Strengthening Technology for Damaged Floor Slabs through Compression Zone Enlargement and External Reinforcement

Oleg Kalmykov; Nina Psurtsieva; Kostiantyn Binkevych

doi:10.26906/znp.2025.65.4181

Автор(и)

Олег Калмиков Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова
Ніна Псурцева Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова
Костянтин Бінкевич Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова

DOI:

https://doi.org/10.26906/znp.2025.65.4181

Ключові слова:

підсилення плит перекриття, армована надбетонка, зовнішнє армування, хімічні анкери, несуча здатність, відновлення будівель

Анотація

У статті розглянуто технологію підсилення залізобетонних плит перекриття шляхом нарощування стиснутої зони та зовнішнього армування, актуальну для швидкого відновлення пошкоджених бойовими діями житлових будинків панельного типу. Запропонований метод передбачає влаштування монолітного армованого шару бетону товщиною близько 50 мм (надбетонки) на верхній поверхні плити та монтаж сталевих швелерів знизу, з’єднаних з плитою хімічними анкерами для забезпечення спільної роботи. Перед підсиленням плиту тимчасово розвантажують і вирівнюють домкратами. Після набору міцності надбетонки сталеві балки демонтуються, а плита працює як композитна конструкція з відновленою несучою здатністю. Натурні випробування гідростатичним навантаженням показали, що підсилені плити відповідають нормативним вимогам міцності та жорсткості, маючи прогини лише близько 2 мм при допустимих 20 мм. Метод дозволяє повністю відновити несучу здатність плит без їх демонтажу, прискорити і здешевити відбудову – економія близько 58% коштів порівняно з заміною плит, а також мінімально впливає на геометрію приміщень. Отримані результати обґрунтовують доцільність широкого впровадження цієї технології при масовій відбудові зруйнованого житлового фонду.

Посилання

1. Kalmykov, O.O., Binkevych, K.O., & Pasha, Ye.O. (2025). Features of calculating floor slabs strengthened by increasing the compressed zone. Construction and Civil Engineering, 1, 193–202. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2025-1-189-193-202

2. Skoruk, O.M. (2023). Strengthening of hollow-core slabs with steel beams and fiber-reinforced concrete. Building Structures. Theory and Practice, 12, 115–125. https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.115-125

3. Rudnieva, I., Priadko, Yu., Priadko, M., & Tonkacheiev, H. (2020). Features and prospects of strengthening building structures with composite materials during reconstruction. Building Structures. Theory and Practice, 7, 12–22. https://doi.org/10.32347/2522-4182.7.2020.12-22

4. Smoliar, A.M., Miroshkina, I.V., & Yurchenko, S.V. (2016). Strengthening slab elements using structural bending. Modern Technologies and Calculation Methods in Construction, 5, 284–291.

1. Kramarchuk, A., Ilnytskyy, B., & Lytvyniak, O. (2023). Restoration of load-bearing structures in a multi-storey residential building after a fire caused by military operations. Budownictwo i Architektura, 23, 43–53. https://doi.org/10.35784/bud-arch.6210

2. Baggio, D., Soudki, K., & Noël, M. (2014). Strengthening of shear critical RC beams with various FRP systems. Construction and Building Materials, 66, 634–644. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.05.097

3. Vytak, O., & Bobalo, T. (2025). Strengthening of reinforced concrete slabs by adding monolithic beams: methods and implementation. JTBP. 2025; Volume 7, Number 2, 34-44 https://doi.org/10.23939/jtbp2025.02.034

4. Yang, S.-H., Cao, S.-Y., & Gu, R.-N. (2015). New technique for strengthening reinforced concrete beams with composite bonding steel plates. Steel and Composite Structures, 19(3), 735–757. https://doi.org/10.12989/scs.2015.19.3.735

5. Faur, A., & Virág, J. (2019). Implications upon using exterior post-tensioning tendons to retrofit a low strength concrete waffle slab. MATEC Web of Conferences, 289, 04002. https://doi.org/10.1051/matecconf/201928904002

6. Hani, A., & Munir, M. (2020). Structural behavior of RC slabs strengthened by embedded concrete beams. Journal of Engineering and Sustainable Development, 24(6), 46–55.

7. 160 buildings are planned to be restored in Kharkiv. (2025). Official website of the Kharkiv City Council. URL: https://www.city.kharkiv.ua/uk/news/u-kharkovi-planuetsya-vidnoviti-160-budinkiv-57062.html

8. Economic and Social Development Program of Kharkiv Region for 2025. (2024). Kharkiv Regional Council. URL: https://oblrada-kharkiv.gov.ua/wp-content/uploads/2024/12/programa-chastyna-1-zi-zminamy-1.pdf

9. Otrosh, Yu.A. (2018). Assessment of the technical condition of walls and slabs of residential buildings after fire. Industrial Construction and Engineering Structures, 9, 17–23.

14. Kalmykov, O.O., Binkevych, K.O. (2024). Experimental determination of deformability of floor panels in a large-panel residential building after strengthening. Scientific Bulletin of Construction, 110, 42–52. https://doi.org/10.33042/2522-1809-2025-1-189-193-202