Способы усиления плит перекрытий

Способы усиления плит перекрытий

Плиты перекрытий зданий и сооружений работают в условиях высоких механических нагрузок и нередко подвергаются вредному воздействию ряда вредных факторов: взрыв, осадка, землетрясение, пожар, высокая влажность, промерзание, внезапная механическая нагрузка, воздействие химически агрессивных веществ и др.

• Особенности усиления плит перекрытия
• Усиление пустотных плит перекрытия
• Усиление монолитных плит перекрытия
• Усиление ребристых плит перекрытия
• Усиление П образных плит перекрытия
• Усиление железобетонных плит перекрытия углеволокном
• Заключение

Основной материал и армирование изделия частично разрушаются. Поэтому для возможности дальнейшей эксплуатации сооружения требуется усиление плиты перекрытия различными способами.

Критерии и этапы оценки износа

Перед проведением мероприятий по усилению зданий необходимо провести работы по оценке текущего состояния перекрытий. Для этого используют данные визуального осмотра, а также оценочные критерии, полученные при помощи специальных устройств.

Наиболее распространенным видом дефектов, которые появляются с течением времени, является полное или частичное разрушение арматуры плит в результате коррозионных процессов. Как правило, явление сопровождается разрушением прилегающих слоев бетона и заметным визуально ржавлением армирующего каркаса. Такие плиты могут иметь значительно более низкую прочность и, как следствие, сниженную несущую способность.

Помимо прямых признаков износа есть целый ряд косвенных критериев, по которым можно обнаружить и установить наличие дефекта. К ним относятся сколы и глубокие трещины в плитах, появление светлых или темных пятен на поверхности перекрытий, а также отслоение штукатурки на потолке или на полу. В ходе визуального осмотра устанавливается факт наличия дефектов и их характер, целостность армирующего каркаса, измеряются видимые сколы и трещины.

Инструментальный контроль позволяет определять толщину и глубину трещин, уровень прогиба плит, наблюдать и отслеживать динамику изменения деформаций.

Технология и методы усиления перекрытий определяются специалистами исходя из конструкции плит и характера деформаций. При этом составляется проектно-техническая документация на работы по упрочнению, производятся необходимые расчеты.

Правильное хранение плит перекрытия

Чтобы не допустить уменьшения проектной прочности пустотных плит еще до монтажа, следует выполнять основные правила их складирования:

• Укладываются петлями вверх на твердую ровную поверхность, лучше асфальт или щебень, без контакта с землей, на перегородки от 15 см высотой.
• Между плитами в районе петель строго друг под другом – деревянные бруски толщиной 2,5-3 см.
• Высота штабеля – не более 2,5 м
• Сверху накрыть водонепроницаемой пленкой или рубероидом

Точное соблюдение условий хранения плит перекрытия и грамотный монтаж позволят легко выйти на расчетные показатели нагрузок.

В каких случаях надо укреплять?

Усиление многопустотных плит
требуется в любой из
следующих ситуаций:

• Реконструкция или перепланировка. Расширение полезной площади, перемещение промышленного оборудования ведут к тому, что нагрузки на перекрытия перераспределяются. Это вызывает разрушение конструкций;
• Восстановление проведено некорректно. Некоторые элементы, при армировании которых неверно были подобраны методы или укрепляющие материалы, продолжают разрушаться. Остановить этот процесс могут композиты, а именно усиление пустотных плит углепластиком;

• Недочёты при составлении проекта. Когда в расчёте параметров прочности вкрадываются ошибки, фактические нагрузки на некоторые перекрытия становятся выше допустимых;
• Снижение прочности. В результате постоянно действующей нагрузки многие конструкции, в том числе и пустотелые плиты, с течением времени трескаются, подвергаются расслоению, выкрашиванию.

Усиление перекрытий – подготовительные мероприятия

Правильный подход к осуществлению мероприятий по ремонту влияет на надежность и долговечность восстанавливаемых конструкций.

Ремонтные работы требуют подготовки и выполняются в следующей последовательности:

1. Выявляются уязвимые участки.
2. Определяется фронт строительных работ.
3. Разрабатывается проектная документация по усилению перекрытия.
4. Выполняются необходимые для реставрационных работ расчеты.
5. Выбирается подходящий метод восстановления.
6. Подготавливаются строительные инструменты.
7. Приобретаются стройматериалы, предусмотренные проектом.

Остановимся на особенностях выполнения отдельных этапов.

Усиление плит перекрытия иногда сопровождается включением в работу новых элементов

Для оценки реального состояния железобетонного перекрытия и определения его фактической нагрузочной способности проводится обследование одним из указанных методов:

• путем визуального контроля определяется правильность геометрии, целостность армирования, степень воздействия повышенных нагрузок от технологического оборудования, наличие локальных дефектов бетонного массива;
• методом инструментального контроля определяется запас прочности бетона, размер поперечного сечения арматурных прутков, ширина и толщина трещин, величина прогиба панелей перекрытия, толщина цементной стяжки или защитного слоя бетона.

