И панелей перекрытий

Усиление монолитных плит перекрытия производят при восстановлении или для увеличения их несущей способности в связи с увеличением эксплуатационной нагрузки на перекрытие. Для этой цели применяют усиление путем:

- одностороннего наращивания сверху;

- или снизу.

Рис. 47. Усиление монолитной плиты перекрытия односторонним наращиванием сверху (а) и снизу (б)

1 – проектируемая арматурная сетка; 2 – новый бетон; 3 – существующая арматура; 4 – коротыши через 700 мм; 5 – усиливаемая плита

При усилении плит наращиванием класс нового бетона, как правило, должен быть на одну ступень выше класса бетона плиты. Бетонная смесь должна быть достаточно пластичной (с осадкой конуса от 8 до 10 см), так как жесткие бетоны не могут быть качественно уплотнены тонким слоем при наличии в них продольной и поперечной арматуры.

Если бетон плиты был подвержен значительной коррозии или пропитан техническими маслами, то необходимо обеспечить шпоночное соединение между его новым и старым слоями бетона. Для этого в перекрытии в шахматном порядке пробивают сквозные отверстия размером 8 х 8 см и шагом 50 - 80 см, в которые устанавливают V или Z-образные стержни шпоночного усиления диаметром 6-8 мм и соединяют их с арматурной сеткой, после чего плиту бетонируют (рис.48).

Рис.48. Усиление монолитной ребристой плиты перекрытия наращиванием сверху с железобетонными шпонками

1- монолитная плита; 2- арматура усиления; 3- бетон усиления; 4- V-образные стержни;

5- отверстия в существующей плите

При значительных дополнительных нагрузках на перекрытие целесообразно осуществлять усиление с помощью стальных пластин шириной 100 мм, установленных с двух сторон или во взаимно перпендикулярном направлении монолитной плиты (рис.49).

Рис.49. Усиление монолитных плит перекрытия с помощью металлических полос, закрепленных с двух сторон

1 – стальная полоса – 100 х 6; 2 – анкерный болт М 12; 3 – клей; 4 – отверстия под болты;

5 – цементно-песчаный раствор; 6 – усиливаемая плита; 7 - канавки

Полосы нижней стороны плиты размещают между противоположными концами полос верхней части плиты. Перед установкой полос в местах их установки пробивают канавки и сквозные отверстия под болты. Канавки покрываются слоем полимерного клея и в них укладываются стальные полосы. В качестве клея можно использовать эпоксидные, полиэфирные и полиуретановые смолы.

В отверстия пропускают болты, которые затягивают гайками. После завершения вышеописанных операций верхняя поверхность плиты вместе с металлическими полосами покрывается выравнивающим цементно-песчаным раствором, а нижние полосы – окрашиваются антикоррозионной краской.

Перед усилением плита должна быть поддомкрачена любым удобным способом.

Усиление главных и второстепенных балок монолитного перекрытия. Значительные нагрузки, в том числе и вибрационного характера, нередко вызывают появление в балках монолитного перекрытия поперечных трещин и деформаций верхней зоны, которые необходимо устранить.

Восстановление второстепенных балок монолитного перекрытия при появлении в растянутой зоне поперечных трещин, деформаций верхней зоны, а также при недопустимости уменьшения высоты помещения под поврежденным перекрытием, возможно путем подвешивания их к металлической балке (рис.51).

Рис.51. Восстановление второстепенной железобетонной балки путем подвешивания ее к металлической балке

1 – металлическая балка из двух швеллеров; 2 – болты М 12 через 1000 мм; 3 – уголок 65 х 5; 4 – выравнивающий слой из цементного раствора; 5 – подвеска из круглой стали; 6 – деревянный брусок; 7 - отверстия диаметром 30 мм

Металлическая балка, состоящая из двух швеллеров, соединенных между собой болтами и деревянным брусом укладываются на верхний деформированный участок усиливаемой конструкции через слой выравнивающего цементно-песчаного раствора. У краев металлической балки в монолитном перекрытии пробивают 4 отверстия, через которые пропускают изогнутые в виде хомутов подвески из гладкой арматурной стали. Подвески закрепляют на металлической балке гайками через уголки.

При средней степени повреждения второстепенных балок монолитного перекрытия восстановление их несущей способности осуществляют путем подведения под них металлических балок из 2-х швеллеров, которые подвешиваются к главным балкам с помощью специальных подвесок (рис.52).

