Глава 7 индустриальные технологии замены перекрытий
В большинстве случаев основной причиной проведения реконструкции жилых и гражданских зданий старой постройки является повышенный износ конструкций междуэтажных перекрытий, лестничных маршей и площадок. Замена таких конструктивных элементов не только является дорогостоящим и трудоемким видом работ, но и вносит значительные изменения в нагрузки на стеновые конструкции и фундаменты. Поэтому процессу принятия решения о материале и конструкции заменяемых перекрытий предшествуют расчеты несущей способности стен и фундаментов.
Повышение капитальности и огнестойкости реконструируемых зданий достигается путем замены перекрытий из сборных, монолитных и сборно-монолитных железобетонных элементов.
Анализ конструктивных решений при сборном варианте показывает, что серьезными препятствиями на пути осуществления общей технической политики в области проектирования реконструкции жилых зданий являются большая номенклатура конструкций и их высокая себестоимость.
Тенденции использования эффективных сборных конструкций шли по пути моделирования старых технологических схем перекрытий по деревянным или металлическим балкам с адаптацией их к железобетонным конструкциям. Это привело к их разнотипности,мелко-штучности и нетехнологичности как в процессе изготовления, так и монтажа.
Поможем написать работу на аналогичную тему
Реферат
Конструктивно-технологические решения замены междуэтажных перекрытий
От 250 руб
Контрольная работа
Конструктивно-технологические решения замены междуэтажных перекрытий
От 250 руб
Курсовая
Конструктивно-технологические решения замены междуэтажных перекрытий
От 700 руб
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
При замене перекрытий целесообразно выделить несколько конструктивных решений, отличающихся более высокими индустриальностью и технологичностью. К ним следует отнести:использование балочных систем с заполнением пустотелыми керамическими или керамзитобетонными блоками; сборно-монолитные перекрытия по металлическим балкам с заполнением мелкоштучными плитами-вкладышами; сборно-монолитные перекрытия с применением несъемной опалубки из железобетонных плит-скорлуп,профнастила, пенополистирольных плит; монолитные балочные и безбалочные перекрытия; перекрытия из железобетонных плит многопустотного настила по металлическим балкам.
Область применения конструктивных решений зависит от степени износа несущих стен, изменившихся нагрузок и условий механизации технологических процессов.
При использовании средств механизации в виде подъемников, тельферов и кранов малой грузоподъемности широко применяются балочные системы с заполнением керамзитобетонными пустотелыми балками (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Сборные и сборно-монолитные перекрытия из мелкоразмерных блоков по балкам а -сборное перекрытие из керамических блоков по стальным балкам; б -сборно-монолитное перекрытие из керамических блоков «Симплекс»; в -сборное перекрытие по железобетонным тавровым балкам с заполнением керамзитобетонными блоками; г - сборно-монолитное перекрытие системы Omnia (Великобритания): 1 -балки; 2 - блоки и вкладыши; 3 - монолитный участок; 4 -арматурный каркас; 5 - арматурная сетка; 6 - поддерживающие балки; 7 - телескопические стойки
Основные нагрузки воспринимаются балками, которые располагаются с шагом, соответствующим ширине проемов, а их концы заделываются в несущие стены. Используются металлические балки в виде двутавров, таврового и прямоугольного сечений из преднапряженного железобетона или монолитные балки, образуемые пространством между продольными рядами блоков,устанавливаемых на временные поддерживающие балки и телескопические стойки.
После установки в проектное положение блоков их наружная поверхность омоноличивается легкобетонной смесью с предварительным сетчатым армированием.
Приведенные конструктивно-технологические решения позволяют получать перекрытия требуемой несущей способности и толщины с минимальным расходом материала. Они обладают достаточно высокими показателями по звукоизоляции за счет использования пустотных элементов и легкобетонных смесей.
Широкое распространение при замене перекрытий получила технология с использованием несъемной опалубки в виде профнастила по балкам и тонкостенных железобетонных плит с арматурными выпусками(рис. 7.2).
Рис. 7.2. Сборно-монолитные перекрытия в несъемной опалубке а - с использованием металлических балок и профнастила: 1 -стена; 2 -балка;3 -подвесной потолок; 4 -технологические отверстия в стенке балки; 5 -монолитная железобетонная плита; 6 -профнастил; б -с использованием железобетонной несъемной опалубки; 1 - стена; 2 -монолитный бетон; 3 -несъемная опалубка; 4 - распределительные балки; 5 -телескопические стойки
В Германии, Франции, Бельгии нашли распространение оставляемые опалубочные системы из пенополистерольных плит. Основными их преимуществами являются малый вес, достаточная прочность и невозгораемость. Малая масса элементов опалубки позволяет выполнить работы вручную, используя систему подмостей и распределительных стоек, исключающих деформации от свежеуплотненного бетона.
Оставляемая опалубка(Интербаусистем) предусматривает использование армоопалубочных плит на пролет.Они опираются на штрабы, а по длине устанавливаются распределительные стойки для исключения деформаций. После плотного сочленения панелей производится укладка бетонной смеси. Размер плит, степень их армирования и толщина укладываемого бетонного слоя рассчитываются индивидуально для каждого перекрытия с учетом пролета и нагрузок. Для повышения несущей способности верхняя зона перекрытия армируется дополнительной сеткой. Такое решение обеспечивает совместную работу плит несъемной опалубки.
При реконструкции зданий достаточно часто встречаются случаи, когда применение сборных и сборно-монолитных конструкций бывает нерационально. Так, для зданий, имеющих в плане сложную конфигурацию, применение сборных конструкций требует использования большого количества типоразмеров (при малом количестве деталей каждого типа), что сводит «на нет» саму идею повышения уровня индустриализации реконструктивных работ. То же самое происходит и при реконструкции зданий с разновеликими или неповторяющимися пролетами.
В подобных случаях наиболее рационально устройство монолитных железобетонных междуэтажных перекрытий. Они могут оказаться более эффективными в тех случаях, когда нет возможности установить на объектах реконструкции соответствующие грузоподъемные механизмы.
Монолитные перекрытия, нашедшие в настоящее время широкое применение при реконструктивных работах, применяются в зависимости от величины пролетов, состояния несущих стен и других элементов в различных конструктивно-технологических схемах (рис. 7.3). Они выполняются безбалочными, балочными, ребристыми или кессонного типа.
Рис. 7.3. Конструктивно-технологические схемы монолитных перекрытий а - монолитное безбалочное перекрытие; б - балочное монолитное перекрытие; в - кессонное безбалочное; г - монолитное ребристое перекрытие с пенополистирольными вкладышами; 1 - монолитная плита; 2 -опалубка; 3 - поддерживающие элементы опалубки; 4 - балка; 5- пенополистирольный вкладыш
Немаловажным фактором является возможность проведения реконструктивных работ с частичным отселением жильцов,когда, например, одна секция здания реконструируется, а все остальные находятся в эксплуатации.
Другим примером может служить вариант замены перекрытий нескольких первых этажей, когда при ранее выполняемой надстройке здания применены долговечные материалы, а конструкции находятся в хорошем состоянии.
Технология замены перекрытий предусматривает ведение работ по захваткам. В строительном процессе участвуют несколько технологических потоков: разборка перекрытий и демонтаж внутренних перегородок; устройство штраб и опорных элементов под балки; возведение опалубки перекрытия; армирование конструкций; подача, укладка и уплотнение бетонной смеси; уход за бетоном и его тепловая обработка до набора распалубочной прочности; демонтаж поддерживающих элементов стоек, прогонов,палубы.
В зависимости от конструктивно-технологических решений размер захваток может колебаться в широких пределах. При возведении перекрытий из мелкоштучных конструкций по балкам за захватку принимается часть секции, обслуживаемая грузоподъемным механизмом. При устройстве перекрытий в несъемной опалубке из профнастила размер захватки может достигать площади секции или этажа. Это связано с применением бетоноукладочного комплекса на базе бетононасосов. Их высокая производительность обеспечивает непрерывную укладку смеси на размер захватки в течение рабочей смены.
В общем плане размер захваток определяется уровнем механизации производства работ. При этом интенсивность работ обеспечивается количественным составом рабочих для создания ритмичного производства.
В таблице 7.1 приведен примерный график производства работ по устройству монолитного перекрытия с применением несъемной опалубки из профнастила. Секция жилого дома имеет 4 захватки, на которых с отставанием на две смены ведется комплекс строительно-монтажных работ поточным методом. Общая продолжительность работ составляет 8 рабочих дней.
|
Усиление железобетонных колонн.Усиление железобетонных колонн может быть выполнено с помощью железобетонной или металлической обоймы, а также двусторонних металлических распорок (рис.61).
Рис.61. Способы усиления железобетонных колонн: а – железобетонной
обоймой с обычной арматурой; б - металлическим каркасом; в - двусторонними металлическими распорками
1 – усиливаемая колонна; 2 –обойма железобетонная; 3- продольная арматура обоймы; 4- поперечная арматура обоймы; 5- жесткая продольная обойма металлического каркаса; 6-металлические ветви обоймы; 7-планки обоймы; 8-опорный уголок; 9-крепежный монтажный болт; 10 - натяжной монтажный болт; 11- уголки распорок; 12- планка для натяжения болтов в месте перегиба
Толщина железобетонной обоймы (рис.61, а) определяется расчетом в зависимости от диаметров усиливаемой арматуры и величины защитного слоя. Обычно она составляет 200-300 мм. Шаг поперечной арматуры при диаметре 6-8 мм принимают не более 200 мм. Для улучшения адгезии и защиты бетона и арматуры в агрессивных условиях эксплуатации рекомендуется использовать полимербетон. Класс бетона принимают на марку выше, чем класс бетона старого бетона.
Металлическая обойма (рис.61, а) состоит из 4-х стоек углового профиля, соединительных планок и опорных подкладок. В местах установки подкладок арматуру колонны обнажают и приваривают к подкладкам и стойкам обоймы. Для обеспечения плотного прилегания поперечных планок к поверхности усиливаемой колонны в планках создают предварительное напряжение с помощью их нагрева газовой горелкой до температуры 100-120 оС, как это было рассмотрено при усилении кирпичных колонн.
Усиление железобетонных колонн с помощью предварительно напряженных распорок (рис.61, в) осуществляют путем установки с двух сторон колонны двух пар сваренных с планками уголков-стоек, которым придан расчетный выгиб. Затем стяжными болтами стягивают уголки-стойки, приводя их в вертикальное положение. При этом в стойках создается напряженное состояние сжатия, которое передается через опорные планки на плиты перекрытия, разгружая усиливаемую колонну. Плотное прилегание предварительно напряженных распорок к телу колонны, а также их совместную работу обеспечивают приваркой к ним металлических планок с противоположных сторон колонны. Шаг планок принимают равным минимальному размеру сечения колонны.
Усиление консолей железобетонных колонн. В железобетонных колоннах с консолями для опирания ригелей возникает необходимость усиления консолей. Для этого обычно используют способ их усиления предварительно напряженными горизонтальными или наклонными тяжами (рис.62).
:
Рис.62. Усиление консолей колонн предварительно напряженными тяжами
1- усиливаемая консоль; 2- опорные элементы; 3- упоры из уголков; 4- предварительно напряженные тяжи; 5- анкеры; 6- упоры из швеллеров
Усиление сборных железобетонных балок и прогонов.К наиболее часто применяемым способам усиления сборных железобетонных балок и прогонов относятся:
- изменение схемы работы конструкции;
- увеличение сечения с помощью устройства железобетонной обоймы;
- установка стальных хомутов или решетчатых стальных каркасов;
- установка стальных напряженных затяжек;
Усиление сборных балок и прогонов с помощью изменения схемы работы конструкции производят путем превращения шарнирного крепления балок и прогонов в жесткое, что способствует уменьшению величины изгибающего момента (рис.63).
Рис.63. Усиление сборных железобетонных балок и прогонов путем изменения шарнирной заделки на жесткую
Наиболее эффективным способом усиления сборных балок и прогонов является установка стальных напряженных затяжек следующими способами:
- по обеим сторонам усиливаемой конструкции;
- под нижней гранью конструкции;
- сверху и снизу конструкции;
Варианты усиления железобетонных балок и прогонов с помощью установки стальных напряженных затяжек приведены на рис.64.
Затяжки закрепляются анкерами на опорах и затем производится их натяжение с помощью натяжных гаек (рис.64, а), натяжных муфт (рис.64, б) и натяжных болтов (рис.64, в). Затяжки обычно устанавливаются попарно на 5-10 см ниже низа или выше верха усиливаемого элемента. Зазор между усиливаемым элементом и затяжкой устраивают с помощью металлических упоров, которые устанавливают на расстоянии около 1 м от опор.
Рис.64. Усиление сборных железобетонных балок и прогонов
установкой стальных напряженных затяжек
а) - по сторонам усиливаемой конструкции; б) – под нижней гранью конструкции;
в) – сверху и снизу конструкции; 1 – усиливаемый элемент; 2 – стальная затяжка
С помощью напрягаемых затяжек изменяется статическая схема работы усиливаемой конструкции, благодаря чему, возрастает ее несущая способность.