Усиление балок и перекрытий

Усиление плит перекрытия и балок

Балки, ригели, монолитные перекрытия, пустотелые плиты или с ребрами жесткости – составные компоненты зданий, которые устанавливаются для восприятия вертикальных нагрузок. Они служат опорой для строительства верхних этажей, монтажа лестниц и других конструкций. С течением времени, под воздействием деформационных и вибрационных нагрузок, влаги и агрессивных жидкостей компоненты изнашиваются и теряют свои свойства. Потеря несущей способности может привести к обрушению объекта. Для избегания капитального ремонта здания потребуется усиление балок и перекрытий.

QASR Company занимается укреплением несущих конструкций в Москве и области. Наши специалисты задействуют инновационные методики восстановления, которые не предполагают полного закрытия здания на ремонт. Имеют допуски и разрешения на проведение армирования. Работают по чертежам заказчика или разрабатывают собственное проектное решение. Качество усиления металлических балок и бетонных плит подтверждает гарантия.

Расценки на проектирование и укрепление строительных объектов

В каких случаях требуется усиление плит перекрытий и балок

Повреждения и деформации несущих конструкций зданий вызываются разными причинами. Чаще всего это происходит на производственных объектах, где используются агрессивные химические соединения. Они разрушают бетон и провоцируют окисление арматуры. Кроме этого в аварийное состояние быстрее приходят здания, где на балки и перекрытия оказываются вибрационные нагрузки от работающих станков и прочего оборудования.

В жилых и коммерческих многоэтажных объектах к износу перекрытий приводят следующие факторы:

• сильная нагрузка, которая не предусматривалась проектом;
• механические повреждения конструкций;
• пожары, взрывы, подземные толчки и другие чрезвычайные происшествия;
• влияние атмосферных осадков;
• износ несущих строений при длительном использовании;
• нарушение технологии обустройства перекрытий или неправильные строительные расчеты.

Укрепление может понадобиться и в других случаях. Например, если изменяется функциональное назначение помещений с установкой массивного оборудования, мебели и других предметов, на вес которых постройка не рассчитана. Ремонт также необходим при перепланировке, возведении новых этажей или пристроек. Решение о необходимости усиления конструкций должен принимать специалист по итогам обследования здания и проведения инженерных изысканий.

Признаки аварийности 

Изношенность и повреждения несущих компонентов выявляется в процессе наружного осмотра объектов, а также инструментальными способами. 

На необходимость ремонта указывают следующие признаки:

• изменение параметров;
• трещины и деформации;
• разрушение стяжки;
• раскрытие арматуры и окисление прутьев;
• изменение цвета на участках и наличие следов влаги;
• прогибы;
• повреждения в точке опирания плит.

Коррозия арматуры – одна из основных причин потери конструкциями несущих свойств. Для выявления дефекта нужно вскрывать бетон, после чего укрепление становится обязательным. Инструментальные изыскания проводятся без разрушения материалов. 

Основные разновидности балок и плит

В строительстве применяются следующие виды балок:

• деревянные;
• железобетонные;
• металлические
• ребристые;
• системы Клейна.

Плиты перекрытия бывают:

1. Монолитными – цельные конструкции с постоянным сечением. 
2. Пустотные – прямоугольные железобетонные панели с продольными каналами, параллельно которым установлена арматура.
3. Ребристые – компоненты прямоугольной формы, в составе которых присутствуют продольные ребристые элементы.
4. Многопустотные – максимально облегченные элементы с высокими несущими свойствами.

Традиционные способы ремонта

Укрепление выполняется с помощью:

• установки закладных элементов с обвязкой металлическими полосками или проволокой;
• укладки стяжек после демонтажа поврежденных элементов;
• монтажа опор посередине и внизу конструкции.

Каждый из перечисленных методов усиления ж/б балок и перекрытий затратный и сложный в реализации. Требует разборки конструкции, использования строительной техники, установки тяжелых металлических элементов, которые существенно увеличивают вес сооружения. Здание частично или полностью закрывается на ремонт.

Современная технология восстановления

Усиление перекрытий углеволокном – эффективная методика ремонта, предполагающая наклеивание на обрабатываемую поверхность композитных полотен. Материалы делают из углеродных нитей толщиной 5-15 микрон и обрабатывают под воздействием высоких температур. В последующем они применяются в разных композитных материалах, где углеволокно выступает в роли армирующего элемента. 

Основная задача производства углепластика – удалить из волокон все, кроме атомов углерода. Для этого исходное сырье окисляется кислородом при температуре +250°С. Второй этап – нагрев до +800°С, а затем до +1500°С в азотной или аргоновой среде. Это процедура карбонизации, которая заканчивается появлением в материале графитовой структуры. Финальная стадия производства – графитизация. Сырье греется до +3000°С, после чего в нем остается порядка 1% примесей.

Углеволоконные ламели, покрытые эпоксидной смолой, пресекают образование коррозии. Устойчивы к растяжению, выдерживают механические нагрузки и другие воздействия. После полимеризации превращаются в жесткий пластик, свойства которого сохраняются в течение многих лет. Прочностные характеристики материала выше, чем у железобетона.

Усиление балок углеволокном обеспечивает и другие преимущества:

• период эксплуатации объекта увеличивается до 50 лет;
• компоненты надежно защищены от любых воздействий;
• углепластиковыми ламелями можно усиливать бетонные, кирпичные, металлические и другие конструкции, включая двутавры и железобетонные балки;
• нагрузка на сооружения не увеличивается, поскольку полотна легкие, не меняется их геометрическая форма, площадь помещений не уменьшается;
• усиление плит перекрытий углеволокном обходится дешевле традиционных методик укрепления;
• цена усиления балок углеволокном ниже стоимости ремонта традиционными способами.

С помощью композитных материалов можно восстанавливать сильно изношенные и поврежденные конструкции. Технология также задействуется для устранения прогибов и сквозных трещин в плитах.

Усиление плит перекрытий и балок углеволокном предполагает использование следующих материалов:

1. Ламели – жесткие изделия, которые наносятся в один слой либо вставляются в предварительно обустроенные пазы.
2. Холсты – гибкая полимерная продукция, которая плотно прилегает к сооружениям, в том числе к строениям со сложной структурой. Холсты наносятся в несколько слоев.
3. Предварительно напряженный ламинат – задействуется для ремонта изгибаемых ж/б балок. 

Основные техники внешнего армирования

Рекомендации по выбору метода усиления плит перекрытий и балок

При подборе способа усиления специалисты учитывают разные факторы. Например, текущее состояние, прогноз нагрузок, доступность материалов и технологий, а также бюджет проекта. 

Для определения методики эксперты проводят детальную оценку состояния сооружений. Выводы делают на основе осмотра, измерения напряжений и деформаций, анализа результатов испытаний на прочность. По итогам изысканий определяют степень повреждения и несущую способность компонентов.

С учетом выявленных проблем подбирают метод усиления. Для композитных плит перекрытия можно использовать накладку из стальной или стеклопластиковой арматуры. Она увеличивает жесткость поверхности. Железобетонные балки укрепляются путем обмотки стержнями из композитных материалов или добавления дополнительной арматуры.

Если снижена несущая способность, можно провести инъектирование. Метод состоит в заполнении микротрещин и пор полимерными материалами, которые повышают прочность объектов. Также устанавливаются дополнительные опоры или подпорки. Способ актуален при провисании или изгибе конструкции.

При выборе метода ремонта также учитывается доступность материалов и технологий. Отдельные методики требуют использования специализированных компонентов или оборудования, что прямо влияет на цену проекта. Бюджет важен для любого строительства, поэтому эксперты подбирают методику восстановления с учетом финансовых возможностей заказчика. 

Этапы ремонта

Наши специалисты прибывают на объект и обследуют конструкции. В процессе работы выявляют дефекты, определяют степень повреждений, выявляют факторы, снижающие прочностные характеристики. Проводят необходимые расчеты и замеры. По окончании разрабатывают проект усиления перекрытий, если он не предоставлен заказчиком. В документ вносят результаты изысканий.

Основной этап усиления плит перекрытий углеволокном снизу или в других частях включает следующие работы:

1. Подготовка поверхности – конструкции очищаются от пыли, грязи и сторонних частиц. Удаляется лакокрасочное покрытие, шпатлевка и штукатурка. Усиленные металлические балки очищаются от коррозии.
2. Устранение дефектов – для достижения нужного результата полотна должны крепиться на ровную поверхность. Для этого убираются глубокие трещины и выступы.
3. Раскрой материалов – полотна вырезаются требуемых размеров, которые отражены в проекте нагрузки и укрепления.
4. Разметка поверхности сооружений для фиксации материалов.
5. Обработка углеволоконных полотен адгезивным клеящим составом – специалисты используют эпоксидную смолу с присадками. Вещество быстро сохнет, схватывается с любыми поверхностями, заполняет все поры и пустоты в конструкциях.
6. Приклеивание материалов, разглаживание для удаления пузырьков и выравнивание между собой.
7. Нанесение дополнительного защитного слоя для пресечения повреждений полотен и ускорения полимеризации.

После застывания эпоксидной смолы ламели затвердевают и приобретают необходимую жесткость без потери гибкости. Холсты не раскрашиваются и не ломаются при изгибающих усилиях и других нагрузках.

Как заказать

Для получения коммерческого предложения по усилению стальных балок и других несущих конструкций впишите свой номер в форму обратной связи на сайте. Наш менеджер перезвонит для согласования деталей, обсуждения проекта укрепления и других вопросов. Направит специалистов на объект для проведения предварительных изысканий. Компания выполняет заказы в Москве и области в рамках официального договора. Работает с частными и корпоративными клиентами. Реализует проекты любого уровня сложности.