Усиление перекрытий

Усиление  перекрытий

В домах  второй и третьей группы капитальности, построенных в конце прошлого или в начале настоящего столетия, долговечность перекрытий, выполненных, как правило, из деревянных или смешанных (дерево и металл) конструкций, ниже долговечности основных несущих элементов зданий - фундаментов и стен. В ряде случаев срок службы таких перекрытий молено увеличить усилением. Необходимость усиления может диктоваться изменением назначения помещений или их перепланировкой, что вызывает увеличение собственной массы конструкций или полезной нагрузки на перекрытия.

При усилении выполняют комплекс мероприятий, направленных на повышение (восстановление) несущей  способности либо деформативности  перекрытий или их отдельных элементов. Перекрытие усиливают его разгрузкой, увеличением площади поперечного сечения несущих элементов, подведением новых несущих элементов или изменением конструктивной схемы перекрытия.

Разгрузка перекрытия сводится к замене старых малоэффективных тепло- и звукоизоляционных  материалов на современные, обладающие низшей плотностью и соответственно меньшей массой.

Увеличение  площади поперечного сечения  несущих элементов - балок перекрытий - достигается (в зависимости от их материала) постановкой накладок, установкой дополнительных металлических элементов, устройством железобетонных обойм и рубашек.

Новые несущие элементы подводят с сохранением  или увеличением высоты перекрытия. При этом на новые элементы может  передаваться часть полезной нагрузки с собственной массой элементов  пола или вес звукоизоляционной засыпки с собственной массой элементов потолка.

Изменение конструктивной схемы перекрытия заключается  в превращении статически определимых  конструкций в статически неопределимые, однопролетных элементов в многопролетные, многопролетных систем в неразрезные или однопролетных балочных схем в шпренгельные, а также в устройстве предварительного напряжения в существующих конструкциях. Наибольший эффект усиления перекрытий получается при сочетании нескольких перечисленных способов.

Конструкции шпренгелей зависят от конструкции усиливаемых элементов. Шпренгели располагают в пределах высоты балок, под или над ними (рис.2, а, б, в). Наиболее часто используется расположение в пределах высоты, так как при этом отпадает необходимость увеличения высоты междуэтажного перекрытия или увязки расположения балок и перегородок, в которых можно скрыть шпренгель, выходящий за габариты балок.   

Рис.2 Усиление балок:

а - схемы шпренгелей;

б - крепление  шпренгелей у опор;

в - крепление  шпренгелей в пролете;

г - подведение дополнительных опор;

д - превращение  балки в многопролетную с помощью  подкосов;

е - перекрытие под санузлом, устроенное по консолям;

1 - усиливаемая  балка;

2 - шпренгель;

3 - прогон;

4 - подкосы;

5 - балки  перекрытия под санузлом;

 
Обычно шпренгели выполняют в  виде подпружных цепей, тянущихся от одной опоры к другой. Но возможно и местное усиление изгибаемого  элемента, когда анкеры для крепления  шпренгелей устраивают в пролете (для усиления металлических или железобетонных балок). При устройстве подпружных цепей следует помнить, что чем больше расстояние между затяжкой и центром тяжести усиливаемой балки, тем эффективнее работа затяжки и тем меньше усилие в сжатой зоне. Однако значительное удаление затяжки за пределы сечения балки усложняет размещение затяжки в пределах конструкции, крепление ее на опорах и устройство связи с нижней гранью балки в пролете.

Для усиления перекрытия в целом, т.е. всей системы  балок, вводят дополнительные опоры, уменьшающие пролет балок (рис.2, г). В качестве такой опоры можно использовать прогон, располагаемый под усиливаемыми балками и опирающийся на капитальные стены, идущие параллельно балкам. В этом случае усиливаются существующие балки за счет уменьшения их пролета и разгружаются стены в результате передачи усилий на ранее ненагруженные стены.

Прогоны выполняют в виде шпренгельных или  многопролетных балок, расположенных  в теле перегородок. При создании прогонов в виде многопролетных балок промежуточные опоры можно выполнять из подкосов, один конец которых заделывается в стену, а второй служит промежуточной опорой прогона (рис.2, д). Основной недостаток такого способа усиления - необходимость строгого согласования расположения новых прогонов с планировкой всех этажей здания, поскольку прогоны должны совмещаться с перегородками, а для устройства мест их опирания необходимо учитывать расположение и размеры проемов.

При ремонте  перекрытий санузлов, наиболее подвергающихся разрушению в процессе эксплуатации, используют консольную конструкцию (рис.2, е). Этот способ применим в случаях, когда санузлы располагаются у капитальных стен. Консольная конструкция предусматривает замену деревянного перекрытия сборным железобетонным, опирающимся на металлические консольные балки, заделанные в кирпичные стены и расположенные в плоскости перегородок. Вылет консольных балок можно сократить за счет подкосов, устроенных по описанному выше способу. Система вновь устраиваемого перекрытия предусматривает возможность опирания на нее деревянных балок смежного перекрытия. 
 

Ремонт перекрытий 

До начала работ по ремонту перекрытий должны быть демонтированы пришедшие в  негодность смежные и опирающиеся  на ремонтируемое перекрытие конструкции  и элементы внутреннего благоустройства, отремонтированы и при необходимости усилены основные несущие элементы здания (фундамент, стены и др.), заделаны ненужные и устроены предусматриваемые проектом проемы, каналы и т.п., установлены и подготовлены к работе необходимые машины, механизмы, оборудование и приспособления, предусмотренные проектом производства работ.

При выборочном капитальном ремонте многоэтажных зданий выполняют комплекс работ, связанных  с укреплением нижележащих перекрытий, которые служат основанием для установки временных креплений, подмостей и размещения грузов. Стойки, поддерживающие нижележащие перекрытия, устанавливают на надежном основании.

При ремонте  деревянных перекрытий заменяют участки  или целые вышедшие из строя балки, ремонтируют или частично заменяют межбалочные заполнения, устраняют сверхнормативные прогибы. В процессе ремонта полностью или частично разгружают конструкции постановкой стоек, добивкой клиньев, поддомкрачиванием и другими способами. Детали разгрузочных приспособлений и их креплений должны быть инвентарными и запроектированы с таким расчетом, чтобы монтаж их производился с минимальными затратами труда и времени. При разгрузке перекрытий вышележащих этажей укрепляют нижележащие перекрытия, на которые будет передаваться дополнительная нагрузка от ремонтируемых конструкций.

Высота  балок, которыми заменяют пораженные, определяется габаритами существующих конструкций перекрытия и равняется  высоте заменяемых элементов. Ширина новых  балок обязательно подтверждается расчетом. Монтажу деревянных балок предшествует демонтаж конструкций перекрытия, очистка от мусора гнезд, утепление торцов балок, подготовка опорной поверхности, очистка и подготовка к повторному использованию существующих анкеров.

В проектное  положение балки заводят под  наклоном к горизонтальной плоскости одним концом в заранее подготовленное гнездо высотой 0,4...0,6 м и глубиной, превышающей минимальный размер опирания на 0,15...0,20 м. Затем балку приводят в горизонтальное положение и обратным движением устанавливают на место. При установке балки сохраняют ее связь со стеной: закрепляют существующий анкер, сохраняют между плоскостью балки и стенами зазоры по 40...50 мм для проветривания концов балок, ограждают торцы от возможного промерзания.

Монтируемые балки, подкладки и другие деревянные элементы перекрытий антисептируют в централизованном порядке. Если при установке балок антисептированные поверхности были нарушены, их обработку повторяют на месте.

Сгнившие  концы балок заменяют новыми, выполненными в виде дощатых боковых накладок, и металлическими протезами. Толщина боковых дощатых накладок определяется расчетом, но должна быть не менее половины толщины балки. Накладки крепят к балкам гвоздями и при помощи металлических поперечин болтами по способу В. А. Ловицкого (рис.1, а).

 

 
 
Рис.1 Замена сгнивших концов балок:

а - крепление  по способу В.А. Левицкого;

б - использование  металлического протеза С.Д. Даидбекова;

в - установка  стальных прокатных профилей;

1 - боковые  накладки;

2 - поперечные  накладки;

3 - деревянная  балка;

4 - временная  стойка;

5 - металлический  протез;

6 - швеллер;

7 - хомут  из полосовой стали

 
Значительному сокращению затрат времени  и труда способствует использование  прутковых протезов конструкции С. Д. Даидбекова (рис.1, б). Их целесообразно применять в случаях, когда в результате удаления поврежденного участка длина балки сокращается не более чем на 0,6...0,8 м, считая от плоскости стены.

Протезы изготовляют централизованно; на строительную площадку завозят предварительно окрашенными масляной краской или другим антикоррозионным покрытием. На заранее подготовленное место протез заводят снизу в вертикальном положении и надвигают на балку до тех пор, пока не представится возможность повернуть его в горизонтальное положение. После этого протез перемещают вдоль балки в проектное положение так, чтобы опорная часть его плотно легла в гнездо на заранее подготовленную подушку.

За счет неровностей поверхности, неточности прилегания протеза к балке и первоначального смятия древесины в местах сопряжения с металлом возможно увеличение прогиба балки более допустимого. Поэтому при монтаже рекомендуется в месте стыка предусматривать строительный подъем 30. 50 мм.

Устанавливая  протезы, балки допускается подрезать снизу на максимальную глубину 50 мм при концевых протезах и 30 мм - при промежуточных.

Эффективный способ замены сгнивших концов балок - установка протезов из стальных прокатных  профилей (рис.28, в). При незначительных пролетах это могут быть одиночные элементы, устанавливаемые снизу балки, а при больших - двойные, устанавливаемые с двух сторон балки. В любом случае древесину необходимо предохранять от смятия постановкой прокладок в местах приложения усилий.

Защита  от возгорания и загнивания осуществляется в процессе ремонта перекрытий. Защищают вновь монтируемые и существующие деревянные конструкции.

К мероприятиям, защищающим деревянные элементы от воздействия  высоких температур, относятся устройство разделок в местах прохождения дымовых  и вентиляционных каналов, устройство огнезащитных экранов и т.п. Помимо конструктивных мероприятий, широко используется обработка огнезащитными составами. Обмазками, приведенными в табл.1, древесину обрабатывают при помощи рогожной кисти за два раза. 
 
 
 
 
 
 
 

 
Таблица1

Состав  огнезащитных обмазок