Ремонт и усиление перекрытий

Ремонт и усиление сборных плит перекрытий

Современное состояние перекрытий зданий старой постройки определяется сроком и условиями эксплуатации. Загнивание деревянных элементов и коррозия металлических наиболее распространены в санузлах и местах примыкания к наружным стенам; в чердачных перекрытиях — в зонах протечек кровли и нарушения температурновлажностного режима чердачного помещения. Для железобетонных перекрытий крупноблочных и крупнопанельных зданий чаще всего характерны такие дефекты, как сверхнормативные прогибы, трещины в плитах размером на комнату, выпадение раствора из швов между плитами перекрытия. Однако в подавляющем большинстве случаев эти видимые дефекты не представляют опасности.

Процессы, связанные с восстановлением, усилением или заменой перекрытий, имеют ряд особенностей:

  • • невозможность обеспечить высокий уровень механизации работ;
  • • необходимость выполнения работ в условиях стесненного (сохраняемого конструкциями перекрытия и стенами) фронта;
  • • высокая трудоемкость комплекса подготовительных работ (пробивка штраб, гнезд, борозд в несменяемых конструкциях здания);
  • • сложность устранения погрешностей в проекте (прежде всего в определении проектных размеров деталей, конструкций, элементов), приводящих к необходимости срубки (срезки) фрагментов конструктивных элементов, устройства монолитных вставок и перебивки гнезд, борозд и пр.

Общая тенденция проектирования мер по восстановлению, усилению или замене перекрытий характеризуется:

  • • максимально возможной индустриализацией ремонтно-строительных работ (применение конструкций высокой заводской готовности);
  • • переходом на более долговечные (железобетон, металл вместо дерева) и огнестойкие (железобетон вместо дерева и металла) материалы;
  • • широким применением современных грузоподъемных механизмов.

Применяемое на практике большое число приемов восстановления

и усиления междуэтажных перекрытий сводится к пяти основным методам (табл. 4.4).

Таблица 4.4

Основные методы восстановления и усиления перекрытий

Метод

Способ осуществления

Износ,

%

Конструктивное

воплощение

Выявление

неучтенных

запасов

прочности

Перерасчет конструкции по новым нормам, более полно учитывающим действительный характер работы перекрытия

До 40

Разгрузка

конструкции

Замена тяжелых смазок и засыпок современными эффективными материалами для уменьшения собственного веса перекрытия

До 60

Окончание

Метод

Способ осуществления

Износ,

%

Конструктивное

воплощение

Увеличение

сечения

конструктивных

элементов

Прикрепление к существующим сечениям дополнительных элементов, принимающих на себя часть нагрузки

До 40

Для деревянных перекрытий: устройство деревянных накладок, металлических и деревянных «протезов». Для стальных конструкций: приварка дополнительных прокатных профилей или обетониро- вание стальных балок. Для железобетонных перекрытий: устройство железобетонных обойм («рубашек наращивания сечения») и металлических хомутов

Включение в работу новых конструктивных элементов

Устройство новых несущих конструктивных элементов, частично или полностью воспринимающих нагрузку вместо существующих

До 60

Подведение новых балок (с опиранием на существующие или вновь устраиваемые опоры) между существующими конструкциями

Изменение

конструктивной

схемы

Перераспределение усилий в конструкции в результате превращения статически определимых систем в статически неопределимые. В некоторых случаях уменьшение пролетов вследствие устройства дополнительных опор

40-60

Превращение однопролетной балки в многопролетную неразрезную. Объединение в многопролетную неразрезную систему смежных однопролетных балок. Превращение пролетных конструкций (балок) в шпренгельную систему. Устройство предварительно напряженных стальных затяжек и распорок

Объем капитального ремонта перекрытий, необходимость полной или частичной замены конструктивных элементов выясняется в процессе инженерно-технических изысканий. При полной смене перекрытий в здании чаще всего используются крупноразмерные сборные железобетонные элементы, монтируемые с помощью крана. Их можно подразделить на две группы: конструкции, применяемые в новом строительстве, и конструкции, специально спроектированные и изготовленные для ремонта. Общим для обеих групп является высокая степень заводской готовности изделий, требующая минимальных затрат для отделки потолков и устройства полов.

При выборочной смене перекрытий используются средне- и малоразмерные железобетонные элементы. Наиболее распространены при выборочной замене перекрытий конструкции из балок различного сечения, сборно-монолитные и монолитные перекрытия. В первом варианте пространство между балками заполняется бетонными или керамическими элементами, укладываемыми по нижним полкам балок. Балки имеют один шаг (750—1200 мм) и пролет до 6 м (с интервалом 0,5 м). Общая толщина перекрытий может достигать 420 мм, полы дощатые, потолки штукатурятся по сетке или подшиваются сухой штукатуркой по рейкам. Общий недостаток балочных перекрытий — необходимость расположения балок с постоянным шагом. Поскольку часть балок опирается на стену над оконными и дверными проемами, то приходится принимать меры по усилению перемычек.

Сборно-монолитные перекрытия выполняются из балок неполного сечения с последующим домоноличиванием на месте. Такие решения особенно эффективны, когда при ремонте сохраняются балки старых междуэтажных перекрытий, используемые в качестве жесткой арматуры, к которой крепится опалубка сборно-монолитного перекрытия.

В настоящее время в нашей стране и ряде западноевропейских стран при замене перекрытий широко используются типовые предварительно напряженные балки таврового сечения и металлические балки из профильного проката, пространство между которыми заполняется сводчатыми легкобетонными пустотелыми блоками или монолитным железобетоном. Данное решение целесообразно при производстве работ в стесненных условиях.

Усиление железобетонных балок перекрытия осуществляется различными способами и материалами исходя из технических и экономических соображений. Основная масса балок покрытия выполнена сборными железобетонными, работающими по схеме разрезных конструкций. Внешне эти балки статически определимы с ясной схемой работы.

Эффективными способами усиления сборных железобетонных балок покрытия являются:

  • • установка затяжек, шпренгелей и хомутов;
  • • разгрузка балок с передачей нагрузки на другие конструктивные элементы здания;
  • • наращивание сечения балок;
  • • устройство дополнительных опор (стоек), если они не мешают технологическому процессу в складе.

Усиление затяжками и шпренгелями очень распространено и выполняется как из круглой стали, так и из фасонных профилей (уголков, швеллеров). Сечение затяжек и шпренгелей определяется расчетом, а натяжение осуществляется механическим или электротермическим способами. Величины деформаций анкерных устройств от обмятия следует принимать не менее 1 мм в сочленении металла металлом и не менее 3...5 мм в контакте стальных деталей с бетоном. Контроль предварительного натяжения на монтаже с помощью замера деформаций удлинения ветвей шпренгелей осуществляется индикаторами часового типа с ценой деления 0,01 мм на базе 1000 мм. Можно использовать штангель- циркуль. Предварительное натяжение рекомендуется принимать величиной 75. ..80% от расчетного сопротивления материала шпренгеля. При подборе сечений затяжек шпренгелей расчетное сопротивление металла принимается с коэффициентом условий работы ут = 0,8.

Усиление методом разгружения выполняется подведением под балки металлических конструкций типа стойки, портала, подкосов и кронштейнов.

При усилении балок наращиванием сечений предусматривается устройство железобетонной обоймы с включением в совместную работу плит покрытия. Устройство дополнительных опор выполняется подведением стальных колонн, которые устанавливаются на самостоятельные фундаменты. Включение стоек в работу достигается забивкой клиньев.

Усиление узлов опирания балок при недостаточной длине опира- ния производится устройством опорных столиков на колоннах или дополнительных элементов крепления.

Усиление существующих железобетонных многопустотных плит перекрытий чаще всего выполняется методом наращивания сечения, т.е. бетонирования дополнительной железобетонной плиты поверх существующей. Сборные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот (рис. 4.26). При этом пробиваются сплошные отверстия в сжатой полке плиты, сквозь которые устанавливается вертикальное армирование усиления и укладывается пластичный бетон на мелком щебне.

При усилении только опорных частей пустотных плит каркасы или жесткая арматура располагаются только в опорной части. Возможно также развитие недостаточной зоны опирания таких плит путем выноса вертикальных арматурных каркасов за торцы плиты с последующим обетонированием расширенной опорной части. При установке промежуточных опор также может потребоваться локальное усиление в опорной части по рассмотренной схеме.

Усиление сборной многопустотной плиты перекрытия

Рис. 4.26. Усиление сборной многопустотной плиты перекрытия: а — с применением арматуры периодического профиля; б — с применением жесткой арматуры из прокатного профиля;

  • 1 — существующая плита; 2 — монолитный бетон; 3 — горизонтальное армирование усиления; 4 — вертикальные каркасы усиления;
  • 5 — прокатные двутавровые балки в качестве арматуры усиления

Эффективный способ усиления продольных ребер плит — установка дополнительных арматурных каркасов в швах между плитами с последующим обетонированием.

Технологически усиление железобетонных конструкций включает:

  • • подготовку поверхностей (снятие защитного слоя бетона, очистка арматуры, продувка сжатым воздухом и увлажнение контактных поверхностей перед укладкой бетона усиления);
  • • установку арматурных изделий и опалубки;
  • • укладку, уплотнение бетона (или использование торкретирования, т.е. пневмонабрызга).

При этом особое внимание должно уделяться обеспечению связи существующей и вновь устраиваемой части будущей конструкции перекрытия.

Усиление сборных железобетонных ребристых плит покрытий и перекрытий производится различными конструктивными приемами и материалами разнообразно с выявленными дефектами и экономическими возможностями.

Сборные ребристые плиты покрытия и перекрытия усиливают подведением разгружающих балок из прокатного металла, установкой дополнительных элементов и шпренгельных затяжек.

Усиление методом разгружения выполняется подведением под плиты металлических балок с передачей нагрузки на опорные конструкции. Разгружающие балки могут опираться на специально выполненные консоли на колоннах или подвешиваться к стропильным балкам. Включение разгружающих балок в работу производится постановкой в зазор между балками и усиливаемыми плитами стальных пластин (клиньев) или упорными болтами.

Усиление затяжками и шпренгелями применяется для продольных и поперечных ребер. Сечение элементов усиления определяется расчетом. Затяжки рекомендуется выполнять из стали классов А-П, А-Ш и A-IY диаметром 12...36 мм. Шпренгели обеспечивают усиление наклонных и нормальных сечений и выполняются как из круглого, так и из фасонного проката (уголки, швеллеры). Предварительное натяжение, необходимое для эффективной работы затяжек и шпренгелей, осуществляется стяжными муфтами, завинчиванием гаек, электронагревом, стягиванием парных ветвей.

Усиление железобетонных ребристых плит перекрытий также осуществляется наращиванием сечений, подведением разгружающих элементов, установкой шпренгельных затяжек. Установка дополнительной надопорной арматуры в сборных плитах превращает их в неразрезные конструкции, повышая их прочность и жесткость.

Усиление узлов опирания плит покрытия и перекрытия при недостаточной длине опирания выполняется с помощью:

  • • выносных опор — столиков из швеллеров, двутавров, уголков;
  • • установкой каркаса и бетонированием шва между плитами;
  • • подпружными системами.
Усиление ребристых плит наращиванием сечения

Рис. 4.27. Усиление ребристых плит наращиванием сечения:

  • 1 — усиливаемые плиты; 2 — монолитный слой бетона;
  • 3 — арматурная сетка; 4 — поверхность сцепления монолитного бетона с плитой; 5 — вырубленные участки полок плит с сохранением арматурных сеток; 6 — арматурные гнутые стержни
Усиление ребристых плит установкой балок из двутавров с подрезками у опор

Рис. 4.28. Усиление ребристых плит установкой балок из двутавров с подрезками у опор:

  • 1 — усиливаемые плиты; 2 — балка (ферма); 3 — разгружающие балки из двутавра с подрезками на опорах; 4 — опорная пластина; 5— ребра жесткости;
  • 6 — металлические пластины-клинья для включения разгружающих балок в работу
Усиление ребристых плит установкой дополнительной рабочей арматуры в растянутой зоне

Рис. 4.29. Усиление ребристых плит установкой дополнительной рабочей арматуры в растянутой зоне:

  • 1 — усиливаемые плиты; 2 — дополнительная арматура; 3 — арматура плит, оголенная на участке длиной 100 мм через 1 м по длине;
  • 4 арматурные коротыши длиной 80—100 мм; 5 — бетон или раствор; 6 — сварка; 7— антикоррозийное лакокрасочное покрытие
Усиление опорной зоны ребристых плит установкой предварительно напряженных хомутов

Рис. 4.30. Усиление опорной зоны ребристых плит установкой предварительно напряженных хомутов:

1 — усиливаемые плиты; 2 — стропильная конструкция; 3 — обрезок швеллера, устанавливаемый на цементно-песчаном растворе; 4 — поперечные хомуты из арматурной стали, установленные в просверленные отверстия и приваренные к швеллеру; 5 — поперечная планка из стальной полосы с отверстиями для хомутов; 6 — гайки для создания предварительного напряжения в хомутах (после натяжения гайки заваривают или устанавливают контргайки)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >