Грамотное армирование монолитной ж/б плиты

Требования по назначению нагрузок действующих на плиты перекрытия от перегородок приведены в следующих нормативных документах:

Виды бетонных перекрытий

Бетонные перекрытия бывают двух типов.

  1. Стандартные – это железобетонные плиты, которые изготовляются на заводе.
  2. Монолитное перекрытие – это железобетонная конструкция, возведение которой осуществляется на месте строительства.
Виды бетонных перекрытий

Стандартные плиты могут быть: пустотными, ребристыми, сплошными, а также иметь и другие конструктивные особенности. Всё зависит, от места их применения в строительстве.

Основное преимущество возведения перекрытия готовыми плитами, от монолитного, это скорость строительства и цена. В течение дня можно перекрыть частный дом ж/б плитами, когда для сооружения сплошной монолитной плиты необходимо минимум месяц. Но это не пугает застройщиков, так как у монолитной плиты масса преимуществ перед плитами перекрытия.

Армирование монолитного перекрытия 20:34

В строительстве, в гражданском или частном строительстве, часто используется армированное монолитное перекрытие. С его помощью обустраиваются ступени, формируется крыльцо, делаются армированные монолитные плиты перекрытия между этажами, а также монолитные плиты покрытия при устройстве эксплуатируемых плоских крыш. Армирование позволяет использовать сразу несколько материалов, делая общую конструкцию максимально прочной и износостойкой.

При армировании монолитных конструкций с помощью опалубки перекрытий, а в частности железобетонного перекрытия сочетаются бетон и металл, они взаимодополняют друг друга. Бетон защищает арматуру, обеспечивая прочную ровную поверхность, которая обладает рядом характеристик – звукоизоляция, теплоизоляция, прочность. Арматура принимает на себя конструктивную нагрузку, защищая бетон от разрушения. В зависимости от того, в каком направлении укладываются стержни, достигаются заданные параметры прочности и устойчивости к нагрузкам.

Обязательно каждое монолитное перекрытие имеет опорную арматуру, которая защищает бетон в пристенной зоне, и венец, который проходит через все несущие конструкции и соединяется с концами арматуры предыдущей монолитной конструкции (стены, колонны, пилоны, балки), для большей прочности и устойчивости всего сооружения.

Армированную сварную сетку из арматуры периодичного профиля диаметром от ф6 мм до ф25 мм, изготовленную в заводских условиях, можно купить в готовом виде. Применение готовых арматурных каркасных сеток в монолитном строительстве, значительно ускоряет процесс армирования монолитного перекрытия. Но при покрытии большого участка придется соединять несколько арматурных плит, что создает дополнительные стыки. Последние значительно уменьшают прочность конструкции, а также создает дополнительные расходы на длину арматуры. Поэтому гораздо лучше провести армирование монолитного перекрытия из отдельных перекрестных стержней арматуры, что позволит получить прочную, монолитную конструкцию перекрытия.

ГОСТ на арматуру периодического профиля скачать

Армированные перекрытия имеют еще один весомый плюс – они более устойчивы к воздействию огня – в течение часа сооружение сможет удерживать распространение пламени. Для сравнения – от деревянного каркаса уже через 30 минут ничего не останется.

ПРЕДИСЛОВИЕ

При проектировании многоэтажных производственных зданий временные нагрузки на перекрытия часто принимаются по максимальным значениям на отдельных участках данного производства. Экстремальные нагрузки для многих отраслей промышленности занимают по площади не более 10 % и в то же время в 1,2 — 3 раза превышают по величине нагрузки на остальной площади перекрытий.

Для правильного выбора типовых железобетонных конструкций по несущей способности и экономии материальных ресурсов в многоэтажных промышленных зданиях следует вести проектирование под нагрузки, наиболее характерные для данного производства, и выделять отдельные участки под повышенные нагрузки.

Одним из наиболее целесообразных конструктивных решений для осуществления возможности локального повышения нагрузок на перекрытия многоэтажных производственных зданий из сборного железобетона является создание участков из сборно-монолитного железобетона. Укладка слоя армированного бетона на поверхности сборных элементов с одновременной заделкой швов между ними изменяет конструктивную схему плит и ригелей перекрытий, увеличивает их жесткость.

Наиболее эффективно применение участков под повышенные нагрузки для конструкции перекрытий, в которых по плитам предусмотрены звукоизоляционный слой или утолщенная стяжка для организации уклонов полов. В этом случае указанные выше слои заменяются монолитным железобетоном.

Настоящие рекомендации содержат основные положения по расчету и конструированию участков перекрытий, воспринимающих дополнительные нагрузки в размере до 25 % по сравнению с нагрузками на остальной части здания. Для большего увеличения нагрузок необходимы дополнительные экспериментальные исследования, проверочные расчеты и конструктивные решения, обеспечивающие прочность и пригодность к нормальной эксплуатации.

Экспериментальные работы для настоящих рекомендаций были выполнены в ОНИЛ СибАДИ им. Куйбышева, проверочные расчеты многоэтажных рам при различных жесткостях ригелей и дополнительных нагрузках — в ЭВЦ КП Ленинградского Промстройпроекта.

В разработанных рекомендациях были рассмотрены ребристые плиты перекрытий высотой 300 мм по серии ; ригели высотой 500 мм и колонны сечением 400×400 мм по сериям и — конструкции каркаса межвидового применения. При использовании настоящих рекомендаций необходимо учитывать общие указания по расчету прочности, устойчивости и деформативности седельных железобетонных элементов и здания в целом, принятые в указанных типовых сериях.

Читайте также:  Межэтажные перекрытия своими руками: разбираемся подробно

Основные положения проектирования и расчета рекомендаций могут быть распространены на другие действующие серии многоэтажных производственных зданий из сборных железобетонных элементов.

Монолитное перекрытие своими руками: опалубка

Естественно, ни о каких специальных опалубках горизонтального типа в процессе самостоятельного изготовления перекрытий речи быть не может – если еще приобретать специальные щиты и домкраты, то экономии не получится. Опалубку для монолитного перекрытия придется изготавливать самостоятельно и делать это надо из подручных или самых доступных по ценовой категории материалов. Это древесина и какой-нибудь листовой материал, к примеру, ОСБ или профнастил – и тот и другой материал стоит недорого, но отличается друг от друга структурой. Монолитное перекрытие по профнастилу отнюдь не делает потолок ровным и гладким – этот материал хорош только тем, что с его помощью получается так называемое ребристое монолитное перекрытие, которое отличается способностью воспринимать большие нагрузки. Это идеальный вариант для межэтажных перекрытий, отличающихся большой плоскостью поверхности – если же говорить о чердачном перекрытии, нагрузка на которое невысока, то здесь лучше заливать плоское перекрытие и использовать для этих целей листы ОСБ.

Монолитное перекрытие своими руками: опалубка

С этим вопросом мы разобрались, теперь дело за технологией установки горизонтальной опалубки для перекрытий. Здесь все достаточно просто, хотя не скажу, что легко – по сути, придется нагородить целый лес стоек из бруса или металлической трубы (она является более предпочтительной, так как выдерживает большую нагрузку, и ее понадобится меньше). Монтируются такие стойки довольно часто – примерно через каждый метр. Их нужно устанавливать рядами и поверх них укладывать горизонтальную балку, которая и послужит опорой для листового материала. Вся проблема установки такой опалубки заключается в том, что все ее стойки нужно хорошо укреплять, дабы они не попадали раньше времени – это еще одна из причин, которая говорит в пользу металлической трубы для столбиков. В принципе, дерево скрепить легче, но для этого понадобится несколько больше материала. Это к тому, что использование металла не принципиально. Мало того, металлические трубы труднее пристроить в последующем строительстве и отделке, а вот древесину вполне можно будет пустить на ту же крышу, полы и прочие подобные элементы дома.

Когда все стойки с балками будут собраны и установлены на свои места, поверх них укладывается листовой материал – крепить его не нужно, иначе в процессе демонтажа опалубки возникнут проблемы. Здесь особое внимание нужно будет уделить жесткости конструкции, если при ходьбе по опалубке вы почувствуете, что она прогибается, то точно так же она поведет себя и под воздействием бетона. Возможно, чтобы усилить опорные горизонтальные балки, придется уменьшить расстояние между ними – говоря на языке монтажников крыш, понадобится сделать контробрешетку, заложив ее перпендикулярно основным горизонтальным опорам с шагом в 0,5м. Такая система уже точно не позволит листовому материалу прогибаться.

Монолитное перекрытие своими руками: опалубка

После того, как настил будет готов, останется совсем немного – сколотить из доски ограничение по периметру стен и можно будет двигаться дальше. Не лишним будет напомнить, что устройство монолитного перекрытия потребует от вас установки опалубки в четком уровне горизонта – с этим придется несколько повозиться. Это, можно сказать, единственный недостаток самодельной опалубки горизонтального типа, который, в отличие от аналогичной заводской конструкции, не имеет возможности регулировки по высоте.

Пример Есть кирпичная перегородка высотой 2,м, толщиной 0,м, длиной м, ее объемный вес равен 1,т/м Нужно собрать нагрузку от перегородки на плиту.

Она оштукатурена с двух сторон, каждый слой штукатурки имеет толщину 0,02 м, объемный вес штукатурки 1,6 т/м 3 . Нужно найти нормативную (характеристическую) нагрузку от перегородки для расчета плиты перекрытия.

Найдем вес 1 м 2 перегородки:

(1,8∙0,12 + 1,6∙2∙0,02)∙1 = 0,28 т/м 2 (здесь 1 – это площадь перегородки).

Зная высоту перегородки, определим, сколько будет весить погонный метр перегородки:

Таким образом, мы получили погонную линейную нагрузку 0,7 т/м, которая будет действовать на плиту перекрытия под всей перегородкой (каждый метр перегородки весит 0,7 т/м). Суммарный же вес перегородки будет равен 0,7∙3 = 2,1 т, но такое значение для расчета нужно далеко не всегда.

Теперь рассмотрим, в каких ситуациях нагрузку от перегородок следует оставлять в виде линейной нагрузки, а когда – переводить в равномерно распределенные по площади нагрузки, как это рекомендуется в п. 6.6 ДБН «Нагрузки и воздействия».

Сразу оговорюсь, если вы считаете перекрытие в программном комплексе, позволяющем с легкостью задавать перегородки или линейную нагрузку от них, следует воспользоваться этой возможностью и делать наиболее приближенный к жизни расчет – такой, где все нагрузки от перегородок в виде линейно-распределенных расположены каждая на своем месте.

Если же вы считаете вручную или же по каким-то причинам хотите упростить программный счет (вдруг, компьютер не тянет такое обилие перегородок), следует проанализировать, как это делать и делать ли.

Читайте также:  Железобетонные плиты ПК и ПБ: основные отличия и характеристики

Согласно пособию по проектированию к СНиП

Согласно пособия при расчете перекрытая по всем предель­ным состояниям вес перегородок, расположенных вдоль пролета плит, учитывается следующим обра­зом:

а) нагрузка от веса глухой жесткой перегородки (например, железобетонной сборной, выполняемой из горизонтальных элементов, железобетонной или бетонной монолитной, каменной и т. п.) прикладывается сосредоточенно на расстоянии 1/12 длины пе­регородки от ее краев;

б) при наличии в жесткой перегородке одного проема, целиком расположенного в пределах одной половины перегородки, нагрузка от веса меньшего простенка (включая вес половины надпроемной части перегородки) прикладывается сосредоточенно на расстоянии 1/3 ширины этого простенка от края перегородки, а нагрузка от веса остальной части перегородки — на расстоянии 1/12 длины этой части перегородки от краев проема и перегородки; при ином расположении проема нагрузка прикладывает­ся на расстоянии 1/18 длины соответствующих частей перегородки от их краев;

в) при наличии в жесткой перегородке двух прое­мов и более нагрузка от веса перегородки прикла­дывается сосредоточенно по центрам участков, опи­рающихся на перекрытие;

г) для прочих перегородок 60% их веса прини­мается распределенным по длине перегородки (на участках между проемами), а 40% — в виде со­средоточенных сил, приложенных в соответствии с подпунктами „а» — „в».

В соответствии с пособия  распределение местной нагрузки между эле­ментами сборных перекрытий, выполняемых из многопустотных или сплошных плит, при условии обеспечения качественной заливки швов между плитами производится с учетом рекомендаций:

а) при расчете по всем предельным состояниям принимается следующее распределение нагрузки от веса перегородок, расположенных вдоль пролета равных по ширине плит:

  • если перегородка расположена в пределах одной плиты, на эту плиту передается 50% веса перегород­ки, а по 25% ее веса передается на две смежные плиты;
  • если перегородка опирается на две соседние пли­ты, вес перегородки распределяется поровну между ними;

б) при расчете по предельным состояниям второй группы местные сосредоточенные нагрузки, распо­ложенные в пределах средней трети пролета плиты, распределяются на ширину, не превышающую длины пролета; при расчете по прочности такое рас­пределение сосредоточенных нагрузок может быть допущено лишь при условии соединения смежных плит по длине шпонками, проверяемыми расчетом (см. п. пособия).

Примечание. Если перекрытие образовано двумя плитами, опертыми по трем сторонам, при расположении перегородки в пределах одной плиты на эту плиту передает­ся 75 % веса перегородки; в этом случае нагрузка от веса перегородки на перекрытие передается, согласно п. пособия , при расположении перегородки как вдоль, так и поперек плиты.

Использованные термины в статье:

Нагрузки длительные — это нагрузки, изменения расчетных значений которых в течение расчетного срока службы строительного объекта пренебрежимо мало по сравнению с их средними значениями (п.3.5 СП ).

Длительные нагрузки входят в состав временных нагрузок (п.5.1 СП ).

Нормативные (базовое) значение нагрузок — это основная базовая характеристика, устанавливаемая соответствующими нормами проектирования, техническими условиями или заданием на проектирование (п.3.7 СП ).

Расчетное значение нагрузки — это предельное (максимальное или минимальное) значение нагрузки в течение срока эксплуатации объекта (п.3.9 СП ).

Согласно п.4.2 СП расчетное значение нагрузки определяется как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γf, соответствующий рассматриваемому предельному состоянию. Минимальные значения коэффициента надежности  в основных и особых сочетаниях нагрузок определяются следующим образом:

  • при расчете по предельным состояниям 1-й группы — в соответствии с 7.2 (представлен в статье выше, таблица 7.1)-7.4, 8.1.4, 8.2.7, 8.3.5, 8.4.5, 9.8, , разделом 11, 12.5 и 13.8;
  • при расчете по предельным состояниям 2-й группы — принимаются равными единице, если в нормах проектирования конструкций и оснований не установлены другие значения.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

Сплошная плита

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Пример армирования плиты перекрытия

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Сплошная плита

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

Сплошная плита
  • крючок;
  • пистолет.

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.

Сплошная плита
Читайте также:  Виды, характеристики и область применения железобетонных плит

Максимальный пролет монолитного перекрытия

Перекрытия необходимы для разделения здания на этажи, это неотъемлемый конструктивный элемент, воспринимающий различные нагрузки. Монолитное перекрытие (своими руками залить его достаточно просто) обеспечивает устойчивость дома в целом, позволяя организовать звукоизоляцию и теплоизоляцию помещений.

Положительные характеристики конструкции раскрываются так:

  • отсутствие дорогостоящих работ по разгрузке/погрузке;
  • высокое качество готовой поверхности;
  • возможность свободной планировки помещений;
  • прочность, долговечность.

Конструктивно несущая часть перекрытий разделяется на безбалочную (создается из плит или панелей) и балочную (состоит из балок и наполнения)

Перекрытия могут быть:

  • монолитными – производятся на месте работ;
  • сборными – формируются на основе готовой заводской продукции – ж/б плиты либо панели;
  • часторебристыми – изготавливаются на основе пустотелых блоков и ж/б балок;
  • конструкциями из облегченного бетона.

Что необходимо учесть?

Конструкция должна соответствовать указанным параметрам:

  • плита должна выдерживать динамическую и статистическую нагрузку. В частном строительстве средняя нагрузка составляет 350-400 кг/м²;
  • под действием внешних сил перекрытие не должно деформироваться, то есть, должна быть обеспечена соответствующая жесткость;
  • в зависимости от места установки перекрытия (подвал, этажи, чердак) и функции помещения устанавливается звукоизоляция, блокирующая как воздушный, так и ударный шум;
  • если плита разделяет помещения с различным температурным режимом, например, чердак или подвал от этажа, должна быть обеспечена теплозащита;
  • сопряжение конструкции с наружными стенами не должно создавать мостиков холода, что провоцирует потери тепла и образование конденсата;
  • устройство монолитных перекрытий может быть реализовано с учетом огнестойкости.

Если строитель возводит монолитные перекрытия, технология проведения работ подчиняется указанной последовательности.

Технология устройства опалубки

Максимальный пролет монолитного перекрытия

Технология устройства монолитного перекрытия начинается с обустройства съёмной опалубки. Горизонтальный слой может быть изготовлен из влагостойкой фанеры (20 мм) либо обрезных досок ( мм). Если в системе все-таки образовались щели, поверх щитов выкладывается гидроизоляционная пленка, блокирующая протечку раствора.

Опалубка держится на балках – ригелях, опирающихся на стойки (покупные/арендованные телескопические, или самостоятельно изготовленные брусья 100х100 мм, либо кругляк 8-15 см). Система должна быть смонтирована строго горизонтально.

Укладка и расчет арматуры

Процесс реализуется следующим образом:

  • между опалубкой и каркасом соблюдается зазор 25 мм, что можно организовать при помощи покупных фиксаторов или при самостоятельном изготовлении деревянных или фанерных подставок. Фактическая высота закладных элементов зависит от толщины плиты, но чаще всего хватает 2.5 см;
  • диаметр прутка определяется по расчету в зависимости от нагрузки и размера плиты и варьируется в пределах 8-20 мм. В частном строительстве используется прут 8-12 мм;
  • арматурный каркас может быть однорядным или двурядным, что зависит от необходимой прочности. Ряды вяжутся при помощи гибкой проволоки с размером ячейки 15х15 см – в первом ряду, и 20х20 см – во втором;
  • расстояние от верхнего пояса до верха бетонной заливки должно составлять не менее 25 мм.

Шаг хомутов армирующего пояса – 200-400 мм

Чтобы перекрытие надежно взаимодействовало с несущими стенами, необходим монтаж армирующего пояса. Он формируется на основе стальных прутков и хомутов, к которым крепится арматура перекрытия. Вполне достаточно организовать 4 направляющих диаметром мм, к которым в перпендикулярном направлении крепятся хомуты при помощи вязальной проволоки.

Как залить?

Перед заливкой устанавливается опалубка для всех технологических отверстий, выставляются маячки для контроля толщины конструкции.

Последовательность действий:

  • заливке подлежит заводской или самостоятельно приготовленный при помощи одной или нескольких бетономешалок бетон;
  • если перекрытие находится высоко, раствор подается при помощи подъемных механизмов;
  • весь арматурный каркас должен быть равномерно покрыт раствором. Работы должны быть проведены быстро;
  • далее производится трамбовка, впоследствии поверхность требует ухода.

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ПРОГИБЫ КОЛОНН И ТОРМОЗНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КРАНОВЫХ НАГРУЗОК

Горизонтальные предельные прогибы колонн зданий, оборудованных мостовыми кранами, крановых эстакад, а также балок крановых путей и тормозных конструкций (балок или ферм), следует принимать по табл. 21, но не менее 6 мм.

Прогибы следует проверять на отметке головки крановых рельсов от сил торможения тележки одного крана, направленных поперек кранового пути, без учета крена фундаментов.

Таблица 21

Группы режимов работы кранов Предельные прогибы fu
колонн балок крановых путей и тормозных конструкций, зданий и крановых эстакад (крытых и открытых)
зданий и крытых крановых эстакад открытых крановых эстакад
1К — 3К h/500 h/1500 l/500
4К — 6К h/1000 h/2000 l/1000
7К — 8К h/2000 h/2500 l/2000

_____________

Обозначения, принятые в табл. 21:

h — высота от верха фундамента до головки кранового рельса (для одноэтажных зданий и крытых и открытых крановых эстакад) или расстояние от оси ригеля перекрытия до головки кранового рельса (для верхних этажей многоэтажных зданий);

l — расчетный пролет элемента конструкции (балки).

Горизонтальные предельные сближения крановых путей открытых эстакад от горизонтальных и внецентренно приложенных вертикальных нагрузок от одного крана (без учета крена фундаментов), ограничиваемые исходя из технологических требований, следует принимать равными 20 мм.