Трещины в перекрытии монолитном

Трещины в бетоне. Причины и последствия

При реконструкции жилого дома,состоящего из двухэтажной части более поздней постройки,и одноэтажной — по документам построенной в 1947 году,в последней демонтировалась часть внутренних перегородок возведённых без фундамента.Был залит ленточный фундамент,с последующим возведением на нём монолитных стен разной толщины сечением от 150 до 300 мм.Также снаружи дома были залиты 2-е колонны круглого сечения диаметром 250 мм,а внутри колонна прямоугольного сечения 230х330 мм в основании .В верхней части колонна переходит в полуарку с балкой развёрнутой на 90 градусов,в сечении представляющей г-образную форму.Эта г-образная балка обрамляет лестничную площадку второго этажа.При строительстве применялся бетон класса В-25.

В итоге плита перекрытия имеющая прямоугольную форму с небольшим консольным балконом полукруглой формы выпущенным на 500мм и имеющим ширину 2000 мм в зоне примыкания к зданию.Опирание получилось ,как мне кажется,сложное.Две стены опираются на монолитные стены.Две на кирпичные,и часть перекрытия выходящая за контур первого этажа на 2 колонны круглого сечения.Часть перекрытия в зоне лестницы,как уже упоминалось,опирается на г-образную балку.Перекрытие заливалось вместе с армопоясом проходящим по кирпичным стенам сечением 250х250 мм.И в зоне опирания на монолитные стены представляло собой балку сечением 150х250 и 300х250,при этом выпуска арматуры из стен были загнуты в нижнюю сетку перекрытия.Через две колонны круглого сечения перекрытие заливалось также совместно с балкой сечением 300х350 мм.Размеры плиты 3250х6000 мм,учитывая консольную часть балкона.Нижняя сетка арматура диаметром 12 мм,верхняя 10 мм.Шаг 150 мм.В середине, по длинной стороне, перекрытия по 5 арматурных стержней диаметром 12мм сверху и снизу,с шагом 75 мм.Опирающихся с одной стороны на монолитную стену ,с другой -на колонну с полуарочной верхней формой.Балкон также армирован с шагом 75 мм с запуском промежуточных арматурных стержней на более чем 1,5 метра внутрь здания.Вся плита по периметру провязана с торца п-образными элементами из арматуры 10мм,соединяющими верхнюю и нижнюю арматурные сетки.Толщина перекрытия 160 мм.Плита заливалась в декабре 2013 ,температурный режим первых 20 дней после заливки был в пределах +3+7 градусов.Плита укрывалась теплоизоляционными материалами.С нижней и с верхней стороны находилась в полиэтиленовой плёнке.Стойки- домкраты были демонтированы через 8-месяцев.Были обнаружены трещины в нижней части в зоне опирания перекрытия на г-образную балку.Длина опирания 2330мм. Длина пролёта в зоне этого опирания 2300 мм.Поскольку двухэтажная часть дома и вновь возводимый второй этаж находятся в разных уровнях балка в средней части служит ступенькой с лестницы.И, соответственно,из 2330 мм опирается только по краям по 750 мм(глубина опирания 100 мм),средняя же часть- 830 опирается только на 10 мм !Как раз в зоне этого минимального опирания локализовались трещины.С нижней части длина их доходит до 500-600 мм,сверху плиты видны на 250-350мм .

Пригласил экспертизу.Проверили прочность методом отрыва — 30,8 МПа.Измерили толщину трещин 0,1-0,2 большая часть .Одна 0,4мм,и одна 0,6-1 мм.Среднюю толщину защитного слоя определили 15 мм.Произвели расчёты,достаточно объёмные,на мой взгляд.Заключение — установлена категория технического состояния исследуемого участка ж.б. плиты как РАБОТОСПОСОБНОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ,выявленные дефекты и несоответствия не имеют силового характера и не могут являться следствием недостаточной несущей способности.Но почему возникли трещины так однозначно и не объяснили,к сожалению.Хотелось бы узнать Ваше мнение,если из написанного понятна проблема.Спасибо.

01-04-2015: Доктор Лом

Конечно чертежи и фотографии значительно упростили бы понимание проблемы (хорошо было бы еще указать, как именно расположены трещины). Возможно, я что-то не так понял в вашем описании, поэтому проблему вижу так — трещины проходят параллельно длинной стороне и образовались из-за чрезмерной перестраховки при проектировании плиты, как ни парадоксально это звучит. Попробую пояснить свою мысль:

1. Размеры плиты по контуру (без учета балкона) примерно 2300х6000 мм, к тому же консоль балкона приводит к появлению момента на опоре-стене и уменьшению момента в пролете, да и соотношение сторон близко к 3 и рассчитывать такую плиту как опертую по контуру не имело большого смысла. Между тем по длинной стороне была заложена арматура такого же сечения, как и по короткой стороне и даже с в двое меньшим шагом. Это привело к значительному увеличению несущей способности плиты по длинной стороне.

2. Длина опорной площадки 10 мм оказалась недостаточной, чтобы воспринять возникающие нагрузки (да и с конструктивной точки зрения 10 мм — совсем мало), произошло смятие или другое разрушение бетона балки и (или) плиты на участке 830 мм. Т.е. длинные стержни плиты на этом участке оказались как бы без опоры, точнее опорой стала часть плиты с арматурой по короткой стороне, не рассчитанной на дополнительные нагрузки, возникшие из-за повышения несущей способности по длинной стороне, и плита прогнулась до появления трещин. А так как арматура верхней и нижней зоны связаны между собой, то трещины образовались и сверху плиты.

Предполагаю, что самая длинная и самая широко раскрывшаяся трещина находится примерно посредине участка 830 мм и над трещиной расположен длинный стержень арматуры, да и остальные трещины в основном под арматурой.

02-04-2015: Александр

(фотографии я добавил из указанного источника для наглядности)

Трещины расположены в перекрытии перпендикулярно балки, на фото над домкратом. Сориентированы по арматуре. На последнем фото вид на перекрытие сверху в районе ступеней (глубина опирания 10 мм).

02-04-2015: Доктор Лом

Да, план плиты действительно не простой, не так я его представлял. Тем не менее ваши фотографии и то, что трещины параллельны плохо опирающейся на балку арматуре, лишь подтверждает мое предположение.

А если на балку опирается, точнее частично не опирается короткая арматура, а не длинная, то это еще с большей вероятностью могло привести к появлению трещин. Впрочем характер деформаций в районе балки более сложный чем я предполагал, но сути это не меняет.

03-04-2015: Александр

То есть армирование плиты с переизбытком арматуры (по расчётам было определено как 489,21% от предельного значения)не способно было компенсировать нагрузку от "неопирания" 5-ти коротких арматурных стержней на участке 830 мм.И эффективнее было,а точнее единственным правильным решением,усилить границы неопирания скрытыми балками?Простым добавлением в тело плиты по 2-а арматурных стержня диаметром 12 с каждой стороны неопирания ?Или же обвязав их хомутами?

И ещё позволю себе вопрос из области пророчеств Нострадамуса.Могло ли способствовать появлению трещин с нижней стороны плиты ( а с верхней мой опыт показывает ,что возможно уже при усадке бетонной смеси,даже при вибрировании в 2 этапа)сориентированных по арматурной сетке, уменьшение защитного слоя.При обвязке торца плиты п-образными элементами некоторые были согнуты не по размеру,и защитный слой в этих местах мог быть около 10 -12 мм,и даже меньше.

И в общем случае,где при равных условиях — одинаковая толщина плиты,один класс бетона,но разные размеры рабочего сечения плиты и защитного слоя,может при незначительном прогибе раскрыться трещина?

Есть ещё вопрос по оптимальным размерам часторебристого перекрытия (монолитного),анкерению арматуры в бетоне с помощью химических анкеров,и по расчёту минимального сечения колонн.В каких разделах сайта их лучше задать Вам.Большое спасибо за помощь.

03-04-2015: Доктор Лом

Я ничего не утверждаю, а лишь предполагаю. А усиленное равномерное армирование по всей плите не сильно влияет на концентрацию местных напряжений. А в вашем случае завышенное армирование несомненно помогло (как я уже говорил, я не так себе представлял план плиты).

Дополнительные стержни по каждой стороне неопирания не решили бы проблему. В линейных изгибаемых элементах трещины перпендикулярны продольной арматуре, поэтому мне важно было знать направление трещин (в плитах с опиранием по контуру все сложнее, но сейчас не об этом). Поэтому более эффективным было бы армирование на "пятачке" перед балкой стержнями большего диаметра по длинной стороне, чтобы воспринимать дополнительные нагрузки.

Да, уменьшение защитного слоя также может привести к появлению трещин.

