Усиление стены под балкой

Обновлено: 27.03.2024

При реконструкции старых зданий одна из задач — рациональное усиление несущих стен с минимальными трудовыми и материальными затратами. Для ее решения компания «СТЭФС» предлагает комплекс услуг по усилению конструкций стен со всеми необходимыми расчетами. Приступаем к работе после того, как комплексно проанализируем техническое состояние и изучим проектную документацию.

Необходимость усиления стен и проемов возникает в результате деформаций материала. Они происходят из-за конструктивных ошибок, нерациональной эксплуатации сооружения, производственных недочетов и некорректных проектных решений. Кроме того, создание проекта по усилению может потребоваться при реконструкции или изменении геометрической конфигурации внутреннего пространства помещений (из-за перепланировки), повреждениях, снижении несущей способности или изменении/обустройстве отверстий.

Методы усиления стен

Способ укрепления конструкций зависит от материала, из которого они изготовлены, технологии строительства и категории повреждения. Традиционные методы усиления стен предполагают армирование при помощи:

  • швеллеров и уголков, предназначенных для отверстий и проемов;
  • металлических и железобетонных обойм (используются для простенков и кирпичных стен);
  • поясов жесткости, предполагающих заливку бетона и обустройство армирующей сетки;
  • предварительно напряженных тяжей.

Металлические конструкции имеют большую массу и занимают много места, поэтому утяжеляют перегородки и меняют геометрию помещений. Этих недостатков лишены инновационные методики усиления стен — применение углеволокна, инъектирование и торкретирование.

Однако при армировании проемов без металлических конструкций не обойтись. Они необходимы для переноса нагрузки, которая приходилась на демонтированный участок.

СТОИМОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УСИЛЕНИЯ СТЕН, ПИЛОНОВ, КОЛОНН И ПРОЁМОВ

от 25 000 рублей

от 50 до 5 000 кв.м

от 300 до 3 500 рублей/кв.м

от 50 до 5 000 кв.м

от 300 до 3 500 рублей/кв.м

от 50 до 5 000 п.м

от 300 до 4 700 рублей/п.м

от 9 000 до 25 000 рублей/шт.

Способы усиления наружных кирпичных стен

Перед началом работ по усилению стен проводится точный расчет.

Многие старые здания с проемами шириной около 1,5 м перекрыты клинчатыми перемычками, а при более широких отверстиях — арочными. Такие конструкции неустойчивы к направленным нагрузкам и неравномерной усадке здания. При наличии малейших трещин они держатся только благодаря силе сцепления кладки.

У рядовых перемычек прочностные характеристики выше по сравнению с клинчатыми и арочными. Развитию трещин в них препятствует перевязка швов.

Если на конструкции появился один деформационный зазор, его устраняют инъектированием жидким полимерцементным или цементным раствором. Состав подается под давлением, наполняет образовавшиеся пустоты и создает монолитную связь между кирпичами.

Значительно деформированные арочные конструкции перекладываются полностью, но предварительно нужно снять с них нагрузку от перекрытий. Для этого закладываются железобетонные или стальные балки. Рядовые перемычки усиливаются с помощью швеллеров под ними и монтажных болтов.

Допустимое сечение балок межэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м 2

Ширина пролета, м

Расстояние между балками, м

Диаметр бревен, см

Сечение брусков (высота на ширину), см

Укрепление кладки под опорными частями балок и перекрытиями

Растрескивания в таких местах указывают на постоянное перенапряжение конструкций. Прежде чем приступить к укреплению, проводится обследование и ряд мероприятий по разгрузке кладки.

При локальном сжатии отдельных участков осуществляется местная замена кирпича, а при небольших разрушениях подводится стальная пластика или подкладочная плита из железобетона. Для этого монтируются временные крепления под балками перекрытий на всех этажах вертикально друг под другом. Эти усиливающие конструкции разбирают после обработки поврежденных участков, когда раствор наберет расчетную прочность.

Восстановление слабых участков кладки

Рекомендованный способ — нагнетание цементного раствора в трещины. Одиночные неглубокие места тщательно затирают составом на основе цемента. При появлении сквозных отверстий больше 4 мм кладка разбирается в зоне повреждения. Оставшийся материал промывают цементным молоком, старый участок закладывают кирпичом, обеспечивая перевязку с существующей конструкцией. Для повышения сцепления устанавливаются тычковые кирпичные изделия.

Примеры расчетов и смет:

Усиление внешних стен изнутри

При увеличении площади сечения простенка делается новая кладка с одной или двух сторон. Для связи между существующим материалом пробивают борозды через 3-4 ряда кирпича и устанавливают туда новые элементы на цементный раствор.

Если требуется перекладка простенка, его предварительно разгружают. Для этого в оконных проемах устраивают временные опоры для перекрытий и систему специальных ригелей, стоек с подносами. Затем простенок перекладывают, увеличивают его сечение, при этом обязательно армируют кладочной сеткой из проволоки.

Кирпичный простенок укрепляется также путем монтажа металлического корсета. На его поверхности на расстоянии 30-50 см устраивают бороздки глубиной 2-3 см, в них устанавливают пластинки из металла шириной 4-6 см с концами, приваренными к уголкам. Дополнительно на поверхности элементов наваривают выступы в шахматном порядке для создания неровности и повышения сцепления. В некоторых случаях к металлическим деталям крепят металлическую сетку, поверхность оштукатуривают.

Усиление несущих стен, конструкций и перегородок

Если кирпичная конструкция утратила стойкость, проводится усиление несущих стен каркасом накладок из круглой квадратной и полосовой стали, а также путем установки швеллеров. Сначала на всех этажах через один монтируют тяжи. Ихконцы заранее пропускают в просверленные отверстия.

Затем накладки на каждой стороне закрепляют к стене вертикальной полкой швеллерного элемента и производят предварительное натяжение затяжек гайками, установленными на их концах. Окончательно элементы укрепляют талрепами (муфта с двойной резьбой внутри) в средней трети размера тяжа (эта деталь состоит из двух частей, соединяющихся талрепом). Для этого используется динамометрический ключ, на котором указывается усиление натяжения. Считается, что укрепление выполнено, если на тяжах не наблюдается существенных провесов и при их простукивании слышен чистый высокий звук.

После монтажа креплений все отверстия и трещины на поверхностях заделывают цементным составом, а отдельные слабые участки перекладывают заново. По завершении работ металлические элементы обрабатывают масляной краской.

Преимущества усиления стен нашей компанией

За годы работы с преднапряженными железобетонными конструкциями мы реализовали множество проектов усиления стен. Применяются актуальные технологии и материалы, сертифицированные в соответствии с нормативными требованиями. Благодаря этому на все работы по усилению стен предоставляется обязательная гарантия. Материально-техническая база предприятия позволяет решать технологические задачи любой сложности и масштабов.

Реконструкция офисного здания
Офисное здание после реконструкции

Реконструкция офисного здания с надстройкой двух этажей и пристройкой входной группы. Левая фотография сделана до реконструкции, правая — после.

Реконструкция здания
Здание после реконструкции

Реконструкция офисного здания с надстройкой двух этажей и пристройкой входной группы. Вид со двора. Правое фото — до реконструкции, левое — после.

Историческое здание до реконструкции
Историческое здание после реконструкции

Реконструкция исторического здания с пристройкой торгового павильона. Фотографии до и после проведения работ.

Реконструкция административного здания
Административное здание после реконструкции

Реконструкция административного здания с изменением объёмно-планировочных решений. Фото слева сделано до реконструкции, справа — после.

Способы усиления перекрытий – ребристых, пустотелых, монолитных плит

Конструкции старых или претерпевших природные либо техногенные катаклизмы зданий часто теряют свою несущую способность и требуют капитального ремонта. Особую сложность представляет восстановление железобетонных перекрытий, обладающих огромной массой. Конструкторами разработаны разные способы усиления перекрытий, и каждый из них подбирается в индивидуальном порядке после серьезного обследования и расчетов на нагрузки.

В каких случаях требуется усиление

Аварийное или предаварийное состояние зданий, требующее усиления плиты перекрытия, может быть вызвано различными причинами. Большинство из них возникает на производствах, где применяются агрессивные химические вещества, разрушающие бетон и вызывающие коррозию арматуры, а также там, где на перекрытия оказываются постоянные динамические нагрузки от работающего оборудования.

В частных домах к износу плит чаще приводят другие факторы:

  • механические повреждения;
  • слишком высокая нагрузка на перекрытия, не предусмотренная при проектировании;
  • последствия пожаров, взрывов, землетрясений;
  • атмосферное воздействие – осадки, смена температуры;
  • естественный износ старых конструкций;
  • несоблюдение технологии при устройстве перекрытий, отсутствие грамотного расчета.

Усиление перекрытий может потребоваться и при отсутствии повреждений и деформаций, например, если меняется назначение помещений и в них предполагается установить тяжелую мебель, оборудование, на вес которых оно не рассчитано. Или при изменении этажности дома, надстройке второго этажа, мансарды.

В любом случае принимать решение о необходимости укрепления конструкций, оценивать степень повреждений и выбирать методику должен грамотный специалист. Результат самостоятельных действий может быть непредсказуем.

Признаки аварийного состояния перекрытий

Если перечисленные причины разрушений имели место быть, необходимо выяснить, не повлияли ли они на перекрытия. Для чего проводится сначала визуальный осмотр, а затем оценка повреждений инструментальными методами.

Определяемые визуально

В жилых домах, в которых полы и потолки отделаны штукатуркой, краской, подвесными конструкциями и декоративными настилами, необходимость в усилении монолитного перекрытия может остаться незамеченной, поэтому отделку демонтируют. При визуальном осмотре обращают внимание на следующие дефекты:

  • изменение геометрических параметров конструкции;
  • наличие отслоений, трещин и сколов бетона;
  • отслоение и разрушение стяжки;
  • обнажение арматурного каркаса и наличие следов коррозии металла;
  • изменение цвета на отдельных участках плиты или следов замачивания;
  • появление провисаний и прогибов;
  • появление трещин и других дефектов в местах опирания плиты на стены, балки, колонны.

Выявляемые экспертизой

Как показывает практика, чаще всего несущая способность плит снижается из-за коррозии арматуры. Этот процесс сопровождается уменьшением её сечения и разрушением окружающих слоев бетона продуктами коррозии. Чтобы обнаружить эти изменения, приходится вскрывать конструкции, после чего усиление железобетонных перекрытий становится неизбежным.

Инструментальное обследование позволяет обойтись без дополнительных разрушений. С помощью специального оборудования можно определить:

  • степень коррозии и уменьшения сечения элементов арматуры;
  • состав и прочность бетона;
  • динамику раскрытия трещин;
  • величину прогибов.

Специалисты на основе проведенных исследований определяют слабые места и производят расчеты. Результатом этой работы становится проект ремонта или реконструкции перекрытий.

Подготовка к работам по усилению перекрытий

Чтобы выполнить работы по усилению монолитных плит перекрытия и сборных железобетонных конструкций качественно и с обеспечением безопасности работников, необходимо провести ряд подготовительных мероприятий.

Под ремонтируемую конструкцию подводят временные поддерживающие балки на опорах из металлических труб, брусьев или бревен сечением от 150 мм.

Пол верхнего этажа освобождают от мебели и техники.

С перекрытия полностью демонтируют подвесные потолки, снимают напольные покрытия, удаляют стяжку, очищают от штукатурки, побелки.

С поверхности плит снимают рыхлый и отслаивающийся бетон. Обнаженную арматуру очищают от коррозии, используя ручной или электроинструмент, после чего обрабатывают преобразователем ржавчины.

Если усиление железобетонных плит перекрытия будет производиться с использованием бетонного раствора, места соприкосновения нового и старого бетона очищают от пыли и обезжиривают.


Как усилить перекрытия – несколько традиционных способов

Каким способом восстановить несущую способность и целостность перекрытий, зависит от характера разрушений, назначения расположенных на и под ними помещений, расчетной нагрузки на стены и фундамент и многих других факторов. Цена вопроса здесь не самое важное, хотя иногда удается выбрать наименее затратный вариант без ущерба для качества.

Усиление опорных колонн

Если плиты перекрытия опираются на колонны с недостаточной площадью сечения, при увеличении нагрузки (например, при возведении тяжелой кирпичной перегородки на верхнем этаже) возникает риск их продавливания в точках опоры. В таких случаях увеличивают площадь опирания, расширяя верхний торец колонны или наращивая её по всей высоте.

Чтобы заставить существующий и наращиваемый объем железобетона работать единой конструкцией, необходим точный расчет марки бетона и конфигурации арматурного каркаса, а также усиление фундамента под подошвой колонн.

Установка металлических балок

Усиление плит перекрытия металлическими балками снизу из швеллера или двутавра практикуется для всех видов перекрытий с большими пролетами для устранения их провисания. Сечение балки рассчитывается по величине пролета и сумме нагрузок.

Для монтажа балки снизу она подводится под плоскость перекрытия, до отказа прижимается к нему домкратами с большим усилием и подпирается телескопическими стойками. Затем монтируются опорные столбы.

Допускается усиление плит перекрытия металлическими балками сверху. Этот вариант предпочтительнее, когда интерьер нижнего этажа не хочется портить массивными конструкциями. Балку укладывают вдоль стыка плит торцами на несущие стены или в вырубленные в них ниши и притягивают к ним плиты подвесками с опорными пластинами.

Замоноличивание перекрытия сверху

Самый распространенный и вместе с тем самый ненадежный способ, часто применяемый домовладельцами самостоятельно. Обнаружив трещины и сколы в бетонной плите, они заливают поверх неё армированный бетон, скрывая дефекты. Но по внешним повреждениям невозможно установить глубину трещин и их способность к разрастанию, а дополнительный слой бетона серьезно увеличивает нагрузку и ещё больше снижает несущую способность плит.

Чтобы правильно провести усиление плиты перекрытия сверху, необходимы расчеты по нагрузкам и соблюдение следующих условий:

  • арматурный каркас новой монолитной плиты должен иметь опору на несущие стены, для чего в них вырубаются ниши или просверливаются отверстия;
  • новый каркас нужно связать со старым, вырубив местами защитный слой бетона;
  • на поверхности старой плиты необходимо сделать насечки для лучшего сцепления со свежим бетоном.

Видео описание

В этом видео показан пример правильного усиления перекрытия путем его замоноличивания сверху:


Усиление монолитной плиты снизу

Поврежденные перекрытия можно укрепить и снизу, усилив их арматурной сеткой с ячейками 15х15 см и накрыв слоем раствора. В этом случае также необходим расчет на дополнительную нагрузку. Если перекрытия опираются на балки и колонны, их тоже обвязывают арматурой и усиливают, чтобы увеличить несущую способность.

Арматурный каркас может крепиться к нижней плоскости перекрытий двумя способами:

  • приваривается к вскрытой арматуре плит посредством отгибов;
  • приваривается полоскам стали, закрепленным на плитах сквозными болтами через верхнюю плоскость.

Бетонирование выполняют методом торкретирования, который заключается в набрызге раствора под большим давлением торкрет-пушкой. Сильный напор обеспечивает его качественное сцепление со старым бетонным основанием и прочность бетона после застывания. Слой такого покрытия имеет толщину около 5 см, но является весьма неравномерным, поверхность приобретает выраженную рельефную структуру и нуждается в выравнивании штукатуркой или скрытии подвесными системами.

Видео описание

Торкретирование армированных плит перекрытия снизу показано в видеоролике:

Этим способом можно проводить усиление сборных железобетонных многопустотных плит и монолитных перекрытий. Но с одним условием: усиливающая конструкция не должна просто «подвешиваться» к потолку. Она должна равномерно распределить нагрузку на стены и другие опорные элементы. Как это устроить, решают специалисты-проектировщики.

Усиление ребер швеллером

Швеллер используют в качестве несъемной опалубки и мощного стального каркаса, выполняя усиление П-образных плит перекрытия. Подобрав швеллер такого сечения, чтобы он «сел» на два соседних продольных ребра, его закрепляют шпильками через швы между плитами с шагом 150-200 см. Затем швы заполняют мелкозернистым бетоном более высокой, чем у плит, марки.

Дополнительно можно армировать перекрытие по верху с заливкой монолитного слоя.

Заливка пустот с установкой каркаса

Для устройства перекрытий малоэтажном жилищном строительстве чаще всего используют облегченные многопустотные плиты с круглыми или овальными продольными отверстиями.

При их износе или механических повреждениях применяют дополнительное армирование и бетонирование каналов. Усиление многопустотных плит перекрытия является одним из самых малозатратных способов и выполняется так:

  • поверхность плит освобождают от стяжки;
  • вскрывают поврежденные каналы, а при отсутствии видимых повреждений прорубают штробы над крайними и одной из средних продольных пустот, делая ширину штробы достаточной для установки внутрь каркаса;
  • связывают плоский каркас из арматуры, соединяя верхний и нижний стержни через каждые 25-30 см;
  • устанавливают готовый каркас в открытый канал;
  • каркас по высоте должен полностью помещаться в канале и находиться ниже поверхности плиты на 2-2,5 см;
  • заполняют пустоты мелкозернистым бетоном, используя для его приготовления безусадочный цемент;
  • уплотняют бетон вибратором со специальным наконечником и выравнивают по плоскости плиты.

Видео описание

Как связать и установить каркас в каналы пустотных плит, смотрите в этом видео:


Достоинство этого способа в том, что он не изменяет геометрические параметры, форму и толщину плит. Однако увеличивает их вес, поэтому предварительные расчеты необходимы и в этом случае.

Современный способ – армирование углепластиком

Углепластик или углеволокно – это технологичный полимерный материал, способный заменить собой стальную арматуру и выполнять функции поддерживающих конструкций. У него есть несколько важных преимуществ, которые обращают на себя внимание при выборе способа усиления несущих конструкций.

Полотна, ленты и жгуты из этого полимерного материала не утяжеляют перекрытия и практически не изменяют его изначальную геометрию.

Углеволокно не разрушается от воздействия воды, щелочей и кислот.

Для оклеивания конструкций этим материалом не нужны сложные инструменты и техника, работы выполняются быстро, без особой предварительной подготовки.

Срок службы углепластика, наклеенного на бетонную поверхность, составляет не менее 50 лет.

Углепластиком можно выполнить усиление железобетонной балки перекрытия, опорной колонны и всех видов плит перекрытия.

Монолитные конструкции оклеивают полосами материала снизу в продольном направлении, перекрывая всю поверхность. После того, как клей схватится, сплошной холст из углеволокна превратится в жестко-упругий поддерживающий каркас.

Для усиления и частичной разгрузки многопустотных плит достаточно создать на их нижней поверхности сетку из перекрещивающихся полос.

А усиление ребристых плит перекрытия выполняется оклеиванием ребер жесткости с созданием сплошной объединяющей перемычки.

В арсенале строителей есть и другие способы восстановления несущей способности железобетонных перекрытий и поддерживающих их конструкций. Какой из них будет лучшим в каждой конкретной ситуации, уверенно скажет только специалист после проведенных исследований.

Видео описание

В этом видеоролике подробно рассказано о том, как важно делать профессиональную экспертизу перед тем, как исправлять свои или чужие ошибки проектирования и строительства:


Коротко о главном

Несущий каркас любого здания состоит из нескольких жестко связанных друг с другом элементов: фундамента, стен, перекрытий, колонн и балок. Благодаря этой связке они вместе работают на сопротивление нагрузкам, поэтому любое изменение нагрузки на перекрытия отражается и на остальных конструкциях. Это значит, что усиление плит можно выполнять только на основании расчетов на все несущие элементы. Это делается с помощью классических способов – путем дополнительного армирования, заливки монолитной плиты или установки разгрузочных балок и ферм. А также с применением современных технологий и материалов.

Повреждённые деревянные балки, изношенные нагрузками и временем, или недостаточно прочные изначально «по проекту» — это первая причина ослабления несущей способности перекрытий, появления вибраций и скрипов полов на верхних этажах дома. Давайте разберёмся, как усилить деревянные балки и сделать прочнее конструктивные элементы перекрытия.

Причины ослабления балок

Необходимость укрепления балок может возникнуть в ряде случаев:

  • естественный износ правильно установленного изделия;
  • повреждение балки вследствие ошибок при изготовлении и монтаже;
  • изменение назначения помещения, связанное с усилением нагрузки на перекрытия.

Рассмотрим данные причины подробнее. Итак, балка может прийти в неудовлетворительное состояние вследствие воздействия разных факторов, в том числе повышенного уровня влажности, резких температурных перепадов, в результате жизнедеятельности вредителей, а также простого физического износа с дальнейшим появлением трещин.

Не следует сбрасывать со счёта недобросовестность или некомпетентность строителей. Хозяин дома не в состоянии проверить качество и правильность установки элементов скрытого монтажа. Проблемы выявляются позже — уже в процессе эксплуатации помещения при ходьбе на верхнем этаже полы вибрируют или скрипят.

К основным ошибкам на этапе изготовления и монтажа балок относятся следующие:

  • применение недостаточно или неверно просушенной древесины. После высыхания таких балок они покрываются трещинами;
  • использование слишком тонкого бруса, что приводит к вибрации балок;
  • слишком большие пролёты между балками;
  • сборка балок из нескольких частей.

Если же идёт речь об изменении назначения помещения — к примеру, чердак планируется превратить в мансарду или жилой блок, то в данном случае нагрузки на перекрытие увеличатся. Очевидно, это потребует увеличения несущей способности балок.

Определить необходимость укрепления балок может неспециалист. Основным показателем при этом, кроме упомянутых вибраций или видимых повреждений, служит уровень прогиба, возникающего как под нагрузкой, так и под собственным весом балки. Прогиб может увеличиться после наращивания нагрузки — установки паркета на верхнем этаже или после завоза мебели. В таком случае балки начинают провисать, что не только чревато вибрацией перекрытий, но и может угрожать их обрушением.

Предельно допустимый прогиб балки несложно рассчитать самостоятельно. Самая простая методика — это вычисление показателя в зависимости от длины балки. В частности, уровень прогиба не должен превышать примерно одной трёхсотой части от длины изделия. К примеру, если прогиб составляет 8–10 миллиметров при длине балки в 2,5 метра — это норма. Если же он оказался большим, то, значит, пришло время укрепить или заменить балку.

Наращивание площади сечения балки

Одним из самых популярных способов укрепления балок перекрытий является наращивание их сечения установкой дополнительных деревянных накладок. В основном этот способ применяется в случаях, когда материал балок становится рыхлым вследствие естественного старения или же в результате жизнедеятельности жуков-древоточцев .

