Усиление железобетонных конструкций

Усиление железобетонных конструкций: колонн, ригеля — основные способы и методы

Усиление железобетонных конструкций – эффективный способ продлить срок эксплуатации определенных элементов и всего здания в общем. Методов усиления разных конструкций, в зависимости от их назначения, особенностей эксплуатации, типа и состояния, задач работ и других условий, существует множество. И очень важно до начала реализации работ верно определить способ усиления, а потом все рассчитать и выполнить.

Увеличение несущей способности конструкций может быть выполнено без изменения напряженного их состояния либо конструктивной схемы (металлическая или железобетонная обойма, наращивание, железобетонная рубашка) либо с изменением напряженного состояния, самой конструктивной схемы (опираемые на сваи металлические балки, преднапряженные распорки, стойки, консоли, подкосы, горизонтальные шпрегельные/комбинированные затяжки).

Как правило, усиление железобетонной конструкции предполагает гораздо меньшие затраты в сравнении с полной заменой элементов новыми. Зачастую невозможность или сложность замены связана с необходимостью реализовывать дорогостоящие и масштабные строительные процессы (усилить фундамент или построить здание заново, к примеру). Немаловажно и то, что конструкции усиливают без остановки производства, эксплуатации помещений и здания либо же с кратковременными остановками.

Усиление чаще всего применяется для железобетонных колонн, фундаментов, плит перекрытий, ригелей. А вот подкрановые балки ЖБ обычно заменяют новыми вместо усиления. То же касается и ЖБ ферм, пришедших в аварийное состояние – их демонтируют и заменяют новыми (из металла часто) либо ремонтируют.

Самыми сложными считаются работы по упрочнению балок, фундаментов, ригелей. Меньше сложностей предполагает усиление железобетонных колонн, плит перекрытия. Независимо от того, какой элемент планируется усилить, любые работы обосновываются проектом.

Для чего требуется усиление конструкций

Любые операции, призванные усилить железобетонные конструкции, выполняются с целью улучшения несущих характеристик, продления срока эксплуатации. Реставрируются разные изделия после длительного износа или при условии потери определенных свойств под воздействиям внешних негативных и иных факторов.

Повышение нагрузки на элемент из-за усиления или замены конструкций, расположенных выше (надстройка сооружений, перестройка помещений).
Модернизация технологического оборудования и изменение технологических процессов в здании, что реконструируется.
Появившиеся приобретенные конструктивные дефекты, которые стали следствием неверной эксплуатации конструкций, разлива или разбрызгивания агрессивных жидкостей.
Эксплуатационный износ (когда несущая способность потеряна из-за воздействия вибрационных/динамических нагрузок, влияние агрессивной воздушной среды и иных факторов).
Случайные повреждения – когда выходят из строя отдельные элементы конструкции в процессе демонтажа, установки или транспортировки технологического оборудования.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Усиление бетонных конструкций может осуществляться с использованием разнообразных методов, предполагать проведение тех или иных мероприятий.

Увеличение поперечного сечения тех или иных компонентов конструкций – реализуется бетонированием слоями с армировочным каркасом, методом торкретирования, инъектирования раствора в опалубки.
Упрочнение несущих деталей за счет установки новых элементов – выполняется благодаря верному распределению давления, уменьшению воздействия на деталь за счет установки дополнительных элементов.
Увеличение технических характеристик ЖБ изделий за счет монтажа внешних каркасов армировочных – устанавливаются различные анкеры, швеллеры, армирование, бетонные пласты, преднапряженные детали, стальные листы и т.д.
Освобождение и точное распределение влияния за счет переноса его на другие детали конструкции – для этого добавляют новые консоли, модифицируют имеющиеся детали, подменяют детали с большой массой элементами с меньшим весом.
Монтаж специальных подошв, свай из бетона, упоров под землей – обычно применяют метод бурения отверстий алмазными сверлами в нужных местах с последующим заполнением их бетонным раствором. Так удается повысить стойкость подземных элементов.

Общие сведения

Любые методы усиления железобетонных конструкций предполагают проведение ответственных и важных строительных операций, для реализации которых нужны определенные навыки проектирования, знания для совершения расчетов и т.д. С целью укрепления и реконструкции элементов могут применяться самые разные способы и действия.

Операции, связанные с усилением ЖБ конструкций, относятся к числу процессов повышенной сложности в сравнении с обычными монтажными работами. Ведь при восстановлении плит или перекрытий, фундаментов или ферм у мастера нет возможности понимать и видеть исходное положение конструкции, отсутствуют точные технические характеристики и т.д. Особенно это важно учитывать, когда речь идет о старых строениях, отсутствии информации касательно положения внутренних элементов, арматуры, реального распределения давления и т.д.

В связи с высоким уровнем рисков такие операции проводятся четко по инструкциям, с соблюдением техники безопасности, большим числом страховочных мероприятий. Учитываются специфические условия монтажа, со стесненным доступом инструментов, ограниченным пространством, невозможностью остановить работы.

Чтобы понизить уровень опасности и увеличить скорость проведения работ, все делают по предварительно составленному графику, с четким определением методик и планированием технологии.

Создание разгружающих конструкций с последовательным изменением статической схемы работы.
Наращивание сечений в формате обойм, набетонок, рубашек. Набетонку делают с 1 стороны, рубашку – с 3, обойму – с 4.

Создание разгружающих конструкций предполагает включение их в совместную работу с упрочняемой конструкцией прямо в ходе установки, производство останавливать не приходится, что во многих случаях является самым важным фактором.

Второй способ предполагает остановку процесса, частичную разгрузку конструкций для последующего загружения, а также включения в работу разного типа наращенных элементов. Метод достаточно трудоемкий, связан с мокрыми процессами бетонирования, предполагает дополнительное время (когда бетон набирает прочность), но зато универсальный.

Усиление железобетонных конструкций посредством ремонта защитного слоя бетона включает такие методы: замена/восстановление защитного слоя (частичная/сплошная), заделка отдельных раковин и выколов. Когда выполняют сплошную замену, увеличивают толщину защитного слоя (минимальное значение составляет 3 сантиметра для рабочей арматуры и 2 сантиметра для нерабочей арматуры и хомутов).

Замену защитного слоя реализуют в случаях, когда свойства монолита снижены, арматура покрыта коррозией, наблюдается отслаивание защитного слоя. Тогда старый слой удаляют полностью, арматуру зачищают от ржавчины, кладут новый защитный слой бетона.

ЖБ рубашки делают при серьезных разрушениях поверхностного бетонного слоя для защиты сооружения от дальнейшей деформации. Чтобы заделать значительные повреждения, применяют ручную штукатурку мастерком: укладывают, потом через час увлажняют водой, аккуратно присыпают сухим цементом, заглаживают кельмой, гладилками из металла/дерева.

Если объемы работ существенные, актуально использование торкретирования, когда бетон наносят под сильным давлением и создают прочный и плотный защитный слой. Когда монолит готовят к бетонированию, единичные трещины шириной больше 1 миллиметра разделывают прямоугольником, зачеканивают бетоном. Где отколы большие и видно арматуру, используют армирующую сетку с квадратами 2.5-10 сантиметров и сечением проволоки 0.5-6 миллиметров, крепя их к основной арматуре.

Чтобы повысить адгезию между новым/старым бетоном, делают прослойку клея К-153 (эпоксидно-тиоколовый). Бетон укладывают до момента, когда клей перестает быть липким.

Самый распространенный метод упрочнения конструкций – это увеличение сечения посредством одностороннего наращивания либо создания всесторонних обойм. Такие способы усиления дают возможность существенно увеличить несущую способность поврежденных/целых элементов.

Если есть местные повреждения в формате одиночных/сконцентрированных на минимальной длине трещин, конструкцию упрочняют так: делают местные четырехсторонние обоймы из железобетона (армированные хомутами, отогнутой/продольной арматурой), металлические обоймы из напрягаемых вертикальных хомутов.

Когда наблюдаются косые/вертикальные трещины, под хомутами монтируют продольные распределительные уголки, которые должны охватывать всю поврежденную часть балки. Все хомуты бетонируются либо покрываются торкретбетоном.

В случае, когда необходимо усилить колонны, обоймы армируют продольными прутьями и хомутами либо спиральной арматурой. Обойму можно бетонировать в опалубке либо покрывать торкретбетоном. Толщина стенок составляет минимум 10 сантиметров при обычном бетонировании и 5 сантиметров при торкретировании. Углы колонны, которая упрочняется, лучше скалывать.

Внизу/вверху колонны на длине, соответствующей самому большому размеру поперечного диаметра колонны, шаг хомутов в 2 раза уменьшают. Если есть местные дефекты, усиливающую обойму делают в границах деформированной зоны с перепуском на длину 50 сантиметров в обе стороны, но не меньше величины поперечного сечения.

Со стороны усиления сколоть защитный слой в местах приварки, очистить продольные прутья арматуры до половины диаметра.
Поверхность бетона промыть пущенной под напором струей воды, если такой возможности нет – сделать насечки зубилом, обработать щеткой, продуть воздухом для удаления пыли, а потом промыть водой.
На влажную поверхность нанести пластичный бетон (раствор в пропорции 1:2, слоем толщиной 1-2 миллиметра).
Забетонировать новым бетоном.

Все открытые прутья арматуры тщательно очищаются металлическими щетками, пескоструйным или иным методом от ржавчины, грязи, окалины. Если повреждения прутьев серьезные, пленку поражения убирают молотком либо зубилом, очищают стальной щеткой, подваривают новую арматуру. До бетонирования прутья красят цементной смесью 1:2 слоем в 2 миллиметра.

Опалубку монтируют таким образом, чтобы была возможность постепенно ее наращивать в соответствии с высотой усиливаемых колонн и балок. Когда создается опалубка, предусматривают нужные отверстия и зазоры в ней, специальные лотки для заливки бетона, уплотнения. Далее за напыленным торкретбетоном или залитым обычным бетоном обеспечивают оптимальный уход.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Мероприятия по улучшению характеристик железобетонных перекрытий осуществляют в случае острой необходимости. Для профилактики или просто так комплекс мер выполнять нельзя.

Изделие износилось и понизились показатели прочности из-за коррозии, ухудшения свойств материалов, по причине внешних химических воздействий.
Изменение планировки здания – когда меняется конструкция несущих элементов, вследствие чего давление на элементы перераспределяется.
Увеличение числа этажей в здании, что повышает давление на фундамент, цоколь, перекрытия, другие элементы, вследствие чего могут появляться деформации.
Движения грунта, которые вызывают деформации фундамента, повышают нагрузку на опоры и стены, несущие элементы конструкции.

Деформация/износ отдельных элементов здания из-за военного, техногенного, стихийного воздействия, аварии и т.д.
Перестройка здания или изменение функций, из-за чего появляются новые способы разрушения (высокие температуры, вибрация и другие воздействия).
Ликвидация просчетов, которые были совершены при составлении проекта или реализации монтажных операций.

Это основные проблемы, решение которых может предполагать усиление перекрытия. Решение про усиление железобетонной конструкции принимается после тщательного обследования, выяснения характеристик компонентов и предельной возможности прочности, действующих нагрузок на каждый элемент.

Как усилить

Для упрочнения отдельных элементов или всей конструкции используют самые разные методы и способы. Одни из них применяются чаще, другие – реже, но все они способны повысить характеристики железобетонных элементов и устранить определенные проблемы.

Штукатурка для реставрации элемента, изоляции арматуры и защиты от коррозии, ликвидации повреждений на поверхности.
Инъектирование в поврежденные зоны для реставрации.
Нанесение раствора бетона под давлением с применением специального оборудования – метод торкретирования. Благодаря высокой скорости подачи и давлению слой бетона становится плотным и прочным.

Укрепление перекрытий, иных элементов за счет создания особых обойм над самой конструкцией: изнаночный каркас, бетонирование заливкой раствора в опалубки, нанесение смеси слоями с вибрацией.
Упрочнение плиты цоколя с применением специальных анкеров, обойм, поясов.
Упрочнение ЖБ элементов карбоновым волокном, кевларом, другими аналогичными веществами.
Установка разгружающих компонентов – это могут быть консоль, распорка.

Усиление железобетонных конструкций позволяет существенно продлевать срок эксплуатации зданий и элементов, ликвидировать небезопасные зоны, устранять последствия аварий, качественно подготовить сооружение к изменению планировки или перестройке и т.д.

Способы усиления железобетонных конструкций

Усиление железобетонных конструкций — это давно уже не просто блажь, а действенный способ увеличить время эксплуатации отдельных элементов и всего жилища в целом. В данной статье будут описаны методы подобного усиления, также рассмотрены все их тонкости и способы реализации главных методов.

Усиление железобетонных колонн стальными обоймами .

Для чего требуется усиление конструкций?

Операции, направленные на усиление железобетонных плит, необходимы для улучшения их несущих характеристик, времени функционирования, а также дают возможность проводить реставрационные работы различных элементов после долгого износа либо утери каких-либо характеристик под влиянием отдельных факторов.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Данные операции подразумевают большой перечень функций и мероприятий, которые необходимы для обеспечения разных эффектов.

Увеличение поперечного сечения разных видов компонентов железобетонных конструкций. Выполняется благодаря технологиям бетонирования слоями с применением каркаса для армирования, выбросу бетонного раствора под большим давлением из специального оборудования, инъектирования бетонной смеси в опалубки.
Укрепление несущих деталей посредством установки новых элементов. Достигается за счет правильного распределения давления и понижения влияния на укрепляемую деталь посредством установки в строение дополнительных элементов.
Освобождение и точное распределение воздействия посредством переноса на другие детали строения. Достигается за счет добавления новых консолей либо модификации старых элементов, а также за счет подмены тяжелых деталей на компоненты с меньшим весом.
Увеличение технических свойств железобетонных изделий посредством установки внешних каркасов для армирования. Выполняется посредством установки армирования, анкеров, швеллеров, бетонных пластов, листов из стали, преднапряженных деталей.
Установка свай из бетона, специальных подошв и упоров под землей. В данной ситуации применяется бурение отверстий при помощи алмазных сверл. Отверстия выполняются в необходимых местах и наполняются бетонной смесью. Таким образом, повышается устойчивость подземных элементов строения.

Вернуться к оглавлению

Общие сведения

Необходимо помнить, что речь идет о важных и ответственных строительных операциях, для которых важно наличие определенных навыков проектирования и обладание довольно высокой квалификацией для верного расчета всего процесса. В перечень данных мероприятий по укреплению железобетонной конструкции могут добавлять некоторые операции. К ним относятся ликвидация неисправностей и брака с помощью инъектирования либо склеивания отдельных элементов. В общем, все, что необходимо для реконструкции целостности строения.

Операции, связанные с усилением железобетонного изделия причисляют к процессам повышенной сложности, поэтому их принято считать более серьезными, нежели простые монтажные работы. Это объясняется тем, что при восстановлении плит либо перекрытий человек не имеет возможности учесть все нюансы работы, ведь исходное положение не совсем ясно и точно. Тем более, процесс напрямую связан со старыми строениями и потребитель не знает положения внутренних элементов, перекрытий, арматурного каркаса, реального распределения давления и многих других необходимых нюансов.

Более того, подобная операция весьма опасна и нуждается в четком следовании инструкциям техники безопасности и большого количества страховочных мероприятий. Необходимо учесть специфические условия монтажа, во время которых функционировать необходимо в ограниченном пространстве, без возможности остановить работу, со стесненным доступом инструментов и многими другими обязательными сложностями. Все это указывает на некоторые ограничения и обязывает особенно тщательно подбирать работников для строительства.

Важно знать, что зачастую многие процессы требуют быстрого выполнения и не допускают отсрочек. Все это также делает работу весьма непростой и обязывает четко и тщательно планировать технологии, методики и график строительства. Беря во внимание все указанные трудности и тонкости, немудрено, что такие процессы регулируются специальными госслужбами и высококвалифицированными специалистами. Созданные проекты требуется согласовывать во многих инстанциях, и что немаловажно, они должны быть максимально правильно оформлены.

Показания к применению работ по усилению перекрытий

Перечень мероприятий по повышению свойств железобетонных перекрытий происходит лишь тогда, когда имеется необходимость для этого. Просто так либо для профилактики такие комплексы мер не выполняют. Далее рассмотрим причины, по которым железобетонная конструкция может нуждаться в усилении:

Износ изделия и ухудшение показателей прочности ввиду износа материалов, под влиянием коррозии, под воздействием внешних химических раздражителей, влияния которых не удается избежать.
Увеличение количества этажей в строении, из-за чего происходит увеличение давления на цоколь, перекрытия и другие составляющие здания, что может стать причиной деформации либо прочих нерекомендуемых изменений.
Изменение планировки сооружения, вплоть до изменения конструкции несущих элементов, что сказывается на перераспределении давления на конструкцию здания.
Движения почвы, которые могут стать причиной деформации фундамента, а также увеличения нагрузки на стены, опоры, несущие элементы сооружения.
Перестройка сооружения либо изменение его функций, что повлечет возникновение новых способов быстрого разрушения, например – вибрация, большое количество точечных нагрузок, воздействие высоких температур.
Деформация либо износ отдельных элементов и составляющих здания в результате аварии, техногенного, стихийного либо военного воздействия.
Ликвидация совершенных просчетов во время составления проекта либо при монтажных операциях по возведению сооружения.

Стоит помнить, что в данном списке указаны лишь главные проблемы, по причине которых возможно принятие постановления о том, что ту или иную железобетонную конструкцию необходимо усилить.

Дабы к железобетонным конструкциям применили некие работы по укреплению, необходимо принятие соответствующего решения. Для вынесения такого постановления может потребоваться обследование, в котором железобетонные плиты исследуют. С помощью данного исследования появляется возможность выяснить все свойства компонентов, которые необходимо усилить, а также узнать предельные возможности крепости и наносимые нагрузки на все элементы.

По результат исследования выполняются расчеты, и создается проект, в котором, прописаны все элементы, которые подлежат усилению. Также там прописывается вся необходимая техническая информация и финансовые траты на данные работы. Расчет укрепления перекрытий, плит и других железобетонных элементов – это серьезная и непростая операция. Обычно данную работу поручают специальным проектным компаниям.

Как усилить?

Чтобы укрепить бетонный дом либо его отдельные элементы, имеется большое количество способов. Однако в данной статье мы рассмотрим лишь некоторые методы работы с конструкциями. В некоторых железобетонных конструкциях используют подобные технологии увеличения характеристик различных элементов в жилищах:

Совершение штукатурных работ по ремонту для реставрации отдельного элемента, а также для изоляции арматурного каркаса от воздействия коррозии и ликвидации разных повреждений на поверхности детали.
Совершение бетонных инъекций в необходимые места для реставрации поверхности элементов.
Нанесение бетонного раствора под давлением сжатого воздуха при помощи специальных приспособлений на плиту либо перекрытие. Подача происходит на большой скорости, что дает возможность раствору приобретать сверхвысокую крепость. Используется как самостоятельный метод укрепления, так и вместе с другими технологиями.
Укрепление перекрытий и других железобетонных частей посредством создания особых обойм над конструкцией, которые применяют изнаночный каркас и бетонирование с помощью заливки раствора в опалубки и послойного нанесения смеси совместно с вибрационным воздействием.
Укрепление плиты цоколя при помощи специальных обойм, анкеров и поясов.
Усиление железобетонных элементов при помощи таких материалов, как карбоновое волокно, кевлар и многие другие аналогичные продукты.
Модификация отдельных элементов конструкции.
Установка разгружающих компонентов – распорки, консоли.

Понятно, что технологии и связанные с ними размеры процедур настолько разные, что детальное объяснение каждого отберет слишком много времени. Но существуют общие правила, которые применимы для каждого из имеющихся методов.

Характеризуются они общими рекомендациями приготовления плоскости и установки арматурного каркаса, и содержит намечание отметок на гранях бетонного изделия, разборку и очищение каркаса от коррозии, сборку внешней арматуры со внутренней. Важно производить очищение и смачивание плоскости посредством водомета. Также в инструкциях могут быть рекомендации по установке стержней внешней арматуры и многих других важных операций.

Заключение

Посредством укрепления железобетонных перекрытий, плит и прочих элементов, можно увеличить время эксплуатации сооружения, ликвидировать небезопасное либо аварийное состояние, приготовить здание к перестройке либо изменению планировки.

Усиление железобетонных конструкций: колонн, ригеля — основные способы и методы

Усиление железобетонных конструкций – это давно уже не просто блажь, а действенный способ увеличить время эксплуатации отдельных элементов и всего жилища в целом. В данной статье будут описаны методы подобного усиления, также рассмотрены все их тонкости и способы реализации главных методов.

Усиление железобетонных колонн стальными обоймами .

Усиление несущих конструкций

Прочность, надежность и устойчивость любых элементов решается за счет несущих элементов, подразделяющихся на вертикальные и горизонтальные. Под действием определенных условий: эксплуатация, окружающей среды все конструкции через определенное время начинают разрушаться. Усиление конструкций здания применяется также в случаях реконструкции или технического перевооружения определенного помещения.

Выполнение работ по улучшению несущих элементов может оказаться обязательным не только старым зданиям, но и новым построениям. Потребность в улучшение новых зданий может возникать чаще всего вследствие допущения ошибок в процессе выполнения строительно–монтажных работ. Старым зданиям усиление становится необходимо при чрезмерном возрастании нагрузки на несущие элементы по причине увеличенной скорости старения отдельных элементов либо при изменении стабильности грунта под ними.

Особенности использования полимерных пропиток для укрепления бетона

Полиуретановые составы для железнения пользуются наибольшим спросом среди потребителей, потому как считаются эффективным способом увеличения прочности бетонных поверхностей. Несложно выполнить обработку своими руками и при этом получить отличный результат. Коллоидные смеси характеризуются наличием в составе жидкого стекла и полиуретана.

Важная информация! Укрепление жидким стеклом имеет большое количество преимуществ, где главными можно считать быстрое высыхание поверхности и гладкость. К негативным моментам относится тот факт, что при проведении влажной уборки клей с поверхности понемногу вымывается, из-за чего и снижается прочность.

Коллоидные вещества для укрепления бетона имеют в составе полиуретан и жидкое стекло

В целом полимер считается пропиткой глубокого проникновения для укрепления бетона, потому как внедряется на 5 мм в глубину пор. Особенности состава позволяют растворам на основе полиуретана использоваться даже при экстремальных условиях окружающей среды, например, при постоянно низких температурах.

Для получения защитного слоя жидкость для укрепления бетона наносится при помощи распылителя. Спустя 1-2 часа после нанесения бетон затирается с применением щетки. Помимо того, что раствор можно использовать при строительстве и выполнении ремонта, он также подойдет для восстановительных работ, когда происходит укрепление стен старого здания, чтобы предупредить его разрушение.

Как и в предыдущих случаях, перед проведением железнения следует тщательно очистить поверхности от пыли и других загрязнений, а затем выполнить обработку грунтовкой. Лучше повторить процесс нанесения грунта 2-3 раза. При этом материал должен отличаться способностью проникать глубоко внутрь бетона.

Для повышения эффективности работы перед покупкой нужно уточнить допустимый температурный диапазон использования, а также другие правила нанесения. К приобретению доступны также средства, предназначенные для сухого железнения, применяемые по принципу сухих цементных составов. Но ввиду низкой эффективности они не получили широкого распространения.

Полимерные пропитки способны надежно укрепить бетон за счет способности глубокого проникновения

Усиление конструкций из дерева

Выбор метода улучшения элементов из дерева происходит в зависимости от вида имеющегося повреждения. Для всех повреждений основное первоначальное действие – разгрузка конструкции.

Работы по улучшению несущих конструкций требуют наиболее высокой квалификации рабочих, а также более тщательного контроля качества производимых работ по сравнению с обычными строительно–монтажными работами.

Определенный способ выбирается после проведения экспертизы объекта и составления проекта. Проект должен составляться специализированной организацией.

Усиление конструкций углеволокном

Современные способы усиления конструкций предполагают использование углеволокна. Основными его преимуществами стали:

быстрый монтаж;
практичность;
простота в установке;
возможность усиления в труднодоступных местах конструкции;
универсальность в применении к различным строительным материалам.

Углеволокно может быть представлено в виде холста, ленты или ламината. Крепление к конструкции происходит посредством монтажного клея, а значит трудоемкость процесса значительно снижается. Углеродные пластины идеально адаптируются к любому другому материалу и приспосабливаются к воздействию внешних факторов. К тому же внешний вид углеволокна не портит эстетических данных сооружения.

В зависимости от типа конструкции, усиление углепластиком делится на 4 основных метода:

Усиление железобетонной конструкции. Здесь применимы 2 способа. Первый предполагает применение «бандажа» из углеволокна, который создает эффект обоймы. Во втором случае холст используется в качестве дополнительной арматуры вдоль ослабленной зоны.
Металлические конструкции подвергаются очистке перед усилением. Здесь важно монтировать углеволокно симметрично центру тяжести поперечного сечения арматуры. Это даст наиболее эффективный результат усиления.
Усиление углеволокном идеально подходит в каменных конструкциях. Традиционный метод предполагает сверление, чеканку и прочее механическое воздействие на конструкцию. Углеродные пластины не портят внешний вид сооружения, что очень важно в некоторых отдельных случаях.
Деревянные конструкции наиболее восприимчивы к внешнему воздействию. С помощью углеволокна можно легко и незаметно усилить сооружение и добавить несколько десятков лет к его амортизационному сроку.

Как усилить?

Чтобы укрепить строение или его отдельные элементы, есть большое количество способов. Однако в данной статье мы рассмотрим лишь некоторые методы работы с конструкциями. В некоторых железобетонных конструкциях используют подобные технологии для увеличения несущих характеристик различных элементов строения:

• Осуществление штукатурных работ по ремонту и реставрации отдельного элемента, а также для изоляции арматурного каркаса от воздействия коррозии и ликвидации различных повреждений на поверхности детали.

• Бетонные инъекции в необходимые места для реставрации поверхности элементов.

• Торкретирование. Нанесение бетонного раствора под давлением сжатого воздуха с помощью торкрет установок. Подача происходит на большой скорости, что дает возможность приобретать раствору сверхвысокую прочность. Используется как самостоятельный метод укрепления, так и вместе с другими технологиями.

• Укрепление цоколя с помощью специальных обойм, тяг и поясов.

• Усиление железобетонных элементов при помощи таких материалов, как карбоновое волокно, кевлар и многие другие аналогичные продукты.

• Модификация отдельных элементов конструкции.

• Установка разгружающих компонентов-распорки, консоли.

Понятно, что технологии и связанные с ними процессы настолько разные, что детальное объяснение каждого потребует слишком много времени. Но существуют общие правила, которые применяются для каждого из имеющихся методов. Они характеризуются общими рекомендациями подготовки поверхности и установки арматурного каркаса и содержит нанесение отметок на гранях бетонного изделия, разборка и очистка каркаса от коррозии, вязка внешней арматуры с внутренней. Важно провести очистку и смачивание поверхности с помощью водомета. Также в инструкциях могут быть рекомендации по установке стержней внешней арматуры.

Усиление сооружений металлоконструкциями

При проведении усиления зданий и сооружений зачастую используют металлоконструкции. Наибольший эффект дает демонтаж старых металлических конструкций с заменой на новые. Если по каким–либо объективным причинам это нецелесообразно или невозможно, применятся установка дополнительных металлических конструкций. В основном данный метод применим для усиления ферм мостов, кранов, строительных ферм, фундаментов, балок, ригелей.

Необходимость в использовании металлоконструкций возникает при изменении эксплуатации объекта, его перепланировке. Может потребоваться проведение усиления этим способом при выявлении ошибок проектирования, строительства, проведении сварочных работ, деформации или износа конструктивных элементов сооружения вследствие агрессивных условий или ударных нагрузок.

Особенности мероприятий по укреплению железобетонных конструкций

Выбор оптимальных способов и решений по усилению железобетонных конструкций, производится в соответствии с проектной документацией, разработанной на основании многочисленных исходных данных, таких как:

Результаты обследования и проведенной экспертизы объекта (выявляются участки с наличием дефектов и потерей прочности);
Проектная документация существующего объекта;
Сведения о сроке эксплуатации объекта;
Данные об инженерно- и гидрогеологических характеристиках участка, в соответствии с которыми выполнялось первичное проектирование;
Информация о различии фактических и проектных данных исполнения конструктивных узлов, с приведением всех отступлений от проекта;
Данные о технологических нагрузках во время эксплуатации;
Сведения о положении железобетонных конструкций, полученные в процессе геодезической съемки;
Фактические параметры бетона и стали всех конструктивных узлов;
Данные об аварийных режимах конструкций за период до начала проектирования мероприятий по усилению;
Данные об имеющихся деформациях и вызвавших их причинах;
Данные о ранее усиленных конструктивных элементах;
Инженерно- и гидрогеологические характеристики на момент проведения усиления;
Прогноз возможного подтопления;
Сведения о новых возможных нагрузках, эксплуатационном режиме и ожиданий агрессивности среды;
Данные о дефектах железобетонных конструкций, которые влияют на несущие характеристики.

ИСЖ и другие популярные способы потерять деньги в…
Масштабирование бизнеса — что это такое, способы и…
Акции нефтегазовых компаний России и другие способы…
Как положить деньги на карту Сбербанка без комиссии,…
Как стать богатым, миллионером и достичь финансовой…
Как быстро сдать квартиру — Работающие способы

Автор поста: Богдан Остапченко Специалист по поставкам строительной и складской техники. Снабженец. Консультант по оборудованию для бизнеса.

Усиление сооружений металлоконструкциями имеет ряд преимуществ:

Материал, благодаря однородной структуре, обладает одинаковыми свойствами по всем направлениям, что делает его надежным и прочным.
Металлоконструкции непроницаемы для газа и жидкостей.
Металлические конструкции изготавливаются при минимальном ручном труде, а значит обладают наиболее точными размерами и характеристиками.
Реконструкция и ремонт подобных конструкций проводится при помощи простого проведения сварочных работ.

Металлические конструкции для усиления сооружений включают в себя стяжки из арматурных стрежней или полос металла, пластины П-образной формы, металлические вставки, «обоймы», «рубашки», стержни и заклепки.

При проведении усиления сооружений металлоконструкциями основным методом является приварка усиливающих элементов, а также изменение схемы конструкции из металла. При этом могут устанавливаться дополнительные ребра и связи. Это увеличивает жесткость конструкции. Также проводится ввод шпренгельных элементов, установка подкосов, которые уменьшают пролеты среди элементов сооружения. При этом проведение работ по усилению металлоконструкциями невозможно без предварительного разработанного и утвержденного проекта.

Способы усиления сооружений при помощи металлоконструкций различны в зависимости от типа реконструируемых объектов.

При усилении кладки здания кирпичом ее заключают в металлическую обойму. Таким образом, кладка начинает работать в условиях всестороннего сжатия.
Для реконструкции каркаса несущих конструкций здания производится снижение уровня нагрузки на стены. Происходит это путем наращивания металлического каркаса. Иногда целесообразно пристроить новую кладку вдоль старой стены при помощи анкерных болтов.
Усиление фундамента проводится путем наращивания дополнительных металлоконструкций для снижения нагрузки на него, заключение его в металлическую обойму для усиления кладки и работы в условиях всестороннего сжатия.

Полная реконструкция зданий и сооружений включает в себя усиление всех его элементов, включая кровлю. В данном случае проводятся общестроительные работы и разработка усиления несущих стен. При этом используется частичная перепланировка помещений, изменение их габаритов и технических характеристик.

Важно при проведении работ по усилению металлоконструкциями позаботится об огнеупорных покрытиях. Металл не относится к горючим материалам, однако, при высоких температурах его эксплуатационные характеристики значительно изменяются, вплоть до полной потери эксплуатационных возможностей.

К способам защиты металлоконструкций от повреждения огнем относятся:

Защита конструкция при помощи огнеупорных покрытий и штукатурок.
Обкладка огнезащитными материалами (плиты, маты).
Покрытие огнеупорными красками.

План огнеупорной защиты разрабатывается на этапе проектирования работ по усилению сооружения. Здесь важно учитывать, что применение огнеупорных материалов увеличивает сечение металла. При этом металлические конструкции вначале проходят обработку, их грунтуют. После чего на металл наносятся огнеупорные покрытия. Защита от критических температур позволяет повысить устойчивость конструкции к повреждению огнем, предотвратить деформацию металлической конструкции и препятствовать возникновению пожара.

Искусственно созданные инженерные конструкции из армированного бетона не вечны. Структурные изменения материала ведут к потере прочности. Снести разрушающееся здание, или провести его реконструкцию, определяют, основываясь на экономической целесообразности.

Нормативные документы
Причины усиления железобетонных конструкций
Методы усиления бетонных и железобетонных конструкций
Восстановление несущей способности конструкции
Увеличение несущей способности конструкции
Устранение факторов повреждения конструкции
Усиление железобетонных конструкций углеволокном
Заключение

Ремонт и усиление железобетонных конструкций продлит срок эксплуатации объекта. Решение принимается после обследования состояния несущих конструкций специалистами.

Нормативные документы

Независимо от причины, требующей восстановления или усиления отдельных строительных узлов или всего здания, работы ведутся по существующим стандартам, в определенной последовательности. Определяющими документами для методов усиления с использованием дополнительного армирования, бетонирования конструкций являются:

СНиП 52-01-2003 с изменениями 1,2,3 внесенными в 2015 году.
Свод правил СП 164. 1325800.2014 устанавливает требования к проектированию для усиления бетонных конструкций углеволокном и другими композитными материалами.
Руководящий документ РД-22-01-97. В нем говорится: «к обследованию привлекают экспертов из специализированной организации, с лицензиями от Госгортехнадзора и Госстроя России». Ст.1 п 1.3. Здесь предписаны правила по организации безопасной работы при обследовании зданий и сооружений.

Документальная база построена на основании требований ГОСТ и ссылается на них.

Работы по обследованию конструкций ведутся после выполнения мер безопасности владельцем объекта, и оформляются наряд-допуском. По результатам экспертизы специалисты выдают рекомендации по усилению железобетонных конструкций.

Материалы обследований передаются в проектную организацию. При составление Технического задания на проектирование устанавливают цели и задачи реконструкции. Проект реконструкции включает:

Способы и методы решения задачи.
Подбор материалов, схему и технологию укрепления или усиления конструкции.
Расчет конструкций на функциональность после восстановления.
Материально – техническое обоснование.

В основу проекта ложатся подробные расчеты на основании методических указаний и допусков , которые должны соответствовать СНиП и ГОСТ.

Причины усиления железобетонных конструкций

Обследование состояния ж/б конструкций необходимо, если требуется модернизация, реконструкция или ремонт здания по следующим причинам:

Видимые факторы старения – оголилась и проржавела арматура, осыпается бетонная крошка или появились глубокие трещины в массиве, видны и проржавели закладные.
Подготовка к капремонту, с усилением железобетонных конструкций серий панельных домов прошлого века.
Перепланировка здания с переносом несущих стен или дополнительные надстройки – реконструкция.
Смена оборудования, технологического процесса, изменение системы нагрузок.
Подвижка грунта, изменение равновесного состояния нагрузок вследствие стихийных бедствий.
Устранение ошибок прежнего проектирования и строительства объекта.

Проектировщики выбирают методы усиления железобетонных конструкций для объекта индивидуально, исходя из принципов надежности и экономичности реконструкции или ремонта.

Методы усиления бетонных и железобетонных конструкций

Исходя из результатов обследования и обсудив задачу с заказчиком при разработке технического задания, определяют один из способов усиления бетонных конструкций.

Восстановление несущей способности конструкции

Привести конструкции в порядок, значит предотвратить дальнейшее разрушение и восстановить прочность дефектного места. Необходимо убрать крошки и бетонную пыль в железобетонной конструкции для усиления растянутой зоны любым доступным способом.

Арматуру следует очистить от ржавчины с помощью пескоструйного аппарата. Полностью оголенные стержни очистить от бетонной крошки, оставив зазор около 1 см. Если коррозия сильно повредила металл, установить дополнительные стержни на расстоянии 1-2 см, чтобы зазор можно было снова забетонировать.

Если на участке бетон крошится, необходимо провести усиление железобетонных конструкций путем разрушения, удаления крошки, и нанесение новой стяжки с мелким наполнителем.

Железобетонная рубашка создается из специального состава – ремонтной смеси. Она защитит арматуру, и технические свойства балки или опоры не изменятся.

Увеличение несущей способности конструкции

Самый простой способ увеличить несущую способность – установить дополнительные опоры. Стальная или бетонная балка устанавливается на отдельном фундаменте, подводится под усиливаемый узел и расклинивается в вертикальном положении.

Распорки, или подкосные портальные балки увеличивают несущую способность, но упираются в основные несущие конструкции, и их необходимо усилить. Подвесные опоры также опираются на основной каркас.

Нагрузку на другие элементы передают на независимые опорные элементы, расположенные под основными. Разгружают балки горизонтального перекрытия, подведенным снизу металлическим швеллером или двутавром, конец которого закреплен на независимой опоре.

Устранение факторов повреждения конструкции

Если в ходе обследования обнаружились трещины и пустоты, не нарушающие прочность сооружения, но открывающие доступ к арматуре, необходимо восстановить герметичность.

Для этого продольные щели разделывают на конус, вглубь подают под давлением ремонтный раствор, заполняя раковины, пустоты. Зачастую используются полимерные составы на основе эпоксидной смолы.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном

Восстанавливая и усиливая конструкции из бетона, без сцепления нового бетона со старым получить монолит невозможно. Чтобы создать адгезию, необходима химическая обработка места стыка, склейка.

Есть группа материалов, в которых связующими служат полимер и цемент. Такие растворы называют полимерцементами. Нагнетание этих составов в пробуренные шпуры, заполнением ими армированной опалубки приводят к значительному усилению ж/б изделия изнутри. Если поверхность из бетона пропитать жидким полимером, получится бетонополимер.

К композитам, создающим внешнее усиление, относят уникальное амидное волокно кевлар, карбоновое волокно или углепластик. Их используют в ответственных узлах строительных конструкций.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном – самый технологичный способ внешнего армирования. Углепластик сочетает углеродные волокна, работающие на растяжение.

Поэтому он эффективен в виде полотна с эпоксидными связующими. В виде добавок к углеволокну, повышающих его жесткость применяют нити каучука серого или келавра желтого света.

Расчет усиления железобетонных конструкций композитами подтверждает их эффективность. Необходимо учитывать, эти материалы разлагаются на свету. Поэтому обязательна обмуровка.

Заключение

С годами железобетонные конструкции теряют эксплуатационные характеристики и становятся опасными. Ремонт несущего каркаса, модернизация, реконструкция помещения – мероприятия, подчиняющиеся требованиям нормативной документации.

Выполняя пошаговую инструкцию подготовки и проведения ремонтно-восстановительных работ с усилением конструкций, можно продлить срок службы объекта. Работы по реконструкции сложные и требует от строителей подготовки и навыка.

Как усилить железобетонные конструкции: описание,фото

Усиление железобетонных конструкций выполняется на основании результатов технического обследования, ремонтопригодности и конкретных возможностей восстановления конструкций для обеспечения их нормальной работы в составе здания.

Общие правила производства работ по усилению железобетонных конструкций

1. Производство работ следует вести с соблюдением правил техники безопасности на указанных местах согласно схемам усиления технических решений.

2. При усилении поврежденных конструкций рекомендуется использовать перфораторы мощностью не более 0,8 кВт и не допускать динамических воздействий на конструкции здания.

3. Катет сварного шва K_f металлических элементов усиления принимают по наименьшей толщине свариваемых элементов. Максимальная длина сварного шва L = 85K_f.

4. Все металлические элементы усиления после установки в проектное положение покрывают защитным составом (грунтовка ГФ-021) согласно технологии нанесения, сварные швы тщательно зачищают и загрунтовывают за 2 раза.

Усиление фундаментных конструкций распределительными поясами

Основные причины усиления фундаментов поясами:

— неравномерная осадка основания;

— морозное пучение грунтов и материала фундамента (незагруженные фундаменты в случае длительного перерыва в строительстве).

Основные способы усиления фундамента поясами:

— устройство металлического распределительного пояса;

— устройство железобетонного распределительного пояса.

Распределительные пояса устраивают по верху фундамента (см. рис.6.10). Пояс перераспределяет возникающие усилия в существующих конструкциях и способствует снижению напряжения на локальных участках.

Последовательность устройства железобетонных распределительных поясов (рис. 6.10)

1. Очищают поверхность фундаментов и стен (1), (2), смачивают водой материал фундамента за двое суток до бетонирования.

2. Определяют последовательность выполнения работ. Рекомендуется производить работы симметрично с двух сторон фундамента по захваткам длиной до 2 м.

3. Устраивают штрабы для устройства поясов.

4. Просверливают отверстия с шагом 0,5-0,6 м для пропуска соединительных стержней (5) (арматура класса АIII диаметром 10-12 мм). Устанавливают арматурные стержни.

5. Устанавливают арматурные каркасы пояса из арматуры класса АIII диаметром 10-12 мм, сваривают с соединительной арматурой. Фиксаторами обеспечивают защитный слой арматуры.

6. Устанавливают опалубку для бетонирования пояса (6) высотой 5-10 см.

7. Укладывают бетон класса не менее В15 с вибри-рованием.

8. После набора передаточной прочности бетоном снимают опалубку.

Рис. 6.10. Схема устройства распределительных поясов ленточных фундаментов после перерыва в строительстве:

а — стального; б – железобетонного;

1 — стена; 2 — фундамент; 3 — швеллер; 4 — стальной болт; 5 -соединительный стержень; 6 — железобетонный пояс

Увеличение площади опирания железобетонных элементов

При возведении зданий нередко закладываются дефекты — нарушения выполнения стыков и узлов железобетонных элементов. Плиты покрытия могут быть сдвинуты относительно ригеля, ригель может быть смещен относительно консолей колонны и т.д. Горизонтальные сдвижки приводят к дефекту опирания: площадь опирания значительно уменьшается, что может провоцировать обрушение конструкций каркаса. Требуется исправление узлов опирания путем устройства подпорных стоек или увеличения площади опирания.

Основные причины уменьшения площади опирания элементов:

— неравномерные деформации грунтов основания;

— динамическое воздействие на конструкции каркаса здания.

Область применения способа:

— при незавершенном строительстве;

— при перерыве в строительстве;

— при дефектах монтажа элементов здания.

Основные способы увеличения площади опирания:

— устройство металлического опорного столика;

— подвеска опорных столиков с помощью тяжей.

В результате исправления опирания железобетонных элементов восстанавливается жесткость сопряжения конструкций каркаса, горизонтальных дисков перекрытия и покрытия.

До производства работ по увеличению площади опирания железобетонных элементов разрабатывают технические решения по конструированию схемы исправления с расчетами с учетом выявленных дефектов и разрабатывают технологию производства работ (технологическую карту).

Ниже приведены схемы усиления узлов опирания ребристых плит на ригель (см. рис. 6.11) и дана последовательность работ по исправлению узлов.

Последовательность исправления узлов опирания плит покрытия (рис. 6.11)

1. Подвести подпорные стойки безопасности под плиты покрытия (металлические стойки или брус на подкладках).

2. Очистить металлическими щетками закладные детали (3) плит покрытия (1) и ригелей (2).

Рис. 6.11. Схема исправления узлов опирания ребристых плит перекрытия на ригель:

а — приваркой опорных столиков; б — подвеской опорных столиков с помощью тяжей;

1 — ребристая плита перекрытия; 2 — железобетонный ригель; 3 — закладная деталь ригеля; 4 — опорный столик из уголков; 5 — ребро жесткости; 6 — уголок; 7 — опорный лист; 8 — пластина; 9 — тяж; 10 — уголок и шайба

Рис. 6.12. Схема исправления узла сопряжения ригеля с колонной:

а — в каркасах серии 1.420-12; б — в каркасах серии 1.020-1;

1 — ребристая плита перекрытия; 2 — железобетонный ригель; 3 — колонна; 4 — стяжной болт; 5 — охватывающий хомут из уголков; 6 — упорный уголок; 7 — дополнительный опорный лист; 8 — ребра жесткости

3. Установить опорный столик из уголков (4) и (6) с ребрами жесткости (5) согласно схеме усиления.

4. При исправлении с помощью тяжей – установить тяжи (9) в просверленные отверстия в теле плиты. Для предотвращения разрушения материала плиты установить металлическую пластину под ее ребра (7) и на верхнюю грань ригеля (8).

5. Все элементы усиления огрунтовать и окрасить масляной краской.

Для усиления узла опирания ригеля на консоли колонны обычно используется дополнительный опорный столик, подвешенный к хомуту, охватывающего колонну (см. рис. 6.12).

Усиление железобетонных конструкций наращиванием

Усиление железобетонных конструкций наращиванием производится при большом физическом износе конструктивных элементов.

Основные причины усиления железобетонных конструкций:

— снижение прочности бетона;

— коррозия арматуры, закладных деталей и стальных связей, соединяющих элементы между собой.

— увеличение нагрузки на конструкции.

Область применения способа:

— при незавершенном строительстве;

— при перерыве в строительстве;

— при дефектах материала и соединительных деталей железобетонных элементов каркаса.

Основные способы усиления железобетонных конструкций:

— наращивание бетонного слоя (см. рис.6.13);

— усиление с помощью нагелей, стяжных болтов, стержней (см. рис. 6.14);

— усиление прокатными элементами (см. рис. 6.15);

— подведение разгружающих элементов, шпренгелей (см. рис. 6.16, 6.17);

— усиление арматурными стержнями (затяжками). Применяется для усиления элементов ферм (см. рис. 6.18);

— усиление железобетонной обоймой.

В результате усиления восстанавливается прочность железобетонных конструкций.

Последовательность производства работ по усилению стеновых панелей наращиванием (см. рис.6.13) [47]

1. Очищают поверхность стен (2), смачивают водой материал панелей за двое суток до бетонирования.

2. Определяют последовательность выполнения работ. Работы производить с одной или двух сторон стеновых панелей согласно схеме усиления.

3. Просверливают отверстия с шагом 0,5-0,6 м для установки «глухих» или «сквозных» анкеров (3), (4) (арматура класса АIII диаметром 10-12 мм). Устанавливают анкера.

4. Устанавливают арматурную сетку (5) из арматуры класса АIII диаметром 6-10 мм, сваривают с анкерами.

5. Устанавливают опалубку для бетонирования поверхности стен (6) или производят торкретирование поверхности.

Рис. 6.13. Схема усиления стеновых панелей наращиванием:

а — наружной с одной стороны;

б — внутренней с двух сторон;

1 — пустотная плита перекрытия; 2 — стеновая панель; 3 — «глухой» анкер; 4 — «сквозной» анкер; 5 — арматурная сетка; 6 — наращивание бетоном

Усиление стеновых панелей с помощью стержней производится подобным образом.

При усилении нагелями, стяжными болтами в стеновых панелях устраиваются штрабы с шагом 0,3-0,5 м по высоте (см. рис.6.14).

После установки усиливающих элементов (2), (4), (5), (6) штрабы заполняются легким бетоном или поризованным раствором. Поверхность оштукатуривается или устраивается новый отделочный слой.

Усиление панелей перекрытия производится при большом физическом износе и недостаточной несущей способности плит, нарушении целостности горизонтального диска перекрытия.

Рис. 6.14. Схема скрепления расслоившихся наружных стеновых панелей:

а — нагелями; б — стяжными болтами; в – стержнями;

1 — стеновая панель; 2 — нагель; 3 — легкий бетон или поризованный раствор; 4 — стяжной болт; 5 — шайба; 6 — гайка; 7 — стержни; 8 — шайба-фиксатор из проволоки; 9 — сварная или тканая сетка; 10 — обвязка из проволоки; 11 — отделочный слой

Последовательность усиления плит перекрытия (рис. 6.15)

1. Произвести разметку усиления плит перекрытия (1).

2. Демонтировать участки плит над пустотами для пропуска двутавров.

3. Установить двутавры (2) в пробитые пустоты.

4. Уложить арматурную сетку (3) по верху плит перекрытия, приварить сетку к двутаврам.

5. Уложить слой мелкозернистого бетона (4) с уплотнением виброрейкой.

Рис. 6.15. Усиление железобетонных пустотных плит перекрытия:

1 — плита перекрытия; 2 — двутавр № 16 через две пустоты; 3 — сетка из арматуры АI диаметром 8 мм с шагом 150х150 мм; 4 — мелкозернистый бетон класса В20

Усиление ребристых плит покрытия может производиться подведением разгружающих элементов (см. рис. 6.16).

Производство работ в этом случае начинают с расшивки швов между плитами и пробивки отверстий для пропуска стяжных болтов при малой ширине шва. Затем устанавливают элементы усиления (3-7), производят окраску защитным составом.

Усиление балок перекрытия производится при большом физическом износе и недостаточной несущей способности балок.

Последовательность усиления балок перекрытия (рис. 6.17)

1. Произвести разметку усиления балки перекрытия (1).

2. Установить элементы усиления (3-8) в проектное положение, все соединения — сварные.

3. Включить в работу шпильки (3) затяжкой гаек (4) до проектного значения.

4. Окрасить элементы усиления защитным составом.

Рис. 6.16. Усиление железобетонных ребристых плит подведением разгружающих элементов:

1 — ребристая плита; 2 — железобетонные балки; 3 — металлические уголки, устанавливаемые в расчищенные швы между плитами (выполняются неразрезными); 4 — прокатный швеллер, установленный на цементно-песчаном растворе; 5 — металлические пластины, приваренные к швеллеру; 6 — стяжные болты, установленные в швах между плитами (при малой ширине шва сверлят отверстия); 7 — планки-шайбы, приваренные к уголкам; 8 — швы, заполненные цементно-песчаным раствором после включения разгружающих балок в работу

Рис. 6.17. Усиление железобетонной балки прямым шпренгелем:

1 — балка перекрытия; 2 — колонны каркаса здания; 3 — шпилька из стержневой арматуры с резьбой; 4 — гайка; 5 — арматурный стержень класса А I; 6 — деталь из уголка и металлических пластин для натяжения шпильки; 7 — деталь для крепления арматурного стержня (5) у торца балки; 8 — металлическая пластина для крепления детали (7)

Рис. 6.18. Усиление железобетонной стропильной фермы установкой затяжек:

1 — усиливаемая ферма; 2 — затяжка из предварительно напряженной арматуры диаметром 25-40 мм класса А III; 3 — торцевой опорный лист; 4 — распорка (металлическая пластина); 5 — стяжной хомут из арматурной стали; 6 — затяжки из арматурной стали; 7 — муфты натяжения; 8 — охватывающий хомут из листового металла и соединительных планок

Усиление ферм производится при большом физическом износе и появлении признаков потери устойчивости элементов ферм в виде трещин, лещадок (см. рис. 6.18).

Технология усиления ферм затяжками

1. Произвести разметку усиления элементов фермы (1).

2. Установить элементы усиления (2-8) в проектное положение.

3. Произвести натяжение затяжки из арматурной стали (6) на опорном листе (3) с помощью динамометрического ключа.

4. Стяжными хомутами (5) увеличить натяжение до проектного значения.

5. При усилении раскосов приварить арматурные стержни к охватывающим хомутам из листового металла и соединительных планок и ввести в работу стяжными муфтами (7).

6. Окрасить элементы усиления защитным составом.

Наиболее распространенный способ усиления железобетонных конструкций заключается в устройстве металлической или железобетонной обоймы (рубашки).

Металлическую обойму применяют при незначительном физическом износе и недостаточной несущей способности, как правило, для изгибаемых железобетонных элементов (балки, фермы и т.д.).

Преимущество металлической обоймы заключается в небольшом увеличении веса усиливаемой конструкции, возможности восприятия усиливаемым элементом больших изгибающих усилий.

Основной недостаток – это высокая стоимость материалов и большие затраты труда.

Железобетонная обойма (рубашка) защищает арматуру и увеличивает площадь сечения усиливаемого элемента. Применяется при значительных разрушениях материала железобетонной конструкции, коррозии арматуры. Железобетонная обойма используется для сжатых элементов, воспринимающих небольшие изгибающие усилия, в агрессивных средах (повышенная влажность, высокая температура и т.д.) (см. п. 6.1.6).

Преимущество железобетонной обоймы заключается в возможности эксплуатации усиливаемой конструкции в агрессивных средах за счет введения в состав бетона обоймы различных добавок.

Главный недостаток – значительное увеличение веса усиливаемого элемента.

До производства работ по усилению колонны железобетонной обоймой производят расчет по определению несущей способности железобетонной колонны. Разрабатывают проект усиления колонны, схему армирования обоймы, назначают класс бетона, арматуры. Разрабатывают технологию устройства обоймы.

Технология устройства железобетонной обоймы

1. Очищают поверхность колонны, смачивают водой материал колонны за двое суток до бетонирования.

2. Производят разметку усиления колонны.

3. Устанавливают арматурные каркасы, обеспечивают вертикальность фиксаторами, сопряжение арматуры с выпусками арматуры фундамента (если необходимо).

4. Устанавливают опалубку, проверяют вертикальность установки.

5. Укладывают бетон с послойным уплотнением, толщина слоя не более 0,5 м.

Как укрепить и утеплить парапет балкона?

Парапет – это ограждение по периметру балкона или лоджии, которое в первую очередь обеспечивает безопасность человека на открытом пространстве, а также выполняет архитектурную и декоративную функцию. Если парапет пришёл в негодность, его как минимум необходимо укрепить. Также ограждающая конструкция нуждается в укреплении и усилении, если планируется проводить остекление балкона – старый парапет может не выдержать повышенной нагрузки.

Основные требования
Замена старого ограждения
Укрепление парапета пеноблоками
Усиление парапета металлоконструкцией
Утепление парапета
Обшивка парапета сайдингом снаружи
Внутренняя отделка парапета

Основные требования

Перед тем, как приступить к укреплению ограждения и последующему остеклению балкона, необходимо оценить состояние плиты. Для этого потребуется заключение комиссии ЖЭКа, так как балконное основание – часть общедомовой конструкции. Самостоятельно принимать решения о допустимой на неё нагрузке нельзя.

Высота балконного парапета регламентируется ГОСТ 25772-83 и составляет:

в жилых зданиях до 30 м (10 этажей) – 1 м;
выше 30 м – не менее 1,1 м.

Также необходимо учитывать и выполнять следующие общие требования к парапету под остекление:

высота нового (внутреннего) слоя ограждения должна быть выше старого (наружного) на 10-15 см – это позволит беспроблемно установить водоотлив под наклоном;
удельное давление однокамерного стеклопакета составляет 23-25 кг/кв.м; двухкамерного 35 -37 кг/кв.м.

Замена старого ограждения

Предварительный демонтаж старого парапета возможен (но не обязателен) полностью или частично. Это делают в тех случаях, когда:

Производиться расширение балкона по основанию плиты
старая конструкция пришла в негодность, и её сохранение неуместно.

Основание полностью сгнило

Особое внимание при демонтаже парапета стоит уделить безопасности проведения работ на высоте, а также огородить потенциально опасную территорию вокруг дома и не допускать нахождения на ней прохожих. В некоторых случаях целесообразно воспользоваться услугами профессиональных промышленных альпинистов.

Обычно укрепляют имеющееся ограждение без его демонтажа. Выбор способа зависит от многих факторов (общее состояние основания, размер балкона, вид старого ограждения, будущее использование балкона).

Укрепление парапета пеноблоками

Пеноблоки – удобный в работе и относительно лёгкий материал с низкими показателями теплопроводности и гигроскопичности. Для возведения балконного ограждения рекомендуется применять марки D600 – D700. Работы проводятся по следующей технологии:

Основание плиты очистить от посторонних предметов, пыли и грязи.
При необходимости перезалить стяжку. Проложить слой гидроизоляции.
Разметить место расположения кладки.
Провести замеры ограждения. Рассчитать необходимое количество блоков. Если количество рядов получилось дробным, то подрезанный ряд нужно выкладывать первым – так срезы будут защищены от попадания влаги, а, значит, сооружение прослужит долго.
По линии возведения усиления в качестве закладной жёстко монтируют П-образный профиль. Между старым и новым ограждением можно уложить слой утеплителя, но это сократит полезную площадь балкона.
Выложить первый ряд блоков, промазывая нижние и боковые грани раствором. В первый и последующие горизонтальные швы закладывают куски оцинкованной сетки так, чтобы они соединяли соседние блоки – таким образом выполняется армирование конструкции.
Выложить следующие ряды блоков со смещением. Подрезанные детали смещать в углы. Ровность кладки периодически проверять отвесом и уровнем. Боковые стенки парапета притягивают к стене дома. Для этого после каждого ряда один конец арматурного прута забивают в стену, а другой фиксируются в шве раствором.
По мере возведения блоки пропитывают грунтовкой с наружной и внутренней стороны.

Видеоинструкция:

Кладку из кирпича проводят по аналогичной технологии. Следует учитывать, что этот материал гораздо тяжелее, чем пеноблоки. К тому же способен впитывать влагу, что ещё больше увеличивает общий вес кирпичного ограждения в сырую погоду. Поэтому в большинстве случаев применение кирпича для возведения балконного ограждения нерационально и нерентабельно.

Усиление парапета металлоконструкцией

Этот способ усиления используют, если планируется оставить балкон открытым или сделать холодное остекление. Сложность и вид усиливающей металлоконструкции зависит от целей мероприятия. Так, если необходимо просто укрепить старое металлическое ограждение, которое уже не выдерживает ветровых нагрузок, достаточно выполнить следующие работы:

Подготовить новые вертикальные опоры.
Закрепить их к бетонной плите через уголки, приварить к существующему парапету.
Сверху на опоры уложить горизонтальные перилла и также приварить их.

Если на новое ограждении будет установлено остекление, нужно предварительно сварить более сложную конструкцию, возможно с выносом за основной периметр балкона. Затем закрепить её к плите и наружной стене, приварить к старому парапету.

Утепление парапета

Как правило, для этого используют листовые материалы, наиболее популярными из которых являются пеноплекс, пенопласт, готовые сэндвич-панели, реже минеральная вата. Кладку из пеноблоков достаточно утеплить с внутренней стороны балкона:

На внутреннюю стенку парапета закрепить рулонный парогидроизоляционный материал (пенофол) на саморезы.
Соорудить обрешётку. Для этого к нижней и верхней части кладки прикрепить горизонтальный брус на всю длину парапета. Затем между ними закрепить вертикальные планки с шагом, близким к размеру плит утеплителя (обычно 40-60 см). Это уменьшит временные затраты на подрезки и будет способствовать более экономному расходу материала.
Нарезать утеплитель нужного размера. Уложить его между брусьями обрешётки.
Швы заполнить монтажной пеной. Излишки обрезать после высыхания.

Чтобы в итоге получить действительно тёплую лоджию, необходимо провести комплексное утепление всех стен, пола и потолка. Сразу стоит заметить, что полностью выступающий балкон, который не имеет общих границ с наружными стенами дома, не удастся превратить в пригодное для круглогодичного проживания помещение. Тем не менее, таким образом можно получить частично утеплённое дополнительное пространство квартиры, которое в зимнее время можно использовать как кладовку или гардеробную.

Обшивка парапета сайдингом снаружи

В качестве материала для наружной отделки балконов отлично зарекомендовал себя виниловый сайдинг. Простота монтажа, низкая масса, разнообразные цветовые решения, долговечность и доступная цена – основные преимущества сайдинговых панелей.

Если парапетом является металлическая решётка, то утепление целесообразно совместить с наружной отделкой. Последовательность работ:

На металлические перила установить по уровню и закрепить горизонтальную опорную планку, которая будет служить основанием для остекления.
С наружной стороны сделать обрешётку из деревянных брусьев с шагом около 60 см. Если сайдинг будет выкладываться в горизонтальном направлении, монтируют вертикальные стойки; если в вертикальном, то нужна горизонтальная обрешётка. Брус предварительно обработать антисептиком. Работу выполнять с использованием уровня.
К обрешётке закрепить направляющие и стартовую планку для установки панелей в выбранном направлении.
Смонтировать первые 2-3 панели сайдинга, заводя их в профиль и закрепляя саморезами к брусьям обрешётки.
Одновременно с креплением сайдинга закрепляют утеплитель. Подрезанные по размеру листы пеноплекса нужно вставлять между отделочными панелями и металлическим парапетом так, чтобы они попадали в ячейки обрешётки.
Завершить монтаж сайдинга с наружной стороны балкона.
С внутренней стороны нанести монтажную пену на стыки между листами утеплителя и деревянной обрешёткой. Также герметизируются швы между пеноплексом и полом, стенами.
Выложить второй слой утеплителя с наружной стороны балкона. Листы крепятся к первому слою пластиковыми грибками. Щели между деталями также задуваются монтажной пеной. Двойной слой пеноплекса надёжно защищает балкон от попадания влаги и даёт хорошую степень теплоизоляции. Теперь парапет готов к остеклению и внутренней отделке.

Внутренняя отделка парапета

Обшивка парапета с внутренней стороны не только придаёт законченный вид ремонту, но и является дополнительным теплоизоляционным слоем. Вид отделки выбирается в соответствии с трудоёмкостью работ, финансовыми затратами, желаемым дизайном помещения. Наиболее популярные способы внутреннего декорирования:

панели ПВХ;
деревянная вагонка;
листы гипсокартона с последующей покраской.

Возможно использование декоративного камня или керамической плитки, однако эти материалы более дорогие и тяжёлые – это не лучший выбор для отделки парапета балкона.

Комбинирование декоративного камня и штукатурки

Большинство стандартных парапетов, особенно в старых домах, конструктивно не предназначены для установки на них стеклопакетов. Поэтому возведению основания под оконные блоки нужно уделить особое внимание, так как от правильности выполнения этого этапа будет зависеть прочность и устойчивость всего остекления.

Методы утепления лоджии своими руками — выбираем варианты и материалы

Утепление лоджии своими руками может быть выполнено несколькими способами, но чтобы создать качественный теплоизоляционный слой нужно использовать комплексный подход к проведению работ, который подразумевает использование подходящей системы остекления, прокладки утеплителя по стенам, потолку и полу помещения, а также монтаж гидроизоляции для обеспечения защиты теплоизоляционных материалов.

Утепление парапета лоджии

Сделать утепление парапета лоджии нужно обязательно, т. к. от влияния атмосферных и климатических воздействий он защищен в меньшей степени. Поэтому большая часть тепла будет уходить как раз через зону парапета лоджии. Для утепления парапета можно использовать различные теплоизоляционные материалы.

После выполнения кладки парапета на вашей лоджии, если конечно кладка требуется, можно перейти к дальнейшим работам по утеплению этого помещения.

Работы проводятся в следующей последовательности:

Сначала нужно сделать обрешетку для крепления материала. Для этого берется брус по длине равный размеру парапета и закрепляется с верхней части конструкции и с нижней.
Между двумя брусками далее необходимо закрепить поперечные брусья с шагом в 30-40 см.
Крепление брусьев между собой и к черновой поверхности можно осуществить с помощью саморезов. Сделать крепление можно и другими крепежными элементами – по выбору хозяина. Поперечные брусья можно закрепить металлическими уголками.
Каркасная часть конструкции обрешетки парапета может быть обтянута с помощью пенофола с внешней стороны. Нужно сделать так, чтобы фольгированная часть была расположена внутрь лоджии.
Теплоизоляционный материал нужно завести в обрешетку, чтобы свободное пространство между брусьями и черновой поверхностью было полностью занято.
Крепление теплоизоляции к брусьям обрешетка парапета можно сделать с помощью строительного степлера или других подходящих видов крепежей.
Затем для утепления парапета следует сделать основной теплоизоляционный слой. Для этого может быть использован любой подходящий утеплитель, о котором было сказано выше (пенопласт, пенополистирол, плиты минеральной ваты и т. п.).
Завершающая отделка утепленного парапета может быть выполнена любыми облицовочными материала (главное – не слишком тяжелыми).

Какое остекление требуется?

Процесс и технология утепления лоджии теплоизоляционными материалами не имеет смысла, если нет качественного остекления. На современном рынке представлены деревянные, пластиковые ПВХ и алюминиевые системы.

Самый простой и вместе с тем эффективный вариант – монтаж ПВХ окон и металлопластиковых стеклопакетов.

Их основными преимуществами являются: хороший уровень теплоизоляции (особенно у двухкамерных и трехкамерных моделей) и звукоизоляции (что важно, если окна выходят, например, на дорогу). Кроме того, за металлопластиковыми стеклопакетами в панельном доме легко ухаживать.

Стоит выбрать стеклопакет.

Альтернативным вариантом является установка деревянных рам. Современные технологии и оборудование позволяют выпускать качественные деревянные оконные системы, которые имеют отличные рабочие и эксплуатационные характеристики, поэтому даже зимой они не будут пропускать холод внутрь помещения. Главным недостатком деревянных систем является их высокая цена, потому что стандартные модели будут стоить примерно в 1,5-2 раза дороже, чем металлопластиковые аналоги.

Помимо этого, необходимо систематически обрабатывать деревянные рамы антисептическими и защитными составами, т. к. гидроизоляция древесине нужна обязательно. Утепление лоджии своими руками в панельном доме с использованием деревянных оконных систем возможно, но это выйдет дороже, чем с ПВХ.

Установка алюминиевых рам не рекомендована, если предполагается сделать лоджию теплой.

Зимой лоджию в панельном доме, на которой установлены алюминиевые рамы, эксплуатировать не получится, потому что в ней будет достаточно холодно, даже несмотря на прокладку хорошего теплоизоляционного материала.

Алюминиевые системы могут обеспечить лишь холодное или так называемое полутеплое остекление. Их использование возможно в тех случаях, когда требуется реализовать какое-то необычное решение (например, безрамное остекление или французские окна).

Утепление минеральной ватой

Утеплить лоджию своими руками изнутри с помощью минеральной ваты рекомендуют многие специалисты.

Это демократичный по цене, простой, доступный и эффективный вариант.

Минераловатные материалы экологичны, производятся из натурального сырья, поэтому не будут выделять в процессе эксплуатации вредных веществ. Важным преимуществом этого утеплителя является его низкая цена, если сравнивать с другими современными теплоизоляционными материалами. Использовать минвату снаружи лоджии нельзя.

Можно использовать следующую последовательность при утеплении лоджии минеральной ватой:

Сначала нужно убедиться в том, что в черновой отделке лоджии и строительных материалах нет дыр, трещин и других изъянов, через которые внутрь помещения может проникать холодный воздух и влага. Если такие зоны есть, то их нужно заделать с помощью строительных составов (простой вариант – монтажная пена).
Далее, изнутри формируется гидроизоляция и пароизоляция, монтируемая на все поверхности, с которыми будет соприкасаться минеральная вата. Материал подвержен воздействию влаги и при контакте с водой будет терять свои теплоизоляционные характеристики. Гидроизоляция и пароизоляция может быть сформирована из промышленного полиэтилена или специализированных материалов (в строительном магазине можно найти множество моделей). Подходит также и специальная мастичная гидроизоляция и пароизоляция, наносимая непосредственно на защищаемые поверхности (например, битумной мастики).
Затем проводится монтаж деревянной обрешетки. Для этого подходят самые обычные бруски. Крепление брусков выполняется с шагом в 30-40 см. Крепление обрешетки к стенам лоджии может быть выполнено с помощью саморезов или дюбелей.
В свободное пространство, образованное между брусками обрешетки, требуется изнутри уложить листы минеральной ваты. Как правило, для укладки в этом случае применяются цементные клеящие составы. Нужно взять рулон или плиту минеральной ваты, подогнать их по размеру отверстий в обрешетке, уложить их внутрь.

Утепление пенопластом

Пенопласт – экономичный, эффективный, доступный теплоизоляционный материал, который подходит для утепления лоджий и балконов в многоквартирном доме.

Перед тем как утеплить лоджию своими руками с помощью пенопласта, следует убедиться в том, что в материалах стен изнутри и снаружи нет трещин и отверстий, через которые с улицы будет проникать холодный воздух.

По большому счету, процесс проведения работ по утеплению лоджии изнутри пенопластом схож с технологией утепления минеральной ваты, но пошаговая инструкция предусматривает некоторые особенности.

Конечно, как и в случае с минеральной ватой, необходима гидроизоляция и пароизоляция. Для этого лучше всего подходит гидроизоляция в виде цементного раствора, который в своем составе имеет специальные добавки, не позволяющие проникать влаге внутрь помещения и оседать на теплоизоляционном слое. Обработать этим составом необходимо все поверхности стен и потолка лоджии. Кроме того, возможно и использование полиэтиленовой пленки, которую нужно укладывать внахлест с заходом полотен друг на друга примерно на 20-30 см. Зоны соприкосновения полотен нужно проклеить строительным скотчем.
Далее, выполняется монтаж обрешетки, без которых теплоизоляция не будет держаться на поверхности материалов. Для ее создания можно использовать деревянные бруски или металлические профили. Крепление элементом обрешетки выполняется с шагом в 40-50 см. Крепить можно на металлические уголки или дюбели/саморезы. Если также нужно выполнить утепление пола, то работать нужно по той же схеме – применяются толстые деревянные бруски, чтобы покрытие имело высокую прочность. Также пароизоляция может быть нанесена и по завершении монтажа утеплителя, чтобы защитить материал с внутренней стороны.
Пенопластовая теплоизоляция должна быть нарезана в соответствии с размерами отверстий обрешетки – здесь главное не допустить ошибки в размерах. Материалы можно с легкостью нарезать любыми подручными инструментами. Готовые куски пенопласта стоит уложить в ячейки, приклеивая их к черновой поверхности с помощью цементного клеящего состава, любо любым другим подходящим клеящим составом, выбрав его в строительном магазине под свою утепленную лоджию.

Современные технологии и материалы вполне позволяют обойтись и без монтажа обрешетки при утеплении лоджии.

Утепление экструдированным пенополистиролом

Экструдированный пенополистирол – один из современных утеплителей, который имеет лучшие технологические и эксплуатационные характеристики, чем у минеральной ваты и пенопласта.

Это жесткий материал меньшей толщины (около 15 — 35 мм), поэтому для утепления лоджий и балконов, где свободное пространство зачастую ограничено, стоит использовать именно его. Материалы подобного вида можно уложить без применения обрешетки, потому что пенополистирол, как уже было сказано, достаточно жесткий.

Варианты монтажа весьма разнообразны, поэтому ошибки допустить при установке этого утеплителя сложно. Также он не подвержен воздействию влаги, что является главным его преимуществом перед минеральной ватой и полистиролом. Пенополистирол подходит для утепления помещения снаружи, но сделать это будет весьма проблематично.

Утепленная лоджия под отделку.

Как ни странно, при проведении работ можно обойтись одним этапом, потому как правильно утеплить лоджию с помощью экструдированного пенополистирола достаточно просто. Сначала нужно зачистить и выровнять черновую поверхность, куда будет монтироваться теплоизоляционный материал, после чего с помощью подходящего клеевого состава пенополистирол укладывается встык.

Конечно, до монтажа теплоизоляционного материала настоятельно рекомендуется обработать поверхность гидроизоляционным составом. Между плитами пенополистирола также обязательно будут образовываться стыки, которые лучше всего замазать или запенить , чтобы не мог проникнуть холодный воздух. Многие варианты монтажа также предусматривают укладку уже на пенополистирол армирующей сети, чтобы покрыть поверхность штукатурным декоративным слоем (но это необязательно).

Утепление пенополиуретаном

Утепление лоджии и балкона пенополиуретаном внутри и снаружи – возможность создания долговечного, эффективного, экологически чистого изоляционного слоя. Использование этого способа утепления имеет массу преимуществ:

Бесшовность. Пенополиуретан на утепляемые поверхности наносится методом напыления с помощью специального оборудования, поэтому утеплительный слой получается монолитным, бесшовным, целостным.
Универсальность. С помощью пенополиуретана возможно утепление лоджии с панорамным остеклением и другими видами оконными систем. Им можно утеплить стены, пол, потолок и любые другие поверхности, в том числе и временные, поэтому иногда стоит использовать именно ППУ.
Пенополиуретан на утепляемые поверхности кладется достаточно тонким слоем – около 5-8 см. Это меньше, чем у минеральной ваты, полистирола, пенополистирола и множества других распространённых на современном рынке утеплителей.
Пароизоляция и гидроизоляция при напылении пенополиуретана необязательны. Материал сам по себе выполняет все эти функции. При этом пароизоляция и гидроизоляция потребуются, если предполагается использовать дополнительные теплоизоляционные материалы.
Средний срок эксплуатации теплоизоляции такого типа – 40-50 лет в любых климатических условиях;
Утеплитель такого типа стоит достаточно дорого, но затраты исключительно первоначальные. Эксплуатационных трат нет.

Сразу стоит отметить, что технология утепления лоджии изнутри и снаружи с помощью пенополиуретана предусматривает только профессиональный подход.

Самостоятельно сформировать теплоизоляционный слой снаружи лоджии с помощью пенополиуретана весьма затруднительно, потому что потребуется использование специального оборудования, а также наличия определенных навыков и умений, которыми обладают только квалифицированные мастера.

Финишная отделка

Финишная отделка стен и потолка лоджии после утепления может быть произведена самостоятельно многими видами отделочных и облицовочных материалов. Для этого отлично подходят: деревянная вагонка, МДФ, ПВХ сайдинг, пластиковые панели.

Монтаж всех видов отделки может быть выполнен самостоятельно на созданную ранее обрешетку.

Все работы по устройству теплоизоляционного слоя в лоджии могут быть выполнены самостоятельно, без привлечения мастеров (за исключением случая с пенополиуретаном).

При использовании деревянной отделки и других материалов, которые подвержены воздействию влаги, пароизоляция и гидроизоляция поверхностей обязательна. Пароизоляция и гидроизоляция не допустят возникновения негативного воздействия на теплоизоляционные материалы и отделку, что существенно продлить срок их эксплуатации.