Армирование плиты перекрытия — монолитной и сборно-монолитной

Чтобы определить, как более правильно рассматривать плиту перекрытия:

Работа монолитного ребристого перекрытия с плитами, опертыми по контуру, изгибающие моменты, действующие в плите

Внешняя нагрузка в связи с провисанием плиты пере­мещается и совершает работу, равную произведению ин­тенсивности нагрузки q на объем фигуры перемещения

 

Из условия равенства работ внешних и внутренних сил Ап=Ам

Дальше пользуясь соотношением между пролетными и опорними моментами, уравнение равенства работ приводять к одному неизвестному, изгибающему моменту

При этом работа изгибающих моментов на соответст­вующих углах поворота

В крайних пролетах

М1=q l012/11

В среднем пролете и над средними опорами

М2= Мс= q l022/16

Над вторыми от края опорами

Мв= q l022/11

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Прежде, чем приступить к изготовлению плиты, желательно сделать ее расчет. Дальше будет выполнен пример расчета плиты междуэтажного перекрытия на прогиб.

Исходные данные для расчета

Размер здания с монолитным перекрытием возьмем размером 6х6 м разделенными по центру внутренними стенами (пролет 3м). Толщину перекрытия примем 160 мм, при этом рабочая высота сечения перекрытия будет 13 см. Для изготовления плиты будет использоваться бетон класса В20 (Rb=117кг/см2, Rbtn=см2, Eb=3.1*10^5 кг/см2) и стальная арматура А-500С (Rs=4500кг/см2, Ea=2.0*10^6 кг/см2).

Сбор нагрузок на перекрытие

Нагрузка на перекрытие будет состоять из веса: плиты перекрытия (в нашем случаи 160 мм), цементной стяжки толщиной 30 мм, керамической плитки, нормативного веса перегородок и полезной нагрузки. Все данные сведены в таблице ниже с учетом коэффициентов.

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

Теперь нам нужно подобрать сечение арматуры, для этого определим максимальный момент:

и коэффициент Aо при ширине участка плиты b=1(м):

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Поэтому для армирования 1 погонного метра плиты перекрытия можно применить 5 стержней диаметром 8 мм с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры при этом будет As=2,51см2.

Мы подошли в плотную к расчету плиты по деформациям на прогиб. С исходных данных нам известно, что постоянная нагрузка на перекрытие равна м² ивременная нагрузка на перекрытие равна м².

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Считаем кривизну оси при одновременном действии кратковременных, длительных и постоянных нагрузок:

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

Условие выполняется, значит принятое нами армирование Ø8 A-500С с шагом 200 мм верно!

Способы анкеровки

Анкеровка железобетонных плит друг с другом и с наружными стенами предполагает два варианта:

  1. С помощью арматуры, она прикрепляется к монтажным петлям железобетонных изделий. Таким образом, происходит соединение между стенами с использованием Г-образных прутков. Если монтажных петель нет, то арматурные стержни крепятся к пластине при помощи сварки, пластина находится в швах меж рядом расположенными железобетонными плитами, швы потом заполняются бетоном.

  2. С помощью изготовления кольцевого анкера – железобетонные плиты зажимают по всей длине железобетонным поясом, напоминающим армопояс. В частности возводится опалубка ширина, которой 100-150 мм по длине выложенных плит, в опалубку помещают арматурный каркас, затем заливают бетонным раствором. Для сооружения каркаса присоединение арматуры друг с другом по длине должно быть сделано внахлест на 400-500 мм с помощью вязальной проволоки.

Выбор материала для армирования

В строительстве применяется арматура трех типов:

  • А 240 – с гладкой поверхностью. Ей выполняется армирование в вертикальных плоскостях. На усиление монолитных плит не используется;
  • А 300 – диаметр равен десяти – двенадцати миллиметрам. На прутах имеются насечки в виде колец;
  • А 400 – стрежни с серпообразным профилем. Рабочий диаметр увеличен, отлично подходит для армирования толстых фундаментных плит.

До выполнения армирования следует определить оптимальное сечение металлических прутьев. Арматурная сетка составляется из пары слоев, элементы ее располагаются под прямыми углами по направлению друг к другу. Низ и верх соединены хомутами.

Уточнив толщину бетона, можно определить диаметр арматуры, проходящей в одном направлении. Он должен достигать 0,3 % от всей площади плиты.

Если одна сторона фундаментной основы меньше трех метров, достаточно использовать десятимиллиметровую арматуру. Более толстые плиты укрепляются прутьями сечением двенадцать миллиметров. Максимальный процент армирования для крупных плит достигает четырех сантиметров.

Что нельзя делать с плитами?

Нельзя менять расчетную схему опирания

Самый простой и самый наглядный пример в можно найти в интернете, когда люди берут плиту, которая имеет размер больше, чем пролет и с помощью выпуска такой плиты на улицу решают проблему организации площадки под балкон.

Так нельзя делать!!!

Читайте также:  Виды крючков и как правильно вязать арматуру

Здесь первые пять плит обломились по стене, крайние две плиты продолжают сопротивляться, но им осталось не долго.

Это перевозка плит перекрытия в коротком кузове КамАЗа. Как я и объяснял ранее, они обломились. Если посмотреть внимательно, то можно увидеть, что в верхней части таких плит или нет арматуры или они есть, но какие-то маленькие стержни, которые явно не могут сопротивляться такому большому растяжению. Поэтому необходимо в таком случае подкладывать жесткую траверсу.

Почему так происходит?

Где изгибающий момент с той стороны и будут растягивающие напряжения в плите. Когда мы сдвигаем опору, то сгибающий момент переходит снизу вверх с максимумом в точке опирания и растяжение в плите будет уже в верхней части. Но в верхней части нет арматуры как в опалубочной технологии изготовления и слабая арматура в безопалубочной, поэтому плита ломается в месте опирания.

И если вы совершили такую глупость, как организовать такую площадку в своем доме, то берите сразу болгарку или перфоратор и сносите этот выступ, потому что рано или поздно она упадет кому то на голову или сами с неё упадете.

Не все плиты можно укорачивать

Очень часто бывает, что длина плиты больше длины пролета. Например плита 6 метров, а нам надо опереть её на пролет 4 метра. В этом случае люди подрубают плиту до нужного размера.

Обрубание плиты изготовленной по опалубочной технологии тоже может привести к обрушению!

Как я уже говорил, в плитах опалубочного изготовления в опорных зонах делается дополнительное армирование. Уменьшая длину вы срезаете это армирование и появляется высокий риск появления трещин.

Плиты изготовленные по безопалубочной технологии можно делить на части.

Нельзя переворачивать ребристые плиты

Некоторые для упрощения работ кладут плиты ребрами вверх и на них уже, например, укладывают лаги. Я уже говорил, что усиленное армирование проходит только в ребрах, наверху только легкая сетка и она не выдерживает изгибающих нагрузок и плита ломается.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

К примеру:

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет ln вычисляют по формуле mn = qnln2/8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q1 и q2 равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q. Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от Ма и Мб, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h01 = 130 мм, для второй – h02 = 110 мм. Воспользуемся формулой А0n = M/bh20nRb. Соответственно получим:

  • А01 =
  • А02 =

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

Получаем

  • Fa1 = 3,275 кв. см.
  • Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

На заметкуДля расчета подобной плиты в панельном доме согласно имеющимся методикам расчета обычно применяют корректирующий коэффициент для учета также пространственной работы конструкции. Он позволяет примерно на 3–10 процентов сократить сечение. Однако многие специалисты считают, что, в отличие от заводских, для монолитных плит его использование не столь уж обязательно, поскольку при таком подходе возникает необходимость в ряде дополнительных расчетов, к примеру, на раскрытие трещин и прочих. И потом, если центральную часть армировать стержнями большего диаметра, то прогиб посередине будет изначально меньше. При необходимости его можно достаточно просто устранить или скрыть под финишной отделкой.

Читайте также:  Расстояние опирания плиты перекрытия /инструкция с фото

Разновидности применяемых анкерных изделий

В зависимости от вида построек, несущих элементов, места установки и предназначения различаются анкерные изделия следующих типов:

  1. Клинового, состоящие из болтов с втулками распорного типа и конусовидными шляпками. Установка осуществляется в материалы с плотной структурой (полнотелый кирпич, бетон или естественный камень, железобетон). Фиксация происходит в результате заклинивания втулки в несущих стенах и трения об стенки отверстия. Частота применения обусловлена простотой и скоростью установки. Главный недостаток — только одноразовое использование.
  2. Втулочного, принцип действия аналогичен клиновым. Основной минус — необходимость сверления больших отверстий для соединения конструктивов.
  3. Забивного, в которых втулки на одном конце надрезаны. При ударах по элементу происходит клиновидное распирание втулки. Прочность соединения обеспечивается трением об отверстие и внутренним упором. Достоинство заключается в оперативности монтажа и устойчивости к воздействиям механического характера. Необходима высокая точность зазоров для надёжного соединения.
  4. Химического действия. Склеивание конструкций производится закачкой клеевых составов в каналы крепежа. Плюс — простота установки, а минус — высокая стоимость.
  5. Отдельный тип — анкера специального назначения. Различают следующие подвиды:
      рамный — для закрепления окон и дверей;
  6. потолочный — подвес различных конструкций
  7. фундаментный, для фиксации фундаментных элементов;
  8. анкера Моли — используемые внутри полых конструкций или слабонесущей способностью (пустотелый кирпич, гипсокартон, ДСП).

Рекомендации опытных строителей

  • В центре платформы, в зонах максимальной нагрузки (например, там, где устанавливается наиболее тяжелая мебель и камины), в районах касания плит с опорами создается дополнительное усиление. Для этого зазор между прутьями делают меньше – порядка 40 мм. Впрочем, выполнить точный расчет нагрузок не поможет никакой калькулятор – здесь понадобятся недюжинные инженерные познания.
  • В местах пересечения стержни арматуры крепятся друг к другу либо посредством точечной сварки, либо соединяются проволокой. Точечная сварка актуальна там, где используются металлические пруты большого диаметра. Сварной шов истончает металл по стыкам. Поэтому таких швов желательно избегать. Стеклопластиковую арматуру вяжут проволокой. Причем способов такой вязки существует несколько: можно вязать крючком, специальным пистолетом или обычными пассатижами.

Как избежать разрушения крепежа?

Отдельного интереса достоин вариант анкеровки, где используется сварка. В данном варианте стоит уделить внимание качеству сварки: сварной шов не должен разрушаться под воздействием каких-либо нагрузок при эксплуатации здания.

Изготовление анкерных связей с помощью сварки прутков требует придерживаться следующих правил:

  • Чтобы получить качественное соединение, необходимо использовать электроды типа Э46 (таких как АНО-4, АНО-21, ОЗС-6), площадь сечения которых 3-4 мм.
  • Длина сварного соединения должна быть в пределах 80-100 мм.

Использование анкеровки одним из вышеперечисленных способов не оставляет задачу хорошо спрятать арматуру в глубине раствора, как правило, сверху плит перекрытия наносится стяжка, она необходима для сохранности арматуры от внешних повреждений, которые могут привести к коррозии анкерных связей.

Для того, чтобы в щели монтажных петель и просветы между плитами не попадала влага и сор, необходимо своевременно сделать заделку цементно-песчаным раствором или бетоном.

Если вам необходимо заказать железобетонные изделия, то следует обратиться в IS GROUP. Мы готовы предоставить различные конструкции, в любой регион страны. У нас вы сможете найти различные дорожные плиты, аэродромные плиты блоки ФБС, СВАИ, плиты перекрытия и многие другие плиты ЖБИ. Доставка осуществляется железнодорожным транспортом. Если в вашем городе нет компании, которая может обеспечить вас строительными материалами, то обязательно обратитесь к нам по телефону +7 (495) 175 23 21.

Общие правила

Армирование необходимо выполнить в два слоя. Чтобы соединить стержни в сетку, понадобится вязальная проволока в 1,5 мм.

Выполнить профессиональный математический расчет по силам далеко не каждому. Но существуют общие правила сооружения и армирования самодельного монолитного перекрытия. Согласно этим правилам толщина плиты должна равняться 1/30 длины перекрываемого пролета. Например: при длине пролета 600 см толщина готового монолитного перекрытия будет равна 20 см. Увеличение толщины приведет только к перерасходу дорогостоящего бетона. Если длина перекрываемых проемов не превышает 7 метров, то можно прибегнуть к стандартному варианту расчета. По такому расчету монолитную плиту следует армировать двумя слоями арматуры. Оба слоя выполняются из арматурных стержней А-500С. Они имеют диаметр 10 мм. Стержни укладываются с шагом примерно 150-200 мм. Соединение прутьев в сетку со стороной квадрата 150-200 мм выполняется вязальной мягкой проволокой диаметром около 1,2 – 3,0 мм. Можно плиту армировать с применением сварной стандартной сетки, имеющейся в продаже.

При определении размеров монолитного сооружения следует учесть величину захвата. Это та часть плиты, которая будет опираться на стену. Если стены кирпичные, то величина захвата должна быть 15 см или немного больше. Для стен из газобетона эта величина составляет 25 и более сантиметров. Арматурные стержни обрезаются так, чтобы их торцы были залиты слоем бетона не менее 25 мм толщиной.

После связывания арматурных сеток необходимо правильно разнести их по высоте. При толщине плиты монолитного перекрытия от 180 до 200 мм длина перекрываемого пролета может достигать 6 метров. В таких плитах расстояние между верхней и нижней сеткой арматуры составляет от 105 до 125 мм. Для соблюдения этого расстояния из обрезков арматуры толщиной 10 мм делаются своеобразные фиксаторы. Верхние и нижние горизонтальные части фиксаторов делаются длиной около 350 мм. Высота вертикальных элементов равна 105-125 мм. Эти фиксаторы можно сгибать с помощью самодельного приспособления. Готовые фиксаторы устанавливаются между верхней и нижней арматурной сеткой с шагом около метра. В зоне опоры плиты на стену это расстояние уменьшается до 400 мм.

Для разведения арматурных сеток по высоте используются фиксаторы, которые устанавливаются в шахматном порядке с шагом в 1м.

Простейший расчет показывает, что при правильном армировании на кв. м монолитного бетонного перекрытия толщиной 20 см требуется примерно 1 куб. м бетона марки М200 и выше (лучше М350), 36 кг арматуры марки А-500С, имеющей диаметр 10 мм.

Под нижней сеткой для армирования монолитной конструкции должен остаться слой бетона примерно в 25-30 мм или чуть больше. Таким же слоем покрывается верхняя арматурная сетка. Для соблюдения этого размера под пересечения нижних арматурных прутьев подставляются пластиковые фиксаторы с шагом около 1 метра. Эти фиксаторы продаются в магазинах строительных материалов. Их можно заменить деревянными брусочками, прибитыми или прикрученными саморезами к опалубке. Если их не закрепить таким образом, то они могут всплыть при заполнении опалубки бетонной массой. Это общие правила. Но точный расчет может сделать только профессионал.

Корректировка конструкции ж/б плиты

Если заменить дорогостоящий плитный фундамент ленточным невозможно по ряду объективных причин, можно постараться снизить бюджет строительства. Например, при толщине 30 см крупногабаритные конструкции сложно залить даже при регулярном приеме смеси из миксеров. Выходом часто становится подбетонка:

  • при толщине 5 – 7 см она не требует армирования
  • заливается в один прием
  • выравнивает основание
  • защищает гидроизоляцию от порывов щебнем
  • снижает толщину защитного слоя (нижнего) на 20 – 35 мм
  • использует тощий бетон

Однако в этом случае сечение стержней верхнего слоя придется пересчитать. Для несимметричных плит (внутренняя стена смещена относительно центра конструкции) производится расчет по большему значению длины пролета, как для симметричных. Запас прочности повысится при незначительном повышении сметы.

Корректировка конструкции ж/б плиты
Корректировка конструкции ж/б плиты

Подобным способом можно рассчитывать арматуру для плитных фундаментов любой сложности. Кроме того, существует ПО для проектировщиков, делающих это с высокой точностью.

Корректировка конструкции ж/б плиты
Корректировка конструкции ж/б плиты

Какая арматура нужна плиты перекрытия? Это популярный вопрос в строительной отрасли. С каждым днем появляются новые технологические решения, с помощью которых в разы увеличивается качество работ и прочность.

Корректировка конструкции ж/б плиты
Корректировка конструкции ж/б плиты

Ответ на этот вопрос поможет придать будущему строению прочное укрепление, гарантируя долгий срок использования и отсутствие надобности в проведении периодических исправительных работах.

Корректировка конструкции ж/б плиты
Корректировка конструкции ж/б плиты

Давайте для начала разберемся, что же такое плита перекрытия монолитного типа? Это горизонтальное строение внутри любых возможных сооружений, которое разделяет этажи каждого из них.

Корректировка конструкции ж/б плиты
Корректировка конструкции ж/б плиты

Такая плита — несущая, принимает и передает нагрузки. В этой статье будет рассказано о том, какую арматуру использовать для монолитной плиты перекрытия.

От чего зависит минимальное расстояние для опоры

Нормативными документами установлена минимальная длина опирания торцевой части пустотной плиты на стену, сложенную из кирпича — 9 см. Подобное решение принимается инженерами-проектировщиками с обоснованием и расчетами. Факторы, влияющие на глубину наложения перекрытия:

Параметры опирания плиты зависят от типа будущего строения.

  • габаритный размер пролета и длина железобетонного изделия;
  • величина распределенной и точечной нагрузки на бетонное перекрытие;
  • разновидности нагрузок — статические, динамические;
  • толщина несущей стены из кирпича;
  • тип здания — жилое, административное либо производственное.

Все перечисленные факторы должны учитываться в расчете надежности конструкции. В соответствии с нормативами, конец железобетонной пустотной плиты накладывается на стену так, чтобы размер нахлеста оказался 9-12 см, точные данные получают расчетным путем.

Если изучить серии, по которым производятся элементы перекрытий, то в них указаны 2 вида размеров:

Таблица расчета сечения балок перекрытий.

  1. Модульный. Это теоретическая ширина пролета, куда должен ставиться элемент.
  2. Конструктивный. Это чистая длина потолочной плиты от одного торца до другого.

Например, бетонное изделие с модульной длиной 6 м имеет реальный габарит 5,98 м, что необходимо учитывать при проектировании. Чтобы получить чистую ширину комнаты 5,7 м, надо уложить плиту на кирпичную стену на глубину 120 мм, для отделки штукатуркой останется по 20 мм с каждой стороны, также есть кирпичное перекрытие.

Возникает вопрос — почему размер опоры такой маленький, ведь плиту можно уложить и на 20-30 см, лишь бы ширина ограждения позволяла. Но это будет не опирание, а защемление железобетонного элемента, поскольку его торец тоже несет часть нагрузки от стены, построенной выше. В подобной ситуации как плита, так и несущая перегородка будут работать неправильно, что приведет к медленному разрушению и растрескиванию кирпичной кладки.

И наоборот, из-за слишком маленького нахлеста тяжелая плита вместе со всей нагрузкой начнет воздействовать на край кладки и со временем обрушит его.

Поэтому минимальное опирание 9 см используется на практике редко, обычно принимают 10-12 см.

Существует еще одна причина, по которой нельзя слишком заглублять край перекрытия внутрь ограждающей конструкции. Чем ближе торец плиты к наружной поверхности, тем больше тепла теряется в подобном конструктивном узле, потому что бетон хорошо проводит тепло. В результате получится мостик холода, от которого в доме будут холодные полы.