Увеличение площади сечения достигается установкой накладок из дерева толщиной не менее 50 мм на ослабленном или повреждённом участке. Отдельные специалисты утверждают, что имеет смысл лишь увеличение сечения по горизонтальным сторонам, то есть сверху и снизу балки, а наращивание толщины изделия по ширине не даёт полезного эффекта.

Перед установкой накладок, как и в случае с другими работами по укреплению балок, следует обработать ослабленные участки противогрибковыми средствами. После противогрибковой обработки нужно снизить до минимума уровень прогиба при помощи домкратов. Непосредственно монтаж накладок эффективнее осуществлять по всей длине балки. Прикрепление осуществляется при помощи болтов или шпилек насквозь.

В качестве усиливающего элемента можно использовать не только дерево, но и металл. В таком случае используются швеллеры или металлические полосы. Последние менее надёжны, чем швеллер, и могут применяться только для усиления небольших участков повреждённых балок.

Усиление пролёта балки с помощью металлических накладок производится по такому же алгоритму, как и в случае накладок из дерева, однако при этом имеет некоторые особенности. В частности, перед установкой металлические накладки обрабатываются антикоррозийным составом. Кроме того, между металлическими и деревянными частями следует устроить гидроизоляционный слой.

Прутковые протезы

В случаях сильного повреждения участков балок практикуется удаление таких зон и установка на их место прутковых протезов, сделанных из стальной арматуры. Такой метод используется по большей мере при замене торцевых элементов, которые приходят в негодность чаще всего.

В роли протезов выступают обрезки арматуры сечением от 10 до 25 мм. Длина протеза выбирается с расчётом на то, что она должна быть больше на 10%, чем двойная длина повреждённого участка балки. Есть и ограничение длины протеза — он может быть не более 1,2 м.

Перед выполнением работы следует подпереть участок, который будет укрепляться, стойкой для предотвращения возможного обрушения конструкции. Стойки и прогон опоры ставятся на расстоянии от одного до полутора метров от несущей стены. После такого временного укрепления перекрытие разбирается, а сгнивший участок балки спиливается.

Заготовка протеза заводится вертикально в перекрытие, после чего поворачивается в горизонтальную позицию. Конструкция в первую очередь надвигается на балку и затем — в нишу стены. Нужно учесть, что балки, восстановленные с применением протезов, прослужат ещё долгое время, однако прочность обновлённой конструкции, безусловно, будет ниже, чем в случае с новой балкой. Потому нагружать восстановленные балки следует по минимуму.

Армирование балок углеволокном

Помимо традиционных технологий при укреплении балок достаточно широко применяются инновационные решения, одним из которых является армирование конструкций углепластиками. Внимание: такой метод является единственно возможным способом укрепить балки в случае, если ввиду крайней стеснённости помещений или по каким-то другим причинам наращивание сечения конструкций невозможно или крайне затруднительно.

Несомненное преимущество укрепляющих элементов из углеволокна — это отсутствие необходимости оперировать с габаритными и тяжёлыми металлическими или деревянными компонентами, а также минимальная трудоёмкость работы в целом. Современные углепластики, как и любые композитные материалы, характеризуются большой прочностью и малым весом. Укрепляющие элементы из углеволокна прекрасно справляются со значительными механическими нагрузками. Они выпускаются в разных модификациях — в виде лент, ткани, нитей, пластин или листов.

Армирование балки композитами осуществляется путём наклеивания на неё углеволокна в несколько слоёв. Прикрепляемые слои углепластика прикладываются к поверхности балки друг над другом и по всей её длине. Края наклеенных полос нужно перекрыть поперечными слоями. Наклеивание армирующих компонентов производится до тех пор, пока усиленная балка не станет достаточно жёсткой для того, чтобы противостоять нагрузкам. Монтаж осуществляется с применением эпоксидного клея. После застывания слой по прочностным характеристикам иногда не уступает металлу.

Что делать, если укрепление балок невозможно

Если балки перекрытий не повреждены, однако с трудом выдерживают нагрузку и прогибаются, а их укрепление проблематично или нецелесообразно, нужно рассмотреть вариант обустройства дополнительных балок или поставить подпорки под уже существующие. В этом случае несущая способность конструкций будет усилена перераспределением нагрузки на дополнительные балки или стойки. Последние, естественно, будут передавать нагрузку на перекрытия нижнего помещения.

Новые балки-дублёры точно так же, как и существующие, закрепляются в гнезде, обустроенном в несущей стене. Установка же стоек — хоть и более простая задача, однако она зачастую сопряжена с дополнительным нежелательным эффектом — такие опоры могут загромождать пространство и мешать беспрепятственному проходу по помещению. Важна и визуальная составляющая — опоры желательно декорировать для того, чтобы они гармонично вписались в дизайн помещения.

Итак, мы рассмотрели несколько основных, наиболее распространённых способов укрепления балок. Выбор конкретного метода зависит как от степени износа конструкций и нагрузки на них, так и от умений строителя, наличия необходимого инструментария, финансовых возможностей и свободного времени мастера.

Иногда несущие конструкции здания настолько сильно теряют в своих физических свойствах, что это ставит под угрозу их дальнейшую эксплуатацию и может привести к возникновению опасных для жизни людей ситуаций. Наиболее логичное в данном случае решение — выполнить усиление конструкций с помощью скрепляющих материалов. Вот какие причины чаще всего приводят к снижению несущей способности стен и перегородок:

  • серьезные ошибки на стадии проектирования или возведения
  • естественный износ материалов, из которых они выполнены
  • просадка фундамента, вызвавшая смещение конструкций
  • механические повреждения, полученные в результате пробивки отверстий и проемов
  • воздействие химически активных веществ
  • воздействие окружающей среды, в том числе перепады температур
  • землетрясения
  • пожары

Кроме того, усиление конструкций непременно следует проводить в тех случаях, когда ожидается увеличение действующих на них нагрузок — например, при надстройке этажей, изготовлении дверных проемов, переносе стен, алмазное сверление отверстий иного назначения или изменении предназначения всего здания.

