Sposoby wzmacniania stropów - płyty żebrowe, drążone, monolityczne
Konstrukcje starych budynków lub budynki, które przeszły klęski żywiołowe lub katastrofy spowodowane przez człowieka, często tracą nośność i wymagają poważnych napraw. Szczególną trudnością jest renowacja posadzek żelbetowych, które mają ogromną masę. Projektanci opracowali różne sposoby wzmacniania stropów, a każdy z nich dobierany jest indywidualnie po dokładnych badaniach i obliczeniach obciążenia.
Kiedy wymagane jest wzmocnienie?
Stan awaryjny lub przedawaryjny budynków, wymagający wzmocnienia płyty stropowej, może być spowodowany różnymi przyczynami. Większość z nich występuje w branżach, w których stosowane są agresywne chemikalia niszczące beton i powodujące korozję zbrojenia, a także gdzie posadzki poddawane są stałym obciążeniom dynamicznym od pracujących urządzeń.
W domach prywatnych do zużycia płyt często prowadzą inne czynniki:
- uszkodzenie mechaniczne;
- zbyt duże obciążenie podłóg, nieprzewidziane w projekcie;
- konsekwencje pożarów, wybuchów, trzęsień ziemi;
- efekt atmosferyczny - opady, zmiana temperatury;
- naturalne zużycie starych konstrukcji;
- niezgodność z technologią podczas montażu podłóg, brak kompetentnych obliczeń.
Wzmocnienie podłóg może być również wymagane w przypadku braku uszkodzeń i odkształceń, na przykład w przypadku zmiany przeznaczenia pomieszczeń i planowane jest instalowanie w nich ciężkich mebli i sprzętu, na którego ciężar nie jest przeznaczony. Lub przy zmianie liczby kondygnacji domu, dodając drugie piętro, poddasze.
W każdym razie kompetentny specjalista powinien zdecydować o potrzebie wzmocnienia konstrukcji, ocenić stopień uszkodzenia i wybrać metodologię. Wynik niezależnych działań może być nieprzewidywalny.
Oznaki awaryjnego stanu podłóg
Jeśli wystąpiły wymienione przyczyny zniszczenia, należy dowiedzieć się, czy wpłynęły one na podłogi. Po co najpierw przeprowadzana jest kontrola wzrokowa, a następnie ocena uszkodzeń metodami instrumentalnymi.
Zdefiniowane wizualnie
W budynkach mieszkalnych, w których podłogi i sufity wykończone są tynkiem, farbą, konstrukcjami podwieszanymi i posadzką dekoracyjną, konieczność wzmocnienia monolitycznego stropu może pozostać niezauważona, dlatego wykończenie jest demontowane. Podczas oględzin należy zwrócić uwagę na następujące wady:
- zmiana parametrów geometrycznych konstrukcji;
- obecność rozwarstwień, pęknięć i odprysków betonu;
- oderwanie i zniszczenie jastrychu;
- odsłonięcie klatki wzmacniającej i obecność śladów korozji metalu;
- przebarwienia w niektórych obszarach płytki lub ślady zamoczenia;
- pojawienie się zwisu i ugięcia;
- pojawienie się pęknięć i innych wad w miejscach, w których płyta opiera się na ścianach, belkach, słupach.
Ujawniona przez ekspertyzę
Jak pokazuje praktyka, najczęściej nośność płyt zmniejsza się z powodu korozji zbrojenia. Procesowi temu towarzyszy zmniejszenie jego przekroju i zniszczenie otaczających warstw betonu przez produkty korozji. Aby wykryć te zmiany, konieczne jest otwarcie konstrukcji, po czym wzmocnienie stropów żelbetowych staje się nieuniknione.
Inspekcja instrumentalna pozwala obejść się bez dodatkowych uszkodzeń. Za pomocą specjalnego sprzętu możesz określić:
- stopień korozji i zmniejszenie przekroju elementów zbrojenia;
- skład i wytrzymałość betonu;
- dynamika otwierania pęknięć;
- wielkość ugięcia.
Na podstawie przeprowadzonych badań specjaliści identyfikują słabości i dokonują obliczeń. Efektem tych prac jest projekt naprawy lub przebudowy podłóg.
Przygotowanie do prac przy wzmacnianiu podłóg
W celu przeprowadzenia prac wzmacniających monolityczne płyty stropowe i prefabrykowane konstrukcje żelbetowe o wysokiej jakości i zapewniające bezpieczeństwo pracowników, konieczne jest przeprowadzenie szeregu działań przygotowawczych.
- Wzmocnienie podłóg.
Tymczasowe belki nośne na wspornikach wykonanych z metalowych rur, belek lub kłód o przekroju 150 mm lub większym są umieszczane pod naprawioną konstrukcją.
- Rozładunek.
Podłoga na piętrze jest wolna od mebli i urządzeń.
- Demontaż wykończenia.
Sufity podwieszane są całkowicie demontowane z sufitu, wykładziny podłogowe są usuwane, jastrych jest usuwany, a tynk i bielone są usuwane.
- Czyszczenie.
Z powierzchni płyt usuwany jest luźny i łuszczący się beton. Odsłonięte zbrojenie oczyszcza się z korozji za pomocą narzędzia ręcznego lub elektronarzędzia, a następnie poddaje obróbce konwerterem rdzy.
Jeżeli zbrojenie żelbetowych płyt stropowych będzie wykonywane za pomocą zaprawy betonowej, miejsca styku nowego i starego betonu zostają oczyszczone z kurzu i odtłuszczone.
Jak wzmocnić nakładanie się – kilka tradycyjnych sposobów
Sposób przywrócenia nośności i integralności podłóg zależy od charakteru zniszczenia, przeznaczenia pomieszczeń znajdujących się na nich i pod nimi, obliczonego obciążenia ścian i fundamentu oraz wielu innych czynników. Cena emisji nie jest tutaj najważniejsza, choć czasami można wybrać najtańszą opcję bez utraty jakości.
Zbrojenie słupów nośnych
Jeżeli płyty stropowe są podparte słupami o niewystarczającym polu przekroju poprzecznego, to przy wzroście obciążenia (np. przy wznoszeniu ciężkiej przegrody ceglanej na najwyższej kondygnacji) istnieje ryzyko ich przebicia w punktach podparcia. W takich przypadkach powierzchnia nośna jest zwiększana poprzez poszerzenie górnego końca słupa lub zwiększenie go na całej wysokości.
Aby istniejąca i rosnąca objętość żelbetu działała jako jedna konstrukcja, konieczne jest dokładne obliczenie gatunku betonu i konfiguracji klatki zbrojeniowej, a także wzmocnienie fundamentu pod podeszwą słupów.
Montaż belek metalowych
Wzmocnienie płyt stropowych belkami metalowymi od dołu z kanału lub belki dwuteowej jest praktykowane dla wszystkich rodzajów stropów o dużych rozpiętościach w celu wyeliminowania ich ugięcia. Przekrój belki obliczany jest z rozpiętości i sumy obciążeń.
Aby zamontować belkę od dołu, jest ona podsuwana pod płaszczyznę podłogi, dociskana do niej z dużym wysiłkiem podnośnikami i podparta teleskopowymi stojakami. Następnie montuje się słupy wsporcze.
Wzmocnienie płyt stropowych belkami metalowymi od góry jest dozwolone. Ta opcja jest preferowana, gdy wnętrze dolnej kondygnacji nie chce być zepsute przez masywne konstrukcje. Belkę układa się na styku płyt, których końce znajdują się na ścianach nośnych lub w wyciętych w nich niszach, a płyty przyciągają do nich wieszaki z płytami nośnymi.
Monolityczne nakładanie się z góry
Najpopularniejsza i jednocześnie najbardziej zawodna metoda, często stosowana samodzielnie przez właścicieli domów. Znajdując pęknięcia i odpryski w płycie betonowej, wylewają na nią żelbet, ukrywając ubytki. Nie można jednak określić głębokości pęknięć i ich zdolności do narastania z powodu uszkodzeń zewnętrznych, a dodatkowa warstwa betonu poważnie zwiększa obciążenie i dodatkowo zmniejsza nośność płyt.
Aby poprawnie wzmocnić płytę stropową od góry, konieczne jest obliczenie obciążeń i spełnienie następujących warunków:
- klatka wzmacniająca nowej płyty monolitycznej musi być podparta ścianami nośnymi, dla których wycina się w nich nisze lub wierci otwory;
- nowa rama musi być połączona ze starą, ścinając miejscami ochronną warstwę betonu;
- na powierzchni starej płyty należy wykonać nacięcia dla lepszej przyczepności do świeżego betonu.
Przydatne wideo
Zbrojenie płyty monolitycznej od dołu
Uszkodzone posadzki można również wzmocnić od dołu, wzmacniając je siatką zbrojącą o oczkach 15x15 cm i przykrywając warstwą zaprawy. W takim przypadku konieczne jest również obliczenie dodatkowego obciążenia. Jeśli stropy oparte są na belkach i słupach, są również wiązane zbrojeniem i wzmacniane w celu zwiększenia nośności.
Klatka wzmacniająca może być przymocowana do dolnej płaszczyzny stropów na dwa sposoby:
- przyspawany do odsłoniętego zbrojenia płyt za pomocą łuków;
- spawane do pasków stalowych zamocowanych na płytach za pomocą śrub przez górną płaszczyznę.
Betonowanie odbywa się metodą torkretu, która polega na natryskiwaniu zaprawy pod wysokim ciśnieniem za pomocą pistoletu do torkretu. Silny nacisk zapewnia jej wysokiej jakości przyczepność do starego podłoża betonowego oraz wytrzymałość betonu po utwardzeniu. Warstwa takiej powłoki ma grubość około 5 cm, ale jest bardzo nierówna, powierzchnia nabiera wyraźnej struktury reliefowej i musi być wyrównana tynkiem lub ukryta za pomocą systemów do zawieszania.
Przydatne wideo
Metoda ta może być stosowana do wzmacniania prefabrykowanych płyt kanałowych oraz stropów monolitycznych. Ale pod jednym warunkiem: konstrukcja wzmacniająca nie powinna być po prostu „zawieszona” pod sufitem. Powinien równomiernie rozkładać obciążenie na ściany i inne elementy nośne. Jak to zaaranżować, zależy od projektantów.
Wzmocnienie żeber ceownikiem
Kanał służy jako stały szalunek i mocna stalowa rama, wzmacniająca stropy w kształcie litery U. Po podniesieniu kanału o takim przekroju, że „siada” na dwóch sąsiednich podłużnych żebrach, jest mocowany za pomocą kołków przez szwy między płytami w odstępach co 150-200 cm, a następnie szwy są wypełniane drobnoziarnistym betonem klasy wyższej niż płyty.
Dodatkowo istnieje możliwość wzmocnienia stropu wzdłuż blatu poprzez wylanie warstwy monolitycznej.
Wypełnianie pustych przestrzeni za pomocą montażu ramy
Do budowy stropów w niskiej zabudowie mieszkaniowej najczęściej stosuje się lekkie płyty wielodrążone z okrągłymi lub owalnymi otworami podłużnymi.
W przypadku ich zużycia lub uszkodzeń mechanicznych stosuje się dodatkowe zbrojenie i betonowanie kanałów. Zbrojenie płyt stropowych kanałowych jest jedną z najbardziej opłacalnych metod i wykonuje się je w następujący sposób:
- powierzchnia płyt jest uwolniona z jastrychu;
- otwarte uszkodzone kanały, a przy braku widocznych uszkodzeń przeciąć stroboskopy nad skrajną i jedną ze środkowych podłużnych pustek, dzięki czemu szerokość stroboskopu jest wystarczająca do montażu wewnątrz ramy;
- połączyć płaską ramę zbrojenia, łącząc górny i dolny pręt co 25-30 cm;
- zainstaluj gotową ramę w otwartym kanale;
- wysokość ramy powinna być całkowicie umieszczona w kanale i znajdować się 2-2,5 cm poniżej powierzchni płyty;
- wypełnić puste przestrzenie betonem drobnoziarnistym, używając do jego przygotowania cementu niekurczliwego;
- zagęszczamy beton wibratorem ze specjalną końcówką i wyrównujemy go na płaszczyźnie płyty.
Przydatne wideo
Zaletą tej metody jest to, że nie zmienia parametrów geometrycznych, kształtu i grubości płyt. Zwiększa jednak ich wagę, więc i w tym przypadku konieczne są wstępne obliczenia.
Nowoczesny sposób - wzmocnienie włóknem węglowym
CFRP lub włókno węglowe to zaawansowany technologicznie materiał polimerowy, który może zastąpić stalowe zbrojenie i pełnić funkcje konstrukcji nośnych. Ma kilka ważnych zalet, które przyciągają uwagę przy wyborze metody wzmacniania konstrukcji nośnych.
- Lekka waga i grubość.
Ściereczki, taśmy i wiązki wykonane z tego polimerowego materiału nie obciążają podłogi i praktycznie nie zmieniają jej pierwotnej geometrii.
- Obojętność na agresywne środowiska.
Włókno węglowe nie jest niszczone przez wodę, zasady i kwasy.
- Łatwość i szybkość instalacji.
Do klejenia konstrukcji tym materiałem nie są potrzebne skomplikowane narzędzia i sprzęt, praca jest wykonywana szybko, bez specjalnego wstępnego przygotowania.
- Niezawodność i trwałość.
Żywotność CFRP przyklejonego do powierzchni betonowej wynosi co najmniej 50 lat.
CFRP może być stosowany do wzmacniania żelbetowych belek stropowych, słupów nośnych i wszelkiego rodzaju płyt stropowych.
Struktury monolityczne oklejane są od dołu paskami materiału w kierunku wzdłużnym, pokrywając całą powierzchnię. Po stwardnieniu kleju, solidna siatka z włókna węglowego przekształci się w sztywną, sprężystą ramę nośną.
Aby wzmocnić i częściowo rozładować płyty kanałowe, wystarczy na ich dolnej powierzchni stworzyć siatkę przecinających się pasów.
Wzmocnienie żebrowanych płyt stropowych odbywa się poprzez wklejenie usztywnień z utworzeniem ciągłego zworki ujednolicającej.
W arsenale budowniczych istnieją inne sposoby przywracania nośności podłóg żelbetowych i ich konstrukcji wsporczych. Który z nich będzie najlepszy w każdej konkretnej sytuacji, śmiało powie tylko specjalista po badaniu.
Przydatne wideo
Podsumowanie
Rama nośna każdego budynku składa się z kilku elementów sztywno ze sobą połączonych: fundamentu, ścian, stropów, słupów i belek. Dzięki temu pakietowi współpracują ze sobą, aby wytrzymać obciążenia, więc każda zmiana obciążenia podłóg znajduje odzwierciedlenie w innych konstrukcjach. Oznacza to, że wzmocnienie płyt można wykonać tylko na podstawie obliczeń dla wszystkich elementów nośnych. Odbywa się to klasycznymi metodami - poprzez dodatkowe zbrojenie, wylanie monolitycznej płyty lub zamontowanie belek rozładowczych i kratownic. A także z wykorzystaniem nowoczesnych technologii i materiałów.