Завершив мероприятия по обследованию, определяются с методикой выполнения работ, предусматривающей решение следующих задач:

• восстановление нагрузочной способности железобетонных плит;
• выполнение работ по дополнительному укреплению панелей;
• устранение факторов, вызвавших дефекты железобетонной основы.

Независимо от вида перекрытия, до начала восстановительных мероприятий выполняют следующие работы:

• монтируют под укрепляемой конструкцией вертикально расположенные опоры, изготовленные из стальных труб или деревянных бревен. Фиксация опорных элементов, предназначенных для перераспределения усилий, осуществляется с помощью распорок или подкладок;
• удаляют остатки старой краски, слой штукатурки и побелки. Важно удалить отслоения бетона, а также тщательно очистить элементы арматурного каркаса от коррозии с помощью металлической щетки;
• очищают поверхность от напольного покрытия и старой стяжки, а также производят демонтаж находящегося в помещении технологического оборудования.

На участках, где планируется локальное восстановление, следует удалить пыль и обезжирить поверхность бетонного массива и арматуры.

Иногда могут устанавливаться дополнительные опоры

Приготовление компонентов

Углеродные материалы продаются смотанными и упакованными в специальный защитный полиэтилен. Не допускается попадание пыли, которой после шлифования бетона будет достаточно, иначе углеродное волокно не будет приклеиваться с помощью строительного клея на основе смолы, т. е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться обычным ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол–шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, могут быть, как правило, двухкомпонентные – т. е. необходимо объединить два материала в определенных количествах. Необходимо точно прислушиваться к инструкции производителя и при смешивании элементов использовать специальные весы или мерную колбу. Объединение элементов заключается в постепенном добавлении одного компонента в другой, при непрерывном перемешивании дрелью на низких оборотах. Ошибки дозирования, или неправильное добавление одного элемента в другой, могут привести к кипению клея.
В последнее время, примерно несколько лет, большинство специалистов присылают адгезив в комплектах – т. е. в двух емкостях с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом, появилась возможность просто смешать содержимое одной емкости в другой (для этого емкость присылается полупустой) и получить готовый адгезивный состав.

Строительные адгезивы (для углеродного волокна) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал.
Помните, что связующее имеет ограниченный срок жизни – порядка 35–45 минут, и он резко сокращается при повышении температуры выше 22 о С, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

Принцип усиления плиты перекрытия углепластиком

Монолитные и пустотные плиты перекрытия испытывают изгибающую нагрузку: внизу (потолок) на растяжение, вверху (пол) — на сжатие. У бетонных и железобетонных конструкций предельная нагрузка на сжатие в десятки раз превышает предельную нагрузку на растяжение. Но существуют методы создания предварительного напряжения для снижения усилия сжатия, что приводит повышению эффективности мероприятия по усилению плиты снизу на растяжение. Для этого применяют двунаправленное полотно (напр., CarbonWrap Fabric 450/1200), которое располагается вдоль длинной стороны плиты с определенным шагом в несколько слоев. После укладки полотна сверху и «схватывания» усиливающего слоя аналогичные работы проводят снизу, где можно использовать однонаправленное полотно (напр., CarbonWrap Tape-230/600).

Когда необходимо делать усиление?

Можно выделить несколько факторов, которые указывают на то, что необходимо усиление плиты перекрытия.:

• Плохая несущая способность и удовлетворительное техническое состояние конструкции.
• Увеличение эксплуатационных нагрузок на плиту.
• Коррозия арматурных стрежней.
• Образование ржавчины ввиду тонкого слоя бетона.

Опытный специалист сможет диагностировать причины повреждения конструкции и предложить оптимальный путь решения этой проблемы. Для усиления плит потребуется особое оборудование и определенные знания, поэтому рекомендуется доверить данный процесс профессиональным рабочим, а не заниматься ремонтом самостоятельно.

Что делать при перегруженности колон

Многие специалисты, которым приходилось сталкиваться с восстановлением плит, считают, что подобные способы в большинстве случаев полностью не решают проблему. Их можно использовать, когда проводится усиление сжатых колонн, которые совпадающих с проекцией рабочих арматурных стержней каркаса. Колоны в этом случае обматываются жгутами в несколько слоев.

Плиты любого здания постоянно находятся под напряжением. На них действуют механические, статистические и динамические силы. Дополнительно они разрушаются от неблагоприятных условий окружающей среды, воздействия разных химических веществ. Поэтому обследование их состояния и определение метода усиления являются ответственной работой.