Рис.52. Усиление железобетонных балок монолитного перекрытия при помощи подвешенных металлических балок

1 – металлическая балка из двух швеллеров; 2 – деревянная подкладка; 3 – клинья из твердого дерева; 4 – болты через 1000 мм; 5 – подвески; 6 – выравнивающий слой; 7 - отверстия в плите для подвесок; 8-9 прокладки из полосового железа; 10 – деревянный брусок

Перед восстановлением деформированные участки балок покрывают выравнивающим слоем из цементного раствора. Подвески пропускают через заранее пробитые в бетонной плите отверстия. Между плитой и гайками укладывают прокладки из полосовой стали. Под поврежденный участок балки подводят деревянную подкладку, укрепленную болтами на металлической балке. После натяжения подвесок производят выравнивание поверхности монолитной плиты перекрытия с помощью слоя цементно-песчаного раствора.

Когда в монолитных железобетонных балках имеются косые трещины, располагающие на длине не более 1/3 пролета, усиление балок производят при помощи металлических уголков, стянутых хомутами (рис.53).

Рис.53. Восстановление железобетонной балки с помощью

уголков и хомутов

1 – уголок 65 х 5; 2 – подвеска из круглой стали; 3 - отверстия диаметром 30 мм; 4 – прокладка из полосового железа толщиной 8 мм

С этой целью в местах появления трещин в плите перекрытия пробивают отверстия, а к ребрам балки подводят уголки, которые стягивают хомутами, прикрепленными к плите гайками. Между плитой и гайками укладывают прокладки из полосовой стали. На участке от опоры до начала косой трещины необходимо ставить не менее двух хомутов. Остальные хомуты распределяют равномерно по всей длине поврежденного участка балки.

Одним из методов усиления балок монолитного перекрытия является устройство железобетонной обоймы или рубашки..

В отличие от железобетонной обоймы железобетонная рубашка устраивается только с трех сторон балки и дополнительная арматура усиления приваривается к рабочей продольной арматуре балки через коротыши-отгибы

Усиление монолитных железобетонных балок с помощью устройства железобетонной обоймы (а) или рубашки (б)

1 – усиливаемые второстепенные балки; 2 – главные балки; 3- плита; 4- железобетонная обойма (рубашка); 5 – продольная арматура; 6- хомуты; 7- отверстия в плите для пропуска хомутов и укладки бетона; 8- обработанная поверхность балок (насечка); 9- арматурные коротыши-отгибы, привариваемые к оголенной арматуре рубашки

Для устройства железобетонной обоймы необходимо насечкой подготовить поверхность и установить дополнительный арматурный каркас из продольной арматуры и хомутов. Далее установить и раскрепить опалубку, пробить в плите перекрытия отверстия, через которые осуществить под давлением заливку бетонной смеси.

В обоих случаях усиления бетонирование в опалубке может быть заменено на послойное торкретирование с помощью торкрет-пушки. При этом толщина каждого слоя не должна превышать 20-25 мм. Высокая прочность торкрет-бетона, доступность визуального контроля качества работ, производство бетонных работ без устройства опалубки дают значительные преимущества торкретированию при усилении железобетонных конструкций.

Усиление монолитных железобетонных балок может осуществляться путем устройства дополнительных гибких тяжей (рис.54, а) или жестких подкосов (рис.54, б).

Рис. 54. Усиление балок дополнительными опорами

(а)- гибкими тяжами: 1- усиливаемая балка; 2- тяжи; 3- места крепления тяжей; 4- натяжные гайки; (б)- жесткими подкосами: 1- обойма; 2- подкосы; 3- металлический оголовник; 4- натяжная муфта; 5- прокладка; 6- усиливаемый ригель; 7- затяжка; 8- соединительные планки

Дополнительные гибкие тяжи подвешивают к вышележащим конструкциям в виде металлических оголовников, прикрепленных к колоннам, а затем напрягают с помощью натяжных муфт электрофицированными тарированными гайковертами или электротермическим способом.

Жесткие дополнительные подкосы нижней частью устанавливают на металлическую обойму, прикрепленную на колонну, и сваривают между собой соединительными планками. К верхним частям подкосов прикрепляют горизонтальные затяжки, в которых создают с помощью натяжных муфт предварительное напряжение.

Наиболее эффективным способом усиления балок монолитного перекрытия является установка предварительно-напряженной шарнирно-стержневой системы со швеллером-подкладкой и напряженными подвесками (рис.55).

Рис.55. Усиление балок монолитного перекрытия шпренгелем с подвесками

1 – колонна; 2 – усиливаемая балка; 3 – тяж; 4 – подвеска; 5 – плита перекрытия; 6 – натяжная муфта; 7 – опора из швеллера

При усилении балок шпренгелем с подвесками сначала закрепляют на колоннах концы стальных тяжей. На тяжи навешивают подвески, нижние концы которых приваривают к опорам из швеллера. Натяжение тяжей осуществляют с помощью натяжных муфт, установленных на подвесках. В тяжах растягивающие усилия, которые передаются в виде сжимающего напряжения на железобетонную балку, обеспечивая ее усиление. В период эксплуатации возможен контроль за предварительным напряжением в усиливаемой балке.