Усиление плит пустотных: УСИЛЕНИЕ ПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ УСТРОЙСТВОМ РЁБЕР

УСИЛЕНИЕ ПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ УСТРОЙСТВОМ РЁБЕР

Усиливать пустотные плиты одной набетонкой не всегда целесообразно, потому что у них тонкая полка, в которую невозможно установить вертикальные штыри или устроить бетонные шпонки.

Если позволяют условия, можно в пролете плит подводить дополнительные опоры в виде поперечных стальных балок, опирающихся на стойки или подкосы, т.е. превратить плиты из однопролетных в двух- или трехпролетные.

Однако при подведении опор выполнять частичное разгружение плит следует продуманно, памятуя об отсутствии продольной арматуры в верхней и об отсутствии поперечной арматуры в средней части пролета, т.е. там, где появляются дополнительные опорные реакции.

Рис.1. Усиление пустотных плит перекрытия.

Более эффективный способ – дополнительное армирование части пустот плоскими каркасами и последующее их заполнение бетоном с одновременным устройством набетонки (рис. 1, а).

Такое усиление позволяет одновременно увеличить армирование и рабочую высоту сечения.

При этом площадь контакта старого и нового бетона по сравнению с обычной набетонкой становится намного большей, и, чтобы обеспечить их совместные деформации, достаточно контактные поверхности усиливаемой плиты тщательно очистить (продуть сжатым воздухом), промыть струей воды и хорошо увлажнить, не оставляя луж воды.

Расчет усиленной конструкции выполняют из условия суммарного усилия в растянутой арматуре и соответствующей ему высоты сжатой зоны, а сумму моментов удобнее принимать относительно середины новой высоты сжатой зоны.

Поскольку работы по усилению подобным способом выполняются при отсутствии полезной нагрузки, частичное разрушение полок усиливаемых плит и, соответственно, временное ослабление их несущей способности опасности не представляет.

Если недостаточность несущей способности типовых пустотных плит выявляется еще в процессе проектирования, то усиление можно осуществить более простым способом – с помощью сборно-монолитной конструкции (рис.

1, б), где монолитная часть представляет собой ребристую плиту, работающую совместно с пустотной.

Таким же способом можно усилить и сборные ребристые плиты. Расчет прочности усиленной конструкции можно выполнять приближенно (в запас) – суммированием несущих способностей сборных и монолитных плит.

Усиленные пустотные плиты можно рассчитывать как монолитную конструкцию при условии, если на боковых поверхностях сборных плит имеются круглые вмятины для образования шпонок, а контактные поверхности очищены и увлажнены.

Навигация по записям

Как усилить плиты перекрытия, укрепление пустотных плит

Несмотря на прочность и долговечность железобетона, он так же как и другие материалы может разрушаться. В основном это происходит из-за нарушения правил эксплуатации или необдуманной замены конструкций, предусмотренных проектом на изделия, рассчитанные на меньшую нагрузку.

Усиление перекрытий практикуется и достаточно успешно, если при оценке состоянии плиты сделан вывод, что критических разрушений нет. Но стоит сразу предупредить, что если вы ищете ответ на вопрос как усилить плиту перекрытия в частном доме, гараже и т.д. своими силами, приведенная ниже информация не для вас.

Перекрытие, стены, балки, фундаменты это единый жесткий каркас здания, где работа на сопротивление нагрузке взаимосвязана. Небольшое изменение в весе или площади опирания любого из элементов приводит к изменению нагрузок во всех остальных. Поэтому усиление плит перекрытия можно производить только после подробного расчета нагрузок на все несущие конструкции.

Основные способы усиления плит перекрытия

Выбор способа зависит от причины, по которой требуется усиление конструкций.

Первая, это риск продавливания при недостаточной площади опирания плит перекрытия на колонны. Устраняется увеличением площади верхнего торца колонны или полным наращиванием колонны по всему объему. Требуется очень точный расчет армирования и состава бетона, чтобы новые и существующие объемы железобетона работали как единое целое. Дополнительно требуется усиление фундаментов под колоннами. При больших пролетах практикуется подведение дополнительных нижних и верхних разгружающих балок. Что обязательно потребует усиления фундаментов под несущими конструкциями.

Вторая, это увеличение несущей способности плиты в случаях, когда деформационных изменений в ней нет, но нагрузка на перекрытие предполагается большая, чем учтенная при разработке проекта. Здесь можно рассмотреть два варианта: как усилить пустотную плиту перекрытия и плиту сплошного сечения.

Для многопустотных плит практикуется создание дополнительных армированных ребер в пустотах. Это установка плоских каркасов с последующим бетонированием для того, чтобы новый каркас работал совместно с арматурой нижней части плиты. В этом случае одновременно с армированием по верхней части плиты добавляется дополнительный слой бетона. Усиление многопустотных плит только слоем бетона неэффективно, так как при тонкой верхней полке необходимо также установить крепежные штыри. И здесь требуется пересчет нагрузок на несущие конструкции, так как вес плиты увеличивается.

Для полнотелых плит практикуется набетонка сверху или снизу с железобетонными шпонками или болтами. Железобетонная шпонка, это выемка в теле существующей плиты, в которую укладывается арматура, с последующей заливкой бетоном. Это нужно для создания единого объема плиты с набетонкой.

Третью причину и то, как усилить плиту перекрытия с трещинами в бетоне, рассмотрим отдельно.

Укрепление плит перекрытия с поврежденным бетоном

Мелкая сетка трещин, появившаяся на перекрытии может быть таким же мелким, легко устраняемым дефектом, а может быть и сигналом, что начались более значительные разрушения. Для того, чтобы исключить любую возможность таких дефектов, необходимо приобретать только качественные пустотные плиты перекрытия от производителя. Это позволит избежать создания дополнительных напряжений и нагрузок в бетоне при многочисленных разгрузках-погрузках и складировании.

До начала реконструкции необходимо оценить не только степень повреждения бетона, но и состояние арматуры, так как глубину трещин визуально не определить. Особенно актуальна эта задача при выборе способа усиления пустотной плиты перекрытия, т.к. толщина бетонного слоя над арматурой в ней очень мала. Современные приборы позволяют выполнить полное сканирование без зачистки бетона до арматурной сетки.

Если глубина трещин незначительна, для реконструкции потребуется только нанесение слоя бетона, полимерного раствора или наклейка стеклоткани. При значительных повреждениях выполняется полная расчистки до арматуры. Затем антикоррозийная обработка стали, нанесение бетонного раствора со слоем набетонки и уже рассмотренными способами крепления.

Усиление отверстий в пустотных плитах перекрытий

Железобетонные плиты применяются в несущем каркасе строений, перекрывают тоннели и теплотрассы. Правильная укладка плит перекрытия имеет значение для прочности и долговечности сооружения. Панели изготавливают бетонированием в формовых опалубках, изделия поставляются на стройплощадку и монтируются в проектное положение. Конструкции испытываются на прочность и другие показатели в заводских условиях, а на месте укладки проверяется качество установки.

Положительные стороны пустотных плит

Главные факторы использования пустотных ЖБИ плит для перекрытия пролётов здания:

  • Стоимость. Применение плит обойдётся на треть дешевле, чем заливка монолитного пролёта.
  • Вес. Из-за наличия продолговатых технологических отверстий конструкция намного легче аналогов.
  • Прочность. Плиты производят на высокотехнологичных заводах с учетом всех норм и требований.
  • Трудоёмкость. По сравнению с монолитной конструкцией, пустотные плиты уложить намного легче.
  • Скорость. Монтаж происходит при помощи крана и очень быстро.

Организация работ

К моменту начала работ по монтажу перекрытий, возведение стен должно быть полностью завершено, а армопояс, если таковой предусмотрен по конструктиву здания, набрал необходимую прочность.

Схема установки перекрытия на блочную стену

Нужен он для того, чтобы кладка стены лучше работала на растяжение, а так же для более качественного распределения нагрузок от вышележащих конструкций. Если же стены дома возводятся из монолитного или сборного железобетона, армопояс не требуется.

На заметку: Транспортируют и складируют плиты перекрытий в проектном положении – то есть, горизонтально. При этом их складывают друг на друга только через амортизационные прокладки, роль которых играют деревянные бруски. Устанавливают их в зоне монтажных петель, строго друг под другом. Высота штабеля – не более пяти плит. При неправильном складировании на изделиях могут появиться трещины, что чревато ослаблением прочности конструкции.

Складирование на строительной площадке

  • Опорная поверхность перед началом монтажа должна быть очищена, так как на неё будет накладываться постель из цементно-песчаного раствора. Его марка не должна быть ниже М100.
  • Работу выполняют обычно два монтажника и один такелажник – человек, который с помощью специального оборудования организует погрузку-выгрузку и перемещение крупногабаритных изделий и оборудования.
  • Наверху у них должно быть оборудовано рабочее место, где должны находиться:
    1. Ёмкость с раствором;
    2. Лопата;
    3. Ящик с инструментом.

Перемещают плиты посредством четырёхветвевого стропа. При установке первой панели монтажники находятся на специальной стремянке. Все последующие конструкции они монтируют, находясь на уже уложенных панелях, выверяя положение каждой по уровню.

Кто и что должен делать

Подготовкой панели к монтажу занимается такелажник. В его обязанности входит проверка наличия и исправности монтажных петель, обеспечение чистоты поверхностей плиты и опорной части стены. Если есть наплывы бетона или наледь (зимой), рабочий с помощью скарпели и щётки должен их удалить.

  • Затем такелажник подаёт крановщику команду о подаче стропа и зацепляет крюки. После того, как машинист натянет стропы, проверяется надёжность зацепа и панель сантиметров на тридцать приподнимается.
  • Если со строповкой всё в порядке, подаётся команда на перемещение плиты к месту монтажа. Параллельно двое монтажников готовят те зоны стены, на которые будет опираться укладываемая плита.

Как это происходит, вы узнаете из следующей главы.

Этапы монтажа плиты

В идеале, устройство растворной постели под плиту осуществляется так:

Порядок проведения работ по усилению плит с помощью углепластика

Работы по восстановлению несущей способности плит перекрытий проводятся специализированными строительно-ремонтными организациями, которые имеют возможность производить технические расчеты и специалистов по созданию проектов усиления.

Основные этапы работ:

  • Анализ причин повреждений и состояния плит перекрытия. Составление схемы повреждений.
  • Разработка проекта ремонта и усиления. Проект содержит расчет по методу конечных элементов с применением специального ПО, которое моделирует ситуацию до и после ремонтных работ. На основании модели выбирается количество слоев, схема укладки (могут понадобиться поперечные слои углепластика) и тип углепластика (ширина, плотность, одно или двунаправленность нитей углеволокон в ткани).
  • Составление и согласование проекта усиления с отделениями Госстроя и владельцем проекта здания.
  • Составление сметы и графика выполнения работ.
  • Удаление однослойного пола или покрытия.
  • Разгрузка плиты с помощью домкратов.
  • Подготовка поверхности под укладку полотна или ленты. При необходимости удаляется поврежденный слой, проводится разделка, очистка рабочей зоны от грязи, пыли и ржавчины. Укладка ремонтного слоя из композиций с высокой скоростью «схватывания» для уменьшения сроков выполнения работ. При серьезных повреждениях используют армирующую сетку из углеволокна (напр., CarbonWrap Grid 300/1200).
  • Укладка слоев углепластика на подготовленную обеспыленную и загрунтованную поверхность по утвержденной схеме и последовательности. В промышленных и коммерческих зданиях с большой площадью перекрытий используются монолитные плиты с ригелем. Ригель ремонтируют и укладывают на него усиливающую углеволоконную ленту со стороны ригеля с заходом на поверхность плиты.
  • При необходимости делают косметический ремонт или восстанавливают покрытие пола.
  • Сдача работы заказчику.

Работы по ремонту проводятся в сухом помещении при температуре поверхности не ниже +5° С и влажности не более 4%. Следующий слой укладывают через 2…3 часа в зависимости от условий полимеризации эпоксидного клея. При повышенной влажности помещение следует просушить.

Достоинства усиления перекрытий монолитного или пустотного исполнения:

  • Работы по укладке полотна, ленты или ламината не требуют дополнительных конструкций или специальной техники. Большинство работ производится со строительных лесов.
  • Короткие сроки выполнения работ. Оклеивание можно проводить через 6…12 часов после проведения ремонтных работ, т.е. набора 60…70% прочности ремонтной смеси на основе эпоксидной смолы.
  • Толщина усиливающего слоя влияет на толщину плиты незначительно. При выполнении усиления со стороны пола или потолка отделочные работы решают вопросы неровности. Сроки выполнения работ составляют 2…5 рабочих дней.
  • Стоимость усиления с помощью углеволокна, в пересчете на кв. метр, с учетом затрат на материалы и оплату рабочих получается ниже, чем традиционные способы усиления.

Усиление бетонных монолитных и пустотных плит перекрытий с помощью композиционных материалов на основе углеволокна и эпоксидных компаундов имеет значительные перспективы, но сдерживается отсутствием нормативных документов на методику расчета прочности и материалы.

Процесс изготовления люка в пустотных плитах перекрытия своими руками

Хотя плиты и выглядят столь надежно и способны выдерживать нагрузку в несколько сотен кг на квадратный метр, на самом деле, пробить в них отверстие не так уж сложно. Так для того, чтобы пробить люк размером 0,5 м на 0,5 м у вас уйдет на все всего лишь час времени. Что для этого надо делать мы и расскажем далее. Прежде всего, необходимо алмазным кругом на болгарке пропилить контур ранее размеченного люка. Чем глубже вы будете пилить, тем лучше, но вследствие того, что плита находится в напряженном состоянии, то диск может закусывать. Далее, необходимо кувалдой вдоль пустот пробить отверстия от одной стороны люка, до другой.

После, с помощью лома, пробиваем отверстия на сквозь из полостей плиты.

Используя кувалду сбиваем ребра жесткости, боковые стенки.

Оставшиеся незначительные куски бетона и мелкой арматурной сетки сбиваем молотком.

Обрезаем с помощью болгарки и круга по металлу стержни арматуры.

Далее при эксплуатации стоит сварить рамку, которая крепилась бы к данной арматуре и связывала собственно и весь процесс рубки (изготовления) люка в пустотных плитах перекрытия. Такой люк подойдет для установки лестниц на чердак или другое периферийное помещение, то есть для люка незначительных размеров.. В случае, если планируется люк на второй этаж, то скорее всего, здесь не обойдется без заливки монолитного бетонного перекрытия, которое не только придаст индивидуальную форму прохода со значительными размерами, но и обеспечит должную прочность перекрытия. Так, о способе изготовления такого монолитного перекрытия можно посмотреть информацию в статье «Монолитное бетонное перекрытие».

Плиты перекрытий

Межэтажное перекрытие – это неотъемлемая часть конструкции любого каменного дома. Оптимальным решением для устройства перекрытий являются многопустотные пренапряженные плиты, произведенные в заводских условиях. Именно плиты позволяют всего за пару дней создать прочное покрытие, продолжив строительные работы без промедления. Плиты могут быть использованы в качестве перекрытий цокольных этажей, межэтажных перекрытий и плит покрытия (эксплуатируемые кровли). 

Меликонполар производит плиты на бельгийском оборудовании фирмы ECHO ENGINEERING и является одним из крупнейших поставщиков сборных перекрытий в Северо-Западном регионе. 

Выбор перекрытий для вашего дома

Плиты перекрытий имеют различную высоту сечения – 220, 180 и 120 мм. В зависимости от длины пролета и нагрузки на плиту, подбирается оптимальное сочетание длины и толщины плиты. Все плиты производятся непосредственно под ваш проект и разрезаются в цеху с точностью плюс-минус 10 мм (по длине, ширине и диагонали). Таким образом, на стройке осуществляется только раскладка плит по стенам и заделка швов, после этого перекрытие готово к эксплуатации. 

Высота сеченияНесущая способность, кг/кв.мМаксимальная длина пролета, мВозможная ширина, ммВес. пог.м (при ширине 1200 мм), кг
Плита ПБ 120 мм 400 – 2150 до 5,7 180 – 1200 265
Плита ПБ 180 мм 400 – 1100 до 8 180 – 1200 338
Плита ПБ 220 мм 300 – 2100 до 10,9 280 – 1200 330

Выбор технологии устройства перекрытий значительно влияет на конечную стоимость дома и срок строительства, поэтому перекрытиям стоит уделить не меньше внимания, чем материалу внешних стен. Наши специалисты подготовили сравнение нескольких технологий, на примере перекрытия площадью 100 кв.м

Таким образом, использование готовых плит перекрытий позволяет сэкономить:

до 27% в сравнении с монолитным перекрытием

до 16% в сравнении с деревянным перекрытием

Хотите использовать плиты перекрытий в своем проекте?

Обратитесь к нашим специалистам, мы подробно вас проконсультируем, подготовим варианты раскладки плит и в конечном итоге поможем значительно сэкономить!

Подробную информацию можно получить по телефону (812) 327-65-03 (отправить чертежи можно на адрес: [email protected])

Меликонполар производит следующие типы плит перекрытий: пустотные (многопустотные), пустотелые. Если Вы хотите купить железобетонные (жби, жб) плиты перекрытия по лучшим ценам – обращайтесь к нам! Плиты перекрытия: производство, продажа в Санкт-Петербурге

Опорная поверхность и нюансы установки плитных перекрытий

Специалисты рекомендуют укладывать плиты на максимально ровную поверхность, очищенную от строительного мусора. Предварительно следует подготовить растворную «постель», толщина которой составляет до 20 мм. Она формируется из цементного состава. Дополнительная прослойка улучшает качество сцепления опоры и поверхности плиты.

Цементную прослойку можно усилить арматурой до 12 мм. Такой метод установки позволяет более точно корректировать положение плит перекрытия по вертикали. При помощи стержня положение плиты фиксируются снизу, что в свою очередь предотвращает удаление раствора под весом ступенчатого монтажа плит необходимо отказаться изначально. Не допускается опирание одной плиты сразу на три основания, при котором перекрывается два пролета. Подобная установка не сулит ничем хорошим, поскольку возрастают армированные нагрузки. В сложных ситуациях существует риск нарушения целостности плиты. Если комнаты в доме располагаются таким образом, что необходимо реализовать только такую раскладку, лучше рассмотреть вариант с пропилом перегородки в средней ее части.

Как анкерить плиты перекрытия?

После установки плитных перекрытий приступают к очень важному технологическому этапу – анкеровке основания. Основным элементом выступает 240-я арматура (максимальный диаметр – 10 мм). Затем укрепленные участки заделываются заделывают цементным раствором, дабы исключить контакт с водой, строительным мусором.

Собираемся усилить перекрытие из древесины – важные моменты

Необходимость ремонта перекрытий из древесины связана со следующими моментами:

  • частичным или полным повреждением деревянных балок;
  • разрушением других элементов деревянного перекрытия;
  • уменьшением площади поперечного сечения несущих брусьев.

Необходимость усиления деревянных балок возникает чаще всего в связи с их разрушением или частичным повреждением

Для восстановления деревянной конструкции потребуются следующие материалы и инструменты:

  • доски или балки с минимальной толщиной 4 см;
  • листовой рубероид для гидроизоляционных работ;
  • саморезы или гвозди для крепления накладок;
  • молоток или профильная отвертка;
  • состав для антисептической обработки.

Усиление перекрытий из древесины выполняется различными способами:

  • заменой поврежденных брусьев. Данный метод применяется при значительных повреждениях деревянных конструкций по всей их длине. Технология предусматривает демонтаж пришедших в негодность балок и установку новых брусьев из древесины или металла в имеющиеся на капитальных стенах гнезда. Процесс замены брусьев связан с локальным восстановлением перекрытия между ними. В процессе демонтажа поврежденных балок несложно сформировать часторебристую конструкцию, располагая элементы на равном расстоянии друг от друга;
  • увеличением общего количества опорных брусьев. Для уменьшения величины нагрузки, действующей на горизонтально расположенную балку, следует между имеющимися брусьями установить дополнительные опорные элементы. Уменьшив интервал между ними, и увеличив количество брусьев, профессиональные строители обеспечивают повышение несущей способности деревянного перекрытия. Наряду с изменением количества опорных элементов целесообразно использовать балки увеличенного поперечного сечения, повышающие прочность конструкции;
  • усилением деревянных брусьев перекрытия. Повышение прочности балок в опасных сечениях и поврежденных участках обеспечивается путем установки специальных накладок. В качестве накладок применяют бруски или доски толщиной от 4 см, а также металлические пластины, размещенные с противоположных сторон балки. Фиксация накладок осуществляется как на поврежденном участке, так и по всей длине брусьев. Важно обеспечить надежность крепления накладок, гарантирующих жесткость поврежденного участка.

Замена деревянных балок, которая необходима только в том случае, если они подверглись повреждению по всей своей длине

При выполнении работ обратите внимание на следующие моменты:

  • антисептическую обработку имеющихся и добавляемых деревянных элементов;
  • изоляцию деревянных брусьев в местах контакта со стенами с помощью рубероида.

Обратите внимание, что древесина, к которой должна крепиться подшивка, не должна быть трухлявой. Завершив усиление деревянного перекрытия, надежно закрепите потолок и пол к брусьям.

Нюансы монтажа пустотных плит перекрытия

Стандартная средняя величина опорной поверхности – 100-120 мм. Но конкретная величина опирания зависит от того, на что опирают конструкцию:

  • На железобетон – 70 мм, максимум – 160 мм.
  • На кирпичную стену: минимум – 80 мм, максимум – 160 мм.
  • На газо- и пенобетон: минимум – 100-120 мм, оптимально – 150 мм.
  • На стальные конструкции – 70 мм.

Обратите внимание: это лишь ориентировочные значения – конкретная величина опирания выбирается в зависимости от проведенных расчетов.

Советуем изучить подробнее: «Самое важное о газобетоне: отличия от пенобетона, секреты распила и расчет объема».

Нельзя увеличивать величину опирания до 20 и более сантиметров. В таком случае конструкция будет работать не как плита, а как защемленная балка, из-за чего нагрузки распределяются уже иначе, нежели было принято при расчетах.

Для монтажа используют кран с грузоподъемностью, которая с небольшим запасом покрывает вес плиты. Как правило, тип крана, пути его передвижения по строительной площадке и точки, с которых будет осуществляться монтаж, указывают на строительном генеральном плане.

Кран для монтажа плит перекрытия

Общая технология укладки плит перекрытия:

  1. Очищение поверхности, куда будет уложена конструкция, от мусора.
  2. Укладка на место контакта плиты с основанием арматурного прута – он поможет предотвратить выдавливание цементного раствора и строго контролировать вертикальность монтажа конструкций.
  3. «Расстилание» цементной смеси – еще называется растворной «постелью». Ее толщина составляет 2 см, и она необходима для надежного сцепления плиты со стенами.

Подготовка растворной «постели» для плиты

Узел опирания пустотной плиты на стену

Очень важно следующее – нельзя перекрывать одной плитой сразу 3 стены. В таком случае в ней возникают напряжения, которые не предусмотрены схемой армирования. В результате конструкция может просто треснуть. Если же по-другому уложить плиту не получается, тогда сверху в месте опирания на среднюю перегородку в конструкции делают пропил болгаркой.

Принципы опирания плит перекрытия

Действительно ли нужно ли заделывать пустоты

При строительстве коттеджей и других малоэтажных зданий в теплый период года заделывать пустоты необязательно. Можно их либо оставить, либо заполнить монтажной пеной.

В остальных случаях пустоты рекомендуют заделывать на глубину опирания по двум причинам:

  • Участок защемления плиты испытывает значительные нагрузки и может быть разрушен.
  • Попадание внутрь пустот воды в зимний период, если на это время было приостановлено строительство, может спровоцировать появление трещин, поскольку лед по объему больше воды.

Если дом был оставлен на зиму без кровли и вам известно, что внутрь плит попала вода, в них нужно высверлить отверстие, сквозь которое вода сможет вытечь наружу. Иначе замерзшая вода просто разорвет плиту изнутри.

В случае необходимости организации временной кровли советуем изучить подробнее: «Гидроизоляционная мембрана FAKRO: ее функции, сфера применения, разновидности и технология монтажа».

Для заделки пустот на глубину опирания используют кладочный раствор на отсеве или крупном песке. Отверстия под монтажные петли можно заделать любым строительным раствором.

Обратите внимание: в среднем глубина заделывания пустот составляет 12-15 см.

Инструменты для устройства проема в перекрытии

Сложная, трудоемкая работа сопряжена с большим количеством шума и вибрационных нагрузок на конструкцию здания в целом. Слишком сильные, они недопустимы никакими строительными нормативами, поскольку могут привести даже к обрушению конструкций.

Соответственно, «грубым» ударным инструментам лучше предпочесть современную инновационную технику. Идеальным вариантом в нашем случае можно назвать использование так называемой алмазной резки. Для устройства проема в железобетонных перекрытиях отлично зарекомендовали себя алмазные дисковые пилы. Эти инструменты работают с невысоким уровнем шума и практически исключают возникновение опасных вибрационных нагрузок и трещин – нередких «спутников» при работе с отбойными молотками и перфораторами.

Для высокоточной и безопасной резки перекрытий часто применяется и универсальный швонарезчик. Этот аппарат состоит из рамы с тележкой и двигателя с ременной передачей, который вращает режущий диск с заданной скоростью. Инструмент обладает изменяемой глубиной реза и не нуждается в закреплении на специальных направляющих. В качестве рабочей поверхности используются алмазные диски.

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 несущую способность плиты перекрытия 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.

Как произвести усиление проема:

  • Рекомендуется произвести армирование проема с помощью установки металлической сетки в его нижней и верхней плоскостях. Сетку следует перевязать с арматурой;
  • Усиление плиты производится по периметру отверстия швеллером и уголком;
  • Если отверстие прямоугольное, перед бетонированием уложите 2-4 отрезка арматуры сечением 10-14 мм, расположив их под углом 45° к боковым сторонам отверстия.

Порядок работ по армированию

Все виды работ делятся на несколько последовательных этапов:

  1. Монтаж опалубки.
  2. Крепление арматуры и сетки.
  3. Заливка бетоном.

Первым делом нужно поставить опалубку. Для устройства опалубки есть свои требования: она не должна деформироваться при заливке бетоном, выдерживать общий вес плиты до полного застывания раствора. Нагрузка при этом огромна, слой бетона в 200 мм весит около 0,5 тонны, и это нагрузка только на 1 м2. Поэтому опалубка должна быть прочной и крепкой. Щитки опалубки можно делать из фанеры в 18-20 мм, а брус размером 100 на 100 мм использовать в качестве стоек, балок и ригелей. Отлично подойдет и профессиональная опалубка для заливки плит. Она уже рассчитана на большие нагрузки, в комплекте есть и телескопические стоечки, которые могут регулировать уровень обрешетки и выдерживать большой вес. Такое оборудование стоит дорого, и если стройка разовая, можно арендовать опалубки и стойки на фирмах или у других строительных организациях.

Схема опалубки есть в любой строительной литературе, но если выбор пал на профессиональную, там будет инструкция вместе с упаковкой. Какую опалубку вы выберете, по сути, не важно, главное проверить все поверхности на горизонтальность и выставить уровень с помощью нивелира, уровня или других приборов. Армирование плит. Перед началом армирования нужно положить на дно фиксирующие элементы − опоры из пластика для защитного слоя, их высота от 25 до 30 мм. Далее параллельно укладываются стержни с равным шагом. Потом устанавливается другой ряд под прямым углом в 90 градусов. При помощи проволоки вязальной связываются разделители сеток вместе с равным шагом. Дополнительно нужно армировать края перекрытий – усилить конструкцию. Поперечные и продольные стержни армирования укладываются последовательно на разделители и П-образные элементы усилений. Верхняя плоскость стержней арматуры должна проходить ниже уровня опалубки в среднем на 30 мм. Арматура в собранном виде должна выдержать вес человека, если каркас жесткий, то и деформаций не будет.

Что делать с треснутой плитой? Можно ли ею перекрывать дом?

Но что же делать, если плита уже треснула, и можно ли ее использовать в дальнейшем?

На самом деле, строители довольно часто используют треснувшие плиты для перекрытия, так что, если трещины небольшие, дальнейшая эксплуатация плит возможна. Главное при этом не очень сильно нагружать их и дополнительно фиксировать.

Вот несколько примеров, где лучше установить треснувшие плиты:

  • напустить на наружную или несущую стену на 0,1-0,15 м. При этом плита будет опираться сразу на три стены не только короткими своими краями, но и длинной. Дополнительное крепление плиты обеспечивается вышестоящими стенами, которые надежно ее прижимают. Такой прием обычно используется для плит с достаточно большими трещинами;
  • уложить плиту на месте установки кирпичной перегородки, которая впоследствии будет ее подпирать;
  • смонтировать лопнувшую плиту между двумя целыми. Между плитами при монтаже образуются русты, которые потом тщательно заделываются раствором, создавая практически монолитное перекрытие;
  • уложить плиту на месте с минимальными нагрузками. Ее можно использовать для чердачного перекрытия, где нагрузки практически отсутствуют, главное, чтобы на нее не опирались конструктивные элементы крыши;
  • при значительных повреждениях поверхности плиты, когда трещина большая (порядка 4-10 мм) или их несколько, можно использовать только целую ее часть, отрезав поврежденную.

Если же Вам не внушает доверия смонтированная лопнувшая плита, можно усилить ее прочность путем усиления арматурой стяжки пола на верхнем этаже. Железобетонная стяжка равномерно распределит нагрузки между всеми плитами и усилит конструкцию.

Резка плит

Алмазный диск для резки пустотных плит перекрытия

В техническом проекте организации работ приводится план раскладки элементов перекрытия с указанием размеров и спецификацией, что упрощает работы. Иногда сложная планировка строения исключает возможность применения стандартных панелей. Плиты режутся или делается монолитное перекрытие своими руками по месту.

Резать железобетонные изделия допускается, но с соблюдением правил. Нельзя кроить пустотные элементы длиной более 5 м при толщине 220 мм или имеющие на торцах анкеры. Любое нарушение целостности плиты негативно сказывается на прочности, т.к. в изделии ставится арматура под напряжением для сопротивления изгибу и кручению.

Следует заказать резку на заводе с необходимым оборудованием для сохранения качеств железобетонного элемента. Укорочение панели на стройке связано с большими физическими усилиями. Рабочие надевают средства личной защиты и соблюдают правила техники безопасности.

Правила резки:

  • координация размеров выполняется, когда изделие находится внизу с помощью дисковой пилы или болгарки, лома, кувалды, разметочного инструмента;
  • используется алмазный диск, который режет арматуру и бетон;
  • предварительно определяется местоположение арматурных стержней;
  • делается пропил вдоль изделия и затем поперек;
  • кувалдой сбивается бетон, срезается арматура.

Получившиеся пустоты заполняются бетоном. Если нужно вырезать отверстие под люк, лаз, лучше обойти такое место и выполнить монолитный участок с установкой арматуры, а не резать панель.

Укладка перекрытий

Для проведения работ потребуется минимум три человека: один выполняет строповку, а двое устанавливают их в проектное положение. Если монтажники и крановщик не видят друг друга, при установке плиты понадобится еще один рабочий, который будет подавать команды крану.

Закрепление к крюку крана выполняется четырехветвевым стропом, ветви которого закрепляют по углам плиты. Два человека встают по обеим сторонам опирания и контролируют его ровность.

При монтаже ПК защемление в стену осуществляется жестким способом, то есть и сверху и снизу плиты укладывают кирпичи или блоки. При использовании перекрытий по серии ПБ рекомендуют выполнять шарнирное закрепление. Для этого сверху плиты не защемляют. Многие строители монтируют серию ПБ точно также как ПК и здания стоят, но рисковать не стоит, ведь от качества установки несущих конструкций зависит жизнь и здоровье человека.

Еще одна важна особенность применения изделий из серии ПБ – в них запрещается делать технологические отверстия.

Эти пробивки нужны для проведения труб отопления, водоснабжения и канализации. Опять же многие строители даже при возведении многоэтажных объектов пренебрегают этим. Сложность в том, что поведение данного вида перекрытий под нагрузкой с течением времени не изучено до конца, поскольку еще не существует объектов, построенных достаточно давно. Запрет на пробивку отверстий имеет основания, но он скорее профилактический.

Применяем современные технологии

В последнее время имеют место экспериментальные попытки при усилении перекрытия углеволокном или углепластиками заменить металлическую арматуру. Действительно, материалы, в основном жгуты и ткани на основе углеволокна или «кевлара», применяющегося при изготовлении бронежилетов, обладают даже более высокой прочностью на разрыв, чем традиционная металлическая арматура.

Где лучше применить

Использование таких материалов должно быть подчинено определенным требованиям:

  • поверхность строительного элемента должна быть идеально (до долей миллиметра) выровнена;
  • клей необходимо подбирать так, чтобы он создавал необходимую адгезию (сцепление) между склеиваемыми поверхностями и был химически нейтрален к их структуре;
  • обеспечение надежной защиты конструкции при последующей эксплуатации (такие материалы, как углеткань трудно порвать, но легко разрезать).

Усиление плит перекрытия Екатеринбург | Строительная компания Олимп

Конструкции любых зданий, сооружений со временем начинают терять свои рабочие характеристики, приходить в негодность. Если эстетические ухудшения грозят лишь финансовыми потерями владельцу объекта, то износ ЖБ плит и перекрытий представляет серьезную опасность жизни и здоровью людей, находящихся внутри помещения.

Строительная компания «Олимп» готова провести все необходимые работы по возвращению эксплуатационных свойств несущих конструкций. Мы осуществляем усиление железобетонных перекрытий, плит с гарантией качества и выгодной цены. В своей работе используем только проверенные методики и технологии, а также лучшие материалы от отечественных и зарубежных поставщиков.

Когда требуется усиление

В большинстве случаев невозможно самостоятельно определить необходимость ремонта и восстановления перекрытий, так как все изменения скрыты под отделочными материалами. Возможными признаками того, что нужно усиление плиты перекрытия в гараже над погребом, в доме между этажами являются следующие факторы.

  • Образование трещин.
  • Отслоение штукатурки или напольной стяжки.
  • Появление сколов, пятен на поверхности.

Наиболее частыми причинами становится коррозия стержней арматуры, общее неудовлетворительное состояние перекрытий, серьезное увеличение нагрузки.

Используемые технологии

Подходящий метод для усиления плиты перекрытия сверху или же снизу выбирает специалист с достаточным уровнем квалификации и опытом проведения строительных работ. Профессионал опирается на следующие особенности.

  • Целостность армирующего каркаса.
  • Геометрические размеры.
  • Запас прочности.
  • Величина прогиба конструкции.
  • Толщина отделки.
  • Дефекты перекрытия.

Для определения этих особенностей используется визуальный осмотр и методы инструментальных замеров.

Специалисты компании ООО «Олимп» применяют разные методики восстановления пола или потолка, в том числе и усиление плит перекрытия углеволокном. Вдоль длинной части конструкции располагается двунаправленное полотно, снизу можно применять однонаправленный углепластик. С помощью нескольких слоев такого материала увеличивается запас прочности на сжатие железобетонной плиты, который всегда ниже допустимого уровня нагрузок на растяжение. При этом работы проводятся быстро, просто, без увеличения в сечении конструкций.

Преимущества обращения в строительную компанию «Олимп»

Если вы желаете быть уверены в безукоризненном качестве результата, заказывайте работы по усилению у наших специалистов. Мы проведем все необходимые исследования и определим лучший способ улучшения рабочих характеристик перекрытий, самостоятельно закупим все необходимые материалы, выполним требуемые операции. На все услуги дается гарантия, а сами работы выполняются строго в оговоренные в договоре сроки.

Достоинства и недостатки различных вариантов усиления многопустотных железобетонных плит Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Достоинства и недостатки различных вариантов усиления многопустотных железобетонных плит

11 2 1 А.В. Сербиновский , С.С. Пиневич , П.А. Сербиновский , Е.А. Песоцкий

1 Институт «Ростовский Промстройниипроект » 2Ростовский государственный строительный университет

Аннотация: Приведены варианты усиления нормальных сечений и опорных зон многопустотных железобетонных плит. Анализ достоинств и недостатков конструкций усиления, обеспечивающих безопасную эксплуатацию, произведен исходя из технической целесообразности и экономичности. Приведены ранее не опубликованные варианты усиления.

Ключевые слова: усиление строительных конструкций, безопасная эксплуатация, многопустотная железобетонная плита, нормальное сечение, опорная зона.

Одной из важнейших задач по обеспечению безопасной эксплуатации реконструируемых зданий и сооружений является разработка рекомендации и технических решений по восстановлению и усилению строительных конструкций, подверженных деформациям и разрушениям [1]. Главные требования, предъявляемые к разрабатываемым техническим решениям, являются требования надежного восстановления или увеличение несущей способности конструкций, безопасной эксплуатации, минимизации стоимости, трудоемкости и продолжительности работ по усилению конструкций, использования наиболее доступных материалов, возможности продолжения эксплуатации здания в период производства работ и т.д. Поэтому для усиления строительных конструкций следует применять методы, которые обеспечивают безопасную эксплуатацию и разработаны исходя из технической целесообразности и экономичности [2].

Усиление нормальных сечений

Одним из самых применяемых и надежных вариантов усиления является подведение металлических разгружающих балок снизу [3]. К положительным сторонам данного усиление является простота изготовления

и надежность. При выполнении работ не нарушается целостность конструкции. Данная конструкция позволяет усиливать нормальное и наклонное сечения плит, а так же устранять недостаточное опирание плит. К недостаткам относится высокая металлоемкость. Подведенные балки имеют значительную высоту и нарушают эстетические требования нижележащих помещений. Данный вид усиления пригоден только для плит, опирающихся на стены. При опирании плит на балки или ригеля данный вид усиления трудновыполним.

а — снизу; б — сверху; 1 — усиливаемая плита; 2 — стена; 3 — разгружающая балка; 4 — зачеканка шва раствором; 5 — бетон замоноличивания Рис. 1 — Подведение металлических разгружающих балок

Другой вид усиления, частично компенсирующий недостатки предыдущего, подведение металлических разгружающих балок сверху [4]. Металлические балки устанавливаются в пустоты сверху. При этом не нарушаются эстетические требования нижележащих помещений. Однако при сохранении высокой металлоемкости повышается трудоемкость изготовления. При выполнении работ разрушается сжатая (рабочая) полка плиты, дополнительные трудности вызывает демонтаж бетона на опоре в месте уменьшения диаметра пустоты. Вес плиты значительно возрастает за счет бетона, замоноличивающего металлические балки в пустоте плиты.

Часто применяемый вариант — замоноличивание в пустотных каналах дополнительных арматурных каркасов [5] сохраняет все преимущества и недостатки предыдущего варианта. Металлоемкость при этом значительно

сокращается. Данный вариант позволяет устанавливать дополнительные каркасы не на всю длину плиты, а только в расчетных сечениях.

Вариант установки дополнительных арматурных стержней в пазах на полимеррастворе в ребрах плит [4, 6] не получил достаточного распространения. Явные преимущества: не увеличение габаритов усиливаемой конструкции, небольшая металлоемкость, возможность установки стержней усиления только в расчетных сечениях, нивелируется значительными недостатками. Значительной стоимостью полимерраствора. Высокой трудоемкостью при прорезании пазов. Невозможностью применения в большинстве плит с большим пролетом, где в ребрах в местах установки дополнительных стержней уже по проекту стоят рабочие стержни. Возможна недостаточная анкеровка дополнительного стержня.

а) б)

а — в пустотных каналах дополнительных арматурных каркасов; б — арматурных стержней в пазах на полимеррастворе; 1 — усиливаемая плита; 2 — монолитный бетон; 3 — дополнительный арматурный каркас; 4 — дополнительный арматурный стержень; 5 — полимерраствор Рис. 2 — Замоноличивание дополнительных усиливающих элементов

Одним из перспективных направлений в усилении железобетонных конструкций является усиление внешним армированием композиционными материалами на основе углеродных, арамидных и стеклянных волокон (фиброармированными пластиками, далее ФАП) [7, 8]. К плюсам данного вида усилений является: простота выполнения, высокая прочность на разрыв ФАП, практически не увеличение габаритов усиливаемой конструкции, при усилении в большинстве случаев не нарушается целостность конструкции.

Развитие данного способа усилений сдерживается высокой стоимостью материалов. При усилении конструкций, изготовленных из бетона низких марок, из которых изготовляется большинство многопустотных плит (В 15), возникают трудности с анкеровкой ФАП. Нет достаточных данных о ползучести и релаксации напряжения в волокнах ФАП. Эти свойства ФАП недостаточно учтены в существующих методиках расчета [9].

Другим перспективным направлением для усиления плит перекрытий является создание предварительного напряжения на бетон без сцепления. Так в США ежегодный прирост преднапряженного железобетона с натяжением на бетон без сцепления составляет 30% [10].

а) б)

а — с внешней стороны плиты; б — в пустоты плиты; 1 — усиливаемая плита;

2 — затяжка; 3 — гайка; 4 — анкерное устройство; 5 — тяжи для крепления анкерного устройства; 6 — поперечная планка; 7 — упор Рис. 3 — Установка затяжек на бетон без сцепления

В варианте усиления с установкой затяжек с внешней стороны плиты у её растянутой поверхности [11] элементы крепления затяжек выполнены в виде тяжа. Тяж размещен в вертикальном отверстии, между верхней и нижней полках плиты. Соединение затяжки с тяжами осуществлено посредством анкерного устройства. Кроме создания предварительного напряжения к положительным сторонам данного усиление является простота изготовления. Основным недостатком данного варианта усиления является недостаточно надежное крепление затяжек к плите. При этом затяжки

размещены на нижней поверхности плиты, что нарушают эстетические требования нижележащих помещений.

При установке затяжек в пустоты плиты [12] недостатки предыдущего варианта усиления устраняются. Затяжки изготавливаются из арматурных стержней или канатов. При опирании плит на балки затяжки предпочтительно изготавливать из арматурных стержней с рифленой поверхностью в виде резьбы. При опирании плит на стены — из канатов с устройством концевых анкеров. Упор размещен в вертикальном отверстии, выполненном в плите, и опирается на верхнюю и нижнюю полку плиты. Данный вариант усиления обеспечивает надежную анкеровку затяжки, при этом пробитое отверстие в пределах пустоты несущественно снижает несущую способность приопорного участка. Затяжка расположена в пустоте и не нарушают эстетические требования нижележащих помещений. К недостаткам относится возможное неудобство при заведении затяжки в пустоту и незначительное повышение трудоемкости (по сравнению с [11]).

Усиление опор

В варианте подведения столиков на болтах [13] опорные усилия от плиты передаются на стену с помощью столика. Болтовое соединение в данном варианте не является надежным. В процессе длительной эксплуатации возможно уменьшение усилия в болтовом соединении и, как следствие, уменьшение вертикального усилия, воспринимаемого болтовым соединением. В кирпичных стенах возможно смятие кирпича под болтами.