Любые работы по усилению конструкций всегда выполняются по индивидуальному плану. Выбор материалов, инструментов и просто способа усиления зависит от следующих факторов:

  • текущее состояние несущих конструкций и в частности их поверхностей
  • габариты конструкций
  • прочность материалов, из которых они выполнены
  • уже действующие на эти конструкции нагрузки
  • состояние несущих стен, расположенных этажом ниже
  • наличие или отсутствие каких-либо технических ограничений при выполнении работ

Работы по усилению конструкций должны проводиться по специально разработанному проекту, учитывающему положения действующих нормативных элементов. Основа любого такого плана — это проектная документацию по зданию, результаты технического обследования и расчеты прочности конструкций.

Способы усиления конструкций

Сотрудники нашей компании владеют множеством методик усиления несущих конструкций. Какая из них в конечном итоге будет использована, во многом зависит от типа конструкций.


Для усиления плит перекрытия (как монолитных, так и сборных) подходят следующие варианты:

  • наращивание горизонтального сечения плиты снизу и сверху;
  • размещение продольных и поперечных балок в качестве дополнительных опор для плиты;
  • заполнение каналов и пустот монолитным материалом;
  • создание двухконсольных врезок из швеллеров и двутавров.

Если требуется провести усиление балок покрытия и перекрытия, то наши специалисты чаще всего обращаются к следующим методикам:

  • установка дополнительных разгружающих конструкций из жестких материалов (железобетон или сталь);
  • установка гибких преднапряженных ферм, балок, кронштейнов, арматуры, затяжек или наклонных тяжей;
  • наращивание сечения балок с одной или двух сторон;
  • обустройство охватывающих конструкций и рубашек с добавлением арматуры;
  • установка шарнирно-стержневых цепей;
  • установка металлических ферм, стоек и шпренгельных систем.



Для усиления колонн мы используем следующие методики:

  • наращивание сечения железобетоном;
  • установка преднапряженных распорок;
  • создание вокруг колонны железобетонной или металлической обоймы или рубашки;
  • установка дополнительных стальных деталей для усиления консоли.

Усиление подкрановых балок проводится одним из следующих способов:

  • укрепление конструкции армированным бетоном;
  • нанесение слоя железобетона для увеличения полки;
  • создание горизонтального стального пояса для восприятия соответствующих нагрузок;
  • установка стальных элементов.


В ходе работ по усилению конструкций, так же как и по укреплению проемов, наши сотрудники используют только самые качественные материалы — например, композиционные армирующие и ремонтные смеси повышенной прочности. Это позволяет значительно экономить время по сравнению с более традиционными методами, а значительный опыт и высокая квалификация работников нашей компании станут дополнительной гарантией долгосрочного результата. Мы работаем со зданиями и конструкциями любого типа. При необходимости на ваш объект может выехать специалист, который произведет предварительный расчет сметы и составит план работ.


С точки зрения конструктивных особенностей, любое здание состоит из нескольких основных элементов, таких как стены, фундаменты и перекрытия. И если первые два считается практически несменяемыми элементами конструкции, так как в случае их выхода из строя возникает необходимость разборки старого здания с последующим возведением новой постройки, то отличительной особенностью последних является необходимость частой их замены, связанной с частым выходом из строя перекрытий, чаще всего деревянных. Именно они характеризуются минимальным сроком службы, и могут быть подвержены замене, как на деревянные, так и на железобетонные перекрытия. И если срок службы стен, фундаментов железобетонных перекрытий практически одинаков и составляет более века, то деревянные перекрытия могут эксплуатироваться значительно меньше (50-60 лет), в связи с чем, возникает вопрос экономической целесообразности замены деревянных перекрытий на железобетонные. Становится очевидным, что это зависит от степени износа основных несменяемых конструктивных элементов, таких как стены и фундаменты. По мнению специалистов, в случае небольшого износа здания в целом, целесообразно провести радикальную замену деревянных перекрытий на железобетонные, а в случае его существенного износа, отремонтировать (усилить) или заменить старые перекрытия на новые, изготовленные из того же дерева. Таким образом, работает принцип единовременной амортизации основных конструктивных элементов здания, в соответствии с которым срок службы перекрытий не на много превышает оставшийся срок службы здания. В связи с актуальностью данной проблемы для современных застройщиков, в настоящей статье мы решили рассказать о том, как осуществить усиление различных видов перекрытий, а также рассмотреть их особенности и технологию работы.

Содержание

Усиление перекрытий: актуальность проблемы

Как уже было отмечено, ремонт перекрытия чаще всего предполагает замену элементов или фрагментов перекрытия, а также его усиления, что является одним из наиболее практикуемых мероприятий. Основной причиной необходимости усиления перекрытия является его неудовлетворительное техническое и эксплуатационное состояние, низкая несущая способность, а также внезапное возникновение необходимости усиления нагрузки на перекрытия и на здание в целом. Также причиной усиления перекрытий может стать нерациональный подбор строительных материалов и несоблюдение технических требований, приводящее к возникновению конструктивных ошибок. Существует несколько основных видов перекрытий, для каждого из которых характерен свой способ усиления. В связи с этим, для полного понимания проблемы, рекомендуем вам ознакомиться со следующей классификацией перекрытий.


Основные типы перекрытий:

  • Деревянное;
  • Перекрытие, основу которого составляют железобетонные монолитные плиты;
  • Перекрытие Клейна, как одно из наиболее редко встречающихся перекрытий;
  • Ребристое.

Для каждого из этих видов свойственны свои способы усиления, которое выполняется преимущественно на этапах перепланировки и ремонта квартиры или офисного помещения и помогает избежать возникновения непредвиденных аварийных ситуаций. Но независимо от конструктивных особенностей перекрытия, его усиление начинается с установки опорных стоек, а также в случае необходимости устройства опор для перекрытий нижележащих этажей. При этом важно помнить, что технология усиления перекрытий предполагает размещение опорных стоек одна над другой. Чтобы вес перекрытий, подвергшихся усилению, равномерно распределился по перекрытиям нижерасположенных этажей, их устанавливают на лаги, в качестве которых используют стальные балки или деревянные брусья.


Особенности процессов, связанных с усилением перекрытий

  • Недостаточный уровень механизации работ;
  • Осуществление монтажных мероприятий в условиях заведомо ограниченного фронта (выполняя работы, мастер находится в стесненной обстановке, обусловленной ограниченным пространством стеновых конструкций);
  • Необходимость проведения комплекса масштабных подготовительных работ, характеризующихся высокой трудоемкостью (пробивка гнезд, штраб и борозд в сохраненных конструкциях);
  • Отсутствие возможности устранения ошибок, допущенных в процессе реализации проекта, что приводит к необходимости срезки отдельных конструктивных элементов.


Усиление деревянного перекрытия: основные моменты

Необходимость усиления деревянных балок возникает чаще всего в связи с их разрушением или частичным повреждением. В таких случаях необходимо произвести замену, либо усиление посредством увеличения их сечения. Чаще всего такие ситуации возникают в том случае, когда владельцы планируют кардинально изменить функциональное предназначение помещения, находящегося непосредственно на перекрытии, либо планируют осуществить увеличение нагрузки на них, с чем можно столкнуться, адаптируя чердак, ранее неэксплуатируемый, в жилую мансарду. В данном случае у вас есть три варианта дальнейших действий:

Замена деревянных балок, которая необходима только в том случае, если они подверглись повреждению по всей своей длине. В рамках данного мероприятия поврежденные балки необходимо удалить, после чего в те же гнезда в стене установить новые. В большинстве случаев замена балок предполагает замену участков перекрытия. Укладку сборных и стальных балок нового перекрытия производят непосредственно на стену, либо крепят с помощью железобетонных балок и кронштейнов;

Увеличение количества балок, которое осуществляется путем вставки дополнительных балок между уже имеющимися, что способствует уменьшению расстояния между ними. Величина нагрузки на помещение определяет как количество дополнительных балок, так и их сечение;

Усиление балок перекрытия, которое выполняется с помощью брусьев или досок соответствующей толщины, которые необходимо прибить с обеих сторон балки. Для этого вам понадобится следующий набор материалов и инструментов:

  • Молоток и гвозди;
  • Клей, необходимый для оклейки древесины рубероидом;
  • Антисептический состав;

Из материалов вам потребуются:

  • Брусья или доски, толщиной не менее 38 мм;
  • Рубероид для осуществления изоляционных мероприятий.

Как указывалось ранее, в основе усиления деревянных балок перекрытия лежит в двустороннем креплении на балку накладок, в качестве которых используются брусья или доски соответствующей (не менее 38 мм) толщины. Несмотря на то, что нижние границы толщины накладок и сечения брусьев – параметр, четко установленный, наиболее точный размер прибиваемых досок определяется мастером в процессе работы. В том случае, если необходимо произвести усиление балок в связи с увеличением нагрузки на несущие конструкции, крепление накладок необходимо осуществить по всей длине усиливаемых балок, тогда как в случае ремонта поврежденных балок, накладки необходимо закрепить именно в местах повреждения.


На практике, наиболее часто накладки приходится крепить на концах балок, что связано с ошибками проектирования и, как следствие, неправильном распределении нагрузки при опоре балок на стену или в специально обустроенных гнездовых отверстиях. В связи с этим происходит постоянное образование конденсата, способствующее преждевременной потере прочности и гниению древесины.

Важно! Все элементы, использующиеся для усиления деревянных перекрытий, должны быть подвержены импрегнации, а участки балок, контактирующие со стенами или железобетоном, должны быть изолированы рубероидом.

Усиление железобетонных перекрытий: основные способы и технологии

По мнению специалистов, усиление железобетонных перекрытий представляет собой довольно сложную инженерно-техническую задачу, в процессе решения которой зачастую приходиться использовать не только стандартные инженерные методы, но и нетрадиционные.

Основными причинами усиления перекрытий являются следующие:

  • Инженерные ошибки проектирования жилых зданий и сооружений;
  • Грубые монтажные дефекты;
  • Существенный износ основных несущих конструкций в результате их нерациональной эксплуатации;
  • Реконструкция зданий, по результатам которой планируется увеличение нагрузки на перекрытия.

В каждом отдельно рассмотренном случае, необходимо разработать проектный план усиления перекрытий, который должен отвечать требованиям, предъявляемым не только к прочности и износостойкости конструкций, но и к их эстетическим характеристикам. Различают несколько, принципиально отличающихся друг от друга способов усиления железобетонных перекрытий, каждый из которых реализует две основные задачи:

  • Передача всей нагрузки или отдельной ее части конструкции усиления;
  • Увеличение несущих свойств ранее существующей конструкции.


Повышение несущей способности железобетонных перекрытий можно реализовать несколькими способами, первый из которых подразумевает увеличение сечения несущего элемента с добавлением металлических прутьев, а второй – посредством внесения корректив в статическую схему конструкции. При этом усиление монолитных перекрытий производят посредством наращивания бетонного слоя в верхней и нижней части плиты, в процессе которого необходимо оголить арматуру и, используя металлические стержни, приварить к ней новую. После этого производят ее бетонирование 20- миллиметровым слоем торкбетона.

Усиление балок перекрытия осуществляют снизу, также оголив рабочую арматуру и приварив к ней новую, после чего производят оштукатуривание балок цементной штукатуркой, что приводит к увеличению сечения балок до 80 мм.


Зачастую необходимость восстановления железобетонных перекрытий возникает в связи с коррозийными процессами, приводящими в негодность армирующие стержни. Наиболее частой причиной появления ржавчины на стержнях является недостаточная толщина бетонного слоя вокруг них. Последствия поражения армирующих стержней не могут остаться незамеченными: так как в местах закладки металлических стержней и, соответственно, на бетонной поверхности отчетливо видны полосы ржавчины. Незащищенная бетонным слоем арматура также поражается ржавчиной. Чтобы предотвратить дальнейшее поражение арматуры необходимо произвести следующие мероприятия:

  • Произвести очистку нижней части перекрытий;
  • Бетонный слой, локализованный вокруг открытых стержней, необходимо удалить;
  • Нанести на металлические стержни защитное антикоррозионное покрытие;
  • Бетонную поверхность тщательно загрунтовать, после чего произвести ликвидацию пустот в бетоне;
  • В заключение, нанести цементно-известковую штукатурку по всей поверхности перекрытий, толщина слоя которой должна быть не меньше 1,5 см.


Для того, чтобы произвести усиление железобетонного перекрытия, приготовьте следующий набор инструментов:

  • Сварочный аппарат;
  • Электрический перфоратор и электрический отбойный молоток;
  • Бетономешалка;
  • Швеллера, двутавры, уголки, шпильки;
  • Доски, необходимые для установки опалубки;
  • А также составляющие части для приготовления бетонного раствора (щебень, песок, цемент).


После установки опорных столбов, которая является универсальным действием для всех типов перекрытий, в монолитных железобетонных перекрытиях прорезают проем небольших размеров и разбивают торец таким образом, чтобы арматура выступала не меньше, чем на 15-20 см. Для разбивки торца используют электрический отбойный молоток. К выступающей арматуре по всему периметру проема приваривают швеллер, устанавливают опалубку, после чего свободное расстояние между бетоном и швеллером заливают бетонным раствором, который нужно приготовить заранее. После частичного высыхания бетона опалубку и временные столбы рекомендуется удалить.


Если вы планируете осуществить в железобетонных перекрытиях прорезку проема крупных размеров, и при этом несущие конструкции нижнего уровня располагаются близко друг к другу (на расстоянии 7-15 м), специалисты рекомендуют использовать подвесные подпорочные конструкции, закрепленные на стенах. По мнению специалистов, данные мероприятия по усилению перекрытий необходимо произвести до того, как вы приступите к резке проема. Уголки и швеллеры необходимых размеров должны быть установлены максимально близко к планируемому проему в нижней части монолитного перекрытия, после чего они заводятся двумя концами в ниши, которые должны быть подготовлены заранее. После окончания работ ниши, а также расстояние между плитами перекрытия необходимо загерметизировать.


Как усилить перекрытие Клейна?

Несмотря на то, что данный вид перекрытия некоторое время назад был достаточно популярным, на сегодняшний день оно постепенно теряет свою актуальность. Но и сегодня можно найти застройщиков, стремящихся возвратить популярность данной разновидности перекрытия. Для его монтажа используются двутавровые балки из стали, высота которых колеблется от 80 до 240 мм. Они укладываются на расстоянии 100-160 мм друг от друга. На нижние полки балок опирается плита, для изготовления которой использовался керамический кирпич. Увеличить несущие характеристики балок в данном случае представляется возможным лишь посредством укрепления двутавровых балок из стали, либо посредством укрепления заполнения из кирпича. Для работ, как и прежде, понадобятся:

  • Отбойный молоток;
  • Бетономешалка;
  • Сварочный аппарат.
  • Что касается материалов, то в данном случае необходимо запастись:
  • Полосовой сталью;
  • Проволочной сеткой;
  • Составляющими для приготовления бетонного раствора (песком, цементом, щебнем).


Для укрепления балок полосовую сталь приваривают к полкам двутаврового профиля или выполняют набетонку по балкам из стали, то есть осуществляют укрепление посредством обустройства дополнительного монолитного перекрытия. Толщина набетонки, а также вариант армирования определяется в процессе проектирования конструкции. Чтобы осуществить данное мероприятие, необходимо использовать стальные хомуты, по форме напоминающие стержни, которые необходимо приварить к балкам, после чего уложить слой бетона. Усиление плиты необходимо произвести посредством изготовления и укладки дополнительной бетонной плиты толщиной не менее 3 см, которая укладывается поверх кирпича. Еще одним способом усиления плиты является использование составляющих ребристых железобетонных перекрытий в тех местах, где был проведен предварительный демонтаж кирпичного заполнения.

Как усилить ребристые перекрытия? Основные технологические моменты

Технология усиления перекрытий ребристого характера во многом схожа с таковой для железобетонных плит. Из этого можно сделать вывод, что и в этом случае необходимо произвести набетонку. Так как технология усиления аналогична таковой в случае с железобетонными плитами, материалы и инструменты остаются теми же самыми. Еще один способ усиления ребристых перекрытий, получивший распространение в последнее время, заключается в выполнение дополнительных ребер, расположение которых параллельно уже существующим.


Чтобы осуществить данное мероприятие, в местах крепления новых балок демонтируют бетон, после чего в блоках, находящихся в поле зрения, убирают часть верхней поверхности, что позволяет открыть их середину. По итогам данного мероприятия образуется свободное пространство, которое подвергается очистке и удалению щебня. Затем в него укладывают арматуру и бетон. Нетрудно вычислить, что благодаря организации дополнительных ребер, уменьшается нагрузка на каждое отдельно взятое ребро и на перекрытие в целом, что и было первоначальной целью выполнения данного мероприятия.

Читайте также: