Усиление ребристых плит покрытия

Усиление ребристых плит углеволокном

Ребристое перекрытие представляет собой плиту с ригелем (бортом) с двух сторон и продольными ребрами жесткости, которые выполняют функцию балки. При повышенных нагрузках на перекрытие продольные ребра соединяют поперечными. Плиты изготавливают из легких и тяжелых бетонов с армированием. Обребрение плиты позволяет уменьшить вес перекрытия и повысить несущую способность.

Ребристые плиты применяют для перекрытий больших площадей объектов производственного или коммерческого назначения с плоской или арочной крышей. Плоские крыши рассчитывают с учетом давления снега с коэффициентом запаса прочности более 1. В жилищном строительстве плиты применяются крайне редко, т.к. потребуется зашивка потолка с применением креплений подвесного потолка, которые не разрушают плиту.

Ребристые плиты работают на изгиб между двумя опорами. Ригели, V или U-образные ребра воспринимают всю нагрузку, т.к. толщина сплошной части плиты составляет 50 мм при общей высоте 200, 300 или 400 мм. Ребра, являясь концентраторами изгибающих напряжений, подвержены разрушению.

Дополнительные разрушающие факторы:

• Превышение нагрузки из-за обильного снегопада.
• Агрессивные испарения в помещении.
• Перепады температуры и влажности.
• Нарушения технологии изготовления плиты.
• Модернизация или перепланировка объекта, которые сделаны без соответствующих расчетов.

При анализе несущей способности особое внимание обращают на целостность ребер в средней части плиты, где возникает наибольшее изгибающее усилие и в точках крепления к опоре, где приложен вес плиты.

Существующие способы усиления плит перекрытий основаны на:

• увеличении толщины плиты (метод наращивания) снаружи с укладкой дополнительных армирующих элементов или изнутри с несъемной опалубкой;
• установке дополнительных опор на врезной несущей балке;
• создании дополнительного предварительного напряжения (шпренгельные затяжки).

Все способы подразумевают сверление отверстий для крепления затяжек, установки дополнительных элементов или заливки бетона, что создает дополнительные места концентрации напряжений. Кроме этого, усиление бетоном увеличивает нагрузку на плиту до момента набора прочности.

Как выявить нарушение конструкции

Часто дефекты неумышленно могут быть замаскированы различными окрасками, штукатурками, подвесными потолками, что не позволяет своевременно их обнаружить и приступить к работам по восстановлению и ремонту.

Следует обращать внимание на сколы и отслоения бетона плит в нижней части, также на трещины и отслоения стяжки или покрытия пола в верхней части. На обнажение и коррозию арматуры, на появление на поверхности бетона следов замачивания, а также различных высолов и выщелачиваний (потемнение или осветление локальных участков). Недопустимые прогибы и провисания перекрытия, трещины в центральной части конструкции и у опор в соответственно зонах действия так называемых «максимального момента» и «перерезывающих сил».

Что необходимо сделать перед началом работ?

Сначала необходимо проанализировать состояние перекрытия и его практическую несущую способность. А это, в свою очередь, осуществляется по нижеприведенным понятиям:

• Визуальный осмотр – проявляются геометрические размеры, целостность армирующего каркаса, а также обнаруживаются повреждения конструкции.
• Инструментальный контроль – устанавливается действительный запас прочности полевыми методами, сечение арматуры, фиксируется раскрытие трещин и размер прогиба конструкции, толщина стяжки и штукатурки на потолке.

Общая технология усиления состоит из таких операций, как:

1. Выявляется тактика нарастания несущей способности и участок будущих работ.
2. Формируется проектно-техническая документация на закрепление перекрытия.
3. Производятся необходимые потребные расчеты для исправительных работ.
4. Поставляются закупки стройматериалов для регламентных работ.

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.

Особенности усиления плит перекрытия

При строительстве зданий и сооружений используются различные типы плит перекрытия: пустотные, монолитные и ребристые. В зависимости от типа плиты, условий эксплуатации и характера разрушения инженер-строитель принимает решение какой тип или типы усиления применить. Решение принимается в каждом конкретном случае, производится прочностной расчет усиления плиты перекрытия, а также оформляется и согласовывается технический проект.

На данный момент времени в арсенале конструктора есть следующие технологии усиления повреждённой плиты перекрытия: усиление плит перекрытия углеволокном, усиление плит перекрытия металлическими балками, а также усиление плиты перекрытия сверху или снизу наращиванием арматуры и слоя бетона. Рассмотрим технологии восстановления несущей способности плит перекрытия подробнее.

Усиление пустотных плит перекрытия

Технология усиления и ремонта пустотных плит перекрытия, является одной из самых простых и самых малозатратных. Суть технологии заключается в высвобождении плиты от всех механических нагрузок (оборудование, мебель и пр.). Далее производится механическое вскрытие пустот, установка арматуры и принудительное, под давлением, наполнение пустот высокопрочным бетонным раствором.

Усиление монолитных плит перекрытия

Вид усиления железобетонных изделий этого вида принимается конструктором на основании обследования конкурентного сооружения и расчета величины механических нагрузок. В подавляющем большинстве случаев принимается решение об усилении плиты перекрытия снизу, в зоне изгибающих нагрузок. Разработано и используется две технологии усиления монолитной плиты снизу.

В обоих вариантах присутствует дополнительный арматурный пояс, на который методом торкретирования «набрасывается» дополнительный бетонный материал. Разница заключается в том, что в первом варианте дополнительный арматурный пояс крепится к усиливаемой плите через специальные отгибы, приваренные к вскрытой арматуре усиливаемой плиты. А во втором случае армпояс крепится к стальной полосе, смонтированной на сквозных анкерных болтах.

В ряде случаев применяется технология усиления сверху с устройством железобетонных шпонок, верхнее наращивание в виде дополнительной монолитной армированной плиты и другие технологии. В любом случае при усилении монолитной плиты решаются задачи:

• Эффективное крепление арматурного пояса к ремонтируемой поверхности.
• Установка опалубки.
• Заливка бетонного раствора и уход за залитой конструкцией.

Усиление ребристых плит перекрытия

Ремонт ребристых плит перекрытия предусматривает использование трех технологий. Дополнительное армирование и бетонирование как в случае с монолитными плитами. Установка поддерживающих колонн и усиление несущей способности плиты с помощью шпренгельной арматуры.

Шпренгельная арматура обустраивается по диагоналям усиливаемой конструкции и образуя взаимно пересекающиеся плоскости (ребра жесткости) обеспечивают необходимое усиление и жёсткость усиливаемой плиты перекрытия

Усиление П образных плит перекрытия

Работы по увеличению несущей способности П-образных плит перекрытия могут осуществляться либо наращиванием нового массива армированного бетона, как в предыдущих случаях, так и усилением плит перекрытия швеллером. В этом варианте изгибающие нагрузки на плиту перераспределится на балки из швеллера и несущие стены. Ввиду неэстичности внешнего вида усиления, данный метод используется для ремонта и реконструкции производственных цехов и складских помещений.

Аналогичный эффект получается при усилении монолитных плит перекрытия сверху металлическими балками. Данная технология связывает аварийную плиту своеобразным «корсетом» из сварных швеллеров или двутавровых балок и не допускает ее разрушение.

Усиление железобетонных плит перекрытия углеволокном

Это самая современная технология, позволяющая существенно увеличить несущую способность пииты перекрытия любого вида и типа конструкции. Суть и технический смысл технологии заключается в наклеивании на верхние или нижние поверхности плиты углеродной ленты и ламелей.

Углеродные волокна работают как дополнительное армирование и увеличивают несущую способность конструкции. Учитывая небольшую относительную прочность углеволокна можно говорить, что с помощью данного метода невозможно кардинально увеличить несущую способность плит перекрытия.

Факторы, ведущие к усилению

Любой элемент здания склонен терять свои рабочие эксплуатационные показатели. Тогда требуется усиление ребристых плит покрытия и перекрытия, которые уже много лет проводит строительная компания «Вармастрой». В результате принятых ремонтных мер повышается несущая способность, восстанавливается целостность элементов.

Укреплять их в перекрытиях нужно при:

1. Плановых ремонтах;
2. Реконструкции и перепланировках;
3. Явных, то есть видимых глазу дефектах, например, коррозии арматуры;
4. Cмене назначения здания: размещение в нём нового тяжёлого оборудования – как раз такой случай.

Усиление плит перекрытия ребристых

Сборно-ребристые плиты в большинстве случаев задействуются при возведении промышленных объектов, а именно возведении их кровли, в отдельных случаях могут выполнять функции перекрытий между этажами цехов и других строений.

При усилении ребристых плитных конструкций при помощи инновационной технологии наклеивания композитной ленты, необходимо наносить материал на нижнюю часть ребер изделий. Число слоев определяет степень заданной прочности и формируется в процессе расчета на основании оценки износа перекрытия. Опорная часть системы подлежит усилению за счет установки так называемых хомутов, выполненных из углекомпозитной ленты.

При использовании техники усиления реберных плит металлических конструкций задействуют стальные балки. Усиление в местах разрушения и просадки ребер наиболее рационально осуществлять посредством уголка размером 100х100 мм или 120х120мм. Для этой цели предварительно в опорных частях формируется зазор заданной глубиной 100 -120 мм, где впоследствии должна разместиться нижняя полка уголка.

Другой способ усиления — установка каркасного сооружения из стальных балок, в качестве которых находят применение швеллеры. Такой вариант укрепления позволяет в значительной мере перераспределить действующие нагрузки и сфокусировать их на стены и балочный каркас. Поперечные планки при этом крепятся при помощи стяжек в виде шпилек на болтовом соединении.

При значительном разрушении может проводиться замена фрагментов перекрытия или установка дополнительных поддерживающих колонн.

В отдельных случаях задействуется шпренгельная арматура, которая укладывается в направлении каждой из двух диагоналей плиты перекрытия, формируя дополнительные ребра жесткости внутри конструкции.

Ситуации, приводящие к усилению

Вовремя принятые меры избавят панели от нарастания дефектов и повреждений, ослабят внутренние напряжения, повысят несущую способность. Уже много лет наша компания проводит квалифицированное усиление ребристых плит покрытия и перекрытия металлом и композитными материалами.

Если панели расположены между этажами, то их следует укреплять при:

Полезные рекомендации

Профессионалы дают всего несколько важных советов:

1. При проведении восстановительных работ используются только качественные материалы, самое важное – это следовать требованиям технологии.
2. Доверять такую работу следует только проверенным компаниям, от правильного расчета будет зависеть остальная работа и итог.

Если следовать только этим рекомендациям, можно избежать многих проблем.

В таблице приведены несколько популярных продуктов, которые можно использовать.

· дефекте строй систем;

· распаде исходного материала систем;

· ржавчине металлической арматуры;

· аварии и стихийном бедствии (повреждение транспортом,

· повышении рабочих характеристик стабильности;

· уменьшении прогибов и ширины раскрытия трещин;

· снижении усилий в металлической арматуре;

· увеличении усталостной стабильности;

· изменении расчётных схем;

· сносе стен или колонн;

· устройстве проёмов или отверстий в плитах перекрытия и стенах;

· необходимости повысить надёжность и устойчивость;

· повышении сейсмостойкости, взрывоустойчивости и т. д.;

· исправлении ошибок проектирования и строительства;

· разработан для нанесения как вручную, так и механизированным способом;

· хорошая адгезия ко многим основаниям;

· высокие механические свойства;

· длительное время жизни;

При усилении плит ни в коем случае нельзя экономить на материале, плиты являются основой всей конструкции, и при плохой работе могут произойти страшные последствия. Такую работу лучше всего доверить профессионалам, которые смогут внимательно осмотреть плиты и подобрать необходимый материал.

Какие способы применяются для укрепления

Сам процесс усиления зависит от того, какая конструкция была использована при строительстве здания. Но есть несколько операций, которые присутствуют в каждой технологии. От них зависит безопасность проводимых работ:

1. Устанавливаются распорки, поддерживающие плитную конструкцию. Здесь можно использовать трубы, бревна, брусы большого сечения.
2. Участки, где предполагается проводить ремонтные работы, полностью очищаются от отделочных материалов.
3. Если повреждена арматура, то ее зачищают от ржавчины и обрабатывают специальными растворами, которые предотвращают появление коррозии металла.
4. С пола удаляется стяжка, с потолка штукатурка или подвесная конструкция.
5. Поверхности тщательно очищаются от мусора и пыли.

Далее рассмотрим по отдельности, как правильно провести укрепление разных железобетонных перекрытий: монолитных, из пустотных, ребристых и П-образных плит.

Пустотных

Это один из самых простых способов усиления перекрытий. Все дело в конструкции, а точнее, в пустотах. Их просто надо заполнить бетоном, усилив армирующим каркасом. Поэтому делается это все так:

1. Пустоты вскрываются.
2. В них укладывается стальная арматура.
3. Бетонный раствор подается под давлением, чтобы собой заполнить все пустое пространство до мелких трещин.

Внимание! Для проведения усиления многопустотных плит перекрытия используется только высокопрочный бетон.

Монолитных

Для усиления монолитного перекрытия применяют две разные технологии. Это когда дополнительную усиленную железобетонную конструкцию заливают сверху ремонтируемой плиты или снизу. Второй вариант применяется чаще, потому что именно так можно провести укрепление в зоне изгибающих нагрузок.

Для этого также применяют две технологии, в основе которых лежит торкретирование бетонного раствора. То есть последний «набрасывается» на армированную ремонтируемую поверхность. А вот монтаж армопояса может производиться по-разному.

1. Его крепят на крюки, которые сами прикреплены к армокаркасу ремонтируемой плиты.
2. На стальные пластины, которые прикреплены к плите через сквозные анкера.

Первый же вариант проще. Арматура укладывается поверх плиты перекрытия и крепится к ее армокаркасу вертикальными штырями с помощью сварки. После чего по периметру устанавливают опалубку, в которую заливают бетонный раствор. За последним ухаживают, как за обычной толстой стяжкой.

Ребристых

Здесь используются те же технологии, как в случае усиления монолитной конструкции. Но есть и другой способ. Для этого используется так называемая шпренгельная арматура. Это обычные арматурные стержни, уложенные по диагонали ремонтируемой плиты. Эта конструкция образует два дополнительных ребра жесткости, которые увеличивают несущую способность перекрытия.

И третий вариант – установка поддерживающих колон. Нередко два последних метода применяют сразу одновременно. Это гарантированно увеличение жесткости и прочности.

П-образных

Перекрытия этого типа отличаются от предыдущих тем, что они установлены на стены или ригеля не своей плоскостью, а выступающими ребрами (полками). Поэтому для их усиления используются две технологии:

1. Заливка бетонного раствора на арматурный каркас. Процесс производится снизу ремонтируемой конструкции. Для этого арматурная сетка навешивается на крюки или кольца, которые крепятся к арматуре перекрытия. Снизу подвешивается или устанавливается на подпорки сплошная опалубка. После чего сверху плиты делается отверстие, куда заливается бетонный раствор.
2. Монтаж несущего металлопрофиля, обычно швеллера или двутавра. Этот стальной материал укладывается в виде решетки снизу, и опирается конструкция на несущие стены или ригеля.

Как повысить несущую способность монолитного перекрытия

Для повышения нагрузочной способности цельного перекрытия из железобетона используют различные методы:

• сооружают на проблемных участках опорные конструкции, предназначенные для усиления. Это позволяет перераспределить действующие нагрузки;
• повышают несущие характеристики имеющейся строительной конструкции. Для этого производят полную замену устаревшего перекрытия или его частичное восстановление.

Установка дополнительных опор под проблемными участками позволит обеспечить неподвижность конструкций.