а) б) в)

а — подведение столиков на болтах; б — введение в пустоты приопорных каркасов; в — подведение верхних разгрузочных балок с анкеровкой в пустотах; 1 — усиливаемая плита; 2 — стена; 3 — столик; 4 — болт; 5 — бетон;

6 — арматурный каркас; 7 — разгрузочная балка; 8 — анкер Рис. 4 — Усиление опор

Замоноличивание в пустотах приопорных каркасов [11] обеспечивается достаточно надежное усиление. При замоноличивании каркаса одновременно в двух противолежащих плитах, установленных на одной опоре, создается неразрезность перекрытия. Не нарушаются эстетические требования нижележащих помещений. Однако при выполнении усиления разрушается верхняя полка плиты. Дополнительные трудности вызывает демонтаж бетона на опоре в месте уменьшения диаметра пустоты. Вес плиты возрастает за счет бетона, замоноличивающего каркас. Создание неразрезности невозможно при опирании плит на ригель.

При варианте подведение верхних разгрузочных балок с анкеровкой в пустотах [14] возможно уменьшение пролета плиты. За счет анкеровки в пустотах не нарушаются эстетические требования нижележащих помещений. Возможность установки усиления в каждой пустоте многопустотной плиты позволяет подобрать высоту разгрузочной балки так, чтобы она не превышала высоту конструкции пола.

При выборе варианта усиления необходимо учитывать все достоинства и недостатки выбранного варианта с учетом конкретных условий. Выбранный варианта усиления должен обеспечивать требуемую несущую способность и безопасную эксплуатацию конструкции.

Литература

1 Карлина И.Н., Новоженин В.П. Особенности проведения комплексных натурных обследований объектов, подлежащих реконструкции //

Инженерный вестник Дона, 2012, №4_(2) URL:

ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1235.

2 Гроздов В.Т. Усиление строительных конструкций при реставрации зданий и сооружений. СПб. 2005. 114с.

3 Шагин А.Л., Бондаренко Ю.В., Гончаренко Д.Ф., Гончаров В.Б. Реконструкция зданий и сооружений. М.: Высш. шк., 1991. 352 с.

4 Матвеев Е.П., Мешечек В.В. Технические решения по усилению и теплозащите конструкций жилых и общественных зданий. М.: Старая Басманная, 1998. 209 с.

5 Рекомендации по усилению и ремонту строительных конструкций инженерных сооружений. М.: ЦНИИпромзданий. 1997. 167 с.

6 United States Patent 5,894,003. Lockwood April 13, 1999. Method of strengthening an existing reinforced concrete member. Current International Class: E04G 23/02 (20060101). Inventors: Lockwood; William D. (Dayton, OH).

7 Польской П.П., Маилян Д.Р. Композитные материалы — как основа эффективности в строительстве и реконструкции зданий и сооружений // Инженерный вестник Дона, 2012, №4 (часть 2) URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1307.

8 United States Patent 6,811,861. Bank, et al. November 2, 2004. Structural reinforcement using composite strips. Current International Class: E04G 23/02 (20060101). Inventors: Bank; Lawrence C. (Madison, WI), Lamanna; Anthony J. (Madison, WI).

9 Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами. Под руководством д.т.н., проф. В.А. Клевцова. М.: НИИЖБ, 2006. 48с.

10 Кишиневская Е.В., Ватин Н.И., Кузнецов В.Д. Усиление строительных конструкций с использованием постнапряженного железобетона //

Инженерно — строительный журнал, 2009, №3(5) URL: engstroy.spb.ru/index_2009_03/kishinevskaya_postnapriazeniye.pdf.

11 Мальганов А.И., Плевков В.С., Полищук А.И. Восстановление и усиление строительных конструкций аварийных и реконструируемых зданий (Атлас схем и чертежей). Томск: Томский межотраслевой ЦНТИ, 1990. 316с.

12 Пат. 90100 Российская Федерация, МПК E04G 23/02. Конструкция усиления растянутой зоны сборной железобетонной многопустотной плиты / Сербиновский А.В., Пиневич С. С., Песоцкий Е.А.; заявитель и патентообладатель ОАО — институт «Ростовский Промстройниипроект». № 2009131367/22 заявл. 17.08.2009 ; опубл. 27.12.2009, Бюл. № 36.

13 Голышев А.Б., Кривошеев П.И., Козелецкий П.М. и др. Усиление несущих железобетонных конструкций производственных зданий и просадочных оснований. Киев: Логос, 2004. 219 с.

14 Пат. 88712 Российская Федерация, МПК E04G 23/02. Конструкция усиления железобетонных многопустотных плит перекрытия / Пиневич С.С., Сербиновский П.А., Песоцкий Е.А., Сербиновский А.В.; заявитель и патентообладатель ОАО — институт «Ростовский Промстройниипроект». № 2009128093/22 заявл. 20.07.2009 ; опубл. 20.11.2009, Бюл. № 32.

References

1 Karlim I. N., Novozhenin V.P. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №4 (2) URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4p2y2012/1235.

2 Grozdov V.T. Usilenie stroitel’nykh konstruktsiy pri restavratsii zdaniy i sooruzheniy [Strengthening of building structures in the restoration of buildings and structures]. SPb.: 2005. 114 p.

3 Shagin A.L., Bondarenko Yu.V., Goncharenko D.F., Goncharov V.B. Rekonstruktsiya zdaniy i sooruzheniy [Reconstruction of buildings and constructions]. M.: Vyssh. shk., 1991. 352 p.

4 Matveev E.P., Meshechek V.V. Tekhnicheskie resheniya po usileniyu i teplozashchite konstruktsiy zhilykh i obshchestvennykh zdaniy [Technical solutions for strengthening and heat shield design of residential and public buildings]. M.: Staraya Basmannaya, 1998. 209 p.

5 Rekomendatsii po usileniyu i remontu stroitel’nykh konstruktsiy inzhenernykh sooruzheniy [Recommendations for strengthening and repair of building structures engineering structures]. M.: TsNIIpromzdaniy. 1997. 167 p.

6 United States Patent 5,894,003. Lockwood April 13, 1999. Method of strengthening an existing reinforced concrete member. Current International Class: E04G 23/02 (20060101). Inventors: Lockwood; William D. (Dayton, OH).

7 Pol’skoy P.P., Mailyan D.R. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2012, №4 (часть 2) URL: ivdon.ru/magazine/archive/n4p2y2012/1307.

8 United States Patent 6,811,861. Bank, et al. November 2, 2004. Structural reinforcement using composite strips. Current International Class: E04G 23/02 (20060101). Inventors: Bank; Lawrence C. (Madison, WI), Lamanna; Anthony J. (Madison, WI).

9 Rukovodstvo po usileniju zhelezobetonnyh konstrukcij kompozitnymi materialami [Guide to strengthening reinforced concrete structures by composite materials], pod rukovodstvom d.t.n., prof. V.A. Klevcova. M.: NIIZhB, 2006, 48 p.

10 Kishinevskaya E.V., Vatin N.I., Kuznetsov V.D. Inzhenerno — stroitel’nyy zhurnal (Rus), 2009, №3(5) URL: engstroy.spb.ru/index_2009_03/ kishinevskaya_postnapriazeniye.pdf.

11 Mal’ganov A.I., Plevkov V.S., Polishchuk A.I. Vosstanovlenie i usilenie stroitel’nykh konstruktsiy avariynykh i rekonstruiruemykh zdaniy (Atlas skhem i chertezhey) [Restoration and strengthening of building structures damaged and reconstructed buildings (Atlas diagrams and drawings)]. Tomsk: Tomskiy mezhotraslevoy TsNTI, 1990. 316р.

12 Patent (RU) 90100, Current International Class: E04G 23/02. Design enhances the tension zone of concrete hollow-core slabs / Serbinovskiy A.V., Pinevich S.S., Pesotskiy E.A.; applicant and patentee OAO — institut «Rostovskiy Promstroyniiproekt». Аррк No 2009131367/22, 17.08.2009; Publ. 27.12.2009, Bul. № 36.

13 Golyshev A.B., Krivosheev P.I., Kozeletskiy P.M. i dr. Usilenie nesushchikh zhelezobetonnykh konstruktsiy proizvodstvennykh zdaniy i prosadochnykh osnovaniy [Strengthening of load-bearing concrete structures industrial buildings and subsidence of foundations]. Kiev: Logos, 2004. 219 p.

14 Patent (RU) 88712, Current International Class: E04G 23/02. Design of reinforcement concrete hollow core floor slabs / Pinevich S.S., Serbinovskiy P.A., Pesotskiy E.A., Serbinovskiy A.V.; applicant and patentee OAO — institut «Rostovskiy Promstroyniiproekt». Аppl. No 2009128093/22, 20.07.2009; Publ. 20.11.2009, Bul. № 32.

Усиление плит перекрытия | Как производится и для чего нужно

Разграничения между этажами, их разделение выполняется простым способом — заливкой монолитной пластины или укладкой разрозненных плит. Первый способ более трудоемкий, к тому же из-за стыков между соседними деталями в процессе эксплуатации здания происходит естественный износ, который требуется вовремя устранять для сохранения несущих конструкций. Для этого усиливают плиты перекрытия.

Для чего нужны плиты перекрытия

В зданиях с несколькими этажами необходимо разграничивать их, для чего при строительстве возводятся перегородки. Каждая одновременно служит потолком для нижнего яруса и полом для верхнего. Конструкция укладывается на несущие стены, создавая дополнительные ребра жесткости. Это позволяет снизить нагрузку на другие поверхности, что увеличивает износостойкость, продлевает срок службы. Заливка монолитной конструкции считается более трудоемкой, требует специфической подготовки бригады, оборудования. Поэтому чаще выбирается более простой способ возведения — укладка плит. В процессе требуется только кран и строительный материал.   

Оценка перекрытий перед их усилением

Перед тем, как усиление плит перекрытия будет запланировано, требуется оценка состояния конструкций. Она выясняется специалистами организации, несущей ответственность за техническое состояние здания. Степень жесткости перекрытия оценивается с помощью ультразвуковых и лазерных приборов, также применяется визуальный осмотр.

Значительное снижение характеристик происходит из-за разрушения армирующей конструкции, расположенной под слоем бетона. Подобное разрушение легко заметить по ржавым пятнам на поверхности потолка и пола, отслойкам штукатурки, трещинам. Каждое место измеряется, выясняется глубина проникновения коррозии.

Из-за ошибок в расчетах и неправильно выбранного размера может происходить провисание. Его также заметно при визуальной оценке, но степень определяется лазерным прибором, способным определить точные размеры дефекта. 

Укрепление монолитных ЖБ плит

Усиление монолитной плиты перекрытия осложняется отсутствием полостей, которые можно было использовать для армирования. Поэтому единственным доступным способом остается нанесение дополнительного слоя на уложенную поверхность. Важно соблюдать правила:

  • перед началом необходимы точные данные планируемого увеличения веса конструкции. Это требуется для расчета повышения нагрузки на несущие стены. В ряде случаев усиление монолитного перекрытия невозможно;
  • армирование должно производиться на всей поверхности, а не частями. Иначе возникает опасность обвала;
  • усиление плит перекрытий производится торкретированием — нанесением тонкого слоя бетона под давлением специальной пушкой.

После произведенных работ потребуется дополнительное косметическое вмешательство, так как поверхность нового слоя не будет гладкой из-за металлических ячеек внутри. Но созданное укрепление благодаря технологии нанесения будет иметь хорошее сцепление, что гарантирует качественный результат. 

Как укрепить ребристые плиты перекрытия

Усиление ребристых плит перекрытия производится укладкой опалубки и заливкой дополнительного слоя бетона.

  1. К соседним конструкциям крепятся уголки, на которые навешивается опалубка из доски.
  2. Сооружается дополнительный армирующий слой.
  3. Полученная полость заполняется бетоном.

Часто усиление ребристых плит перекрытия производится комплексно, с захватом соседних конструкций из-за характерного разрушения. Это позволяет остановить имеющееся разрушение, предотвратить дальнейшие трещины и сколы.  

Укрепление пустотных плит перекрытия

Способов усиления пустотных плит перекрытия несколько. Выбрать определенный помогает характер имеющегося разрушения и причина, по которой оно возникло. В соответствии с этим выбираются и строительные материалы.

Разгружающие балки

Если при проектировании произошел просчет, и нагрузка не соответствует планируемой, перекрытие деформируется. Для снижения постоянных напряжений и исключения разрушений к основанию крепятся разгружающие балки. В зависимости от степени износа, конструкция располагается сверху или снизу, а также внутри, в имеющейся полости. Балка может находиться в границах одной плиты или захватывать соседние, если наиболее напряженным является стык.

Наращивание имеющегося слоя

Производится с помощью нанесения дополнительного слоя бетона. При большом износе покрытие не всегда качественно сцепляется с изнашивающейся поверхностью, поэтому армирующие конструкции размещают также в пустотах. Если и это невозможно, применяется стеклоткань или листовой металл, который крепится полимерным раствором.

Сокращение пустот

Усиление пустотных плит может производиться заливкой бетона в полости с предварительным армированием. Это увеличивает нагрузку из-за веса, но обеспечивает большую прочность.     

Усиленные плиты перекрытия могут обходиться без дополнительных ремонтных работ до 20 лет. Единственной опасностью восстановления является неверный расчет несущих способностей конструкции, поэтому подобные работы производятся квалифицированными бригадами с предварительной подготовкой.

Усиление многопустотной плиты

Многопустотные плиты на сегодняшний день – не только наиболее востребованные изделия из железобетона, но и самый популярный материал для возведения перекрытий.

Структурно многопустотные плиты представляют собой ровную прямоугольную конструкцию, имеющую внутри свободное пространство, те самые пустоты, давшие названия этим изделиям, или же – отверстия.

Каждое из них заполнено воздухом, что обеспечивает плитам прекрасные тепло- и звукоизоляционные характеристики.

Конечно, допустимую нагрузку на перекрытия из пустотных плит тщательно рассчитывают ещё на этапе проектирования, однако в силу многих причин эти нормы могут быть многократно превышены. Также плиты «подтачивает» вечный враг имеющейся в ней арматуры – коррозия. И в подобных ситуациях не обойтись без усиления.

Для этого процесса у многопустотных плит своя специфика – именно отверстия наилучшим образом благоприятствуют проведению ремонта.

Эта особенность пустотных плит и определяет самый эффективный и часто используемый способ усиления – армирование.

     

Усиление отверстий в ЖБ-плитах методом армирования

Для начала необходимо определить и разметить на поверхности плиты зоны внутренних пустот и проделать в этих местах отверстия. Также необходимо смонтировать арматурный каркас. Таким образом вы «убьёте» сразу двух зайцев: сделаете, собственно, усиление плиты (перекрытия) и увеличите высоту её сечения, устроив поверх перекрытия набетонку.

Чтобы решить вечную ремонтную проблему, возникающую при подобного рода работах, – обеспечение хорошего сцепления старого и нового бетонов, – не стоит пренебрегать профилактикой – предварительной тщательной очисткой поверхности плиты.

Для этого подойдёт классический метод продувки сжатым воздухом и последующей промывки сильной водной струёй. Это увлажнит поверхность плиты, облегчив заливку бетоном, однако постарайтесь обойтись без луж.

Способы установки армирующего каркаса

Место его расположения зависит от того, что именно вы собираетесь усилить. Если это зоны опоры самой плиты, то каркас не должен выходить за их границы.

Если вы собираетесь провести масштабное усиление всей площади перекрытия, то, соответственно, и каркас должен охватить всю длину пролёта.

Определившись с расположением армирующего каркаса и пробив отверстия, можно приступать к следующему этапу – заливке в образовавшиеся пустотные каналы жидкого бетона, который в идеале должен быть перемешан с мелкой щебёнкой. И обязательно добавляем пластификаторы.

      

В случае недостаточной площади опоры плиты можно выбрать такие схемы работы:

  • крайние опоры усиливаем отверстиями в полке. При этом монтируемые каркасы должны выходить за границы перекрытий;
  • устраиваем вертикальные каркасы, располагая их параллельно с линиями пустот.

Меньше значит больше с пустотными плитами

Универсальный продукт для многих целей

Пустотные плиты перекрытия представляют собой сборные плиты из предварительно напряженного бетона, обычно используемые при устройстве полов в многоэтажных жилых, коммерческих, офисных и промышленных зданиях. Также можно использовать пустотные плиты при вертикальной или горизонтальной установке в качестве стен или шумозащитных экранов. Плиты были особенно популярны в Северной Европе, где при строительстве домов упор делался на сборный железобетон.Существуют разные типы многопустотных плит. Обычно стандартная ширина составляет 1200 мм.

Экономия бетона

Высокооптимизированное и экономичное использование материала делает пустотные плиты одним из самых экологичных продуктов в строительстве.

Сборная бетонная плита имеет трубчатые пустоты, проходящие по всей длине плиты, что делает плиту намного легче, чем массивная плита перекрытия из твердого бетона такой же толщины или прочности.

В поперечном сечении пустотных плит бетон используется только там, где это действительно необходимо.Места, где бетон действует только как балласт, заменяются пустотами. Например, в многопустотных плитах диаметром 200 мм 49,9% поперечного сечения составляют пустоты. В многопустотных плитах толщиной 400 мм этот процент может достигать 55,6. Это дает экономию затрат на бетонные материалы, а также на вертикальные конструкции, фундамент и арматуру.

Долговечная плита

Предварительно напряженные пустотные плиты не растрескиваются при эксплуатационных нагрузках. Это снижает прогиб по сравнению с конструкциями из железобетона, поскольку вся секция пустотной плиты способствует сопротивлению нагрузкам.Когда растрескивание устранено, арматура будет лучше защищена от коррозии, что продлит срок службы конструкции.

Свобода индивидуального дизайна

Когда проектируется здание с пустотными перекрытиями, легкое длиннопролетное решение предлагает больше возможностей по сравнению с традиционными массивными короткопролетными плитами. Когда в жилых домах используются пустотные плиты, перегородки внутри квартир обычно могут быть ненесущими. Это дает свободу для индивидуального проектирования квартир, а также для внесения изменений в течение срока службы здания.

В коммерческих и общественных зданиях длиннопролетные пустотные плиты позволили построить удобные автостоянки без столбов, с быстрым и легким доступом и выездом.

Звукоизоляция для высоких требований

Во многих странах к звукоизоляции современных многоэтажных жилых домов предъявляются очень высокие требования. Пустотные плиты перекрытия хорошо удовлетворяют этому требованию, особенно в отношении передачи звука по воздуху. При использовании стандартных пустотных плит можно легко выполнить требование R’w ≥ 55 дБ по отношению к передаче звука по воздуху.

Наиболее распространенные толщины с соответствующими пролетами:

Пустотные плиты диаметром 370 мм были специально разработаны для жилых домов с целью выполнения требований по звукоизоляции без дополнительного бетонного покрытия.

ПОДРОБНЕЕ О ПЛИТАХ С ПОЛЫМ СЕРДЕЧНИКОМ

прочности на сдвиг толстых сборных железобетонных плит с полым сердечником, изготовленных методом экструзии | Международный журнал бетонных конструкций и материалов

Образцы и установка для испытаний

В этом исследовании испытания на сдвиг были проведены на 10 образцах для испытаний PHCS, толщина которых составляла 200, 265, 400 и 500 мм.Все образцы PHCS, испытанные в этом исследовании, были изготовлены методом экструзии в сборном железобетонном слое длинной линии. В таблице 1 показано соотношение компонентов бетона, использованного в данном исследовании. Водоцементное соотношение (в / ц) составляло 36,2%, осадка бетона была почти нулевой, а максимальный размер заполнителя составлял 13,0 мм. Расчетная прочность бетона составила 40,0 МПа, а прочность бетона на сжатие (\ (f_ {c} ‘\)) была измерена при 60,5 МПа. В этом исследовании использовались семипроводные арматуры с низкой релаксацией диаметром 9,5 или 12,7 мм, а их предел прочности на разрыв (\ (f_ {pu} \)) составлял приблизительно 1860 МПа.

Таблица 1 Конструкция бетонной смеси, используемой для испытаний образцов.

На рис. 4 показаны размеры образцов для испытаний. Серии S2 и S2.65 имели глубину 200 мм и 265 мм, соответственно, и два предварительно напряженных стержня диаметром 9,5 мм были предусмотрены в зоне сжатия полого профиля, в то время как четыре стержня предварительного напряжения диаметром 12,7 мм были помещается в зону растяжения. Серия S4 имела толщину 400 мм, и в зоне сжатия и зоны растяжения были предусмотрены два стержня предварительного напряжения 9,5 мм и восемь 12,7 мм соответственно.Серия S5 имела глубину 500 мм, и два стержня предварительного напряжения 9,5 мм и десять 12,7 мм были помещены в зону сжатия и зону растяжения, соответственно. Верхнее и нижнее сухожилия были предварительно натянуты одновременно, а величина эффективного предварительного напряжения (\ (\, f_ {se} \)) была примерно \ (0,65f_ {pu} \). Как показано в таблице 2, величины сжимающих напряжений в центре тяжести бетонного сечения (\ (f_ {pc} \)) находились в диапазоне от 4,0 до 5,0 МПа. Соотношение площадей между полыми ядрами и бетонным сечением брутто без пустотелых элементов составляло 49 и 52% в S2 и S2.65 серий соответственно, а серии S4 и S5 — 54 и 55% соответственно. Серии S2 и S2.65 делятся на образцы E и F. Как показано на рис. 5а, образцы S2-E и S2.65-E были испытаны в концевых областях в пределах длины передачи, где эффективное предварительное напряжение не было полностью развито. Как показано на рис. 5b, образцы S2-F и S2.65-F поддерживались на 80-кратном диаметре (\ (\, d_ {b} \)) напрягаемой арматуры с одного конца элементов, где Предполагалось, что эффективное предварительное напряжение будет полностью развито.Отношение глубины пролета сдвига (\ (a / d \)) серии S2 и S2.65 было 3,0, и одна точка нагрузки была приложена к верхней части образцов. Серии S4 и S5 также были испытаны в пределах переносимой длины с отношением размаха сдвига ( a / d ) 2,8, как это было сделано в образцах S2-E и S2.65-E, как показано на рис. 5a.

Рис. 4

Размеры образцов для испытаний. a серия S2, b серия S2.65, c серия S4, d серия S5 (единицы измерения: мм).

Таблица 2 Материальные и размерные свойства образцов для испытаний. Рис. 5

Испытательная установка. a Speicmens S2-E, S2.65-E, S4 и S5, b Speicmens S2-F и S2.65-F (единицы измерения: мм).

Во время испытаний были измерены вертикальные прогибы в точке нагружения, как показано на рис. 5, но тензодатчики не были установлены в предварительно напряженных стержнях, потому что все образцы были изготовлены методом экструзии на заводе по производству сборного железобетона с плотным производством. расписание.

Результаты экспериментов

Все образцы PHCS, испытанные в этом исследовании, не выдержали сдвига, как показано на рис. 6 и 7, имея критические диагональные трещины растяжения, образовавшиеся в бетонной стенке между точкой нагрузки и точкой опоры. На рисунке 8 показано поведение нагрузки-прогиб образцов серии S2. Как показано на рис. 8а, образцы S2-E и S2-F толщиной 200 мм имели почти одинаковую жесткость вплоть до диагонального растрескивания, а силы сопротивления сдвигу были уменьшены сразу после диагонального растрескивания.Образец S2-F, испытанный в области, где было полностью развито эффективное предварительное напряжение (\ (f_ {se} \)), показал примерно в два раза более высокую сдвигающую способность, чем образец S2-E, испытанный в пределах длины переноса. В образце S2-F около 10% максимальной нагрузки уменьшилось сразу после возникновения трещин сдвига, а в образце S2-E около 25% максимальной нагрузки было уменьшено сразу после появления трещин сдвига.

Рис. 6

Виды разрушения и характер трещин на образцах серий S2 и S2.65. a образец S2-E, b образец S2-F, c образец S2.65-E, d образец S2.65-F.

Рис. 7

Виды разрушения и характер трещин на образцах серий S4 и S5. a Образец S4-1, b образец S4-2, c образец S4-3, d образец S5-1, e образец S5-2, f образец S5-3.

Рис. 8

Нагрузочно-смещение образцов серий S2 и S2.65. а Образцы серии S2, б образцы серии S2.65.

На рис. 8b показано сравнение поведения прогиба и нагрузки между образцами S2.65-E и S2.65-F толщиной 265 мм. Образец S2.65-F с полным эффективным предварительным напряжением (\ (\, f_ {se} \)), который был испытан на внешней стороне переходной длины, показал немного более высокую жесткость по сравнению с образцом S2.65-E, и его способность к сдвигу была также примерно в 1,8 раза выше, чем у образца S2.65-E. Кроме того, S2.Образец 65-F показал более стабильные постпиковые ответы по сравнению с образцом S2.65-E.

Все образцы серии S4, т. Е. Образцы S4-1, S4-2 и S4-3, показали абсолютно линейную реакцию на прогиб от нагрузки до появления трещин сдвига в стенке, как показано на рис. 9a, и они были не выдержал сдвига при 279,2, 261,3 и 294,0 кН, соответственно, из-за значительных трещин диагонального растяжения, образовавшихся в бетонной стенке с громкими шумами. Среднее значение сдвиговой способности трех испытательных образцов (\ (\, V_ {n, ave} \)) было 278.1 кН с отклонением менее 10%, а их средняя прочность на сдвиг (\ (\, v_ {n} = V_ {n, ave} / b_ {w} d_ {p} \)) составляла 2,80 МПа. В отличие от образцов серий S2 и S2.65, образцы серии S4 показали гораздо более хрупкие режимы разрушения сразу после достижения максимальных нагрузок без какой-либо постпиковой реакции. Их способность к сдвигу была значительно больше, чем способность полотна к сдвигу, оцененная по модели кода ACI318-05, однако это означает, что снижение прочности на сдвиг из-за размерного эффекта не наблюдалось для этих образцов с глубиной 400 мм.Как показано на рис. 9b, образцы серии S5, т. Е. Образцы S5-1, S5-2 и S5-3, также продемонстрировали почти линейную реакцию на прогиб от нагрузки до диагонального растрескивания, которые были очень похожи на образцы S4. серийные экземпляры. Образцы серии S5 также показали хрупкое разрушение стенки при сдвиге при 427,2, 454,4 и 369,8 кН соответственно. Средняя нагрузка на сдвиг составила 417,1 кН, что почти идентично оценке по уравнению сдвига ACI318-05. Средняя прочность на сдвиг образцов (\ (\, v_ {n} \)) составляла 3.06 МПа, что примерно на 10% выше, чем у образцов серии S4. Таким образом, снижение прочности на сдвиг из-за размерного эффекта не наблюдалось в образцах серии S5, а также в образце S4.

Рис. 9

Реакции на смещение образцов серий S4 и S5. а Образцы серии S4, б образцы серии S5.

(PDF) Численный анализ железобетонных пустотных плит

ТОМ.11, № 15, АВГУСТ 2016 ISSN 1819-6608

ARPN Журнал инженерных и прикладных наук

© Азиатская исследовательская издательская сеть (ARPN), 2006-2016. Все права защищены.

www.arpnjournals.com

9285

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Helén Broo, Karin Lundgren (2002), [2]

Представленный метод расчета сдвига и кручения в

пустотных плитах

добавляет

напряжений 94 без учета деформаций и совместимости, размягчение трещин в бетоне

или ограничение на границах

и поэтому, скорее всего, является консервативным.

Анализ методом конечных элементов был выполнен для отдельных блоков

с полым сердечником, подвергшихся различным комбинациям сдвига и кручения

. Предварительно напряженные пустотные блоки двух толщин

, 200 мм и 400 мм, были испытаны как с

, так и без эксцентрической нагрузки. Анализ был выполнен

с различным уровнем детализации с использованием программы конечных элементов

DIANA 7.2. Плита была смоделирована с помощью балки

элементов, а бетон был смоделирован с использованием нелинейной механики разрушения

в модели размытой вращающейся трещины

P.C.J. Hoogenboom (2005), [3] представил процедуру

для анализа методом конечных элементов многопустотных перекрытий

, который может потребоваться в случае открытия большого перекрытия

. Эта процедура была запланирована для разработки компьютерной программы

для этого анализа в качестве инструмента проектирования.

Приведены формулы для гомогенизации свойств пола

. Обсуждается конечно-элементное моделирование.

Формулы для расчета восстановления напряжений представлены

моментами сечения и усилиями сечения в критических точках

перекрытия.Эти напряжения сравниваются с прочностью материала

в критических местах пола. Был сделан вывод

, что большие проемы в перекрытиях из пустотных плит могут быть

возможны без дополнительных балок или колонн.

Чанг и др. (2008), [4] представили простой вычислительный метод

, который будет использоваться при проектировании и моделировании

структурного поведения пустотных бетонных плит при пожарах

.Предложенная модель состояла из системы ростверка

с использованием балочных элементов для учета теплового расширения в

в обоих направлениях и для имитации вертикального растрескивания во фланцах

, с бетонным покрытием, смоделированным с использованием элементов оболочки

. Новая модель может хорошо прогнозировать огнестойкость

пустотных плит при условии отсутствия сдвига

разрушения или значительных сдвиговых смещений

Aseel Sabah Mahdi (2011) [5] провел нелинейный анализ

железобетонные пустотные плиты

методом конечных элементов с использованием пластинчатых изгибаемых элементов и балочных элементов

для моделирования конструкции.Основная идея

заключалась в том, чтобы разделить пустотную плиту на два основных компонента

. Полые пластины, представляющие верхнюю полку

и нижнюю полку

, и балки жесткости, представляющие собой вертикальные стенки

между пустотами. Компьютерная программа, которая будет модифицирована

для анализа различных армированных и напряженных бетонных пустотных плит до

, и решения конечных элементов

были сопоставлены с имеющимися экспериментальными результатами

, чтобы продемонстрировать потенциал вычислительной нелинейной модели

Лара Каваи и др., (2014) [6] провели теоретическое и численное исследование

техногенных колебаний

в пустотных плитах. Первоначально был представлен обзор динамических нагрузок

, вызванных людьми при такой деятельности, как ходьба

, а также критерии приемлемости для комфорта человека

. Затем было проведено параметрическое исследование вибрационной чувствительности

типичных структурных конфигураций пустотных сердечников

плит с сердечником посредством численного моделирования

с использованием метода конечных элементов.

Различные методы, которые были специально разработаны для анализа ячеистых или пустотных плит

,

вместе с существующими общими методами, которые также можно использовать

для анализа этих элементов [7]:

a) Ортотропный Теория пластин

b) Метод многослойных пластин

c) Метод рамы и ростверка

d) Метод складных пластин

e) Метод дискретных балок

f) Метод конечных элементов (FEM)

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПЛИТ

Метод конечных элементов — это числовая процедура

, которая может применяться для получения решений

разнообразных инженерных задач, в которых любая конструкция может быть заменена

конечным числом элементов, соединенных между собой

в конечном числе узловых точек.

ANSYS (ANalysis SYStem) — это комплексная универсальная компьютерная программа для конечных элементов

, которая содержит более 100 000 строк кода и более 180

различных элементов. Он может выполнять статический,

динамический анализ, анализ теплопередачи, потока жидкости и электромагнетизма

. Его можно использовать во многих областях техники,

, включая конструкции, аэрокосмическую, электронику и ядерные

проблемы [8].

Нелинейный анализ методом конечных элементов был проведен

для анализа сплошных и пустотных плит с

изучением некоторых параметров. Анализ выполнялся с помощью

с использованием компьютерной программы ANSYS release (15.0) с помощью подпрограммы

ANSYS Parametric Design Language

(APDL) для задач структурного анализа.

Типичный анализ ANSYS состоит из четырех основных этапов:

a) Определение свойств используемого материала и

элементов.

б) Настройте модель.

c) Применение нагрузок и граничных условий до

решения.

г) Просмотр результатов.

Детали плит

Все плиты имеют длину (2050 мм), ширину (600 мм)

и толщину (250 мм). Длина пролета составляет

(1750 мм) и опирается на простые опоры на концах.

Фактические размеры с геометрией плиты и детали нагружения

представлены на рисунках 2–4.

Повышение прочности на сдвиг пустотных плит за счет использования полипропиленовых волокон

Пустотные плиты (HCS) — это сборные плиты из предварительно напряженного бетона, широко используемые при строительстве полов в жилых паркингах и промышленных зданиях, благодаря преимуществам, которые они предоставляют: , т.е. , высокое качество контроля, простота монтажа и сокращение времени строительства — среди прочего . Обычно их изготавливают методом экструзии или опалубки с использованием бетона с очень низкой удобоукладываемостью.С текущими модификациями HCS способны преодолевать большие расстояния и иметь низкий собственный вес, следовательно, общее снижение общего веса конструкции. HCS обычно просто поддерживаются на концах. Это делает их концевые зоны очень критическими в отношении силы сдвига. Чтобы быть точным, концевые зоны представляют собой нарушенные области, в основном напряженные при растяжении силами сдвига (в зоне, где полезные эффекты предварительного напряжения не полностью активны) и действиями расщепления. Следовательно, жизненно важно, чтобы эти зоны были тщательно изучены, особенно под нагрузкой сдвига, для разработки новых решений по армированию.К счастью, решение находится в пределах досягаемости, если будет использоваться армированный волокном бетон (FRC), который оказался очень эффективным в повышении прочности на сдвиг железобетонных (RC) конструкций и предварительно напряженных элементов.

В идеале волокна могут использоваться для замены обычного армирования полотна, необходимого в этих элементах как для минимального усиления сдвига, так и для обеспечения равновесия. Обзор существующей литературы показывает, что значительное уменьшение концевого скольжения сухожилий может быть достигнуто с увеличением количества волокон.Тем не менее, очевидно, что недостаточно знаний о сдвиговых свойствах HCS, армированных макросинтетическими волокнами. В свете этого исследователи из Университета Брешии в Италии: доктор Антонио Конфорти, инж. Алан Пьемонти и профессор Джованни А. Плиззари вместе с доктором Франсиско Ортис-Навас из Института науки и технологии бетона Политехнического университета Валенсии в Испании исследовали возможность использования макросинтетических волокон в качестве армирования концевых зон HCS.Их работа была мотивирована многообещающими результатами, представленными в предыдущих исследованиях. Их текущая работа опубликована в исследовательском журнале Engineering Structures .

В их подходе была проведена экспериментальная кампания на пяти полномасштабных HCS (глубина 420 мм, ширина 1200 мм и длина 6000 мм). Были рассмотрены два различных решения по армированию: типичное обычное армирование, обычно применяемое на практике (контрольные образцы, RC) и бетон, армированный полипропиленовым волокном (образцы PFRC).Образцы были испытаны на сдвиг в концевых зонах с учетом двух различных конфигураций нагружения: a / d = 3,5 и a / d = 2,8 в соответствии с EN1168.

Авторы сообщили, что испытанные макросинтетические волокна смогли улучшить прочность на сдвиг пустотных плит примерно на 25%. Исследователи также отметили, что на тесты в соответствии с EN1168 больше влияли действия дуги по сравнению с a / d = 3,5. Кроме того, все образцы показали растрескивание перегородки при сдвиге, начиная с внешних перемычек, так как эти полотна обычно характеризовались наибольшим скольжением сухожилий.

Таким образом, в исследовании оценивалась возможность повышения прочности на сдвиг пустотных плит (HCS) с помощью бетона, армированного полипропиленовым волокном (PFRC). Команда обнаружила, что PFRC увеличил прочность на сдвиг концевых зон пустотных плит в основном за счет улучшения связи между арматурой и бетоном, что привело к уменьшению проскальзывания арматуры. В заявлении к Advances in Engineering , профессор Джованни А. Плиззари, ведущий автор указал, что дальнейшее сравнение экспериментальных результатов и прогнозов четырех международных кодов (Еврокод 2, ACI 318-14, Модельный код 2010 и EN1168) выявили необходимость улучшения фактических составов сдвига.

Усиление предварительно напряженных / сборных пустотных плит перекрытия с армированием из стеклопластика, монтируемым у поверхности

Сборные предварительно напряженные пустотные плиты (HC) — это специальные конструктивные элементы, которые не привлекали большого внимания исследователей. Некоторые конструкции, в которых повреждение из-за проникновения хлоридов проблематично, часто содержат бетонные плиты. Многоэтажные автостоянки, мосты, коммерческие и промышленные здания являются типичными примерами конструкций, подвергающихся воздействию неблагоприятных химических сред.Чтобы избежать высоких капитальных затрат на полную замену, необходима техника усиления, устойчивая к такому суровому климату. Кроме того, этот метод становится особенно привлекательным там, где требуется усиление на изгиб в области отрицательного момента, а внешнее армирование может подвергаться воздействию движения или даже мешать отделке. В этом исследовании изучается поведение предварительно загруженных элементов, усиленных с помощью NSM-FRP. Воспроизведение условий на месте представляет значительный практический интерес, поскольку растрескивание и повреждение покрытия внутренней арматуры влияют на эффекты упрочнения и механизмы разрушения.

Основными целями данной исследовательской программы являются изучение структурного поведения пустотных плит, усиленных с помощью NSM FRP, определение влияния различных параметров на предельную способность армированных пустотных плит перекрытия, определение критериев для прогнозирования режима разрушения. и предельная грузоподъемность, и для сравнения результирующего поведения с теми, которые предсказываются имеющимися руководящими принципами проектирования для обычных конструкций, и с теми, которые предложены другими исследованиями.

Студент Globalink будет помогать (а иногда и брать на себя ведущую роль) в подготовке образцов для испытаний, включая установку инновационных ламинатов FRP и тензодатчиков, подготовку испытательной установки, включая контрольно-измерительные приборы, системы сбора данных и гидравлические приводы, запуск лабораторные испытания и сбор данных, а также анализ и внедрение экспериментальных данных в виде письменного технического отчета в формате

Пустотные предварительно напряженные плиты и преимущества их использования в бетонных каркасах

Предварительно напряженные пустотные плиты могут использоваться для бетонных каркасов, выдерживающих чрезмерные весовые нагрузки, и на больших открытых пространствах.Их использование приводит к незначительной экономии как материалов, так и труда.

Производственные мощности Tensyland ( станков для производства пустотных плит ) включают высокотехнологичное оборудование и станки для производства предварительно напряженных пустотных плит и балок. В основе производства лежит формовка Tensyland, которая дает название всей системе, включающей производство широкого ассортимента предварительно напряженных пустотных плит и балок различных типов и размеров.Пустотные плиты — это современный продукт в бетонной промышленности, который позволяет создавать бетонные каркасы, которые невозможно реализовать с помощью других систем. Молдинг Tensyland позволяет создавать конструкции, способные выдерживать чрезмерные весовые нагрузки и на больших открытых пространствах. Использование предварительно напряженных пустотных плит и балок — это механизм экономии денег, так как все более экономично, включая балки, колонны, материал и, самое главное, затраты на рабочую силу.

В бетонных каркасах используются структурные элементы, обычно горизонтальные, которые могут передавать вес, который они поддерживают, а также свой собственный вес на другие структурные элементы (балки, столбы, стены), пока весь вес не достигнет фундамента, а затем будет выгружен на землю. .Конструкции из предварительно напряженных пустотных плит являются идеальным строительным решением для промышленных зданий, жилых домов и строительных работ. Для уменьшения веса бетонного каркаса предварительно напряженные плиты имеют продольные пустотелые стержни в нижней части, что означает, что они не требуют поперечного армирования.

Предварительно напряженные пустотные плиты , изготовленные на оборудовании Tensyland, имеют высоту от 300 до 500 мм; модели большего размера могут быть изготовлены по запросу.

Преимущества использования предварительно напряженных пустотных плит для бетонных каркасов

— Производство стандартизированных листов, что ведет к повышению качества и оптимизации деталей

— Скорость транспортировки и сборки: предварительно напряженные пустотные плиты транспортируются на завод для непосредственного использования, не требуя фундаментных или фундаментных работ

— Многофункциональное использование для всех типов строительства: зданий, гостиниц, больниц, школ, промышленных складов, трибун, градирен и т. Д.

— Использование не требует поперечного армирования

— Решение экономичное по материальным и трудовым затратам

— Материал отличается повышенной устойчивостью и огнестойкостью

Фибробетон для предварительно напряженных пустотных плит

Пейн, Кевин Эндрю (1998) Бетон, армированный стальной фиброй, для предварительно напряженных пустотных плит. Кандидатская диссертация, Ноттингемский университет.

Аннотация

Сообщается об исследовании предварительно напряженного бетона, содержащего стальную фибру в качестве вторичной арматуры для улучшения характеристик при сдвиге, изгибе и сцеплении.Особое внимание уделяется использованию стальных волокон в предварительно напряженных экструдированных пустотелых плитах, поскольку эти общие сборные элементы имеют внутреннюю сложность при включении традиционного вторичного армирования из-за их уникальной формы и метода изготовления.

Было проведено два отдельных исследования. Первое исследование включало лабораторные исследования связи между фибробетоном (FRC) и напрягаемой прядью, а также поведение при сдвиге предварительно отлитых в лаборатории предварительно напряженных фибробетонов (PFRC) балок.Вторая часть включала в себя заводское производство пустотных плит, армированных волокном, в сотрудничестве с местным производителем. Армированные волокном пустотные плиты были подвергнуты стандартным испытаниям на сдвиг по всей ширине, испытаниям на сдвиг с сосредоточенной нагрузкой и поперечному изгибу. Для всех лабораторных литых элементов были отлиты кубы, цилиндры и призмы для исследования свойств на сжатие, растяжение и изгиб, соответственно. Были исследованы два типа стальной фибры: стальные фибры с крючковатым концом при объемной доле волокна (Vf), равной 0.5%, 1,0% и 1,5%; и аморфные металлические волокна при Vf ‘0,28% и 0,56%.

Пробное производство армированных волокном пустотных плит потребовало исследования влияния стальных волокон на производственный процесс экструзии. Было показано, что армированные волокном пустотные плиты могут быть надлежащим образом уплотнены только при небольшом увеличении количества воды для перемешивания. Было обнаружено, что волокна случайным образом распределяются по поперечному сечению. Однако вращение шнеков повлияло на ориентацию волокон, при этом волокна имели тенденцию выравниваться по вертикали в полотне.

Было показано, что добавление стальной фибры к предварительно напряженному бетону оказывает отрицательное влияние на связь между матрицей и арматурой, что приводит к увеличению длины переноса. Эффект увеличения длины переноса заключался в снижении прочности на сдвиг при растрескивании на 4%. Испытания на сдвиг показали, что включение стальных волокон может увеличить прочность на сдвиг на 45% при Vf = 1,5%. Было показано, что это увеличение прочности на сдвиг, известное как вклад волокон, связано с перекрытием волокон через трещину и повышенным сопротивлением сжатию из-за волокон, задерживающих распространение трещин в зону сжатия.

Разработано полуэмпирическое уравнение прочности на сдвиг элементов PFRC. Он дается в двух формах: одна совместима с существующими уравнениями для предварительно напряженного бетона, приведенными в BS 8110 и Еврокоде 2, а вторая форма совместима с той, которая предлагается для волокон в железобетоне. В уравнении используется эквивалентная прочность на изгиб, которая признана наиболее полезным свойством материала для проектирования FRC. Было обнаружено, что уравнение хорошо коррелирует с прочностью на сдвиг одинарных перемычек, отлитых как в лабораторных, так и в заводских условиях.Однако для пустотных плит полной ширины требуется общий коэффициент снижения прочности, чтобы учесть неравномерное распределение нагрузки и непостоянную ширину стенки. Это согласуется с результатами испытаний плоских пустотных плит, которые можно найти в литературе.

Действия (только сотрудники архива)

Изменить вид
.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *