Опалубка для фундамента

Бетонирование проема в перекрытии. Усиление проема в перекрытии

В строительстве многоэтажных жилых домов и промышленных зданий повсеместно используются пустотные плиты перекрытия. Они являются одними из самых востребованных железобетонных изделий. С их помощью устраивают межэтажное и подкровельное пространство.

Круглопустотные плиты выпускают любых размеров, но при необходимости легко рубятся, несмотря на высокие прочностные характеристики.

Каждое отверстие в плите перекрытия заполнено воздухом, поэтому эти изделия обладают хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Эти изделия изготавливаются из тяжелого бетона, внутри них проложена продольная стальная напрягаемая арматура. Чтобы под весом вышеуложенных стен, края плит не деформировались, их заделывают легким бетоном. Что приводит к улучшению тепло- и звукоизоляционных свойств. Марка бетона, применяемого для изготовления пустотных плит, по прочности В15 или В25, а по морозостойкости F50. Стандартные размеры изделий: толщина – 220 мм, длина – от 2,4 до 6,3 м, ширина – от 1 до 1,8 м.

Потребность в усилении

Стержень участвует в перераспределении полезной нагрузки на балки, тем самым уменьшает пролет между ними.

На этапе проектирования здания производится расчет эксплуатационной нагрузки на перекрытия. Однако в процессе эксплуатации эти нагрузки нередко начинают превышать допустимые нормы. Установка каминов, крупногабаритных аквариумов, систем “джакузи”, опорных колонн оказывает непосредственное влияние на межэтажные плиты. По этой причине их несущая способность оказывается недостаточной. Однако основными причинами, требующими укрепления несущих конструкций, являются коррозия арматуры и старение бетона.

Помимо этого, в процессе эксплуатации здания возникает неудовлетворительное техническое состояние его конструктивных элементов. Усиление старого перекрытия может производиться разными способами. Радикальная мера – замена плит. Но она зачастую нецелесообразна как с точки зрения технических возможностей, так и экономических затрат. Способ ремонта здания и порядок выполнения работ определяются организацией, его проектирующей.

Основные этапы работ и их последовательность:

Арматурные стержни следует очистить от бетона;
Металл покрывается антикоррозийным составом;
Разбиваются пустоты в железобетонной плите, после чего она очищается от мусора и щебня;
Монтируются армирующие каркасы;
Поверхность плиты бетонируется;
По высыхании бетон покрывается грунтующим составом;
Наносится штукатурный слой толщиной 10-15 мм.

Укрепление несущих элементов

Если монолитные плиты можно усиливать методом дополнительного бетонирования и установки дополнительных опор (ж/б или железных балок), то пустотные изделия ремонтируют, используя находящиеся внутри них отверстия. Это самый эффективный метод укрепить такие плиты.

Без точных технологических расчетов невозможно самостоятельное выполнение армирования.

Способы укрепления пустотных железобетонных изделий:

Усиление дополнительным бетонированием. Оно не всегда целесообразно, так как у пустотных изделий довольно тонкая полка, по причине чего установка вертикальных стоек или бетонных перемычек становится довольно затруднительным делом;
Установка опор. Если позволяют конструктивные особенности ремонтируемого здания, в проемах между железобетонными плитами возможна установка опорных стоек, выполненных поперечно уложенными стальными балками, которые должны опираться на опоры или подкосы. За счет чего однопролетная плита превратится в 2-, 3-пролетную;
Армирование пустот;
Усиление углеволокном или углепластиком.

Усиление армированием

Армировать можно монолитные перекрытия, которые создаются на месте, а также готовые плиты перекрытия.

Для этого устраивается отверстие в железобетонной плите перекрытия в зоне расположения пустотного канала. То есть пробивается полка и монтируется арматурный каркас. Такое укрепление решает сразу две задачи: производится дополнительное усиление с помощью армирования и увеличивается высота сечения изделия, так как поверх перекрытия устраивается набетонка.

Площадь соприкосновения старого и нового бетона увеличивается. Для обеспечения способности к их совместной деформации поверхность плиты требуется тщательно очистить. В большинстве случаев для этой цели сначала используется продувка сжатым воздухом, а затем – промывка струей воды. Что позволяет одновременно увлажнить поверхность, подготовив ее к заливке бетоном. Во время промывки важно не избегать образования луж воды.

Варианты установки армирующего каркаса

Толщина арматуры варьируется в зависимости от вида изделия.

Если требуется усиление только в местах опоры самой пустотной плиты, то арматурный каркас следует располагать вдоль этой линии пролета;
Если усиление требуется по всей площади перекрытия, то линии арматурных каркасов монтируют на протяжении всей длины пролета. Далее в образовавшиеся каналы заливается жидкий бетон вперемешку с мелким щебнем с обязательным добавлением пластификаторов;
Если площадь опоры плиты недостаточна, то усиление железобетонного перекрытия осуществляют по одной из следующих схем: усиление крайних опор производится способом устройства отверстий в полке, а монтаж армирующих каркасов осуществляется с тем расчетом, чтобы они выходили за пределы перекрытий. Также возможно устройство вертикальных каркасов, которые должны быть расположены параллельно линиям пустот.

Усиление композитными материалами

Благодаря новейшим разработкам в области технологии укрепления несущих конструктивных элементов зданий и сооружений, появилась возможность производить углеводородными волокнами (углеволокно) и углеводородным пластиком (углепластик), что является самым эффективным методом внешнего армирования.

Преимущества композитных материалов:

Эксплуатационные возможности здания намного увеличиваются;
Эти материалы высокопрочные и способны противостоять любым агрессивным средам;
С их помощью можно сохранить первоначальное сечение изделий из железобетона;
Углепластик и углеволокно идеальны для усиления несущих элементов зданий;
Эти материалы используются при установке обойм из бетона или металла;
Время, требуемое на проведение ремонтных работ, значительно сокращается;
Применение композитных материалов позволяет зданию выдерживать гораздо большие нагрузки, в несколько раз превышающие нормы, заложенные при его проектировании;
Зачастую только использование углеволокна или углепластика позволяет сохранить здание, что используется при восстановлении памятников старины;
Композитные материалы обеспечивают значительно большую сейсмоустойчивость зданий;
Выпускаются в виде холстов или ленты шириной 300-600 мм и длиной 50 м, уложенной в рулоны.

Укрепление пустотных плит

На качество усиления конструкций композитами влияет состояние основания и качество его подготовки.

Холсты из углеволокна эффективны на тех участках, где действуют растягивающие напряжения. Внешнее армирование производится с помощью приклеивания к поверхности плиты или вклеивания в предварительно подготовленные проемы и трещины, которые предпочтительно делать таким образом, чтобы обеспечить минимальное нарушение целостности сечения железобетонного изделия.

Усиление можно сделать незаметным, сохраняя первоначальный вид перекрытия. Простота технологии укрепления несущих конструктивных элементов здания с помощью композитных материалов позволяет значительно ускорить ремонтные работы. Использование углеволокна позволяет снизить финансовые расходы, так как отпадает необходимость бетонирования, устройства отверстий, монтажа арматурных каркасов.

Технология устройства отверстий

В железобетонной пустотной плите в одной из ее пустот допускается выполнить 1-2 отверстия диаметром 15 см. Если возникла необходимость увеличить их количество, то нужно сделать перерасчет несущей способности перекрытия с учетом изменения напряжения в сжатой зоне бетона. В каталогах ж/б изделий для пустотных плит допускается возможность высверливания одного из ребер с удалением арматуры, что снизит на 15%.

Монтаж отверстий алмазным бурением

Сделать дырку в бетонной плите можно, используя сверлильные машины и специализированные коронки различного диаметра. Это позволяет произвести бурение отверстия нужной формы до заданной глубины. Сверлить можно не только в горизонтальной плоскости, но и под различными углами наклона. Этапы работ:

Сверлить отверстия для систем канализации и кондиционирования следует с проектным уклоном, иначе нарушится правильная работа системы.

Прежде всего следует выбрать подходящую модификацию установки алмазного бурения, ее комплектацию, необходимые инструменты. Решение принимается, ориентируясь на проектную документацию;
Далее оборудование транспортируется на объект;
На поверхности плиты осуществляется вся необходимая для бурения разметка: прежде всего находят центр отверстия;
От этой точки, используя специальный шаблон, находят центр сверления. Здесь будет устанавливаться анкер, с помощью которого будет крепиться станина аппарата алмазного бурения;
Перфоратором или ударной дрелью пробивают отверстие, предназначенное для установки анкера. Его (отверстия) диаметр должен соответствовать диаметру анкера, используемого в работе;
С плиты и лунки удаляется пыль;
Анкер устанавливается заподлицо с бетонным перекрытием;
В него вставляется расклинивающее приспособление, по которому производится 2-3 удара молотком, после чего появляется возможность вкрутить анкерный болт;
Далее производится установка станины бурильного аппарата, которую центрируют, используя специальный указатель центра бурения;
После чего производится выравнивание станины и крепление ее с помощью специальных винтов;
Алмазную коронку требуемого диаметра накручивают на шпиндель редуктора.
К охлаждающей системе бурильной установки следует подключить подачу воды от центральной сети;
При заходе алмазной коронки в бетон скорость ее вращения должна быть небольшой. После прохождения защитного слоя ее следует увеличить.

Отверстия для прокладки коммуникаций

Железобетон – композитный материал, его прочность обеспечивается совместной “работой” бетона и армирующего материала (арматуры). Если отверстие в плите сделать с помощью отбойного молотка, то арматура оголится. Поэтому рекомендуется резать плиту вдоль линии пустот, а усиление отверстий сделать с помощью железного уголка, приваренного к швеллеру.

В нашем случае к монолитному участку плиты с примыкающими усиленными ребрами пустотных плит вполне подойдут эти рекомендации
Очевидно, что если в монолитной плите (например, опертой по 4-м сторонам или безбалочное по колоннам) или монолитном участке имеется проектное отверстие, то оно получает в - проекте - контурное арматурное усиление, компенсирующее ослабление сечения.
Если в сплошной плите (например, опертой по 4-м сторонам или безбалочное по колоннам) пробивается новое отверстие, то, есс-но усиления в зоне отверстия нет и тогда три варианта
- ничего не усиливать, если существующей арматуры достаточно
- изменить схему работы (подпереть стойкой, подвести балку)
- т.н. "усилить" или "обрамить" отверстие. Так часто делают, хотя это в 90% случаев совершенно бесполезно и вот почему.
Вырезанную вместе с отверстием арматуру при таком подходе нужно не только " восстановить " в пределах отверстия (в этом проблем нет - оконтурить железом) но и передать эти усилия в окружающий массив железобетона - а вот с этим - проблема. Для этого можно:
разбить дырку больше и разварить к оголенной арматуре стальное обрамление. Хорошо? Отчасти, т.к.
- 1 большая дырка еще больше ослабит сечение,
- 2 включить в работу разваренную с контуром арматуру удастся только на маленькую долю временной нагрузки - добавку от временной нагрузки
- 3 стальное усиление контура должно иметь очень высокую жесткость, чтобы эффективно передать усилие не напрямую - как было без дырки, а "за угол" - вокруг дырки.
1. можно исключить, используя вклейку анкеров в сверленые дырки
2,3 - никак не исключить, поэтому подобные меры недостаточно эффективны.
Таким образом, большие отверстия в монолитных плитах следует предусматривать заранее.
Противоречия нет. Да, нагрузка идет на соседние плиты, и суть в том, что они позволяют это делать. Так например, финские плиты типа консолис предполагают такую передачу нагрузки, о чем сказано в их руководстве (в начале темы есть картиночка от таких же питерских плит). Т.е. авторы изделия предполагали, что дырки и подвески понадобятся, и предусмотрели это с некоторыми ограничениями.
О плитах ПК можно рассуждать по- другому.
Для них есть максимальная полезная нагрузка, напр 1000кгм2, и предельное значение сосредоточенной силы (чтобы не продавить пустоту), допустим, 1000кг. Исходя из этого можно пересчитать нагрузку при подвеске плиты к соседним. Возможно, при этом окажется, что соседние нужно взять пожирнее, напр 1200кг/м2, а может, и рядовые выдержат - если отверстие с краю и небольшое.
Согласно ГОСТу 9561-91 пустотные плиты бывают с опиранием и на 4 стороны. Согласитесь, что такая плита работает уже не по линейной балочной схеме. И усилия с плоских каркасов перераспределяются между собой посредством дополнительного поперечного армирования.
Конечно, бывает, но это не наш случай - при ширине плиты 1м так не делают.
Есть типовое поперечное сечение пустотной плиты (допустим высотой 22 см). Будем плавно увеличивать расчетный пролет. И при пролете приблизительно больше 8-10 метров (каюсь, не проводил таких исследований) получим, что сжатой зоны не хватает. "Не знаю, как еще сказать."
Да, бывает, когда сжатой зоны не хватает, правда для плит это редкость. Кроме того это всегда решается введением в сжатую зону дополнительного армирования.

Монтаж (реконструкция) коммуникаций здания и капитальная перепланировка с объединением полезных объемов по вертикали требуют грамотного обустройства и усиления проемов в перекрытиях. Эта категория строительных работ принадлежит к потенциально опасным для конструкции строения и находящихся в нем людей. Здесь важны не только квалификация персонала и проверенные материалы, но и детальная проработка проекта с согласованием пакета рабочих документов в государственных надзорных инстанциях. Важность усиления проема в перекрытии обусловлена риском внезапного обрушения конструкции, нарушением целостности и заведомым ухудшением нагрузочных качеств панели. Данный фактор учитывают при планировании хода работ, где надежному усилению отдается приоритет перед прочими операциями.
Современные технологии алмазной резки армированного бетона, включая плиты междуэтажных перекрытий, позволяют многократно убыстрить процесс. Однако гнаться за скоростью не стоит. Главное - не допустить опасных ситуаций в ходе резки, и усиление проема в перекрытии здесь стоит на первом месте. Укрепление сквозного выреза в межэтажном перекрытии начинают с установки временных подпорок под плитой, не затрагивая размеченного участка проема. Такие поддерживающие опоры призваны компенсировать снижение прочности железобетона и увеличение нагрузки на единицу площади. В качестве подпорок применяются деревянные брусы, бревна, стандартный металлический прокат - двутавры, уголки либо швеллеры. Конструкция эта полностью собирается и проверяется перед резкой отверстия. Металлические балки усиления проема в перекрытии заводятся обоими концами в предварительно проштробленные пазы для кирпичных стен или крепятся особыми замками к монолитным бетонным стенам. Промежутки между стальными укрепляющими элементами и плитами заделываются раствором или штукатурной смесью. Когда несущую усилительную конструкцию к несущей стене прикрепить нельзя, между перекрытием и нижней несущей плитой обустраиваются постоянные колонны из стальных труб, швеллеров или железобетона.
Временные опоры демонтируются после окончания всех операций усиления проема в перекрытии и застывания зачеканивающего раствора. Для небольших сквозных технологических проходов возможно укрепление сторон ниши швеллером, охватывая полный периметр. Металл швеллера приваривается к частям арматуры, торчащим из плиты, и зачеканивается усиленным строительным раствором. Усиление проема в перекрытии из монолита ведется путем подведения укрепляющего швеллера (двутавра) снизу и соединения плиты с отверстием и цельных плит. Еще одна подобная перемычка укладывается поверх проема. Обе усиливающих детали сопрягаются стягивающими шпильками.

При резке используют специальное мобильные агрегаты (швонарезчики), не передающее ударные вибрации бетону. Избежать трещин в проеме после усиления помогают также профессиональные алмазные инструменты - диски или режущие коронки. При резке укрепленного монолита глубина реза швонарезчика должна изменяться, а бетон в проеме удаляется частями в виде подъемных фрагментов, которые подаются вниз лебедкой.
Сотрудничая в компанией ООО «ИДИЛЛИЯ», вы гарантированно получаете комплекс профессиональных услуг относительно оборудования и усиления проема в перекрытии любой толщины и прочности. Для правильного расчета стоимости, уточнения исходных данных проекта, согласования его технических деталей и сроков реализации наш специалист готов оперативно выехать на место проведения работ. Профильная деятельность компании ведется с полным соблюдением действующих строительных правил, отраслевых нормативов и экологического законодательства, а наши цены остаются привлекательными.