Відновлення та посилення залізобетонних плитних Посилення
монолітних плит перекриття виробляють при відновленні або для збільшення їх несучої спроможності у зв'язку зі збільшенням експлуатаційного навантаження на перекриття. Для цієї мети застосовують посилення шляхом:
- одностороннього нарощування зверху
;
Ріс. 47. Посилення монолітної плити перекриття одностороннім нарощуванням зверху (а) і знизу (б)
1 - проектована арматурна сітка; 2 - новий бетон; 3 - існуюча арматура; 4 - коротші через 700 мм; 5 - підсилювана плит
а
При посиленні плит нарощуванням клас нового бетону, як правило, повинен бути на один щабель вище класу бетону плити. Бетонна суміш повинна бути досить пластичною (з осадкою конуса від 8 до 10 см), так як жорсткі бетони не можуть бути якісно ущільнені тонким шаром при наявності в них поздовжньої і поперечної арматури
. Якщо бетон плити був схильний до значної корозії або просочений технічними маслами, то необхідно забезпечити шпонічне з'єднання між його новим і старим шарами бетону. Для цього в перекритті в шаховому порядку пробивають наскрізні отвори розміром 8 х 8 см і кроком 50 - 80 см, в які встановлюють V або Z-подібні стрижні шпонічного посилення діаметром 6-8 мм і з'єднують їх з арматурною сіткою, після чого плиту бетонують (ризи.48)
.
Рис.48. Посилення монолітної ребристої плити перекриття нарощуванням зверху із залізобетонними шпонкамі1
- монолітна плита; 2- арматура підсилення; 3- бетон підсилення; 5-
отвори в существующей плит
е
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. Посилення монолітних плит перекриття за допомогою металевих смуг, закріплених з двох сторон
1 - сталева смуга - 100 х 6; 2 - анкерний болт М 12; 3 - клей; 4 - отвори під болти,
5 - цементно-піщаний розчин; 6 - підсилювана плита; 7 - канавкіСмуги
нижньої сторони плити розміщують між протилежними кінцями смуг верхньої частини плити. Перед установкою смуг у місцях їхнього встановлення пробивають канавки і наскрізні отвори під болти. Канавки покриваються шаром полімерного клею і в них укладаються сталеві смуги. Як клей можна використовувати епоксидні, поліефірні та поліуретанові смоли
. В отвори пропускають болти, які затягують гайками. Після завершення вищеописаних операцій верхня поверхня плити разом з металевими смугами покривається вирівнювальним цементно-піщаним розчином, а нижні смуги - забарвлюються почесною фарбою.
Перед посиленням плита повинна бути піддомкрачена будь-яким зручним способом.
Посилення головних і другорядних балок монолітного перекриття. Значні навантаження, в тому числі і вібраційного характеру, нерідко викликають появу в балках монолітного перекриття поперечних тріщин і деформацій верхньої зони, які необхідно усунути.
Відновлення другорядних балок монолітного перекриття при появі в розтягнутій зоні поперечних тріщин, деформацій верхньої зони, а також при неприпустимості зменшення висоти приміщення під пошкодженим перекриттям, можливо шляхом підвішування їх до металевої балки (ризи.51).
Рис.51. Відновлення другорядної залізобетонної балки шляхом підвішування її до металевої балке
1 - металева балка з двох швелерів; 2 - болти М 12 через 1000 мм; 3 - куточок 65 х 5; 4 - вирівнюючий шар з цементного розчину; 5 - підвіска з круглої сталі; 6 - дерев'яний брусок; 7 - отвори діаметром 30 мм
Металева балка, що складається з двох швелерів, з'єднаних між собою болтами і дерев'яним брусом укладаються на верхню деформовану ділянку підсилюваної конструкції через шар вирівнюючого цементно-піщаного розчину. Біля країв металевої балки в монолітному перекритті пробивають 4 отвори, через які пропускають вигнуті у вигляді хомутів підвіски з гладкої арматурної сталі. Підвіски закріплюють на металевій балці гайками через куточки.
При середньому ступені пошкодження другорядних балок монолітного перекриття відновлення їх несучої здатності здійснюють шляхом підведення під них металевих балок з 2-х швелерів, які підвішуються до головних балок за допомогою спеціальних підвісок (ризи.52).
Рис.52. Посилення залізобетонних балок монолітного перекриття за допомогою підвішених металевих балок
1 - металева балка з двох швелерів; 2 - дерев'яна підкладка; 3 - клини з твердого дерева; 4 - болти через 1000 мм; 5 - підвіски; 6 - вирівнюючий шар; 7 - отвори в плиті для підвісок; 8-9 прокладки зі смугового заліза; 10 - дерев'яний брусок
П
еред відновленням деформовані ділянки балок покривають вирівнювальним шаром з цементного розчину. Підвіски пропускають через заздалегідь пробиті в бетонній плиті отвори. Між плитою і гайками укладають прокладки зі смугової сталі. Під пошкоджену ділянку балки підводять дерев'яну підкладку, укріплену болтами на металевій балці. Після натягнення підвісок виробляють вирівнювання поверхні монолітної плити перекриття за допомогою шару цементно-піщаного розчину. Коли
в монолітних залізобетонних балках є косі тріщини, що розташовують на довжині не більше 1/3 прольоту, посилення балок виробляють за допомогою металевих куточків, стягнутих хомутами (ризи.53).
Рис.53. Відновлення залізобетонної балки з помічьюуголків
і хомутов
1 - куточок 65 х 5; 2 - підвіска з круглої сталі; 3 - отвори діаметром 30 мм; 4 - прокладання зі смугового заліза товщиною 8 мм.
З цією метою в місцях появи тріщин у плиті перекриття пробивають отвори, а до ребрам балки підводять куточки, які стягують хомутами, прикріпленими до плити гайками. Між плитою і гайками укладають прокладки зі смугової сталі. На ділянці від опори до початку косої тріщини необхідно ставити не менше двох хомутів. Інші хомути розподіляють рівномірно по всій довжині пошкодженої ділянки балки.
Одним з методів посилення балок монолітного перекриття є пристрій залізобетонної обойми або сорочки..
На відміну від залізобетонної обойми залізобетонна сорочка влаштовується тільки з трьох сторін балки і додаткова арматура посилення приварюється до робочої поздовжньої арматури балки через коротші-відгини
Посилення монолітних залізобетонних балок за допомогою влаштування залізобетонної обойми (а) або сорочки (б)
1 - посилювані другорядні балки; 2 - головні балки; 3- плита; 4- залізобетонна обойма (сорочка); 5 - поздовжня арматура; 6- хомути; 7- отвори в плиті для пропуску хомутів та укладання бетону; 8- оброблена поверхня балок (насічка); 9- арматурні коротці-відгини, що приварюються до оголеної арматури сорочки
Для влаштування залізобетонної обойми необхідно насічкою підготувати поверхню і встановити додатковий арматурний каркас з поздовжньої арматури і хомутів. Далі встановити і розкріпити опалубку, пробити в плиті перекриття отвору, через які здійснити під тиском заливку бетонної суміші
. В обох випадках посилення бетонування в опалубці може бути замінено на післяйне торкретування за допомогою торкрет-гармати. При цьому товщина кожного шару не повинна перевищувати 20-25 мм. Висока міцність торкрет-бетону, доступність візуального контролю якості робіт, виробництво бетонних робіт без влаштування опалубки дають значні переваги торкретуванню при посиленні залізобетонних конструкцій
.
Посилення монолітних залізобетонних балок може здійснюватися шляхом влаштування додаткових гнучких тяжких (ризи.54, а) або жорстких підкосів (ризи.54, б).
Ріс. 54. Посилення балок додатковими опорами
(а) - гнучкими тяжами: 1- посилювана балка; 2- тяжкі; 3- місця кріплення тяжкої; 4- натяжні гайки; (б) - жорсткими підкосами: 1- обойма; 2- підкоси; 3- металевий оголовник; 4- натяжна муфта; 5- прокладання; 6- посилюваний ригель; 7- затяжка; 8- сполучні планкиДодаткові
гнучкі тяжі підвішують до вищележачих конструкцій у вигляді металевих оголовників, прикріплених до колон, а потім напружують за допомогою натяжних муфт електрофікованими тарованими гайковертами або електротермічним способом.
Жорсткі додаткові підкоси нижньою частиною встановлюють на металеву обойму, прикріплену на колону, і зварюють між собою сполучними планками. До верхніх частин підкосів прикріплюють горизонтальні затяжки, в яких створюють за допомогою натяжних муфт попередню напругу.
Найбільш ефективним способом посилення балок монолітного перекриття є встановлення попередньо-напруженої шарнірно-стрижневої системи зі швелером-підкладкою і напруженими підвісками (ризи.55).
Рис.55. Посилення балок монолітного перекриття шпренгелем з підвіскамі1
- колона; 2 - посилювана балка; 3 - тяж; 4 - підвіска; 5 - плита перекриття; 6 - натяжна муфта; 7 - опора з швелера
При посиленні балок шпренгелем з підвісками спочатку закріплюють на колонах кінці сталевих тяжів. На важкі навішують підвіски, нижні кінці яких приварюють до опор з швелера. Натягнення важких здійснюють за допомогою натяжних муфт, встановлених на підвісках. У тяжах розтягуючі зусилля, які передаються у вигляді стискаючої напруги на залізобетонну балку, забезпечуючи її посилення. У період експлуатації можливий контроль за попередньою напругою в посилюваній балці.
Посилення збірних плит перекриття. Для ребристих плит перекриття найбільш часто доводиться посилювати поверхневий шар плити перекриття і поздовжні ребра у зв'язку з їх пошкодженням або збільшенням навантаження на перекриття.
При посиленні плити перекриття шляхом нарощування її зверху рекомендується до оголеної арматури плити перекриття приварити додаткову арматуру посилення і зробити укладання нового шару бетону (ризи.56).
Рис.56. Посилення збірної плити перекриттям нарощуванням
наду1
- плита перекриття; 4 - нарощування, що складається з видавничої арматури
і шару бетону
При нарощуванні ребер знизу спочатку слід розчистити пошкоджені ділянки від бетону і очистити існуючу арматуру від іржі. Потім в ребрах до нижньої існуючої робочої арматури (3) приварюють коротуни з арматурної сталі з кроком 500 мм, а до них - додаткову арматуру (4), після чого укладають бетон в заздалегідь підготовлену тимчасову опалубку (ризи.57)
.Рис.57. Посилення ребер збірних плит перекриття з помічьюдопільною
арматури1
- існуюча арматура ребра плити; 2 додаткова арматура; 3 - коротш з кроком 500 м
м.
Посилення багатопустотних плит перекриття. При наявності поздовжніх тріщин у стінках між пустотами, а також при необхідності значного збільшення несучої здатності плити посилення збірних багатопустотних плит перекриття здійснюється шляхом замоноличивания каналів пустот (рис.58).
Рис.58. Посилення багатопустотних плит приховування замоноличуванням каналів порожнечі
- варіант заповнення пустот; б - варіант із застосуванням набетонки; 1, 3 - знову встановлюваний арматурний каркас з розрахунку; 2 - підсилювана плита; 4 - бетон; 5 - набетонка; 6 - арматурна сітка
У першому випадку посилення багатопустотних плит проводять шляхом пробивання вздовж плити борозен завширшки 70-100 мм (через одну порожнечу), встановлення в них вертикальних каркасів та укладання додаткової арматурної сітки. Потім виставляють маячні рейки і укладають бетонну суміш з ущільненням вібратором.
У другому випадку посилення плит здійснюється як і в першому варіанті, але з додатковою набетонкою і встановленням арматурого каркаса (6).
Посилення перекриттів повносборних будівель. У великопанельних будівлях першого покоління товщина панелей перекриттів становила 100 мм, що виявилося недостатнім через їх прогини, що перевищують допустимі норми, в результаті експлуатації.
Для усунення прогинів розроблено кілька способів:
- установкою металевих балок зверху панелі перекриття (ризи.59, а, б)
установкою металевих балок над горищним перекриттям (рис.59, в
);за допомогою напружених арматурних стрижнів (рис.59,
д
)
;
Рис.59. Схеми усунення прогинів перекриттів повносборних будівель
); - установкою металевих балок зверху з пристроєм гнізд в панелі перекриття під опорні шайби і затягуванням гайок знизу: 1 - сталева балка; 2 - натяжний болт; 3 - плита перекриття; 4 - бетон; б) - те саме, із затягуванням гайок зверху: 1 - сталева балка; 2 - натяжний болт; 3 - плита перекриття; в) - установкою металевих балок над горищним перекриттям: 1 - розвантажувальна балка; 2 - підвіска з круглої сталі; 3 - плита перекриття; 4 - опорна сталева підкладка; г) - підведенням сталевих балок: 1 - плита перекриття; 2 - сталева балка; 3 - металева сітка; 4 - шар штукатурки; 5 - дюбель; 6 - стіна; д) - за допомогою напружених арматурних стрижнів; 1 - несуча стіна; 2 - положення перекриття до ремонту; 3 - те саме, після ремонту; 4 - напружувані арматурністрижні
У перших двох для включення балок в роботу, в панелях перекриттів проскривають гнізда, в які встановлюють натяжні болти, а потім за допомогою загвинчування гайок усувають прогини панелей. У цьому випадку можливі два варіанти, коли затягування гайок здійснюється знизу (ризи.59, а) або зверху (рис.59, б) панеле
й. Для усунення прогинів панелей горищного перекриття кінці розвантажувальної металевої балки відповідного перерізу закладають у несучі панелі перегородок або спираються на підкладки біля них, а провислу панель підвішують на болтах до балки металевими тяжами круглого перерізу, що пропускаються через просвічені в ній отвори (ризи.59, в
) .Прогин панелей перекриттів на невеликій відстані біля несучих стін можна усунути підведенням сталевих балок з подальшим оштукатуренням їх по металевій сітці (ризи.59,
г) .При ліквідації прогинів панелей перекриттів рекомендується установка під стелею металевих стрижнів, які потім піддаються попередньому натягненню електротермічним або механічним способом (ризи.59, д). Після натягнення стрижнів стелю оштукатурюють по металевій сітці або влаштовують підвісну стелю
. Для ліквідації руйнування матеріалу стін у місцях опирання на них панелей перекриттів рекомендується встановлювати на стіні додаткову опору у вигляді металевого куточка відповідного перерізу, який кріпиться болтами, пропущеними крізь стіну (рис.
60).
Рис.60. Посилення вузлів сполучення панелей стін з панелями перекриття
) - рядового платформеного вузла; б) - комбінованого вузла сполучення стін сходової клітини: 1 - панель внутрішньої стіни; 2 - сталевий куточок; 3 - стяжний болт, 4 - діафрагма жорсткості куточка; 5 - панель перекриття; 6 - цементний розчин; 7 - штукатурка; 8 - сталевий лист; 9 - ребра жорсткості сталевого листа; 10 - бетон замоноличування
У платформному стику панелей слід встановлювати два опорних куточки (2), з'єднуючи їх стяжним болтом (3). Після проведення монтажних робіт необхідно провести декоративне закладення металевих елементів (7).