Восстановление и усиление перекрытий при реконструкции зданий

Основными конструктивными элементами здания являются фундаменты, стены и перекрытия. Рассмотренные способы восстановления и усиления фундаментов и стен зданий посвящены практически несменяемым частям здания (их полная замена означает разборку старого и возведение нового здания). Срок службы фундаментов и стен в основном и определяет срок службы здания. На практике часто возникает реальная необходимость замены (ремонта, усиления) деревянных перекрытий, так как срок их службы меньше срока службы фундаментов и стен. Стоимость перекрытий составляет около 50-60 % стоимости многоэтажного капитального жилого дома, и их техническое состояние является одним из основных факторов, определяющих необходимость проведения реконструкции жилых и гражданских зданий. Замена перекрытий является наиболее дорогостоящим (до 20 % затрат на реконструкцию) и трудоемким (до 50% суммарных трудозатрат) видом ремонта. Поэтому необходимо учитывать следующее:

Срок службы каменных стен, ф-тов и ж-б перекрытий примерно одинаков (100-150 лет). Срок службы деревянных междуэтажных перекрытий составляет в среднем 40-60 лет. Таким образом, чем меньше износ ф-тов и стен здания, тем более желательна замена перекрытий на железобетонные. При значительном же износе стен и ф-тов экономически целесообразно ограничиться ремонтом (восстановлением, усилением или заменой деревянных перекрытий деревянными же). Таким образом, следует применять перекрытия, срок службы стен и фундаментов или кратен их межремонтным срокам.

Здания старой постройки по схемам и конструкциям перекрытий можно разделить на несколько групп.

1. Начало 20 в – в основном двухпролетные схемы с внутренней продольной стеной. В междуэтажных – преобладают металлические балки, в чердачном перекрытии – деревянные. Заполнение между балок – деревянное в жилых помещениях и бетонное в с/у и кухнях. Средняя толщина перекрытий – 350-400 мм, пролет балок 7-9 м. Перекрытия отличаются очень высокой жесткостью. Хорошая анкеровка металлических балок в кирпичных стенах обеспечивает их работу по схеме с защемлением на опоре.

2. 1926-1938 гг. облегченные перекрытия. Использовались двух- и трехпролетные схемы с внутренними продольными стенами, иногда с кирпичными колоннами. Средние пролеты 3,3-4,5 м. Балки часто выполнялись из досок «на ребро» толщиной 50-60 мм, высотой сечения 200-240 мм. Заполнение между балками и полы дощатые, в том числе в с/у. Конструкция нежесткая, отличающаяся зыбкостью (дрожанием полов). Толщина перекрытия 300-350 мм.

3. В домах послевоенной постройки наиболее распространенным являет

Состояние перекрытий старой постройки определяется сроком и условиями эксплуатации. Загнивание деревянных элементов и коррозия металлических наиболее распространены в санузлах и местах примыкания к наружным стенам, в чердачных перекрытиях – в зонах протечек кровли и нарушения температурно-влажностного режима чердачного помещения. Для железобетонных перекрытий чаще всего – сверхнормативные прогибы, трещины в плитах размером на комнату, выпадение раствора из швов между плитами перекрытия. Однако эти видимые дефекты не представляют опасности.

Общая тенденция проектирования мер по восстановлению, усилению или замене перекрытий характеризуется:

-максимально возможной индустриализацией работ (применение конструкций высокой заводской готовности);

-переходом на более долговечные (железобетон, металл вместо дерева) и огнестойкие (железобетон вместо дерева и металла) материалы;

- широким применением современных грузоподъемных механизмов.

При полной смене перекрытий в здании чаще всего используются крупноразмерные сборные железобетонные элементы, монтируемые краном.

При выборочной смене перекрытий используются средне- и малоразмерные ж-б элементы. Наибольшее распространение при этом нашли: конструкции из балок различного сечения, сборно-монолитные конструкции и монолитные перекрытия

Применяемое на практике большое число приемов восстановления и усиления междуэтажных перекрытий сводится к пяти основным методам (табл 4, рис. 9).

Таблица 4. Основные методы восстановления и усиления перекрытий

Метод	Способ осуществления	Износ	Конструктивное воплощение
Выявление неучтенных запасов	Пересчет конструкции по новым нормам, более полно учитывающим действительный характер работы перекрытия	До 40%	-
Разгрузка конструкции	Замена тяжелых смазок и засыпок современными материалами для уменьшения собственного веса перекрытия	До 60%	-
Увеличение сечения конструктивных элементов	Прикрепление к существующим сечениям дополнительных элементов, принимающих на себя часть нагрузки	До 40%	Для деревянных перекрытий: устройство деревянных накладок, металлических и деревянных «протезов». Для стальных конструкций: приваркой дополнительных прокатных профилей и обетонированием стальных балок. Для железобетонных перекрытий: устройство железобетонных обойм («рубашек наращивания сечения») и металлических хомутов
Включение в работу новых конструктивных элементов	Устройство новых несущих конструктивных элементов, частично или полностью воспринимающих нагрузку, вместо существующих	До 60%	Подведение новых балок (опирающихся на существующие или вновь устраиваемые опоры) между существующими конструкциями
Изменение конструктивной схемы	Перераспределение усилий в конструкции в результате превращения статически определимых систем в статически неопределимые. В некоторых случаях уменьшение пролетов вследствие устройства дополнительных опор	40-60%	Превращение однопролетной балки в многопролетную неразрезную. Объединение в многопролетную неразрезную систему смежных однопролетных балок. Превращение пролетных конструкций (балок) в шпренгельную систему. Устройство предварительно напряженных стальных затяжек и распорок

Рисунок 10

При реконструкции зданий сложной конфигурации использование сборных конструкций нецелесообразно из-за обилия типоразмеров, а монолитные железобетонные перекрытия в таких случаях выполняют в виде ребристых или гладких плит (с пустотами и без пустот). Устройство монолитных плит ребрами вверх позволяет: а) получить гладкую потолочную поверхность и б) разместить тепло- и звукоизоляцию в пределах высоты сечения плиты.

В ряде западноевропейских стран применяют типовые предварительно напряженные балки таврового сечения (или профиля), пространство между которыми заполняется сводчатыми легкобетонными пустотелыми блоками.

Ремонт деревянных перекрытий осуществляется путем замены части наката, замены или усиления концов деревянных балок, замены отдельных балок, замены целиком конструкции перекрытия на части или по всей площади перекрытия.

В небольших по площади старых зданиях целесообразно применение технологии без разбора крыши и использования башенного крана. После демонтажа межэтажных перекрытий, который ведется сверху вниз, устанавливается специальная съемная форма перекрытия – опалубка, в которую укладывается бетонный раствор, осуществляется укрепление стальными стержнями (армирование) и заливка бетоном одного перекрытия.

Оптимальный размер площади перекрытия, так называемой «захватки», монтируемой одной бригадой, составляет 250-300 кв м. При этом срок полного цикла монтажа с затвердением бетона составляет 30-35 дней. Площадь единовременно демонтируемых перекрытий может быть сколь угодно большой, но ограничивается прочностными свойствами стен здания – при выносе перекрытий в старых многоэтажных зданиях стены теряют устойчивость.

Монтаж перекрытий ведется, как правило, снизу вверх, при этом на вновь изготовленные перекрытия опирается оснастка следующего и т. д.

Метод имеет следующие преимущества: полная реконструкция дешевле строительства; не требуются строительные площадки и демонтаж кровли, краны и тяжелые механизмы; реконструкция производится в стесненных условиях старых городов, с частичным отселением работы могут проводиться в любое время года при условии сохранения старой отопительной системы и остекления; возможно применение любых типов несъемной оснастки; возможность не оштукатуривания, т. к. слой наносится заранее, в процессе изготовления перекрытия.

Кроме этого метода, существует способ устройства монолитных железобетонных плит перекрытий без разборки старых. Железобетонные перекрытия устанавливаются под деревянными путем закрепления металлической арматуры в капитальные стены и закачки в заготовленную определенным образом полость бетонной массы. Конструкция позволяет передать нагрузку от существующего деревянного перекрытия на железобетонный монолит, который в свою очередь передает нагрузку на несущие стены здания. За счет небольшой толщины предлагаемого перекрытия (от 8 до 12 см) и его малого веса удается решить две задачи – незначительно снизить высоту потолка и в ряде случаев обойтись без увеличения несущей способности стен и фундаментов реконструируемого здания. Пролетная длина плиты может достигать 12 м. Огнестойкость такой плиты рассчитана минимум на час воздействия пламени. Она обладает полной гидроизоляцией, что практически исключает возможность протечек и отрицательное влияние влаги.

После снятия пола, утеплителя, звукоизоляционных и пароизоляционных слоев и наката тщательно обследуют состояние деревянных балок перекрытия. При наличии дефектов снимают черепные бруски, балки очищают до здоровой древесины и усиливают боковыми накладками, устанавливаемыми на болтах или гвоздях. При загнивании или повреждении концов отдельных балок ремонт заключается в установке временной опоры под ремонтируемую конструкцию и удалении сгнившей опорной части балки. Восстановление таких балок с помощью накладок или металлического протеза допустимо только в малоценных и ветхих зданиях (в качестве временной меры в связи с их сносом в ближайшее время).

В реконструируемых капитальных зданиях высотой более трех этажей ветхие деревянные перекрытия должны быть заменены на железобетонные.

При ремонте железобетонных перекрытий необходимо установить причины неудовлетворительного состояния конструкции (перенапряжение, воздействие агрессивной среды, увлажнение с последующим замораживанием и оттаиванием).

Ремонт монолитных перекрытий включает восстановление или усиление плиты, усиление балок, замену их частей. Часто плит, имеющие аварийные трещины в бетоне, освобождают от бетона отбойными молотками и выправляют старую арматуру. Вводят арматуру усиления, связывая ее на опорах над балкой со старой арматурой. Обнажившиеся поверхности бетона зачищают и насекают, мусор убирают, перекрытие перед бетонированием обдувают от пыли сжатым воздухом, промывают водой и перед укладкой бетона покрывают 5-10 мм слоем цементного раствора.

Если необходимо усилить существующую плиту, поверх ее укладывают арматурную сетку, которую в нескольких местах соединяют сваркой с арматурой существующей плиты, а затем бетонируют слоем 30-50 мм, соблюдая все меры по обеспечению хорошего сцепления старого и нового бетона.

В случае усиления плиты снизу ее поверхность до арматуры отбивают, приваривают новую арматуру к старой.

Наиболее эффективно усиление больших плоскостей железобетонных конструкций методом торкретирования: старую поверхность очищают пескоструйным аппаратом, сдувают сжатым воздухом пыль и промывают водой из шланга под давлением. Послойно наносят торкрет-бетон (7-20 мм каждый), ожидая, пока схватится предыдущий слой.

Дата добавления: 2014-11-16