками), простір між якими заповнений бетоном на битій цеглі. Для того щоб при бетонуванні ці балки не «роз'їжджалися», вони стягувалися між собою металевими смугами ковальським зварюванням.

Виявляємо вразливості і визначаємо фронт робіт

Перед роботами з посилення плит з тим, щоб оцінити стан перекриття і його реальну несучу здатність, необхідно провести обстеження включне:

• візуальний огляд - визначення геометричних розмірів конструкції, армування, вплив навантажень і впливів, наявність технологічного обладнання), виявлення дефектів бетону (сколи, тріщини, відшарування, сліди замочувань, висолів і виклацань) і арматури, наявність забарвлення, штукатурки або підвісної стелі.
• інструментальне вивчення - визначення міцності бетону польовими методами, ступінь зменшення перерізу арматури внаслідок корозії, вимірювання товщини продуктів корозії, вимірювання ширини розкриття тріщин і прогинів конструкції, склад і товщину підлоги або стяжки.

Підвищення міцнісних властивостей плит - заключні моменти

Плануючи виконати посилення плити перекриття знизу або в її верхній частині, важливо проаналізувати стан наявної конструкції і розрахувати величину діючих навантажень. При підвищеній величині навантаження, залежно від конструктивних особливостей перекриття, слід визначитися з сортаментом елементів посилення і ретельно вивчити технологію здійснення реставраційних заходів. Попередньо розроблений проект полегшить виконання будівельних робіт. Консультація професійних будівельників дозволить уникнути серйозних помилок.

Коли необхідно робити посилення?

Можна виділити кілька факторів, які вказують на те, що необхідно посилення плити перекриття.:

• Погана несуча здатність і задовільний технічний стан конструкції.
• Збільшення експлуатаційних навантажень на плиту.
• Корозія арматурних стрежнів.
• Утворення іржі через тонкий шар бетону.

Досвідчений фахівець зможе діагностувати причини пошкодження конструкції і запропонувати оптимальний шлях вирішення цієї проблеми. Для посилення плит потрібно особливе обладнання та певні знання, тому рекомендується довірити даний процес професійним робітникам, а не займатися ремонтом самостійно.

Що слід обов'язково зробити перед початком робіт

Для всіх типів перекриттів на початку робіт слід:

• підвести під підсилювану конструкцію для її зміцнення додаткові опори і розпорядки (металеві труби або колоди діаметром не менше 150 мм), перерозподіл навантаження при цьому здійснюється за допомогою дерев'яних підкладок і клин;
• видалити сліди забарвлень, побілок, штукатурки, а також усі фрагменти та ділянки пухкого бетону, очистити оголені ділянки арматури від продуктів корозії сталевими щітками (можна використовувати болгарку з насадками) і обробити перетворювачем корозії;
• прибрати з верхньої поверхні плити ділянки підлоги або стяжки, демонтувати встановлене технологічне обладнання;
• знепилити і знежирити всі місця, де буде стикатися новий і старий бетон.

Початок робіт

Кожен такий випадок уважно вивчається фахівцями. Проводиться діагностика стану несучих стін і плит перекриттів.

Основна мета такого огляду - виявлення причин появи проблеми і способи усунення дефектів. Для проведення подібного типу робіт залучаються фахівці високої кваліфікації та спеціальне обладнання. Самостійно без належного досвіду і знань порушення цілісності перекриттів усунути неможливо.

Обов'язково вивчаються параметри плити: її ширина, величина поперечного перерізу і проліт. Після видалення захисного пласта бетону встановлюють робоче армування. Проводять аналіз стану бетону. Вивчають наявні дефекти.

Перед початком робіт необхідно провести підготовчі заходи, які полягають у наступному:

• Під аварійне перекриття підводять опори, які являють собою колоди великого діаметру і розпорядки з металевих труб. Це необхідно для зниження і перерозподілу навантаження на плити.
• Щоб чітко бачити всю картину пошкоджень, видаляють шари побілки, штукатурки і фарби. Зачищають усі обсипні ділянки бетонного шару. Металеві прути очищаються від слідів іржі. Потім арматуру обробляють перетворювачем для корозії.
• З верхньої частини плити прибирається обладнання, демонтується підлога.
• З місць, де буде укладатися новий шар бетону, прибирають пил, а самі ділянки знежирюються.

Виявляємо порушення

Основними ознаками руйнувань стають тріщини і відшарування бетонних елементів, розташованих у нижній частині відділу плит. Дефекти перекриттів супроводжуються появою тріщин і відшаруванням стяжки. До проблем можуть призвести прогини і провисання конструкцій, поява тріщин у центральній частині конструкцій і в місцях опор. Тривожним дзвінком може стати поява ділянок з потемнінням або, навпаки, освітленням поверхні.

За результатами обстеження виробляється тактика вирішення проблеми. У першу чергу відновлюють несучу здатність конструкції.

Для цього вибирають спосіб додаткового посилення залізобетонних плит. Всі ці зусилля будуть неефективні, якщо не усунути причини, що викликали руйнування плити.

Відновлюємо ребристу платформу

Якщо зруйновані сусідні ребристі плити, всі дефекти в них будуть однакові. При зміцненні суміжні куточки та опалубка, виконана у вигляді притиснутої знизу дошки, створюють лоток. Його заповнюють свіжим бетоном дрібнозернистого типу, потім проводять віброобробку, використовуючи голкову вібробулаву з гнучким валом.

Для посилення перекриттів краще брати «безусадочний цемент, що розширюється». Куточки надалі стануть додатковою частиною арматури. Також потрібно провести обробку ^ розійним захистом і фарбування суриком.

Реставруємо старі перекриття

Конструкції, зроблені з двотаврових несучих балок перекриття і бетону, в основі якого лежить бита цегла, ремонтувати доводиться рідко. Причиною тому великий запас міцності. При будівництві перекриттів такого типу закладається міцність, що в 3 рази перевершує необхідну.

Пошкодження такого перекриття може відбутися тільки після тривалого проникнення води і виниклої з цієї причини корозії металевих частин. Видимим пошкодженням таких плит стають тріщини перекриття.

Поперечні тріщини не несуть ніякої загрози. Пошкоджені ділянки при реставрації видаляються і замінюються монолітними залізобетонними.

Сучасні технології

Зараз все частіше робляться спроби замінити металеві прути вуглепластиком. Для цього виготовляють джгути і тканину з пластику. Ці нові матеріали за своєю міцністю перевершують металеву арматуру. Якщо описувати властивості таких тканин, вони ідентичні кевлару, який використовується для виробництва бронежилетів.

Посилення перекриттів - необхідний захід

Необхідність здійснення відновлювальних робіт, спрямованих на збільшення міцності перекриттів, виникає досить часто:

• при виконанні планового ремонту звичайної квартири, розташованої в багатоповерховому будинку;
• при здійсненні ремонтних робіт всередині приміщень виробничого або складського призначення;
• в процесі реставрації архітектурних пам'яток і відновлення міжповерхових конструкцій старих будівель;
• при виробництві ремонтних заходів, пов'язаних з серйозним переплануванням різних видів приміщень.

Причини руйнування несучих конструкцій різні:

• недотримання вимог технології при виконанні будівельних робіт;
• використання низькоякісних будівельних матеріалів;
• значне підвищення навантаження на несучі стіни і стелі;
• арматурна корозія, пов'язана з порушенням захисного шару.

Крім того, іноді виникає потреба у зміцненні міжповерхових панелей, стан яких цілком задовільний. Така ситуація пов'язана зі зміною функціонального призначення приміщень. Адже нові власники будівель досить часто розміщують масивне обладнання, виконують істотну реконструкцію, а також підвищують поверховість будови.

Залежно від характерних особливостей руйнування, ремонтні роботи передбачають:

• видалення елементів руйнування і локальну їх заміну новими;
• відновлення бетонного масиву або нарощування товщини плит;
• посилення панелей сталевою сіткою або додатковими прутками арматури;
• встановлення в ділянках стикування балок сталевих накладок і потужних хомутів.

Вибір оптимального методу посилення визначається будівельниками залежно від матеріалу перекриваючих конструкцій. Як матеріал перекриттів використовується:

• деревина;
• металопрофіль;
• залізобетон.

В одних випадках для збільшення навантажувальної здатності застосовується бетон, посилений сталевою арматурою, в інших проводиться установка опорних елементів або використовуються металеві хомути. Допускається встановлення на проблемній ділянці опорних стійок, виготовлених з металопрокату або дерев'яних брусів. При виконанні відновлювальних заходів та встановлення перекриттів слід дотримуватися вимог технології та використовувати якісну сировину.

Виконання зазначених рекомендацій дозволить уникнути проблемних ситуацій у процесі експлуатації будови.

Правила

При проведенні робіт з посилення плит перекриття, крім виконання єдиних правил техніки безпеки (ТБ) в будівельних роботах відповідно до голови СНіП III-4-80, необхідно виконання додаткових правил, які пов'язані з особливістю та умовами проведених робіт.

Техпроцеси (ТП), що виробляються на території функціонуючого виробництва і в працюючих цехах, мають відношення до заходів високої небезпеки і повинні здійснюватися за наряду-допуску. Трудящі будівельних компаній повинні бути ознайомлені з планами виконання робіт і пройти позачерговий інструктаж по ТБ у зв'язку з високою небезпекою виконання робіт.

Відновлюємо моноліт

До посилення монолітного перекриття у вигляді «балкової клітини» потрібно походити з обережністю. Спочатку слід виконати розрахунок і перевірити, як додаткове навантаження позначиться на несучій здатності опорних балок і колон. Краще, якщо посиленню і додатковій обв'язці арматурою будуть одночасно схильні до всі конструкції каркаса.

Для армування плити використовують сітку з комірками 150х150, 150х20