Укрепление балкона

Усиление аварийных балконных плит в зданиях старой постройки.

И.С. КАЗАКОВА, канд. техн. наук, Н.Н. ЦЫВКУНОВА, инженер, Вологодский государственный технический университет

В статье рассмотрены причины неудовлетворительного состояния балконных плит зданий старой постройки. Приводятся варианты усиления вертикальных рядов аварийных балконных плит, на технические решения которых получены патенты на изобретения и полезные модели. Приведено сравнение вариантов усиления вертикального ряда балконных плит.

 

Укрепление балкона

 

Российские города и поселки застроены домами самых различных конструктивных решений и архитектурных стилей. Наряду с современными домами из стекла и бетона сохранилось большое количество зданий старой постройки. Балконы, имеющие отличительные признаки того ил и иного стиля, являются неотъемлемой частью этих зданий. Так, в жилых домах старой постройки нередко можно встретить балконы, выполненные из железобетонных плит, уложенных поверх стальных консолей, жестко закрепленных в массиве стен. Во многих зданиях постройки 1950-1970 гг. для балконов использовались консольные железобетонные плиты. Часто для одного балкона устанавливались две рядом стоящие балконные плиты, увеличивая, соответственно, его площадь.

 

Балконы позволяют повысить архитектурную выразительность фасадов здания, способствуют улучшению объемно-планировочных решений и повышению комфортности жилья. Наличие балконовдает возможность общения пожилых людей, инвалидов и людей с ограниченными опорно-двигательными функциями с окружающим миром.

 

Однако в последнее время в средствах массовой информации все чаще появляются сведения об обрушениях балконов жилых зданий. Это связано с тем, что большинство балконных плит зданий старой постройки находятся в весьма неудовлетворительном состоянии, что является угрозой для жизни и здоровья людей. Многие такие балконы имеют опасные повреждения, в т.ч. отслоение защитного слоя бетона, оголение и поверхностная коррозия арматуры (рис. 1), прогибы, превышающие нормативное значение.

 

Причины плачевного состояния балконных плит связаны с низким качеством их изготовления, монтажа и эксплуатации.

 

Основным недостатком изготовления железобетонных балконных плит является неплотная структура бетона. Это обычно вызывается неудовлетворительным подбором состава бетона и нарушением технологии тепловой обработки изделия (пересушивание), что резко снижает морозостойкость бетона.

 

Неплотная структура бетона позволяет атмосферной влаге быстро проникать на всю толщину плиты. При этом происходит коррозия арматуры, а периодические замораживания и оттаивания плит приводяткразрушению структуры бетона. Его разрыхление и расслоение начинается обычно у краев плиты, а интенсивность разрыхления зависит от продолжительности и частоты смачивания бетона.

 

В растянутой зоне плиты происходит растрескивание бетона с обнажением верхней рабочей арматуры в консольных плитах или нижней в плитах, уложенных на консольные балки. Такое состояние балконной плиты является аварийным.

Разрушающее действие на балконы оказывает обратный уклон, допущенный при нарушении технологии монтажа балконной плиты. Это влечет за собой накопление на балконе снега и дождевой влаги, которая проникает в микроскопические трещины в бетоне и при замерзании расширяет их, постепенно приводя к разрушению плиты.

 

Неудовлетворительное выполнение гидроизоляции или ее полное отсутствие при устройстве балконов, отсутствие капельников, сливов из оцинкованной стали, отсутствие по периметру балкона ограждающих экранов, препятствующих проникновению на балкон снега и атмосферной влаги, также оказывают разрушающее действие на балконные плиты. Несвоевременное проведение осмотров и ремонтов приводит к полному физическому износу существующих капельников, сливов, ограждающих экранов и вследствие этого намоканию плит. Все это способствует переходу большинства балконных плит в аварийное состояние.

 

Согласно Жилищному кодексу РФ собственники жилья отвечают за состояние своих балконов (гл. 2, ст. 15, п. 5; гл. 5, ст. 30 [1]) ив случае обрушения балконов с трагическими последствиями привлекаются к уголовной ответственности. Но в большинстве случаев управляющие компании и сами жильцы игнорируют проведение плановых осмотров балконных плит и их ремонт, а также ремонт ограждений, капельников и сливов, что приводит к намоканию балконных плит, отслоению защитного слоя бетона и коррозии арматуры.

 

Таблица 1. Сравнение вариантов усиления вертикального ряда балконов

 

Наименование способа усиления вертикального ряда балконов Вид балконных плит Трудоемкость, чел/ч Сметная стоимость усиления, руб.
1. Усиление вертикального ряда балконов с помощью подвесок Одиночные 67,18 74969,33
2. Усиление вертикального ряда балконов с помощью стоек, опирающихся на консоль, закрепленную в фундаментном блоке Одиночные 63,21 70714,41
3. Усиление вертикального ряда балконов с помощью стоек, опирающихся на консоль, закрепленную в фундаментном блоке Спаренные 107,20 113996,26

 

 

Для обеспечения дальнейшей безопасной эксплуатации балконов разработаны различные варианты их усиления, выбор которых зависит от конструктивной схемы здания, расчетной схемы балконов, расположения их на фасаде здания.

 

Различие каждого из методов усиления состоит в разных способах передачи усилий с рамы усиления балконной плиты из прокатных профилей на несущие конструкции здания.

укрепление плиты балкона в хрущевке

 

По первому способу усиления передаются на систему парных подвесок, соединяющих балконные плиты по всей высоте здания [2]. Подвески крепятся непосредственно к металлическим балкам усиления балконных плит, проходящим под балконными плитами в средней их части вдоль длинной стороны (рис. 2). Для обеспечения передачи нагрузки на металлическую балку и далее на подвески плита по трем свободным сторонам взята в обойму (раму) из уголков. В верхней части наружной стены здания подвески проходят сквозь стену через отверстия и соединяются с металлической балкой, которая заанкерована в плиты чердачного перекрытия (рис. 3).

укрепление парапета балкона

В чердачном перекрытии устанавливают дополнительно металлическую балку поперек железобетонных плит чердачного перекрытия. Количество плит, к которым крепят балку, определяется расчетом, исходя из нагрузки от балконных плит.

 

укрепление балкона

По второму способу (рис. 4) нагрузка с рамы усиления балконной плиты передается на вертикальные стойки из замкнутых гнутосварных профилей и далее на опорный столик, заанкеренный в фундаментные блоки здания [3]. Стойки закрепляют к наружной стене здания при помощи анкеров. Для обеспечения плотной заделки анкеров в стене здания в предварительно просверленные отверстия нагнетают цементный раствор. Чтобы исключить передачу усилий со стойки на грунт и необходимость устройства фундамента под стойку, предусмотрена консоль из прокатного уголка. Консоль закрепляется в фундаментном блоке с помощью сквозных анкеров. Диаметр анкеров определяется из расчета их на срез и смятие бетона фундаментных блоков.

 

При расположении на фасаде здания парных балконных плит возникают проблемы с устройством стойки в месте сопряжения плит. Поэтому предложен вариант усиления вертикального ряда спаренных балконов [4]. Он заключается в том, что под балконную плиту подводится металлическая рама из прокатных уголков, которая с одной стороны закрепляется в стену с помощью сквозных анкеров, а с другой — приваривается к вертикальным стойкам (рис. 5).

Укрепление балкона

Анкеровка балок рамы в стену выполняется с помощью сквозных и глухих анкеров. Сквозные анкеры используют в кирпичной стене, глухие — в железобетонной перемычке.

 

Для ликвидации мостиков холода в местах постановки сквозных анкеров разработано утепление узла опирания столика, закрепленного в фундаментном блоке или кирпичной стене [5]. Сущность данного технического решения заключается в том, что к ребрам опорного столика в местах анкеровки приваривают металлические пластинки и образующее пространство заполняют теплоизоляционным материалом (рис. 6).

Способ укрепления балкона

Способ укрепления балкона

На данные технические решения получены патенты РФ [2,3,4, 5].

 

Во всех способах усиления поверхности балконных плит восстанавливаются и под плиты подводится рама усиления из прокатных профилей. Благодаря раме изменяется расчетная схема балконной плиты. Из консольной балконная плита превращается в опертую по контуру, а нижняя конструктивная арматура плиты превращается в рабочую. Анализ армирования балконных плит по серии 1.137.1-9 показал, что сечения нижней арматуры в балконных плитах при изменении расчетной схемы ее работы при усилении достаточно для восприятия расчетных усилий.

 

Поскольку для усиления аварийных балконов большинства зданий можно использовать разные варианты усиления, было проведено сравнение вариантов усиления по трудоемкости и сметной стоимости монтажа на один вертикальный ряд одиночных и спаренных балконных плит. Результаты сведены в таблицу 1.

 

Из сравнения вариантов установлено, что лучшие показатели получены для способа усиления вертикального ряда одиночных и спаренных балконов с помощью стоек, опирающихся на консоль, закрепленную в фундаментном блоке.

 

Библиографический список

1. Жилищный кодекс РФ. Федер. закон от 29.12.2004 г. № 188-ФЗ (с изменениями от 27.07.2010 г. № 237-ФЗ). — М.: Омега-Л, 2010. — 72 с.

2. Пат. РФ 2416699, МПК Е04В 1/00. Конструкция усиления балконов/ И.С. Казакова, М.В. Ильина; заявитель и патентообладатель — Вологодский государственный технический университет. — № 2010101345; заявл. 18.01.2010; опубл. 24.11.2010.

3. Пат. РФ 96136, МПК Е 04 В 1/00. Конструкция усиления балконов /И.С. Казакова, СП. Глебов; заявитель и патентообладатель -Вологодский государственный технический университет. -№2010104201; заявл. 08.02.2010; опубл. 15.04.2010.

4. Пат. РФ 107198, МПК Е 04 В 1/00. Конструкция усиления балконов/И.С. Казакова, Н.Н. Цывкунова; заявитель и патентообладатель — Вологодский государственный технический университет. — №2011111174;заявл. 24.03.2011;опубл. 10.08.2011.

Пат. РФ 114469, МПК Е04В 1/00. Конструкция усиления балконов/И.С. Казакова, Н.Н. Цывкунова; заявитель и патентообладатель — Вологодский государственный технический университет. — № 2010151543; заявл. 15.12.2010; опубл. 27.03.2012.