Ремонт и усиление перекрытий при реконструкции зданий

Основными конструктивными элементами здания являются фундаменты, стены и перекрытия. Рассмотренные методы ремонта и усиления фундаментов и стен зданий посвящены практически несменяемым частям здания (их полная замена означает разборку старого и возведение нового здания). Срок службы фундаментов и стен в основном и определяет срок службы здания. На практике часто возникает реальная необходимость замены (ремонта, усиления) деревянных перекрытий, поскольку срок их службы меньше срока службы фундаментов и стен. Изношенное деревянное перекрытие может быть заменено как деревянным, так и железобетонным.

Стоимость перекрытий обычно составляет около 50—60% стоимости многоэтажного капитального жилого дома, и их техническое состояние является одним из основных факторов, определяющих необходимость проведения реконструкции жилых и гражданских зданий. Замена перекрытий является наиболее дорогостоящим (до 20% суммы единовременных затрат на реконструкцию) и трудоемким (до 50% суммарных трудозатрат) видом ремонта. Поэтому при определении целесообразности устройства новых перекрытий должны приниматься во внимание следующие соображения.

Срок службы каменных стен, фундаментов и железобетонных перекрытий примерно одинаков (100—150 лет). Срок службы деревянных междуэтажных перекрытий составляет в среднем 40—60 лет. Таким образом, чем меньше износ стен и фундаментов здания, тем более желательна замена перекрытий на железобетонные. При значительном износе стен и фундаментов экономически целесообразно ограничиться ремонтом (восстановлением, усилением и, может быть, заменой деревянных перекрытий деревянными же). То есть преследуется цель — соблюдение принципа одновременной амортизации основных конструкций здания (следует применять перекрытия, срок службы которых будет близок оставшемуся сроку службы стен и фундаментов или кратен их межремонтным срокам).

Степень сохранности и возможность нормальной эксплуатации перекрытий зависит от многих факторов (технического состояния, конструктивной схемы и конструкции перекрытия). Здания старой постройки по схемам и конструкциям перекрытий можно разделить на несколько групп.

1. Здания постройки начала XX века, в которых преобладают двухпролетные схемы с внутренней продольной стеной. В междуэтажных перекрытиях преобладают металлические балки и лишь в чердачном перекрытии — деревянные. Заполнение между балками в перекрытиях подвала и часто в санузлах и кухнях всех этажей — из бетонных или кирпичных сводиков. В жилых помещениях заполнение между балками деревянное. Средняя толщина перекрытий 350—400 мм, а пролет балок до 7—9 м. Перекрытия отличаются очень высокой жесткостью.

Хорошая анкеровка металлических балок в кирпичных стенах обеспечивает их работу по схеме с защемлением на опоре.

2. В зданиях постройки 1926—1938 гг. преобладают облегченные перекрытия. Использовались двух- и трехпролетные схемы с внутренними продольными стенами. Часто в качестве внутренних опор использовались кирпичные колонны в один или два ряда. Средние пролеты 3,3—4,5 м. Балки часто выполнялись из досок «на ребро» (толщиной 50—60 мм, высотой сечения 200—240 мм). Заполнение между балками и полы дощатые. Перекрытия в санузлах тоже деревянные. Конструкция нежесткая, отличающаяся зыбкостью (дрожанием полов). Толщина перекрытий обычно не превышала 300—350 мм.

3. В домах послевоенной постройки наиболее распространенным типом перекрытия является сборное железобетонное.

Современное состояние перекрытий зданий старой постройки определяется сроком и условиями эксплуатации. Загнивание деревянных элементов и коррозия металлических наиболее распространены в санузлах и местах примыкания к наружным стенам, в чердачных перекрытиях — в зонах протечек кровли и нарушения температурновлажностного режима чердачного помещения. Для железобетонных перекрытий крупноблочных и крупнопанельных зданий чаще всего встречаются такие дефекты, как сверхнормативные прогибы, трещины в плитах размером на комнату, выпадение раствора из швов между плитами перекрытия. Однако в подавляющем большинстве случаев эти видимые дефекты не представляют опасности.

Процессы, связанные с восстановлением, усилением или заменой перекрытий, имеют ряд особенностей:

1) невозможность обеспечить высокий уровень механизации работ;

2) необходимость выполнения работ в условиях стесненного (сохраняемыми конструкциями перекрытия и стенами) фронта;

3) высокая трудоемкость комплекса подготовительных работ (пробивка штраб, гнезд, борозд в несменяемых конструкциях здания);

4) сложность устранения погрешностей в проекте (прежде всего — в определении проектных размеров деталей, конструкций, элементов), приводящих к необходимости срубки/срезки фрагментов конструктивных элементов, устройства монолитных вставок и перебивки гнезд, борозд и пр.

Общая тенденция проектирования мер по восстановлению, усилению или замене перекрытий характеризуется:

1) максимально возможной индустриализацией ремонтно-строительных работ (применение конструкций высокой заводской готовности);

2) переходом на более долговечные (железобетон, металл вместо дерева) и огнестойкие (железобетон вместо дерева и металла) материалы;

3) широким применением современных грузоподъемных механизмов.

Применяемое на практике большое число приемов восстановления и усиления междуэтажных перекрытий сводится к пяти основным методам.

Превращение однопролетной балки в многопролетную неразрезную. Объединение в многопролетную неразрезную систему смежных однопролетных балок. Превращение пролетных конструкций (балок) в шпренгельную систему. Устройство предварительно напряженных стальных затяжек и распорок

Объем капитального ремонта перекрытий, необходимость полной или частичной замены конструктивных элементов выясняются в ходе инженерно-технических изысканий. При полной смене перекрытий в здании чаще всего используются крупноразмерные сборные железобетонные элементы, монтируемые с помощью крана. Их можно разделить на две группы: конструкции, применяемые в новом строительстве, и конструкции, специально спроектированные и изготовленные для ремонта. Общим для обеих групп является высокая степень заводской готовности изделий, требующая минимальных затрат для отделки потолков и устройства полов. При выборочной смене перекрытий используются средне- и малоразмерные железобетонные элементы. Наибольшее распространение при выборочной замене перекрытий нашли: конструкции из балок различного сечения, сборномонолитные конструкции и монолитные перекрытия.

В первом случае пространство между балками заполняется бетонными или керамическими элементами, укладываемыми по нижним полкам балок. Балки имеют один шаг (750—1200 мм) и пролет до 6 м (с интервалом 0,5 м). Общая толщина перекрытий может достигать 420 мм, полы дощатые, потолки штукатурятся по сетке или подшиваются сухой штукатуркой по рейкам. Общим недостатком балочных перекрытий является необходимость расположения балок с постоянным шагом. Поскольку часть балок опирается на стену над оконными и дверными проемами, то приходится принимать меры по усилению перемычек.

Сборно-монолитные перекрытия выполняются из балок неполного сечения с последующим домоноличиванием на месте. Такие решения особенно эффективны, когда при реконструкции сохраняются балки старых междуэтажных перекрытий, используемые в качестве жесткой арматуры, к которой крепится опалубка сборно-монолитного перекрытия.

При реконструкции зданий, имеющих достаточно сложную конфигурацию, использование сборных конструкций нецелесообразно из-за обилия типоразмеров. То же самое и при реконструкции зданий с разновеликими и неповторяющимися расстояниями между простенками, на которые опираются балки реконструируемого перекрытия. Монолитные железобетонные перекрытия при реконструкции зданий обычно выполняют в виде ребристых или гладких плит (с пустотами и без пустот). Устройство монолитных плит ребрами вверх позволяет: а) получить гладкую потолочную поверхность и б) разместить тепло- и звукоизоляцию в пределах высоты сечения плиты.

В ряде западноевропейских стран достаточно широкое распространение в ходе реконструктивных мероприятий получили типовые предварительно напряженные балки таврового сечения (реже — металлические балки из профильного проката), пространство между которыми заполняется сводчатыми легкобетонными пустотелыми блоками.

Анализ экономических показателей и технологических особенностей различных методов реконструкции перекрытий зданий позволяет сформулировать следующие требования:

• вес конструктивных элементов перекрытия должен соответствовать возможностям применяемых монтажных средств;

• конструкция перекрытия должна иметь поверхность потолка, не требующую сплошного оштукатуривания, а лишь заделки швов и затирки;

• для обеспечения требуемого уровня звукоизоляции конструкция должна иметь минимальное количество швов и обеспечивать удобство их замоноличивания.

Крупнообъемные конструкции перекрытий наиболее экономичны, но их применение не всегда возможно технологически.

Читайте также: