Усиление железобетонных плит перекрытий может производиться: Усиление плит перекрытия

Усиление плит перекрытия

Большинство современных зданий построенных в наши дни, а также в предыдущем столетии имеют конструкцию с применением железобетонных плит перекрытий. Несмотря на высокую надежность и прочность таких сооружений, с течением времени по причине износа или модернизации может потребоваться усиление плит перекрытий. В первую очередь это может быть вызвано физическим износом конструктивных строительных элементов, которые в результате воздействия времени и внешних факторов частично утратили свои первоначальные свойства в области несущей способности. Помимо этого усиление может потребоваться и в результате переоборудования и модернизации зданий и сооружений, в которых изменяются параметры в результате строительства дополнительных этажей или увеличения нагрузки. При этом эксплуатация объектов с утратившими свои прочностные характеристики перекрытиями или с элементами, подвергающимися высоким нагрузкам, выходящим за пределы расчетных, допустимых показателей, является недопустимой. Это может привести к обрушению здания или сооружения, гибели или травмированию людей, служить причиной для нанесения экономического ущерба в результате утраты имущества, основных средств, оборудования.

Нередко усиление перекрытий требуется и в обычных многоквартирных домах. Причиной тому может служить, как износ и влияние механических факторов, а также внешней среды, так и проведение незаконных перепланировок соседями. Разрушение несущих конструкций является причиной прогрессирующих разрушений, которые необходимо своевременно устранять для предотвращения аварий и их негативных последствий.

В ряде случаев усиление представляет собой плановое мероприятие, которое предусмотрено амортизационными сроками объектов, преследуя цель поддержания рабочих параметров прочности строительных конструкций, зданий и сооружений. Упрочнение может потребоваться и новым зданиям по причине наличия монтажных дефектов или необходимости проведения работ по устранению инженерных ошибок и просчетов, допущенных на стадии проектирования. Работы по реконструкции зданий служат обязательным этапом для всех видов сооружений и могут потребоваться досрочно при изменении условий эксплуатации сооружений. Дополнительные нагрузки и вибрации способствуют преждевременному износу строительных конструкций, которые нуждаются в своевременном ремонте.

При этом срок службы здания, как правило, указывается в паспорте, а периодичность осмотров и проверок целостности, запланированных ремонтов устанавливается лицами ответственными за состояние зданий и сооружений с составлением соответствующих актов и документов.

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.

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.

Усиление монолитных плит перекрытий

Монолитные перекрытия в строительстве по-праву считаются самыми прочными, обладая при этом повышенной материалоемкостью, массой и, как следствие, довольно высокой ценовой категорией. В связи с этим применение монолитных конструкций не всегда оправдано с экономической точки зрения и является необходимой и оправданной мерой при наличии высоких проектных нагрузок.

Наиболее популярным способом укрепления плит перекрытия монолитной конструкции является возведение еще одной сходной по структуре плиты, которая располагается на поверхности старой. При этом в ряде случаев такой метод считается малоэффективным, создавая, помимо номинальной, дополнительную нагрузку на существующее перекрытие.

В альтернативном варианте применяются стальные поддерживающие конструкции из балок различных профилей. В их качестве применяются все виды профильного металлопроката, а именно: уголок и швеллер, тавровая и двутавровая балки. На их основе формируются опорные конструкции, предназначенные для перераспределения рабочей нагрузки. Также как в реберных плитах могут устанавливаться элементы в виде шпренгельной арматуры, а также при возможности дополнительные опоры в виде колонн. При этом необходимо правильно оценить возможность их инсталляции особенно в многоэтажных зданиях и сооружениях.

В случае необходимости усиления плит при повышении нагрузки или равномерном износе монолитных перекрытий, рационально использовать углекомпозитные материалы, в виде наносящихся слоями лентовых покрытий.

Усиление плит перекрытия пустотных

Многопустотные плиты перекрытий заслужили высокую популярность, благодаря сочетанию небольшого веса с высокими показателями прочности и жесткости. Обладая невысокой стоимостью, изделия укладывались при помощи простого крана, обеспечивая быстрый монтаж и высокую скорость застройки.

Пустотные плиты изготавливаются по технологии опалубочного и безопалубочного производства. Изделия марки ПНО и ПК выполняются по опалубочной технологии, имея толщину 160 мм и 220 мм соответственно. Плиты серии ПБ относятся к изделиям, который выполнены по технологии непрерывного формирования, имея стандартную толщину 220 мм.

В зависимости от марки, габаритов и метода изготовления для плит, варьируются показатели предельной несущей способности. Допустимая нагрузка для ЖБИ, изготовленные по опалубочной методике производства составляет 800кг/м2. В ряде случаев реже встречаются экземпляры у которых показатель нагрузки достигает 1250/м2. Для безопалубочных изделий несущая способность находится в пределах от 300 до 1600 кг/м2.

При выборе варианта усиления плит в расчет необходимо принимать и рабочую длину таких изделий, которая достигает 10800 мм для марок ПБ, 6300 мм для ПНО и 7200 мм для ПК.

Одним из наиболее распространенных вариантов усиления пустотных плит перекрытия является метод заливки технологических пустот, предусмотренных их конструкцией. Такой вариант упрочнения эффективен при устранении таких дефектов как трещины и частичные разрушения поверхности. Технология реализации предусматривает удаление стяжки и формирование углублений над пустотами шириной до 100 мм. После этого в них укладывается новый вертикальный армирующий каркас и производится заливка пустот бетонным раствором.

В ряде случаев используется наращивание слоя перекрытия, которое осуществляется посредством увеличения толщины стяжки. Такую технологию принято называть набетонкой. Прочность усиления при этом зависит от степени сцепления нового слоя с поверхностью плиты.

В том случае, если усиливаемая плита в значительной мере потеряла свою несущую способность и подвергается провисанию, необходимо принять меры по ее выравниванию в горизонтальной плоскости. Для этого могут эффективно задействоваться стальные разгружающие балки с верхней, а также нижней конструкцией крепления. При этом металлический двутавр принимает на себя массу плиты, обеспечивая необходимую жесткость и прочность.

Для усиления пустотных плит применяют и ряд других способов, в числе которых установка шпренгельных затяжек с монтажом консольных разгружающих балок. В некоторых случаях необходимой является установка дополнительной арматуры, которая укрепляется посредством применения полимерных растворов.

Современные технологии позволяют производить усиление прочностных характеристик пустотных плит перекрытия за счет использования специальных лент, выполненных из композитных материалов. Технологически ленты наклеиваются на поверхность ЖБИ, образуя многослойный холст из углекомпозита. Степень упрочнения при этом регулируется числом наносимых слоев.

Усиление плиты перекрытия: пустотные, монолитные, ребристые

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.

СодержаниеСвернуть

• 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.

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.

Заключение

Плиты перекрытия зданий и сооружений работают в тяжелых условиях эксплуатации. На данные конструкции воздействуют механические статические и динамические нагрузки, вредные атмосферные факторы, химические вещества. Поэтому расчет несущей способности плит перекрытия возможное ее усиление следует доверять профессиональным, опытным в этом вопросе компаниям.

Железобетон | Что такое железобетонная плита? | Бетонный подрядчик | Walnut Creek, CA

Железобетонная плита является ключевым конструктивным элементом и используется в зданиях для обеспечения плоских поверхностей (полов и потолков). В общем, плиты делятся на односторонние плиты и двусторонние плиты в зависимости от армирования с учетом поддержки балки и соотношения пролетов. С двух сторон поддерживается первый, а соотношение длинного и короткого пролета больше двух. Последний, однако, поддерживается с четырех сторон, а соотношение длинного и короткого пролета меньше двух.

Различные критерии и условия включают выбор подходящих и экономичных бетонных плит, рассмотрение формы здания, архитектурного стиля, эстетических характеристик и длины пролета. Таким образом, бетонные плиты далее подразделяются на плиты с односторонними балками, плоские плиты, плоские плиты, вафельные плиты, многопустотные плиты, сборные плиты, плиты с уклоном, прочные плиты и композитные плиты.

1. Односторонние плиты на балках

Метод монолитного монтажа используется для возведения односторонних плит на балках, требующих крепления опалубки с последующей установкой арматуры и заливкой свежего бетона.

Односторонние плиты на балках идеально подходят для интервалов 3-6 м и временных нагрузок от 3 до 5 кН/м2. Их также можно использовать со сравнительно более высокой стоимостью и более высоким прогибом плиты для более широких пролетов. А вот для балок требуется дополнительная опалубка.

2. Плита с односторонними балками (ребристая плита)

Состоит из плиты перекрытия, обычно толщиной от 50 до 100 мм, поддерживаемой ребрами (или балками) из железобетона. Обычно ребра скошены и расположены равномерно на расстоянии не более 750 мм. Ребра несут на колонных фермах.

Бетонная плита с односторонними балками идеально подходит для пролетов 6-9 м и временных нагрузок 4-6 кН/м2. Количество бетона и стали относительно невелико из-за глубоких ребер, но требуется дорогостоящая опалубка.

3. Вафельная плита (решетчатая плита)

Состоит из плиты перекрытия, обычно толщиной от 50 до 100 мм, опирающейся на ребра (или балки) из железобетона. Обычно ребра скошены и расположены равномерно на расстоянии не более 750 мм. Ребра несут на колонных фермах.

Бетонная плита с односторонними балками идеально подходит для пролетов 6-9 м и временных нагрузок 4-6 кН/м2. Количество бетона и стали относительно невелико из-за глубоких ребер, но требуется дорогостоящая опалубка.

4. Плоские плиты

Плоские плиты могут быть установлены как односторонние или двусторонние плиты и опираться непосредственно на колонны или стены. Он прост в разработке и требует простой формы.

Плоские плиты идеально подходят для пролетов от 6 до 8 м и временных нагрузок от 3 до 5 кН/м2. Кроме того, диапазон пролетов для предварительно напряженных плоских плит составляет от 8 до 12 м, и они также могут быть установлены как плиты с пост-напряжением.

Преимущества использования плоских плит включают недорогую опалубку, открытые плоские потолки и более быстрое строительство. Плоские пластины имеют низкую способность к сдвигу и относительно низкую жесткость, что может вызвать видимый прогиб.

5. Плоские плиты

Обычно это железобетон, непосредственно защищенный колоннами или колпаками, без использования балок. Этот тип плиты обычно прост в сборке и требует небольшой обработки. Нагрузки перемещаются прямо к колоннам.

Плоские плиты идеально подходят для 6-9м интервалы, и 4-7КН/м2 для временных нагрузок. Им требуется больше опалубки, чем плоских листов, особенно для капителей колонн. Просто откидные панели используются в большинстве случаев без капителей колонн. Это может быть построено в виде плоских плит с пост-напряжением.

6. Двухсторонние плиты на балках

Конструкция этого типа плит аналогична конструкции односторонних плит на балках, но может потребоваться больше опалубки, так как двусторонние плиты поддерживаются с обеих сторон. Балочные плиты идеально подходят для пролетов от 6 до 9 м и временных нагрузок 3-6 кН/м2. Балки увеличивают жесткость плит, что приводит к относительно малому прогибу. Для балок необходима дополнительная опалубка.

Какое значение имеет железобетонная плита?

За некоторыми исключениями бетонные плиты необходимо армировать либо арматурой, либо новой сеткой. Бетон обладает исключительной прочностью на сжатие. Однако по отношению к прочности на сжатие бетон имеет слабую прочность на растяжение. То есть раздавить бетон очень сложно. С другой стороны, его гораздо легче разобрать.

Прочность на сжатие

Прочность бетона  – Песок и щебень в бетоне придают ему прочность на сжатие. Песок и камень в бетоне могут выдержать огромный вес. Чем тверже порода и чем больше породы в смеси, тем выше прочность бетона на сжатие. При этом стандартное соотношение смеси четыре-два-один — четыре части щебня; две части песка; и одна часть цемента — это соотношение можно регулировать, чтобы придать бетону большую прочность на сжатие.

Прочность на растяжение

Сопротивление растяжению терпит неудачу в первую очередь в плитах . Причина необходимости железобетонных плит заключается в том, что это не целостность плиты при сжатии, которая разрушается в первую очередь. Это сопротивление растяжению, которое уступает место. Причина, по которой плиты трескаются и ломаются, связана с сопротивлением бетона растяжению. В то время как камни и песок в бетоне придают ему прочность на сжатие, вся прочность бетона на растяжение исходит от цемента, а цемент имеет значительно меньшую прочность на растяжение, чем камни и песок имеют прочность на сжатие.

Прочность бетона на растяжение в десять раз меньше прочности на сжатие.

Прочность на растяжение — это прочность сцепления материала. Цемент — это клей, который сохраняет три компонента бетона после затвердевания неповрежденными. Но, как и клей, цемент можно разорвать. Изгиб и кручение проверяют прочность бетона на растяжение. Подобно сломанной палке, когда земля под бетонной плитой оседает или набухает, цемент трескается в точке удара.

Арматурный стержень и арматурная сетка- Решение проблемы слабой прочности бетона на растяжение – арматурный стержень (арматура) и армирующая сетка (ремеш). Интуитивно кажется, что арматура и повторная сетка не могут повысить прочность бетона на растяжение. Арматура изгибается и изгибается при поднятии. Ремеш еще более вялый. Однако, когда они залиты бетоном, они придают бетону значительную прочность на растяжение, потому что давление растягивающего веса распределяется по всей длине стержней. Кроме того, когда стержни связаны в виде сетки с перпендикулярным нахлестом, прочность арматурного стержня на растяжение значительно увеличивается.

Размеры арматурных стержней и арматурные каркасы-  Как правило, одна завеса из арматурных стержней, уложенная горизонтально, придает бетонной плите более чем достаточную прочность на растяжение, чтобы выдерживать сдвиги и набухание в земле под ней. Однако для ситуаций, когда требуется дополнительная прочность, есть два варианта. Первый заключается в увеличении размера используемой арматуры. На каждые 1/4 дюйма диаметр арматуры увеличивается, сопротивление сдвиговой нагрузке увеличивается более чем в два раза. Например, чистая несущая способность арматурного стержня № 4 — арматурного стержня 5/8 дюйма — составляет 13 564 фунта на квадратный дюйм. Арматурный стержень диаметром 7/8 дюйма — арматурный стержень № 6 — имеет чистую несущую способность 30 148 фунтов на квадратный дюйм. Несущая способность арматурного стержня №11, состоящего из одного и пяти восьмидюймового арматурного стержня, в семь раз прочнее, чем у арматурного стержня №4.