Междуэтажные перекрытия являются одним из основных несущих элементов остова здания, они обеспечивают пространственную жесткость, воспринимают эксплуатационные нагрузки, а также передают нагрузки на вертикальные несущие элементы здания. Таким образом работы по сохранению междуэтажных перекрытий обеспечивают безопасность и долговечность всего здания.

В зданиях исторической застройки встречаются три типа перекрытий: перекрытия из бревен лиственного, дубового или соснового бруса, металлическое балки как правило двутаврового сечения, получили свое распространение в период развития металлургической промышленности с 1870-х годов, железобетонные перекрытия, которые начали применяться с конца XIX века [1] [2].

Основной причиной замены деревянных перекрытий является биологическое разрушение деревянных конструкций, так как деревянные балки подвержены влиянию грибков, плесени и жуков-древоточцев. Биологическое разрушение конструкции перекрытия происходит вследствие повышенной влажности и недостаточной вентиляции помещений, что приводит к разрушению конструкции. Особую опасность при биологических разрушениях представляют скрытые повреждения концов балок в местах заделки в каменную кладку, так как данный тип повреждений достаточно долго может оставаться не заметным при визуальном осмотре конструкций. [3]

Ввиду долгого строка эксплуатации (более 100 лет) балки перекрытия могли подвергаться экстремальным механическим воздействиям в результате частичных разрушений или повреждения зданий, вследствие чего происходит потеря несущей способности перекрытия. Еще одной причиной реконструкции является увеличение допустимого прогиба, вследствие увеличения допустимой нагрузки на перекрытие. Наиболее часто увеличение допустимого прогиба наблюдается у металлических балок. Также к причинам, влияющим на состояние конструкции перекрытия относятся: неравномерная осадка фундаментов вследствие гидрогеологических процессов, проходящих в грунтах, деформация кирпичной кладки несущих стен из-за неравномерных осадок фундамент.

Самой распространенной технологией реконструкцией перекрытий является замена существующих балок металлическими. Данная технология применяется преимущественно в случаях, когда техническое состояние имеющихся балок перекрытий не позволяет обеспечить дальнейшую безопасную эксплуатацию.

Метод замены балок на металлические заключается в демонтаже существующих балок и последующей установке металлических балок необходимого сортамента в ранее существующие опорные гнёзда стен. Основным преимуществом данной технологии является высокая несущая способность металлических балок, что позволяет сохранить открытые планировки, характерные для зданий исторической застройки.

В случаях, когда проведение работ происходит над жилым или эксплуатируемым помещением, применяется технология дублирования балок перекрытия. Суть данного метода заключается в установке в новые гнёзда, которые находятся рядом с уже существующими металлических балок. При этом уже существующие элементы сохраняются и продолжают воспринимать нагрузку от собственного веса, тогда как вновь установленные металлические балки образуют самостоятельную несущую систему. Применение данной технологии позволяет сократить объем демонтажных работ поскольку уже существующие балки не удаляют. К основным недостаткам данной технологии относится сложность монтажа в стесненных условиях из-за необходимости точного сопряжения уже существующих балок и устанавливаемых.

Одним из технологических решений, применяемых при реконструкции перекрытий является устройство сталебетонной конструкции. Данная технология заключается в устройстве монолитной железобетонной плиты, которая технологически связывается с существующими металлическими балками перекрытия посредством анкерных элементов, входящих в тело плиты. Использование данной технологии позволяет выполнять реконструкцию перекрытий с минимальными воздействиями на нижележащее помещение, что является важным фактором при проведении работ в зданиях, в которых невозможно прекратить эксплуатацию всех помещений на период производства работ.

При реконструкции зданий с ограниченной несущей способностью существующих конструкций одним из возможных решений является применение облегченных перекрытий на основе металлического каркаса. Данная технология предусматривает устройство несущей системы из профильных металлических труб, устанавливаемых с определенным шагом. Расположение элементов каркаса назначается таким образом, чтобы стыки листовых материалов приходились непосредственно на несущие профили.

После монтажа металлического каркаса пространство между профильными трубами заполняется лёгкой минеральной ватой. В качестве настила применяются листы фанеры, укладываемые в несколько слоев. Между собой листы соединяются клеем на основе поливинилацетата. За счет проклейки швов фанеры между собой образуется монолитное основание, в результате получаем подходящий под укладку паркета или ламината чистовой пол. К достоинствам данной технологи относится возможность усиления балок без их полной замены, а также проведение работ над эксплуатируемыми помещениями. Таким образом, применение металлического каркаса с листовым настилом является одним из вариантов устройства облегченных перекрытий, позволяющим сократить нагрузку

на существующие конструкции и сохранить возможность эксплуатации здания на период реконструкции [4].

Перспективным направлением совершенствования конструкций перекрытий при реконструкции зданий является применение монолитных железобетонных плит с не извлекаемыми вкладышами-пустотообразователями. Основной принцип данной технологии заключается в уменьшении объема бетона за счет исключения из конструкции участков, не участвующих непосредственно в восприятии основных усилий.

В результате формируется облегчённая железобетонная конструкция, сохраняющая необходимые прочностные характеристики при меньшей собственной массе.

Применение пустотообразователей позволяет сократить расход бетонной смеси ориентировочно на 20–40 % в зависимости от конструктивной схемы, геометрических параметров плиты и типа используемых вкладышей. Снижение массы перекрытия способствует уменьшению нагрузки на опорные элементы здания, что особенно актуально при реконструкции существующих объектов с ограниченной несущей способностью конструкции.

Технологический процесс устройства облегченных монолитных перекрытий включает в себя следующие основные операции:

– устройство опалубки, обеспечивающей формирование проектной геометрии плиты;

– установка не извлекаемых вкладышей-пустотообразователей в соответствии с принятой конструктивной схемой;

– монтаж арматурных каркасов главных и второстепенных балок;

– выполнение бетонирования с обеспечение проектного положения пустотообразователей и арматурных элементов.

Использование пустотообразователей позволяет уменьшить массу железобетонной конструкции, сократить расход материалов и снизить нагрузку на существующие элементы здания [5].

В результате рассмотрения основных технологий по замене перекрытий установлено, что выбор метода реконструкции определяется совокупностью конструктивных, технических и организационных факторов. Окончательный выбор технологии замены перекрытий должен основываться на результатах технического обследования здания, расчете несущей способности конструкций и оценке возможности выполнения работ в конкретных условиях реконструкции.

Литература:

1. С. Парринелло, С. В. Максимова «Современные методы архитектурного обследования городской среды»
2. http://remontfond-spb.ru/zamena-perekrytij
3. https://gip.su/publikacii/priznaki-avarijnogo-sostojanija-derevjannyh-konstrukcij
4. https://kapremont78.ru/uslugi/kapitalnyj-remont-perekrytij
5. Топчий Д. В., Болотова А. С., Воробьёв А. С., Атаманенко А. В. Техническое нормирование технологии устройства железобетонных плит перекрытия с применением неизвлекаемых вкладышей-пустотообразователей