Усиление колонн: способы укрепления конструкции, советы мастеров

Монолитные плиты применяются в перекрытиях между цокольным и первым этажом или последующими этажами в жилищном (ГОСТ 26434-2015) строительстве. Координационные размеры плит должны обеспечивать опору на двух, трех точках или по контуру.

Подробный обзор

Принцип усиления плиты перекрытия углепластиком

Монолитные и пустотные плиты перекрытия испытывают изгибающую нагрузку: внизу (потолок) на растяжение, вверху (пол) — на сжатие. У бетонных и железобетонных конструкций предельная нагрузка на сжатие в десятки раз превышает предельную нагрузку на растяжение. Но существуют методы создания предварительного напряжения для снижения усилия сжатия, что приводит повышению эффективности мероприятия по усилению плиты снизу на растяжение. Для этого применяют двунаправленное полотно (напр., CarbonWrap Fabric 450/1200), которое располагается вдоль длинной стороны плиты с определенным шагом в несколько слоев. После укладки полотна сверху и «схватывания» усиливающего слоя аналогичные работы проводят снизу, где можно использовать однонаправленное полотно (напр., CarbonWrap Tape-230/600).

Принцип усиления плиты перекрытия углепластиком

Определение технического состояния и степени износа конструкций перекрытий (плит перекрытий, балок и т.д.).

Безопасность эксплуатации зданий или сооружений не в последнюю очередь зависит от исправного состояния конструкций перекрытий. В процессе длительной эксплуатации, а также в результате ошибок, допущенных при проектировании и строительстве, в перекрытиях возникают деформации, появляются трещины и другие признаки разрушения. Для установления точных причин появления повреждений, а также для выбора метода восстановления эксплуатационных характеристик перекрытий необходимо определить их текущее техническое состояние и степень износа т.е. произвести экспертизу или выполнить обследование.

Разрушение железобетонной монолитной балки перекрытия вследствие низкого качества бетона.

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.

Для чего требуется усиление конструкций

Причины, вызывающие необходимость усиления ЖБ конструкций и элементов:

  • 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.
Для чего требуется усиление конструкций

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Основные типы и методы усиления деревянных перекрытий приведены в порядке увеличения трудозатрат и длительности на выполнение работ.

Тип усиления без изменения условий работы

Усиление деревянными накладками

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Способ применяется в том случае, когда дерево повреждено. Накладки устанавливаются с двух сторон от балки из бруса (по бокам или сверху и снизу), максимально плотно к ней и скрепляются (затягиваются) насквозь болтом. При этом важно обработать поврежденный участок и накладки противогрибковым раствором. В критическом случае, если участок поврежден сильно – его лучше удалить. Чтобы усилить балку нужно крепить накладку по всей ее длине.

Усиление пролетов металлическими накладками (пластинами) или прутковыми протезами

Стальные пластины используются вместо деревянных, описанных выше. Металл также нужно обработать антикоррозионным раствором. Схема устройства показана на рисунке.

Усиление пролетов балок металлическими накладками и прутковыми протезами

Усиление перекрытия углеволокном (углепластиком)

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Современная технология усиления (армирование углеродным волокном). Углеволокно (ленты, листы, пластины, нити, ткань) наклеивается в несколько слоев, пока не будут достигнуты требуемые показатели жесткости балки. Удобство работы и легкость материала приводят к тому, что углепластик приобретает популярность как эффективное средство для восстановления балок и строительных конструкций.

Читайте также:  Опалубка перекрытий: пошаговое описание монтажа собственными руками

Ниже приведена схема армирования (усиления) балок перекрытия углеволокном.

Усиление балок углеволокном

Усиление балок углеволокном — схема

Усиленные балки углеродным волокном

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Усиление на торцах деревянными или металлическими протезами

Технология позволяет усилить балку в местах стыка с несущей стеной. Это именно то место, где, за счет перепадов температур повреждение древесины происходит быстрее.

На схеме ниже показана технология усиление протезами из швеллера, прокатного профиля

Усиление протезами из швеллера, прокатного профиля

Усиление протезами из швеллера, прокатного профиля — 2

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Монтаж пруткового протеза

Прутковый протез системы Дайдбекова выполняется из двух спаренных ферм, которые изготавливаются из обрезков арматурной стали сечением (диаметром) 10-25 мм. Длина протеза должна быть на 10% больше двойной длины сгнившего конца балки, но не более 1,2 м.

Устройство пруткового протеза

  1. Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона.
  2. Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены.
  3. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)
  4. Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.
  5. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку.

Установка пруткового протеза

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Усиление балок шпренгельными затяжками

Усиление перекрытий — установка шпренгелей

Тип усиления с изменением условий работы

Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов.

Изменение условий работы конструкций

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Изменение схемы работы

Нестандартные решения

Если нет возможности усилить деревянные балки перекрытия, можно попытаться их разгрузить, т.е., распределить нагрузку с существующих балок на дополнительно установленные элементы.

Усиление перекрытий путем установки опор под несущие балки

Опоры, подпирающие балки снизу, являются хорошим способом перераспределить нагрузку с балки на опору.

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Усиление перекрытий — установка опор

Усиление перекрытий путем установки дополнительных балок

Если существующие лаги находятся в целости и сохранности, увеличить их несущую способность можно посредством увеличения их количества. Установка дополнительных деревянных балок позволит увеличить нагрузку на конструкцию. Устанавливая новые лаги нужно обязательно защитить их торцы рубероидом, чтобы избежать повреждения.

Усиление перекрытий — установка дополнительных балок

Надеемся, что из приведенных способов усиления деревянных балок перекрытия вы подберете именно тот, который решит вашу проблему наилучшим образом и с минимальными затратами.

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Технология усиления обоймой

Использование комбинированной обоймы для укрепления стволов колонн позволяет обеспечить стойкость конструкции, как перед динамическими, так и перед статическими нагрузками. Стандартным вариантом исполнения данного метода считается усиление колонн металлической обоймой, но специалисты рекомендуют изначально просчитывать дополнение каркаса железобетонными вставками с замкнутыми стальными хомутами.

Перед выполнением монтажных операций следует выполнить насечки в структуре ствола глубиной до 5 мм. Поверхность колонны также очищается от инородных частиц и защищается от коррозии. Основу каркаса обоймы составит конструкция из поперечных планок и продольных металлических уголков. Продольные компоненты усаживаются на цементно-песчаный раствор и зажимаются струбцинами. Далее по всей длине ствола к уголкам необходимо приварить точечной сваркой поперечные планки, выдерживая шаг порядка 50-60 см.

Технология усиления обоймой

К преимуществам усиления колонн стальными обоймами можно отнести скорость монтажа и конструкционную гибкость схемы крепления. Сразу после завершения установки каркаса ствол будет готов к принятию расчетных нагрузок, а в дальнейшем при необходимости каркас можно будет модифицировать, внося дополнительные элементы крепежа. Но основную задачу укрепления обойма сможет выполнить только при условии плотного прилегания стяжек и планок с уголками к поверхности колонны. Качество же фиксации определяется гладкостью ствола и его геометрией.

Усиление конструкций углеволокном, материалы для усиления железобетонных конструкций композитными материалами, технология

Современные промышленная и строительная сферы постоянно развиваются и совершенствуются. Поэтому для решения постоянно возникающих новых задач используются новые возможности. Одна из современных инноваций в этих сферах — использование для усиления конструкций и композитных материалов углеволоконного нетканого полотна.

Особые свойства материала

Чтобы усиление конструкций углеволокном имело смысл, материал обязательно должен отвечать определенными требованиям:

  • все волокна должны быть строго параллельными;
  • для сохранения структуры необходимо использовать стеклянную сетку или эпоксидный биндер.

Добиться этого удается только при условии изготовления углеволокна в соответствии со строгой технологией. Высокое качество материала возможно, но только при соблюдении технологии производителем.

Если технологический процесс соблюден, углеволокно приобретает уникальные свойства. При своей легкости и минимальной толщине материал очень прочен.

Усиление углеродным волокном позволяет существенно улучшить характеристики несущих конструкций уже готовых зданий.

Читайте также:  Назначение плит перекрытия

А если необходимо добиться повышения прочности несущих конструкций нового строящегося здания, то помогает обеспечить усиление углепластик.

Задания на расчет усиления конструкций углеволокном просим направлять по адресу электронной почты [email protected] или используя форму обратной связи в разделе Контакты.

Консультации о применении материалов осуществляются по телефону: +7 (495) 787-88-28.

Преимущества использования материалов

Ремонтные работы старых зданий, а также строительство новых при условии использования углеволоконных материалов, углепластика или фибробетонов возможно существенное сокращение расходов на работы, сокращение срока их выполнения.

К преимуществам использования этих материалов относится:

  • отсутствие необходимости привлекать тяжеловесную технику для работ, так как материалы легкие;
  • с применением технологии внешнего армирования время, за которое выполняется усиление бетона углеволокном, сокращается до 10 раз;
  • конструкция приобретает способность выдерживать нагрузки, которые в 4 раза превышают допустимый уровень для других материалов;
  • конструкция не становится тяжелее;
  • материал не подвергается коррозийным изменениям;
  • если при проектировании, а также предварительных строительных работах, были допущены ошибки, их вполне можно исправить;
  • новые материалы прослужат не менее 75 лет.

Усиление углеволокном проводится быстро и является очень эффективной технологией.

При повреждении несущих конструкций усиление углепластиком или углеволокном незаменимо, так как оно помогает существенно уменьшит последствия повреждений, не только вернуть несущие способности конструкции, но и повысить их.

В дальнейшем железобетон будет защищен от влияния влаги и возникновения коррозии арматуры. А также от большинства возможных механических повреждений.

Усиление несущих конструкций рационализирует строительство. Но доверить любые работы в этой сфере можно только профессионалам. Ведь огромное значение в достижении необходимого результата имеет технология.

Наша компания гарантирует высокое качество материалов. Усиление железобетонных конструкций композитными материалами нашего производства отвечает заявленным характеристикам. Большое количество успешно законченных проектов — неоспоримое подтверждение этого.

В ходе производства используется исключительно качественное сырье. Техническая база производства — это исключительно современное исправное оборудование, которое не дает сбоев, чтобы усиление железобетонных конструкций композиционными материалами могло принести желаемый результат.

Усиление композитами становится все более распространенной и часто применяемой технологией, поэтому и технология производства отдельных композиционных материалов и систем внешнего армирования — это та ниша, попасть в которую стремится все больше предприятий. Но только при условии технически грамотного подхода и отказа от чрезмерной экономии на материально-технической базе возможно создание конкурентоспособного материала.

За соблюдением требований к технологическому процессу при изготовлении материалов для усиления композитом на производстве мы следим очень строго.

Контроль качества — это гарантия того, что усиление железобетонных конструкций с применением наших композитных материалов принесет необходимое улучшение несущих способностей и продлит срок службы железобетона.

Не стоит забывать и о том, что снижение затрат ресурсов при выполнении усиления конструкций углепластиком или углеволокном приводит к существенной экономии. Причем качество работ не страдает, а оказывается только лучше, чем при использовании устаревших технологий усиления.

Обращайтесь для дополнительных консультаций, если по теме усиления углепластиком по технологии внешнего армирования у вас еще остались вопросы. Сделайте современный выбор в пользу усиления конструкций композитными материалами!

Усиление фундаментов

При необходимости упрочнения фундаментов могут также применяться различные конструкции, как разгружающие/заменяющие, так и усиление существующих несущих элементов. Это зависит в том числе и от грунтов, и состояния самих элементов. Если прослеживается зависимость от грунтов, то применяются заменяющая и разгружающая методика, если возникает вопрос прочности самого фундамента, то ведется работа по его упрочнению.

Возможные варианты упрочнения фундаментов разнятся в зависимости от того, из каких материалов и в каких условиях они были возведены. Способы можно выделить следующие:

  1. Для фундаментов, сооруженных из кирпича, бутовой кладки или мелких блоков можно произвести замену кладки, но не всего сразу, а через замену отдельных участков длиной до метра.
  2. Упрочнение цементом для каменной кладки и бетона, целесообразно для фундаментов с трещинами.
  3. Торкретирование после предварительной очистки поверхности и придания ей шероховатости. Смесь наносится под давлением.
  4. Сооружение «рубашки» из железобетона, применяемое для всех вариантов фундаментов.
  5. Упрочнение специализированными клеевыми соединениями.
  6. Перераспределение несущей нагрузки на слои грунта ниже.
  7. Расширение опорной площади фундамента.
  8. Углубление возведенного фундамента.

Существенный момент при усилении любой строительной конструкции – детальная проработка проекта, поскольку без проектирования проводить подобные работы слишком рискованно.

Усиление кирпичных стен армированием

Кирпич считается одним из самых прочных и надежных строительных материалов. Особенно если он изготовлен по чётким, веками отлаженным технологиям, с неукоснительным контролем на каждом из этапов производственной цепочки. Неспроста иные кирпичные «сталинки» выглядят настоящими исполинами на фоне жалких панельных развалюх-«хрущевок», наспех возведенных по всей стране.

Читайте также:  Как утеплить потолок чердака: характеристика материалов

Современные дома из кирпича, в большинстве своем, тоже отличаются высокой прочностью. Однако от деформаций и разрушений не застрахована не одна архитектурная конструкция, не один стройматериал, в том числе кирпич.

Со временем его несущая способность ухудшается, возможно разрушение кладки и появление различного рода дефектов и повреждений, зачастую видимых невооруженным глазом, как-то: трещин по стенам, выпучиваний материала, перекосов конструкций и пр.

И это уже веский повод для проведения ремонтных работ по усилению стен. Одним из самых надежных способов укрепления кирпичной кладки считается армирование, то есть добавление в нее определенных элементов для увеличения несущей способности стены.

Преимущества и виды армирования стен из кирпича

Эта методика применяется для повышения прочностных характеристик кирпичной кладки, равномерного перераспределения нагрузок, что существенно повышает несущую способность стен.

Армирование кирпичной кладки может быть:

  • поперечным;
  • вертикальным;
  • продольным.

Технология армирования кирпичной кладки

При армировании стен из кирпича используются отдельные стержни или стальная сетка. Первые предотвращают разрушение материала при деформациях на растяжение и изгиб.

Усиление кирпичных стен армированием

В сетку стержни соединяются сваркой или вязальной проволокой. Соединение производится с шагом 30-120 мм. В смежных швах вместо сеток недопустимо перпендикулярно укладывать отдельные стрежни.

Сетка, сделанная из арматуры большого диаметра, уменьшает прочность, увеличивая толщину горизонтальных швов.

Армирование стен, простенков и столбов производится сварной кладочной сеткой, которая может иметь зигзагообразную, прямоугольную или квадратную форму.

Она укладывается в каждый пятый ряд кладки. Если кирпич больше стандартного размера, то армировать прямоугольной сеткой нужно в каждом четвертом ряду.

Устройство зигзагообразной арматуры проводится также каждый пятый ряд. Ее укладывают парно и под прямым углом по отношению к двум предшествующим рядам. Этот способ армирования замечательно подходит для частных домов. Кладка перемычек и других подобных элементов производится совместно с поперечной арматурой, имеющей вид прямых стержней.

Особенности армирования стен из силикатного кирпича

Для вышеозначенного вида кладки лучше всего подойдет устройство так называемой железобетонной обоймы или «рубашки».

При изготовлении подобной конструкции слои до 4 см толщиной выполняются пневмобетонированием и торкретированием, а затем производится отделка штукатуркой.

Если слои имеют толщину до 12 см, обойма стены делается с использованием инвентарной опалубки, монтируемой вокруг усиливаемой основы. Конструкция устанавливается по всей высоте строения, чтобы защитить слой арматурного заполнения. В опалубке устраиваются инъекционные трубки, в которые подается мелкозернистая бетонная смесь.

Методы усиления фундаментов

Владельцы частных домов время от времени сталкиваются с появлением трещин на стенах и основании. Причины у каждого разные. Следствие же в любом случае одно: фундамент просто не выдерживает нагрузки и проседает или лопается. Если оставить проблему, дом рано или поздно просто разрушится.

Методы усиления фундаментов

Поэтому при первых признаках проседания фундамента нужно принимать необходимые меры. Как правило, проблема устраняется усилением основания. Правда, в каждом индивидуальном случае нужно подбирать отдельный метод. О том, как выполняется укрепление фундамента частного дома своими руками и с помощью специалистов, поговорим далее.

Методы усиления фундаментов

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.