Повышение несущей способности междуэтажного перекрытия

УДК 69.059.3

Повышение несущей способности
междуэтажного перекрытия

1, 2

Саратовский государственный технический университет имени 1

-проект», г. Саратов2

В статье изложены причины усиления и способы повышения несущей способности междуэтажного перекрытия из монолитного железобетона. Приведены результаты практического применения армирования надопорной зоны колонн.

Ключевые слова: междуэтажное перекрытие, железобетон, несущая способность, поперечное армирование

IMPROVING THE BEARING CAPACITY OF THE FLOOR

Zobkova N. V.1, Pshenov A. A.2

Yuri Gagarin State Technical University of Saratov1

OOO «Express-project», Saratov 2

The article describes the reasons of gain and methods of improving bearing capacity of interfloor overlapping of monolithic reinforced concrete. The results of the practical application of reinforcement nudeporno zone columns.

Keywords: interfloor overlapping, reinforced concrete, bearing capacity, transverse reinforcement

К основным причинам усиления конструкций перекрытия при эксплуатации зданий и сооружений можно отнести:

техническое перевооружение производства, изменение технологических процессов; изменение условий эксплуатации; эксплуатационный износ вследствие воздействия динамических и/или вибрационных нагрузок, агрессивной среды; повреждения, возникшие при неправильной эксплуатации конструкций перекрытия.

Причины усиления, тип и состояние конструкций перекрытия обуславливают применение различных способов усиления

Известные методы и схемы усиления можно сгруппировать в два основных способа повышения несущей способности железобетонных конструкций: это устройство разгружающих элементов и усиление бетоном и железобетоном. Повышение несущей способности первым способом за счет введения разгружающих элементов, которые включаются в совместную работу с усиливаемой конструкцией, приводит к изменению первоначальной (проектной) расчётной схемы конструкции и её напряженного состояния. Повышение несущей способности конструкций вторым способом (бетоном или железобетоном) не приводит к изменению расчётной схемы усиливаемой конструкции и её напряжённого состояния.

Способ усиления междуэтажного железобетонного перекрытия выбирается в зависимости от степени прочности сжатой и растянутой зон сечения и от наличия повреждений бетона и арматуры. В связи с этим работы по повышению несущей способности необходимо проводить после проведения обследования технического состояния междуэтажных перекрытий в соответствии с требованиями ГОСТ Р 31937-2011. На выбор конкретного метода и схемы усиления конструкций перекрытия влияет как условия производственного помещения (агрессивность среды, пожароопасность), так и возможность выполнения работ по усилению конструкций без остановки и кратковременной остановки основного производства. Стеснённые условия участка производства работ, технологическое оборудование, внутрицеховой транспорт также влияют на выбор метода и возможность проведения работ.

Техническое перевооружение и изменение технологических процессов производственного корпуса предприятия г. Саратова повлекли увеличение нагрузок и изменение схемы их приложения на перекрытие. В ходе обследования было установлено, что перекрытие безбалочного типа из монолитного железобетона не обладает достаточной несущей способностью из-за увеличения нагрузок и изменения схемы их приложения [3].

Одним из наиболее напряжённых мест безбалочного перекрытия являются надопорные зоны колонн. На данных участках происходит концентрация изгибающих моментов и перерезывающих сил. Поэтому при поверочном расчёте важно правильно оценить напряженно-деформированное состояние надопорной зоны, чтобы обеспечить требуемую прочность и не допустить переармирования. Наиболее целесообразным методом расчёта армирования плиты является расчёт плиты на продавливание. Так как концентрация перерезывающих сил происходит в зонах опор, то если будет обеспечена прочность плиты на продавливание, то дополнительного поперечного армирования будет достаточно. Таким образом, увеличивая поперечное армирование надопорных зон колонн повышаем несущую способность безбалочного перекрытия. В случае, когда армирование не обеспечивает прочность на продавливание, то необходимо увеличить толщину плиты или местное утолщение плиты в виде капители.

Армирование надопорных зон колонн может осуществляться по двум схемам (рис. 1а, 1б). Наиболее целесообразна установка арматуры по схеме 1б, так как поперечная арматура должна быть равномерно распределена по зоне продавливания, а в случае 1а угловые зоны остаются не заармированными. Именно угловые зоны имеют определяющее значение в сопротивлении продавливанию.

а)	б)
Схема установки дополнительного поперечного армирования: 1 – колонна, 2 – продольное армирование плиты перекрытие (существующее), 3 – поперечное армирование плиты перекрытия (дополнительное)

Дополнительное армирование надопорных зон колонн выполняется на участке согласно эпюре напряжений.

Авторами был разработан и реализован проект усиления монолитного безбалочного перекрытия производственного корпуса. При выполнении расчётов была принята схема установки дополнительного армирования по рис. 1б. Диаметр стержней составил 12 мм.

При выполнении работ по усилению в плите безбалочного междуэтажного перекрытия из монолитного железобетона равномерно размещая по надопорной зоне колонн выполняли вертикальные отверстия с донышком, в которые вставляли вертикальные стержни с анкерными элементами на концах и замоналичивали безусадочной бетонной смесью. Устанавливаемые вертикальные стержни образуют дополнительную поперечную арматуру плиты перекрытия не связанную со стержневыми сетками продольной арматуры безбалочного монолитного перекрытия. Диаметр отверстий в 1,5-2,5 раза больше диаметра стержней устанавливаемой поперечной арматуры.

Таким образом, за счет установки в перекрытии на участках надопорной зоны колонн поперечной арматуры из вертикальных стержней была повышена несущей способности этой зоны на продавливание и всего перекрытия в целом.

Список литературы

Повышение несущей способности междуэтажного железобетонного перекрытия в действующем производственном корпусе [Текст] / , // Развитие науки в XXI веке: сборник статей XXIII международ. конференции, Харьков:Знание. 2017. № 3-1 (43). С. 79-82. Повышение несущей способности железобетонных перекрытий в существующих зданиях [Текст] / , , // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона: сборник научных трудов V международ. науч.-практ. конференции, Саратов: СГТУ, 2017. № 1 (8). С. 262-265. Пшенов, междуэтажного перекрытия в действующем производственном корпусе [Текст] / , // Развитие современной науки: теоретические и прикладные аспекты: сборник статей студентов, магистрантов, аспирантов, молодых ученых и преподавателей, Пермь: ИП , 2016. С. 35-36. Каталог конструктивных решений по усилению и восстановлению строительных конструкций зданий и сооружений [Текст]. – М.: , 2009. – 258 с. Пат. 2394140 Российская Федерация, МПК Е04G23/02 Е04В5/43. Способ повышения несущей способности безбалочного монолитного железобетонного перекрытия / , ; патентообладатель(и) , . – 2009121865/03, заявл. 09.06.2009, опубл.10.07.2010. – 4 с.