Усиление плит перекрытий и покрытий

Монолитные плиты перекрытия можно усиливать методом наращивания, т.е. бетонированием дополнительной железобетонной плиты поверх существующей, а также подведением дополнительных опор в виде монолитных железобетонных или металлических балок.

Сборные железобетонные пустотные плиты могут усиливаться с использованием пустот. Для этого сверху в зоне расположения канала пробивают полку и устанавливают арматурный каркас. При усилении только опорной части плиты каркасы располагаются на части ее пролета, а при необходимости усиления по нормальному и наклонному сечениям — по всей длине плиты. После этого канал заполняют пластичным бетоном на мелком щебне и плиту рассчитывают с учетом дополнительной арматуры (рис. 10.52).

Усиление опорных частей пустотных плит при недостаточной площади их опирания рекомендуется осуществлять по следующим схемам:

для крайних опор путем установки в каналах арматурных каркасов с выносом их за торцы плит на требуемую длину, последующей установкой вертикальных каркасов параллельно торцам плит, бетонированием анкерной балки и опорных участков пустот плиты (рис. 10.53);

Рис. 10.52, Усиление сборных многопустотных плит перекрытия:

1 — усиливаемая плита: 2 — опора; 3 — дополнительный арматурный каркас; 4 — бетон усиления

для промежуточных опор установкой общих вертикальных каркасов в предварительно пробитые отверстия приопорных зон смежных плит и последующим бетонированием каналов с дополнительно установленной арматурой. В этом случае плиты работают как неразрезные конструкции.

Рис. 10.53. Усиление опорных частей многопустотных плит:

1 — усиливаемая плита; 2 — опора; 3 — арматурный каркас усиления

Продольные ребра сборных железобетонных ребристых плит усиливают подведением дополнительных металлических опор, уменьшающих пролет ребер, дополнительными металлическими балками, которые включаются в работу с помощью подклинки; шпренгельными конструкциями. Эффективным способом усиления продольных ребер плит по нормальным сечениям является установка дополнительных арматурных каркасов в швах между плитами и бетонирование швов. Возможно также наращивание продольных ребер с дополнительной арматурой при обеспечении ее связи с существующей рабочей арматурой.

Усиление продольных ребер на действие поперечных сил производят путем установки дополнительных предварительно напряженных накладных хомутов.

Если невозможно выполнить набетонку для усиления плит, опертых по контуру, рекомендуется подвести под плиты предварительно напряженный пространственный шпренгель (рис. 10.54), который состоит из двух взаимно пересекающихся в одном уровне плоских шпренгелей, верхние пояса которых плотно подгоняются под нижнюю плоскость плиты, а нижние пояса предварительно напрягаются механическим или термомеханическим способом.

Рис. 10.54. Усиление сборной плиты, опертой по контуру, пространственным шпренгелем:

1 — усиливаемая плита; 2 — элемент несущего контура; 3 — пространственный шпренгель; 4 — верхний пояс; 5 — нижний пояс; 6 — промежуточные стойки; 7 — центральная стоика; 8 — болты для подвески шпренгеля; 9 —передаточные траверсы

Рис. 10.55. Варианты устройства опорных столиков: а — при наличии закладных деталей в ригеле; б — при отсутствии закладных Деталей в ригеле; 1 — ригель; 2 — плита; 3 — закладная деталь в ригеле; 4 — опорный столик; 5 — тяжи; 6 — горизонтальная опора; 7 — упорный уголок

Для усиления опирания сборных плит перекрытия и покрытия на ригели и стропильные конструкции рекомендуется подвести под опоры металлические столики из уголков, закрепив их с помощью тяжей или обойм к смежным конструкциям или верхнему поясу ригелей и стропильных конструкций (рис. 10.55, 10.56).

10.8. Установка дополнительных закладных

деталей и усиление стыков

При реконструкции часто возникает необходимость в установке дополнительных закладных деталей или восстановлении пропущенных при изготовлении конструкций. При этом следует различать конструктивные закладные детали, на которые не передаются значительные усилия, а также закладные детали, которые воспринимают значительные изгибающие моменты и отрывающие усилия.

Рис. 10.56. Усиление опирания плит:

1 — ригель; 2 — плита; 3 — крепление тяжа к плите; 4 — наклонный тяж; 5 — упорный столик; 6 — ребра жесткости; 7 — хомуты; 8 — уголок опорного столика

К первой группе относятся закладные детали для фиксации элементов, которые устанавливаются на несущие конструкции (плиты покрытия на балки и фермы, балки и фермы на колонны, самонесущие стены и стеновые панели к колоннам и т.п.). Эти закладные детали испытывают сжимающие или незначительные сдвигающие усилия и легко устанавливаются с помощью специального металлического хомута.

Например, для фиксации опорного металлического листа на поверхности железобетонного элемента (рис. 10.57) достаточно оголить (сколоть) защитный слон у двух угловых арматурных стержней, приварить к ним круглые коротыши или ребра из полосовой стали и к последним — лист (уголок) новой закладной детали. При необходимости выполнить закладную деталь заподлицо с поверхностью бетона в защитном слое вырубается борозда, ширина которой превышает ширину закладной детали на 10...20 мм, а глубина — толщину пластины на 5...10 мм. Пластина вдавливается в свежий цементный раствор и приваривается через коротыши-подкладки к рабочей арматуре каркаса.

Рис. 10.57. Установка дополнительных закладных деталей в железобетонных элементах:

а — по верхней плоскости; б — заподлицо с поверхностью: 1 — сколотая зона бетона, впоследствии заделанная цементным раствором; 2 — коротыш-подкладка из круглого стержня; 3 — сварные швы; 4 — дополнительная закладная деталь; 5 — угловая арматура элемента; 6 — поперечные стержни каркаса; 7 — исправляемый элемент; 8 — поперечная борозда для установки закладной детали, заполненная впоследствии цементным раствором; 9 — коротыш-прокладка из полосовой стали

Менее трудоемкий способ установки конструктивных закладных деталей с помощью металлических хомутов (рис. 10.58), хотя он и требует большего расхода стали. Такие закладные детали выполняются по месту из заранее заготовленных и подогнанных элементов.

При необходимости устройства жестких стыков ригелей с колоннами, а также в случае дефектов в выпусках арматуры (несоосность, уменьшение диаметра и количества арматуры) рекомендуют охватывающие хомуты, площадь которых равна расчетному сечению стыка.

Боковые металлические планки (рис. 10.59) устанавливают в выбитые в защитном слое бетона пазы, ширину которых принимают на 20...30 мм больше ширины планки, а толщина равна толщине самой планки. Ось планок должна совпадать с осью арматуры ригелей. Затем к планкам приваривают горизонтальные пластины, полученные полухомуты заводят с обеих сторон колонны и соединяют сваркой с помощью стыковых накладок. Для связи с арматурой ригелей в горизонтальных пластинах вырезают автогеном прорези шириной на 4...6 мм шире диаметра арматуры и вваривают в них стержни.

Рис. 10.58. Установка дополнительных закладных деталей с помощью хомутов:

а — хомут из листовой стали па болтах; б — то же, с держателем из листовой стали; в — то же, с держателем из круглой стали; 1 — боковые планки хомута; 2 —лицевая планка хомута; 3 —сварные швы; 4 — стяжной болт; 5 — ребра жесткости; 6 — отверстие в стенке балки для пропуска стяжного болта, 7 — стержневой держатель; 8 — листовой держатель; 9 — борозда, пробитая в поверхности бетона и заделанная впоследствии цементным раствором; 10 — уголок для крепления дополнительных элементов

Рис. 10.59. Усиление стыков ригелей с колонной:

а — при отсутствии выпусков арматуры из колонны; б — при недостаточном количестве выпусков арматуры из колонны; 1 — ригель; 2 — арматура ригеля; 3 — боковая планка хомута; 4 —горизонтальная планка хомута; 5 — стыковая накладка; 6 — боковые пазы, пробитые в бетоне и заполненные впоследствии цементным раствором; 7 — колонна; 8 — места заделки раствором; 9 — продольная арматура колонны; 10 — выпуски арматуры из колонны; 11 — упорная планка; 12 — сварные швы; 13 — зазор для бетонирования

Сечение боковых планок, горизонтальных пластин и сварных швов рассчитывают на горизонтальное усилие, передаваемое на стык. Равномерная передача усилий горизонтальных листов на боковые планки обеспечивается, если длина соединительного шва между этими элементами С принимается не менее половины расстояния между боковыми планками.

При реконструкции часто возникает необходимость в анкеровке дополнительной арматуры усиления или установке новых закладных деталей в существующей железобетонной конструкции. В этих случаях рекомендуется пробурить в бетоне перфоратором скважины на глубину не менее 20 диаметров арматуры и заделать в них арматуру на эпоксидном клее или путем виброзачеканки жесткой цементно-песчаной смесью. На эпоксидном клее можно закреплять арматуру гладкого и периодического профиля к горизонтальной и вертикальной плоскости бетона, а также к нижней плоскости, расположенной под углом 45 ° к горизонту. На цементно-песчаном растворе разрешается закреплять арматуру только на горизонтальной плоскости бетона. К анкерному коротышу на конце приваривается шайба; зачеканка скважины цементно-песчаным раствором производится с помощью специального виброуплотнителя. Анкеровка стержней в теле бетона осуществляется на расстоянии не менее 5 диаметров друг от друга и на таком же расстоянии от грани бетона.