В общем случае главные трещины для квадратной плиты проходят по диагоналям, для прямоугольной плиты — похожи на конверт, выходят из углов плиты под углом примерно 45 градусов, а из точек пересечения примерно посредине плиты проходит трещина, параллельная длинной стороне. На сколько они раскрываются — отдельный вопрос. Для лучшего понимания физики процесса рекомендую почитать статью "К расчету пластин на действие равномерно распределенной нагрузки".

По расчету ребристого перекрытия и ж/б колонн есть соответствующие статьи, там можете задать свои вопросы.

Ремонтируем перекрытие в частном доме

Несмотря на то, что перекрытия — конструкции внутренние и пагубному воздействию окружающей среды не подвержены, они довольно часто требуют реконструкции. Причин, приводящих к их разрушению, много — от физического «старения» несущих конструкций до изменения нагрузки на пол. Однако опыт современных строителей позволяет эффективно решать все эти проблемы с минимальными затратами времени и денежных средств.

Существует множество способов ремонта перекрытий. Но прежде чем рассмотреть их подробнее, необходимо разобраться с видами самих перекрытий. Понятие «перекрытие» включает в себя два вида элементов — несущие конструкции (балки, фермы) и покрытие (плиты, доски). Несущие конструкции, получающие на себя нагрузку от покрытия и предметов, на нем находящихся, могут выполняться из различных материалов. Наиболее распространенные варианты — деревянные, металлические и железобетонные.

Ремонт перекрытия

Ремонт перекрытий в деревянном доме:

Деревянное перекрытие является самым традиционным в историческом плане видом перекрытий. В этом случае балки выполняются из бревен или бруса, а покрытие представляет собой настил из деревянных досок или клееных плит. Причины разрушения деревянных перекрытий кроются в свойствах самого материала. Древесина подвержена гниению и разрушению насекомыми и растениями-паразитами. Прогнившие перекрытия по деревянным балкам, как правило, не подлежат ремонту. Проще всего их заменить аналогичными или металлическими. Впрочем, если повреждены всего одна или две балки, можно провести их протезирование. При установке новых деревянных балок следует своевременно позаботиться о гидроизоляции, особенно если они устанавливаются в кирпичную стену. Самый простой способ гидроизоляции заключается в обертывании конца несущей конструкции войлоком.

Однако помимо сугубо «деревянных» проблем с такими перекрытиями могут случиться и традиционные неприятности, такие, как изменение нагрузки. Определить, что с перекрытием «что-то не так», можно визуально. Если балка начала прогибаться, а пол на верхнем этаже — «проваливаться», значит, она исчерпала свой конструктивный ресурс. Прогнувшуюся балку можно заменить аналогичной деревянной конструкцией, имеющей большее сечение. Однако лучше всего увеличить количество балок или заменить деревянные конструкции на металлические. При этом следует учесть, что установка стальных балок потребует дополнительного расчета.

Ремонт перекрытий в деревянном доме

Ремонт перекрытия из настила по металлическим балкам:

Следующий вид перекрытий — настил по металлическим балкам, который может быть как традиционным деревянным, так и собранным из железобетонных плит. Причины разрушения стальных балок сродни тем, что выводят из строя деревянные конструкции, правда, они имеют «металлическую» специфику. К разрушению металлических несущих конструкций приводят коррозия, недостаточное сечение балок и изменение нагрузки на перекрытие. Причем резкое снижение нагрузки не менее опасно, чем перегрузка. Металл — материал упругий, и внезапно освободившаяся стальная балка может просто «выдавить» покрытие вверх. Такие случаи нередки при перепланировке квартир в старых домах. Хозяева, ни о чем не догадываясь, азартно сносят тяжелые кирпичные перегородки, а потом вынуждены тратить огромные средства на ремонт поврежденных перекрытий.

В отличие от деревянных, способов усиления металлических балок существует значительно больше. Но прежде чем воспользоваться любым из них, необходимо зачистить поверхность балки от ржавчины. Первый способ усиления заключается в следующем: по всей длине поврежденной конструкции привариваются плоские металлические пластины или любые другие металлические профили с плоскими гранями — швеллеры, уголки, тавры. После этой операции на усиленную балку следует нанести защитное покрытие — слой краски или любого гидроизолирующего состава.

Следующий, более сложный в технологическом плане вариант — обетонирование поврежденной конструкции. Для этого к существующей балке нужно приварить арматура — продольные и вертикальные стальные стержни-хомуты. Затем устанавливается опалубка, которая заполняется бетоном. По достижении необходимой прочности опалубку снимают и на поверхность усиленной балки наносят защитное покрытие.

Еще один вариант реконструкции балок заключается в установке металлических растяжек-шпренгелей. Для этого к нижней части балки необходимо приварить тяж из арматурной стали, а посередине конструкции вставить и закрепить распорку, которая создаст в тяже-шпренгеле предварительное напряжение. Затем так же, как и в перечисленных случаях, удалить ржавчину и нанести защитное покрытие.

Если коррозионный износ балок незначителен, а прогиб все-таки произошел, значит, произошла уже знакомая нам перегрузка перекрытия. В данном случае усиливать несущие конструкции необязательно, достаточно лишь изменить расчетную схему их опирания. Для этого необходимо заделать концы балок таким образом, чтобы вместо так называемого шарнирного (когда места опирания балок не закреплены, и в результате возможно их незначительное вращение) образовалось жесткое закрепление. Это позволит на треть снизить нагрузку на несущую конструкцию. Правда, перед проведением такой операции лучше проконсультироваться с опытным конструктором. Только специалист может точно установить, насколько возросла нагрузка на перекрытие и выдержат ли стены приложенные к ним дополнительные усилия.

Перекрытие из металлических балок

Ремонт железобетонных перекрытий:

Аналогичными способами восстанавливаются и железобетонные балки. При этом они также имеют свою специфику. Если при перегрузке металлические балки прогибаются, то их железобетонные аналоги растрескиваются в пролете. Один из уже знакомых нам способов реконструкции — изменение расчетной схемы конструкции. Для этого к арматуре железобетонных балок привариваются металлические накладки, которые жестко закрепляются в теле стены или привариваются к колоннам.

Трещины в монолитном перекрытии

Еще один вариант решения этой проблемы — увеличение сечения балок. Для этого к существующей арматуре балки приваривают дополнительную, устанавливают опалубку и производят бетонирование. Нередко в опорной зоне несущей конструкции устанавливают хомуты, сваренные из полосового железа или прокатных профилей.

Иногда железобетонные балки растрескиваются в опорных частях. Такое повреждение характерно для каркасных зданий, где несущие конструкции последовательно установлены на колоннах. Как правило, трещины свидетельствуют о том, что при монтаже была изменена конструктивная схема — вместо не соединенных между собой однопролетных балок были собраны так называемые «неразрезные» (последовательно соединенные жесткими связями). В этом случае балки усиливают, устанавливая протезы и хомуты.

Следующий вид перекрытий — сборные железобетонные перекрытия. Эти конструкции пользуются большой популярностью при строительстве каменных коттеджей. Обычно для их монтажа используются пустотные плиты, реже — ребристые, менее популярные у частных застройщиков. Дефекты этих конструкций аналогичны деформациям, возникающим в железобетонных балках, — это трещины в пролете и прогибы, превышающие допустимые нормы. Избавляются от них путем установки анкеров. Для их крепления в перекрытии пробиваются отверстия, затем устанавливаются анкеры и натягиваются тяжи из арматуры. Надо признать, что в результате такой операции перекрытие снизу приобретает довольно неприглядный вид. Замаскировать его можно только с помощью устройства подвесных потолков.

Железобетонное перекрытие

Ремонт монолитных перекрытий:

Последний вид перекрытий — монолитные железобетонные перекрытия. В коттеджном строительстве такие конструкции встречаются реже. Сказываются повышенные требования к квалификации строителей из-за более сложного технологического процесса. Внешне монолитные железобетонные перекрытия напоминают бетонные балки, перекрытые плитами и представляющие с ними единое целое. В данном случае к обычным причинам разрушения добавляются недостаточное армирование и прочность бетона. Есть несколько вариантов решения этих проблем. Первый — установка металлических затяжек и шпренгелей. Эти детали крепятся к арматуре перекрытия и натягиваются с помощью муфт и гаек. Затем рекомендуется на шпренгели и затяжки нанести защитное покрытие или закрыть конструкцию подвесным потолком.

Следующий вариант реконструкции — обетонирование балок. Для этого к существующей арматуре приваривается дополнительная, устанавливается опалубка и производится бетонирование.

Если есть доступ к перекрытию сверху, то проще всего произвести его дополнительное бетонирование. Для этого необходимо разобрать пол над поврежденным участком, установить дополнительную арматуру вдоль балок и уложить бетон. Когда бетон достигнет необходимой прочности, пол восстанавливается — и новое перекрытие готово. После восстановления несущих конструкций перекрытий приступают к восстановлению полов и потолков. Но это тема для отдельного разговора.

Автор статьи

Ремонт плиты перекрытия видео:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Усадочные терщины в монолитных плитах перекрытия

Характеристики трещин в плитах

  Покупая плиты, для стройки, мы не всегда монтируем их сразу же, так иногда они хранятся до следующего сезона, а может даже и дольше. Если хранить плиты перекрытия несоответствующим образом, то результатом этого может стать появление трещин. В этой статье мы поговорим о том, как правильно хранить плиты, чтобы подобного не случилось с вашим строительным материалом, а также поговорим  о том, можно ли монтировать плиты перекрытия с трещинами, то есть использовать их для строительства.

Как правильно хранить плиты перекрытия

Не надо думать, что если плита перекрытия столь тяжелая и способна при правильном монтаже выдерживать нагрузки по несколько сотен килограмм на квадратный метр, то и к ее хранению не стоит подходить ответственно, ведь ничего с ней не случится. На самом деле плиты перекрытия очень ломкие и почти наверняка треснут, если вы храните их не так, как положено.
 Так в качестве неправильного хранения плит стоит привести штабель, когда под нижнюю плиту ничего не подложено, не установлены опоры, а плита соответственно просто лежит на грунте.  Как правило, в результате такого хранения, плиты постепенно «врастают» в грунт, при этом нагрузка порой распределяется таким образом, что плита должна обеспечивать жесткость на значительном консольном  (подвешенном)участке. Проще говоря, когда плита «садится на брюхо», то есть основная опора будет в середине, то плита заваливается в одну из сторон, при этом консольная, подвешенная часть создает значительный крутящий момент, который и приводит к трещине, поломке плиты.
 В качестве примера, неправильного хранения плит, можно привести фото ниже. Плиты лежат на грунте.


 
 Все эти плиты треснули, что видно из более детальной фотографии.

 
Для того, чтобы впоследствии не тратится на то, за что вы уже платили деньги, необходимо первоначально все сделать так, как полагается. Так, чтобы плита не лопнула при хранении, необходимо выбрать ровную поверхность, лучше всего сухой, твердый грунт, который не подвержен проседанию. Лучше всего, насыпать утрамбованную песочную подушку.
 Далее необходимо сделать хорошие опоры. Во-первых, они должны быть достаточно высокие, чтобы в случае проседания, обеспечить зазор между нижней плитой и грунтом. Во-вторых, их хотя бы первоначально необходимо выставить горизонтально относительно друг друга, чтобы нагрузка в плите и на опоры была равномерной. В конце, концов, опоры должны быть расположены примерно в  20-40 см от торцов  укладываемой на них плиты и на них должны быть уложены деревянные бруски, например 30*50. Именно такие бруски должны применятся и для последующих рядов плит в штабеле.

Трещины в монолитной плите перекрытия

Бруски должны располагаться один над другим и все над нижней опорой, чтобы правильно передавать нагрузку.

 
Высота всего штабеля плит перекрытия не должна превышать 8-10 рядов.

Можно ли монтировать плиты перекрытия с трещинами

Итак, если трещин все же не удалось избежать, то рассмотрим варианты и ситуации, когда плиты можно применить и когда их лучше уже использовать для других целей а не для перекрытий.
 Так, если трещины на плите не значительные, так скажем плита треснула, но не раскрошилась по трещине, то такую плиту можно использовать практически без отступлений, то есть для тех целей, на которые она и была запланирована.
 Если плита будет положена между двух других целых, то стоит качественно заделать руст, то есть заделку между плитами. В итоге, соединив треснувшую и целые плиты вы получите достаточно прочное основание.
  Если трещина на плите больше, и составляет 1-2 мм, то здесь придется искать альтернативные решения. Такую плиту лучше всего положить в месте, где есть несущая стена, которая «подхватит» ее посредине. Еще более лучшим вариантом будет использование плиты с краю, когда одна из сторон будет опираться на несущую стену.
 Если у вас при монтаже межэтажного перекрытия использовались плиты с трещинами, то в качестве подстраховки на этом перекрытии можно выполнить бетонную армированную стяжку. Стяжка равномерно распределит нагрузку между всеми плитами, тем самым улучшив качество перекрытия из плит.  О том, как сделать бетонную стяжку, вы можете узнать из статьи «Бетонная стяжка своими руками».
  Самым неудачным вариантом трещины будет такой, когда трещина выкрошилась, в этом случае из плиты  видна будет арматура. Такую треснувшую плиту перекрытия лучше не использовать по прямому назначению. Из такой плиты, к примеру, можно сделать две короткие плиты, разделив ее по трещине.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *