УСИЛЕНИЕ ПЕРЕКРЫТИЙ: ОСОБЕННОСТИ, ТЕХНОЛОГИЯ

С точки зрения конструктивных особенностей, любое здание состоит из нескольких основных элементов, таких как стены, фундаменты и перекрытия. И если первые два считается практически несменяемыми элементами конструкции, так как в случае их выхода из строя возникает необходимость разборки старого здания с последующим возведением новой постройки, то отличительной особенностью последних является необходимость частой их замены, связанной с частым выходом из строя перекрытий, чаще всего деревянных. Именно они характеризуются минимальным сроком службы, и могут быть подвержены замене, как на деревянные, так и на железобетонные перекрытия. И если срок службы стен, фундаментов железобетонных перекрытий практически одинаков и составляет более века, то деревянные перекрытия могут эксплуатироваться значительно меньше (50-60 лет), в связи с чем, возникает вопрос экономической целесообразности замены деревянных перекрытий на железобетонные. Становится очевидным, что это зависит от степени износа основных несменяемых конструктивных элементов, таких как стены и фундаменты. По мнению специалистов, в случае небольшого износа здания в целом, целесообразно провести радикальную замену деревянных перекрытий на железобетонные, а в случае его существенного износа, отремонтировать (усилить) или заменить старые перекрытия на новые, изготовленные из того же дерева. Таким образом, работает принцип единовременной амортизации основных конструктивных элементов здания, в соответствии с которым срок службы перекрытий не на много превышает оставшийся срок службы здания. В связи с актуальностью данной проблемы для современных застройщиков, в настоящей статье мы решили рассказать о том, как осуществить усиление различных видов перекрытий, а также рассмотреть их особенности и технологию работы.
Усиление перекрытий: актуальность проблемы
Как уже было отмечено, ремонт перекрытия чаще всего предполагает замену элементов или фрагментов перекрытия, а также его усиления, что является одним из наиболее практикуемых мероприятий. Основной причиной необходимости усиления перекрытия является его неудовлетворительное техническое и эксплуатационное состояние, низкая несущая способность, а также внезапное возникновение необходимости усиления нагрузки на перекрытия и на здание в целом. Также причиной усиления перекрытий может стать нерациональный подбор строительных материалов и несоблюдение технических требований, приводящее к возникновению конструктивных ошибок. Существует несколько основных видов перекрытий, для каждого из которых характерен свой способ усиления. В связи с этим, для полного понимания проблемы, рекомендуем вам ознакомиться со следующей классификацией перекрытий.
Основные типы перекрытий:
Деревянное;
Перекрытие, основу которого составляют железобетонные монолитные плиты;
Перекрытие Клейна, как одно из наиболее редко встречающихся перекрытий;
Ребристое.
Для каждого из этих видов свойственны свои способы усиления, которое выполняется преимущественно на этапах перепланировки и ремонта квартиры или офисного помещения и помогает избежать возникновения непредвиденных аварийных ситуаций. Но независимо от конструктивных особенностей перекрытия, его усиление начинается с установки опорных стоек, а также в случае необходимости устройства опор для перекрытий нижележащих этажей. При этом важно помнить, что технология усиления перекрытий предполагает размещение опорных стоек одна над другой. Чтобы вес перекрытий, подвергшихся усилению, равномерно распределился по перекрытиям нижерасположенных этажей, их устанавливают на лаги, в качестве которых используют стальные балки или деревянные брусья.
Особенности процессов, связанных с усилением перекрытий
Недостаточный уровень механизации работ;
Осуществление монтажных мероприятий в условиях заведомо ограниченного фронта (выполняя работы, мастер находится в стесненной обстановке, обусловленной ограниченным пространством стеновых конструкций);
Необходимость проведения комплекса масштабных подготовительных работ, характеризующихся высокой трудоемкостью (пробивка гнезд, штраб и борозд в сохраненных конструкциях);
Отсутствие возможности устранения ошибок, допущенных в процессе реализации проекта, что приводит к необходимости срезки отдельных конструктивных элементов.
Усиление деревянного перекрытия: основные моменты
Необходимость усиления деревянных балок возникает чаще всего в связи с их разрушением или частичным повреждением. В таких случаях необходимо произвести замену, либо усиление посредством увеличения их сечения. Чаще всего такие ситуации возникают в том случае, когда владельцы планируют кардинально изменить функциональное предназначение помещения, находящегося непосредственно на перекрытии, либо планируют осуществить увеличение нагрузки на них, с чем можно столкнуться, адаптируя чердак, ранее неэксплуатируемый, в жилую мансарду. В данном случае у вас есть три варианта дальнейших действий:
Замена деревянных балок, которая необходима только в том случае, если они подверглись повреждению по всей своей длине. В рамках данного мероприятия поврежденные балки необходимо удалить, после чего в те же гнезда в стене установить новые. В большинстве случаев замена балок предполагает замену участков перекрытия. Укладку сборных и стальных балок нового перекрытия производят непосредственно на стену, либо крепят с помощью железобетонных балок и кронштейнов;
Увеличение количества балок, которое осуществляется путем вставки дополнительных балок между уже имеющимися, что способствует уменьшению расстояния между ними. Величина нагрузки на помещение определяет как количество дополнительных балок, так и их сечение;
Усиление балок перекрытия, которое выполняется с помощью брусьев или досок соответствующей толщины, которые необходимо прибить с обеих сторон балки. Для этого вам понадобится следующий набор материалов и инструментов:
Молоток и гвозди;
Клей, необходимый для оклейки древесины рубероидом;
Антисептический состав;
Из материалов вам потребуются:
Брусья или доски, толщиной не менее 38 мм;
Рубероид для осуществления изоляционных мероприятий.
Как указывалось ранее, в основе усиления деревянных балок перекрытия лежит в двустороннем креплении на балку накладок, в качестве которых используются брусья или доски соответствующей (не менее 38 мм) толщины. Несмотря на то, что нижние границы толщины накладок и сечения брусьев – параметр, четко установленный, наиболее точный размер прибиваемых досок определяется мастером в процессе работы. В том случае, если необходимо произвести усиление балок в связи с увеличением нагрузки на несущие конструкции, крепление накладок необходимо осуществить по всей длине усиливаемых балок, тогда как в случае ремонта поврежденных балок, накладки необходимо закрепить именно в местах повреждения.
На практике, наиболее часто накладки приходится крепить на концах балок, что связано с ошибками проектирования и, как следствие, неправильном распределении нагрузки при опоре балок на стену или в специально обустроенных гнездовых отверстиях. В связи с этим происходит постоянное образование конденсата, способствующее преждевременной потере прочности и гниению древесины.
Важно! Все элементы, использующиеся для усиления деревянных перекрытий, должны быть подвержены импрегнации, а участки балок, контактирующие со стенами или железобетоном, должны быть изолированы рубероидом.
Усиление железобетонных перекрытий: основные способы и технологии
По мнению специалистов, усиление железобетонных перекрытий представляет собой довольно сложную инженерно-техническую задачу, в процессе решения которой зачастую приходиться использовать не только стандартные инженерные методы, но и нетрадиционные.
Основными причинами усиления перекрытий являются следующие:
Инженерные ошибки проектирования жилых зданий и сооружений;
Грубые монтажные дефекты;
Существенный износ основных несущих конструкций в результате их нерациональной эксплуатации;
Реконструкция зданий, по результатам которой планируется увеличение нагрузки на перекрытия.
В каждом отдельно рассмотренном случае, необходимо разработать проектный план усиления перекрытий, который должен отвечать требованиям, предъявляемым не только к прочности и износостойкости конструкций, но и к их эстетическим характеристикам. Различают несколько, принципиально отличающихся друг от друга способов усиления железобетонных перекрытий, каждый из которых реализует две основные задачи:
Передача всей нагрузки или отдельной ее части конструкции усиления;
Увеличение несущих свойств ранее существующей конструкции.
Повышение несущей способности железобетонных перекрытий можно реализовать несколькими способами, первый из которых подразумевает увеличение сечения несущего элемента с добавлением металлических прутьев, а второй – посредством внесения корректив в статическую схему конструкции. При этом усиление монолитных перекрытий производят посредством наращивания бетонного слоя в верхней и нижней части плиты, в процессе которого необходимо оголить арматуру и, используя металлические стержни, приварить к ней новую. После этого производят ее бетонирование 20- миллиметровым слоем торкбетона.
Усиление балок перекрытия осуществляют снизу, также оголив рабочую арматуру и приварив к ней новую, после чего производят оштукатуривание балок цементной штукатуркой, что приводит к увеличению сечения балок до 80 мм.
Зачастую необходимость восстановления железобетонных перекрытий возникает в связи с коррозийными процессами, приводящими в негодность армирующие стержни. Наиболее частой причиной появления ржавчины на стержнях является недостаточная толщина бетонного слоя вокруг них. Последствия поражения армирующих стержней не могут остаться незамеченными: так как в местах закладки металлических стержней и, соответственно, на бетонной поверхности отчетливо видны полосы ржавчины. Незащищенная бетонным слоем арматура также поражается ржавчиной. Чтобы предотвратить дальнейшее поражение арматуры необходимо произвести следующие мероприятия:
Произвести очистку нижней части перекрытий;
Бетонный слой, локализованный вокруг открытых стержней, необходимо удалить;
Нанести на металлические стержни защитное антикоррозионное покрытие;
Бетонную поверхность тщательно загрунтовать, после чего произвести ликвидацию пустот в бетоне;
В заключение, нанести цементно-известковую штукатурку по всей поверхности перекрытий, толщина слоя которой должна быть не меньше 1,5 см.
Для того, чтобы произвести усиление железобетонного перекрытия, приготовьте следующий набор инструментов:
Сварочный аппарат;
Электрический перфоратор и электрический отбойный молоток;
Бетономешалка;
Швеллера, двутавры, уголки, шпильки;
Доски, необходимые для установки опалубки;
А также составляющие части для приготовления бетонного раствора (щебень, песок, цемент).
После установки опорных столбов, которая является универсальным действием для всех типов перекрытий, в монолитных железобетонных перекрытиях прорезают проем небольших размеров и разбивают торец таким образом, чтобы арматура выступала не меньше, чем на 15-20 см. Для разбивки торца используют электрический отбойный молоток. К выступающей арматуре по всему периметру проема приваривают швеллер, устанавливают опалубку, после чего свободное расстояние между бетоном и швеллером заливают бетонным раствором, который нужно приготовить заранее. После частичного высыхания бетона опалубку и временные столбы рекомендуется удалить.
Если вы планируете осуществить в железобетонных перекрытиях прорезку проема крупных размеров, и при этом несущие конструкции нижнего уровня располагаются близко друг к другу (на расстоянии 7-15 м), специалисты рекомендуют использовать подвесные подпорочные конструкции, закрепленные на стенах. По мнению специалистов, данные мероприятия по усилению перекрытий необходимо произвести до того, как вы приступите к резке проема. Уголки и швеллеры необходимых размеров должны быть установлены максимально близко к планируемому проему в нижней части монолитного перекрытия, после чего они заводятся двумя концами в ниши, которые должны быть подготовлены заранее. После окончания работ ниши, а также расстояние между плитами перекрытия необходимо загерметизировать.
Как усилить перекрытие Клейна?
Несмотря на то, что данный вид перекрытия некоторое время назад был достаточно популярным, на сегодняшний день оно постепенно теряет свою актуальность. Но и сегодня можно найти застройщиков, стремящихся возвратить популярность данной разновидности перекрытия. Для его монтажа используются двутавровые балки из стали, высота которых колеблется от 80 до 240 мм. Они укладываются на расстоянии 100-160 мм друг от друга. На нижние полки балок опирается плита, для изготовления которой использовался керамический кирпич. Увеличить несущие характеристики балок в данном случае представляется возможным лишь посредством укрепления двутавровых балок из стали, либо посредством укрепления заполнения из кирпича. Для работ, как и прежде, понадобятся:
Отбойный молоток;
Бетономешалка;
Сварочный аппарат.
Что касается материалов, то в данном случае необходимо запастись:
Полосовой сталью;
Проволочной сеткой;
Составляющими для приготовления бетонного раствора (песком, цементом, щебнем).
Для укрепления балок полосовую сталь приваривают к полкам двутаврового профиля или выполняют набетонку по балкам из стали, то есть осуществляют укрепление посредством обустройства дополнительного монолитного перекрытия. Толщина набетонки, а также вариант армирования определяется в процессе проектирования конструкции. Чтобы осуществить данное мероприятие, необходимо использовать стальные хомуты, по форме напоминающие стержни, которые необходимо приварить к балкам, после чего уложить слой бетона. Усиление плиты необходимо произвести посредством изготовления и укладки дополнительной бетонной плиты толщиной не менее 3 см, которая укладывается поверх кирпича. Еще одним способом усиления плиты является использование составляющих ребристых железобетонных перекрытий в тех местах, где был проведен предварительный демонтаж кирпичного заполнения.
Как усилить ребристые перекрытия? Основные технологические моменты
Технология усиления перекрытий ребристого характера во многом схожа с таковой для железобетонных плит. Из этого можно сделать вывод, что и в этом случае необходимо произвести набетонку. Так как технология усиления аналогична таковой в случае с железобетонными плитами, материалы и инструменты остаются теми же самыми. Еще один способ усиления ребристых перекрытий, получивший распространение в последнее время, заключается в выполнение дополнительных ребер, расположение которых параллельно уже существующим.
Чтобы осуществить данное мероприятие, в местах крепления новых балок демонтируют бетон, после чего в блоках, находящихся в поле зрения, убирают часть верхней поверхности, что позволяет открыть их середину. По итогам данного мероприятия образуется свободное пространство, которое подвергается очистке и удалению щебня. Затем в него укладывают арматуру и бетон. Нетрудно вычислить, что благодаря организации дополнительных ребер, уменьшается нагрузка на каждое отдельно взятое ребро и на перекрытие в целом, что и было первоначальной целью выполнения данного мероприятия.