Армирование монолитной плиты межэтажного перекрытия

Чтобы определить, как более правильно рассматривать плиту перекрытия:

Особенности конструкций

Бетонная конструкция, усиленная металлическими стержнями, обладает более высокими качественными характеристиками, нежели плита, полностью отлитая из бетона. Кроме того, пруты являются связующими деталями, поэтому создание монолита всегда осуществляется с использованием арматуры.

Усиление цельных плит перекрытия посредством арматуры выполняется при помощи стержней диаметром от 8 мм до 14 мм, учитывая, что толщина такой плиты не будет превышать 15 см. При этом, сечение стержней может варьироваться в зависимости от типа конструкции.

Если было решено приобрести готовые плиты, следует учесть, что существует несколько типов таких элементов:

  • Цельные (сплошные);
  • Ребристые;
  • Пустотелые.

Специалисты рекомендуют отдать предпочтение третьему варианту. Пустотелым плитам присуща незначительная масса, они отличаются высокими теплоизоляционными свойствами и низкой звукопроницаемостью.

Однако следует понимать, что при укладке любых готовых плит всегда образуются стыки, а это пагубно сказывается на ровности поверхности. Если же изготовить плиту перекрытия собственноручно, о данной неприятности можно забыть.

Особенности расчета внецентренно сжатых железобетонных элементов

Под действием продольной сжимающей силы , приложенной с эксцентриситетом , гибкие сжатые элементы с гибкостью , а для прямоугольных сечений с гибкостью начинают изгибаться (рис. 2). Это вызывает перемещение верха колонны, вследствие чего продольная сила действует уже с большим эксцентриситетом . Таким образом, снижается несущая способность элемента посредством увеличения изгибающего момента до величины . Влияние изгиба на несущую способность сжатых элементов необходимо учитывать расчётом по деформированной схеме, принимая во внимание неупругие свойства бетона и арматуры и наличие трещин в элементе. Из-за сложности такого расчёта нормы допускают расчёт конструкции производить по недеформированной схеме, а расчёт влияния прогиба учитывать при помощи коэффициента η (), который определяют по формуле:

Случай больших эксцентриситетов имеет место, если (рис ).

Предельные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой:

; ; .

Плечи внутренних пар сил, согласно чертежа на рис. 11.3:

; .

Случай 2 (малых эксцентриситетов), когда ξ >ξR

Этот случай имеет место при загружении элемента с малым экс­центриситетом продольной силы, либо при очень сильной арматуре Аs. Сечение может быть полностью сжато или сжата его большая часть, находящаяся ближе к продольной силе, а остальная часть сечения испытывает относительно слабое растяжение. Расчёт несущей способности, как и для случая 1, производится из условия

где е = е0 + 0,5h -а.

При этом высота сжатой зоны сечения опре­деляется из совместного решения уравнения и линейной зависимости

Схема армирования плиты перекрытия

Схема армирования различается в зависимости от вида плит, но общие принципы армирования остаются прежними. Связано это с одинаковым для всех плит методом работы: нагрузка идет сверху вниз и распределяется на всю площадь. Это говорит о том, что основная рабочая арматура – нижняя, а верхняя получает сжимающие нагрузки. В свою очередь нижняя часть переносит растягивающие нагрузки.

Армирование монолитных перекрытий состоит из:

  • в нижней части плиты стержней;
  • в верхней части плиты рабочих стержней (они по диаметру равны верхним или меньше их);
  • армирование, перераспределяющее нагрузку;
  • подставки из катанки.

Для соединения арматуры, как правило, используют несколько видов стыков:

  • стыки без сварки внахлестку:
  1. С прямыми концами стержней профиля диаметром до 40 мм.
  2. С загибами на концах (лапки, петли, крюки), крюки и петли применяют только для гладких стержней.
  3. С прямыми концами стержней с приваркой.
  • механические и сварные соединения:
  1. Со сваркой арматуры диаметром 40 мм.
  2. С применением механических устройств (резьбовые муфты, стыки с опресованными муфтами и т.д.).
Читайте также:  Деревянные перекрытия между этажами в кирпичном доме

При применении гнутой арматуры (загибы концов стержней, отгибы) минимальный диаметр загиба должен быть таким, чтобы можно было избежать раскалывания или разрушения бетона внутри и в месте загиба. Максимальный угол изгиба не должен быть более 180 градусов.

Монолитные железобетонные могут частично или полностью быть опертыми по контуру с защемлением на опорах или со свободным опиранием. В монолитном строительстве часто встречаются плиты, называемые консольными, опертые на углах или те, которые защемляются по одной кромке.

Они подразделяются на балочные (неразрезные – многопролетные, разрезные – однопролетные и консольные) и работающие в обоих направлениях, которые бывают многопролетными неразрезными или однопролетными. Они считаются балочными, если усилия, которые действуют в одном направлении, пренебрежительно малы, в отличие от усилий, которые действуют в другом направлении. К балочным можно отнести прямоугольные плоские плиты, равномерно нагруженные и опертые по двум сторонам, а также плиты, защемленные по трем или четырем сторонам при соотношении пролетов, большим определенного значения. По нормативным документам отношение пролетов ограничивается 3 или 2.

К работающим в двух направлениях относят все остальные плиты различной формы (непрямоугольные, круглые, кольцевые и т.д.) и опертые на точках (плиты ). В безбалочных перекрытиях она опирается на колонны без уширений и с уширениями (с капителями). Если пролеты 6-8 м, то перекрытия лучше выполнять плоскими, а при больших значениях – межколонными балками или плоскими с капителями, пустотными или ребристыми. В больших помещениях с пролетом 10-15м строители рекомендуют ребристые, кессонные или пустотные перекрытия при опирании на балки и стены по четырем сторонам.

Для всех пролетов более 7м рекомендуется дополнительная арматура из высокопрочных канатов без сцепления с бетоном класса К-7. При выборе опирания без капителей следует предусмотреть дополнительное армирование этих участков, для предотвращения продавливания при различных нагрузках. Толщину однопролетных неразрезных плит принимают как при упругой заделке, а опертых на стены принимают как при свободном опирании.

Расстояние между рабочими стержнями не должно быть более 400 м.

Армирование монолитного перекрытия происходит стандартными сварными сетками и вязаной арматурой. Диаметр стержней сварной арматуры принимают не менее 3 мм, а диаметр вязаной – не менее 6 мм. Если толщина плиты менее 150 мм, расстояние между осями стержней арматуры внизу и над опорой вверху должно быть не более 200 мм, а при толщине более 150 мм это расстояние должно быть не более 400 мм.

Расстояние между рабочими стержнями не должно быть более 400 мм, а площадь их сечения на 1 м ширины должна обязательно быть не менее 1/3 части площади сечения стержней.

Рабочую арматуру, которая идет в направлении меньшего пролета, следует расположить ниже той, которая идет в направлении большого пролета.

В результате чего рабочая высота сечения плиты будет различна для каждого направления. При армировании сварными сетками балочных плит шириной 120 мм и при содержании растянутой арматуры до 1,5% расстояние между всеми стержнями можно спокойно увеличивать до 600 мм. Конструируют пролетную арматуру плит до 3 м шириной в виде цельной плоской сварной сетки. Ее поперечные стержни – рабочая арматура плиты. Если диаметр рабочей арматуры больше 10 мм, то плиты армируются узкими плоскими сварными сетками. Их длина должна быть равна ширине плиты. Эти продольные стержни сеток выполняют важную роль рабочей арматуры, а поперечные стержни – распределительной. Они стыкуются без сварки внахлестку.

Читайте также:  Инструкция по расчету перекрытий на импульсивные нагрузки

Правила армирования

Расчет и последующее армирование всегда осуществляется по определенным правилам и должно в полной мере отвечать всем требованиям.

К таковым относятся:

  • При наличии пролетов более 8 метров используется, так называемая, напряженная сетка из стержней арматуры повышенной прочности;
  • В сварных конструкция используют пруты диаметром 8-14 мм, при этом расстояние между ними не должно превышать 60 см;
  • Расчет толщины монолитной плиты в соответствии со СНИП производится в зависимости от ее ширины по формуле 1:30;
  • Если плита не толще 150 мм, то для ее армопояса будет вполне достаточно одной сетки;
  • При бетонировании используют жидкий бетон, марка которого должна быть не ниже 200, поскольку другие строительные материалы не способны гарантировать требуемую прочность возводимого перекрытия;
  • В обязательном порядке необходимо, чтобы чертеж и схема отображали места усиления армирования. В данном случае речь идет о том, что должно быть правильно сделано поперечное и продольное усиление всего пояса армирования в середине плиты, а также в местах ее соприкосновения с опорами.

    Особого внимания заслуживают области, на которые предполагаются максимальные нагрузки;

  • Самостоятельное монтирование металлических каркасов невозможно, если не будет сделан грамотный расчет квалифицированными специалистами по стандартам, обозначенным в строительных нормах и правилах (СНИП);
  • Дополнительные стержни арматуры устанавливаются, как правило, вокруг технологических отверстий.

Стадии выполнения армирования

Мастера определяют самым важным этапом в монтаже монолитных плит именно установку опалубки.

Особое внимание при этом нужно уделять опорным стойкам, которые должны быть закреплены максимально устойчиво.

Стоит учитывать, что поперечное перекрытие имеет большую массу.

Следующим этапом будет сооружение непосредственно самого армирующего пояса, с учетом СНИП и всех конструктивных особенностей в каждом отдельном случае.

Между нижней сеткой и полотном опалубки устанавливают специальные подставки, позволяющие создать защитный слой бетона.

Следует заметить, что железобетонное перекрытие, сделанное по монолитной технологии, подвергать в полной мере нагрузкам, которые предусматривает расчет, можно только после того, как бетон не только полностью высохнет, но и наберет требуемую прочность.

Большинство схем предусматривает такие составляющие каркаса, как:

  • рабочая арматура верхнего слоя;
  • стержни, которые равномерно распределяют нагрузку;
  • подкладки — чаще всего их делают из катанки.

На практике, схемы могут существенно отличаться друг от друга.

Естественно, для выполнения таких работ понадобятся определенные строительные навыки и оборудование.

Основные нагрузки на плиты изначально осуществляются по направлению вниз, а затем равномерно распределяются по всей поверхности.

Следовательно, большую часть на себя принимает именно нижняя сетка армирования.

С учетом подобного явления, СНИП предъявляют жесткие требования к монтажу несущего каркаса.

Современные технологии позволяют создавать перекрытия любой сложности, для которых характерны максимальная прочность, надежность, а также быстрота монтажа.

ГОСТ Плиты железобетонные для покрытий городских дорог

Нормативный акт определяет производство дорожных плит 9 различных форм (4 из которых являются доборными) рассчитана на автомобильную нагрузку Н-30 и Н-10 (тоннаж автомобилей).

ГОСТ содержит также основные параметры дорожных плит. Высокопрочные плиты из тяжелого бетона, с мощным армированием, предназначеные для устройства соборного покрытия постоянных и временных городских дорог в любых климатических условиях (до минус 40 °C). Стандарт подробно описывает каждый типоразмер и форму плиты, сопровождая железобетонные плиты дорог чертежами, справочной информацией, схемами армирования и установки монтажных петель.

Читайте также:  Безбалочные перекрытия: виды, расчет, достоинства и недостатки

Стандарты производства и параметры прямоугольной плиты для городских дорог закреплены в ГОСТ и ГОСТ .

Схемы армирования дорожных плит указываются на чертежах ГОСТ и размеры арматурных и монтажно-стыковых элементов по ГОСТ 21924.3.

ГОСТ

предписывает выпускать плиты из тяжелого бетона плотностью 2500 кг/м3 (класс по прочности на сжатие В30 и В22,5). Выпуск дорожной плиты возможен в 2-х вариантах армирования: дорожная плита длиной до 3 м изготавливается с предварительно ненапряженной арматурой, а плита длиной более 3 м уже будет предварительно напряженной.

Армопояс

Перед монтажом перекрытий на основные конструкции, устанавливается монолитный армопояс. Его выполняют по периметру площади капитальных стен, на всю их ширину. По краю устанавливается опалубка, затем монтируется армированный каркас из продольных, поперечных и вертикальных арматурных стержней, и заливается бетоном.

При возведении армопояса, обязательно соблюдение следующих требований:

  1. Высота армопояса от 20 до 40 см (не меньше высоты стандартного газобетонного блока).
  2. Ширина должна соответствовать ширине несущего элемента.
  3. Толщина арматуры – не менее 8 мм. Каркас жестко вяжется проволокой или скрепляется сваркой.
  4. Бетон должен соответствовать марке раствора, используемого при кладке. Рекомендуемая марка используемого бетона — не менее класса В15.
Армопояс

Армопояс служит для равномерного распределения всех нагрузок. В нем также устанавливаются арматурные крепления, которые предназначены для надежного монтажа межэтажных перекрытий. Поскольку армопояс представляет собой холодную бетонную прослойку, на нем предусмотрено обустройство термоизоляционного покрытия.

Внимание!

Плиты перекрытия монтируют, только после полного просыхания монолитного армирующего пояса.

Работа над опалубкой

Схема армирования плиты перекрытия предлагается в статье, однако ее соблюдение — еще не гарантия успеха. Вы должны соблюдать правила на каждом этапе проведения работ. Например, что касается опалубки, то она представляет собой съемную конструкцию, которая состоит из досок 150 x 25 мм. Они не будут способны обеспечить идеально ровную поверхность потолка, ведь в толщине пиломатериала допускается погрешность. Неровности можно будет скрыть под штукатуркой. Это верно, если планируется работа над подвесными потолками. Если же наличие ровной поверхности принципиально важно, вместо досок можно использовать ламинированную 22-мм фанеру. Однако такая опалубка обойдется дороже.

Экономнее использовать в качестве основы обрезные доски, поверх которых укладывается 8-мм фанера. Прежде чем выполнить армирование монолитной плиты перекрытия, вы можете подготовить доски 150 x 50 мм, которые устанавливаются по периметру помещения и будут представлять собой опалубку. Расстояние между поперечными брусками равно 800 мм или меньше. Под них строго по уровню устанавливаются телескопические стойки или подпорки.

Поверх каркаса выкладываются доски 150 x 25 мм. Их крепление к основе не требуется, в противном случае после завершения работ при разборке опалубки могут возникнуть сложности. Поверх досок следует настелить листы фанеры. Для того чтобы материал для опалубки можно было применить и в других целях, конструкцию следует застелить полиэтиленовой пленкой. Полотна должны быть уложены с нахлестом в 200 мм. При работах важно исключить замятие материала.