монолитная плита перекрытия в частном доме армирование

Как выполнить армирование перекрытия частного дома

Наиболее распространенная схема перекрытия двухэтажного дома представляет собой двухпролетное перекрытие (несущие стены по периметру дома плюс одна стена посередине). Различия, в основном, в размерах дома в плане и расположении проема для лестницы.

В данной статье будут предложены варианты армирования такого перекрытия для разных размеров дома.

Внимание, если Вы захотите опереть плиту на все четыре наружные стены, армирование должно быть совершенно другим! Данная схема на это не рассчитана.

Материалы для нашего перекрытия выберем следующие:

— тяжелый бетон класса В25;

— конструктивная арматура и хомуты из гладких стержней класса А240С.

Защитный слой бетона для рабочей нижней арматуры принят 30 мм, для верхней – 20 мм.

Нагрузки на перекрытие принимаем следующие (нагрузки приведены нормативные):

— от конструкции пола 150 кг/м 2 ;

— от веса перегородок 50 кг/м 2 ;

Перекрытие не рассчитано на опирание каких-либо стоек (опор крыши, например). Опирание площадки лестницы, а также косоуров, ведущих с первого этажа допускается.

Район строительства – без сейсмики.

Нижняя и верхняя арматура плиты показана на рисунке.

Сечение А-А показывает армирование плиты над средней стеной.

В сечении Б-Б показано армирование плиты над крайними стенами.

В сечении В-В показано армирование скрытых балок, обрамляющих лестничный проем.

Армирование плиты сведено в таблицу.

А = 3 м, В = 3 м, толщина плиты 150 мм

А = 3,5 м, В = 3,5 м, толщина плиты 150 мм

А = 4 м, В = 4 м, толщина плиты 150 мм

А = 4,5 м, В = 4,5 м, толщина плиты 160 мм

А = 5 м, В = 5 м, толщина плиты 180 мм

А = 5,5 м, В = 5,5 м, толщина плиты 180 мм

А = 6 м, В = 6 м, толщина плиты 180 мм

А = 6 м, В = 5,5 м, толщина плиты 180 мм

А = 6 м, В = 5 м, толщина плиты 180 мм

А = 6 м, В = 4,5 м, толщина плиты 180 мм

А = 6 м, В = 4 м, толщина плиты 180 мм

А = 5 м, В = 4,5 м, толщина плиты 180 мм

Расшифровка значений в таблице следующая:

D 1… D 5 – рабочая арматура плит ы, показанная на рисунках выше;

8 А400С ш. 200 – арматура диаметром 8 мм периодического профиля из стали класса А400С, уложенная с шагом 200 мм (шаг – это расстояние между стержнями);

А = 3 м – ширина первого пролета в свету между стенами равна 3 м;

В = 4 м – ширина второго пролета в свету между стенами равна 4 м.

Какие особенности следует учитывать при армировании плиты?

Нижняя арматура, первый слой. Рабочая арматура D 1 и D 2 укладывается от стены и до стены с заведением на стену на 10 диаметров (если диаметр арматуры 12мм, то на стену ее нужно завести на 10*12 = 120мм), при этом торец арматуры должен быть не доведен до края плиты на 15 мм, т.е. плита должна опираться на стену на 10 d +15 (для арматуры диаметром 12мм – это 10*12+15=135мм) – это минимальный размер, опирание может быть больше, но не меньше. Рабочая арматура D 1 и D 2 – это первый слой нижней арматуры, защитный слой бетона до грани этой арматуры принят 30 мм. Стыковать в нахлестку эту арматуру нельзя!

Скрытые балки у проема лестничной клетки. После укладки первого слоя арматуры нужно связать арматуру скрытых балок, которые обрамят проем лестничной клетки. Для этого нужно уложить три стержня D 1 с шагом 100 мм внизу и два стержня D 1 с шагом 200 мм вверху, и связать эту балочку хомутами из 6 А240С с шагом 100 мм.

Нижняя арматура, второй слой. На арматуру D 1 и D 2 укладывается перпендикулярно распределительная арматура D 3. Это гладкая арматура класса А240С, ее нужно завести на стену, как и арматуру первого слоя. Вся гладкая арматура на концах должна заканчиваться отгибами, «лапками», которые выглядят как крючки, длина этих отгибов равна 6 d (для арматуры диаметром 8 мм отгибаемая часть равна 6*8 = 48 мм). Стыковать эту арматуру можно путем нахлестки, величина нахлестки 250 мм. Стержни D 3 нужно связать с D 1 и D 2 вязальной проволокой в шахматном порядке (чтобы связано было 50% пересечений). На нижнюю сетку нужно установить поддерживающие элементы из арматуры 8 А240С с шагом 600х600 мм в шахматном порядке. Как выполнить эти элементы, можно найти на рисунке 44б «Руководства по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона». На эти элементы будет укладываться верхняя сетка арматуры.

Верхняя арматура, первый слой. Первый слой верхней арматуры D 4 укладывается параллельно средней стене с шагом 200 мм. Это гладкая арматура, поэтому действовать с ней нужно так же, как и с нижней арматурой второго слоя.

Ну, и в заключение: бетон должен быть провибрирован. Опалубку можно снимать через 28 суток.

Источник

Основные правила устройства монолитных перекрытий

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение – отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм – 150мм.

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая – свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления – ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура – на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями – это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть – именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила “среза”) воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор – стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами. Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео: Основные правила устройства монолитных перекрытий

Источник

Делаем железобетонные перекрытия

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

По мнению участника форума ontwerper из Москвы, монолитные железобетонные перекрытия не так уж сложно сделать своими силами. Он приводит в качестве аргументов общеизвестные и малоизвестные соображения по их изготовлению. По его мнению, делать перекрытия своими руками выгодно по нескольким причинам:

Монолитные работы

Не ленитесь и проконтролируйте по документам отпускные параметры, класс-марку и время до момента схватывания бетона.

Если вам нужно подать бетон на второй, третий этаж или на большое расстояние то сделать это без бетононасоса вам не удастся, а перекатывание бетона лопатами по бесконечным желобам очень тяжёлое и неудобное занятие.

В зимнее время бетон можно заказать с противоморозными добавками, учитывая, что добавки обычно повышают время набора прочности, некоторые из них провоцируют коррозию арматуры, но это допустимо, если добавка заводская.

ontwerper предпочитает зимой строительство не вести, и вам не рекомендует. В крайнем случае сами раствор не готовьте, воспользуйтесь заводским бетоном.

Монтаж опалубки

Для её изготовления ontwerper советует использовать фанеру 18-20мм ламинированную (с покрытием) или простую (но она сильнее прилипает). Для балок, ригелей и стоек опалубки следует использовать брус толщиной не менее 100х100 мм.
После её сборки нужно обязательно проверить горизонтальность всех конструкций. В противном случае в дальнейшем вы потеряете много времени и средств для исправления ошибок.

Армирование

Для этого ontwerper рекомендует призвать на помощь арматуру периодического профиля A-III, А400, А500. В плите перекрытия всегда имеется четыре ряда арматуры.

Пролет – расстояние между опорными стенами (для прямоугольной плиты по короткой стороне). Самый нижний ряд укладывается на пластиковые сухарики, специально предназначенные для этого, их высота составляет 25-30мм. Верхний ряд – перекрывает его поперек и вяжется проволокой во всех пересечениях.

После окончания армирования каркас должен представлять жёсткую конструкцию, которая не должны сдвигаться при заливке бетона из насоса. Перед заливкой проверьте соответствие шага и диаметра арматуры проекту.

Заливка бетона

После всей подготовки нужно принять и распределить по всей площади бетон, провибрировать его. Лучше всего плиту заливать целиком за 1 раз, если это невозможно, поставьте рассечки – промежуточные стенки внутри контура опалубки, ограничивающие бетонирования. Их делают из стальной сетки с ячейкой 8-10 мм, устанавливая ее вертикально и прикрепляя к арматуре каркаса. Ни в коем случае не делайте рассечек в середине пролета и не делайте их из доски, ППС.

Уход за бетоном

После заливки плиты её нужно укрыть, чтобы предотвратить попадание осадков, и постоянно поливать внешнюю поверхность, чтобы она была влажной. Приблизительно через месяц можно снять опалубку, а в случае крайней необходимости это можно сделать не раньше, чем через неделю и снимать только щиты. Для этого нужно осторожно снять щит, а плиту обратно подпереть стойкой. Стойки поддерживают плиту до её полной готовности, около месяца.

Прочность монолитного перекрытия: расчет

Он сводится к сравнению между собой двух факторов:

Первое должно быть меньше второго.

Стены на монолитную плиту перекрытия: рассчитываем нагрузки

Произведем расчеты постоянных нагрузок на монолитную плиту перекрытия.

Перегородки из кирпича размером 120мм приведите к площади плиты. Вес 1-го погонного метра перегородки высотой 3м 0.12м х1.2х1.8 т/м3 х 3м = 0,78т/м, при шаге перегородок длиной 4м получается примерно 0,78/4= 0,2т/м2. Таким образом приведенный вес перегородок = 300 кг/м2.

Полезная нагрузка для 1-й группы предельных состояний (прочность) 150кг/м3 – жилье, с учетом коэффициента надежности 1.3 примем. Временная 150х1,3= 195кг/м2.

Определение моментных усилий в нагруженных сечениях

Изгибающие моменты определяют на 95% армирование изгибных плит. Нагруженные сечения– это середина пролета, другими словами – центр плиты.

Это усилия, которые действуют и вдоль и поперек плиты, поэтому нужно проверить прочность двух взаимно перпендикулярных сечений.

Проверка прочности к продольной оси

При проверке прочности к продольной оси сечения по изгибающему моменту (пусть момент положительный, т.е брюхом вниз) в сечении есть сжатый бетон сверху и растянутая арматура снизу. Они образуют силовую пару, воспринимающие приходящее на нее моментное усилие.

Определение усилия в этой паре

Высота пары может быть грубо определена, как 0.8h, где h – высота сечения плиты. Усилие в арматуре определим как Nx(y)=Mx(y)/(0.8h). Получим в представлении на 1 м ширины сечения плиты.

Под эти усилия подберите арматуру класса A-III (А400) – периодического профиля. Расчетное сопротивление арматуры разрыву равно R=3600кг/см2. площадь сечения арматурного стержня при диаметре Ф8=0,5см2, Ф12=1,13см2, Ф16=2,01см2, Ф20=3,14см2.

Несущая способность стержня равна Nст=Aст*R Ф8=1,8т, Ф12=4,07т, Ф16=7,24т, Ф20=11,3т. Отсюда можно получить требуемый шаг арматуры. Шаг= Nст/ Nx(y)

Это армирование по прочности по каждому из направлений X и Y, т.е квадратная сетка из стержней в растянутой зоне бетона.

Все это является частным случаем общего подхода, демонстрирующим специфику задачи, но для её реализации необходимо смотреть глубже и обращаться к специалистам.

Размещено участником FORUMHOUSE ontwerper.

Источник

Правила и особенности армирования монолитной плиты перекрытия

Перекрытие относятся к важнейшим несущим конструкциям любого здания.

Наиболее практикуемый композиционный стройматериал, используемый для их создания — это железобетон, сформированный на базе бетона и стальной арматуры.

Строго соблюдение градостроительных норм и правил в части изготовления монолитных плит перекрытия (МПП) — это гарантия прочности и долговечности здания в целом. Немаловажную роль в этом процессе играет правильное положение арматуры в толще бетона.

Арматурный каркас придаёт всей конструкции нужную прочность, способную выдерживать абсолютно все возможные нагрузки на растяжение и изгиб. Для этого при формировании конструкции перекрытия потребуется профессионально выполнить расчеты армокаркаса. учитывая разрыв между стенками, подобрать число и диаметр поперечных и продольных прутьев, а также в точности соблюдать технологию проведения работ.

Для чего это нужно делать?

Арматура применяется для усиления бетонной составляющей в железобетонных монолитных конструкциях. Это объясняется тем, что, по месторасположению, они подвержены изгибам, а присутствие в них бетона, способствует возникновению трещин. Эти явления появляются, как в процессе затвердения бетона, образуя, так называемые, усадочные трещины, так и при эксплуатации.

Поскольку плита под воздействием нагрузок прогибается – бетон трещит. Тем более, что шарнирное опирание конструкции на стенку условно, поскольку конструкция по факту защемляется стеной. Поэтому в приопорной зоне вверху плиты появляется растяжение.

Существует достаточно много причин, по которым армирование плит перекрытий является необходимостью. На практике армирование перекрытий выполняют для того, чтобы:

Важно! Монолитные плиты имеют лучшую прочность на разрыв, чем обычный бетон, а также более долговечны и обладают более высокой прочностью на сжатие.

Любое напряжение, оказываемое на железобетонное перекрытие, переносится на стальные стержни, а это означает, что армированные плиты могут выдерживать гораздо больший вес, чем обычный бетон.

Какая арматура подойдет?

Для армирования монолитных плит применяют стальную и композитную стеклопластиковую арматуру. Наибольшее распространение сегодня получила стальная арматура А500С, по современному обозначению S500, популярные диаметры для продольных прутьев 10 и 14 мм, а для поперечных 6-8 мм.

Рифлённый арматурный прут:

Для выполнения дополнительных компонентов, не оказывающих большое влияние на несущую способность монолитной плиты, допускается применять гладкую арматуру А1.

Гладкая арматура А1:

Арматура композитная – инновационный стройматериал, который обеспечивает снижение издержек при сооружении объектов. Такая арматура особенно популярна в США и странах ЕС.

Преимущества применения композитной арматуры:

В современной индивидуальном домостроительстве, практикуют при создании монолитных конструкций одновременное применение металлической и стеклопластиковой арматуры.

Требования к материалам

Вся арматура, которую предполагается укладывать в монолитную плиту должна соответствовать проекту на дом и приобретаться с сертификатами, гарантирующими ее качество и соответствие стандарту.

Требования к арматурным изделиям для формирования монолитной плиты перекрытия:

Внимание! Арматура для изготовления железобетонных плит перекрытия принимается предварительно напряженной, для отдельных типов конструкций ГОСТом устанавливаются исключения.

Расчет армокаркаса

Расчет армокаркаса для монолитной конструкции проводят в ходе ее расчета на прочность, для этого, прежде всего, потребуется понимать, какие нагрузки на нее будут воздействовать. От того насколько тщательно будут собраны и рассчитаны все нагрузки на плиту, будет зависеть конструктивная прочность объекта строительства.

Нагрузки, которые необходимо учитывать при расчетах:

Пример сбора нагрузок на монолитную плиту 6x4x0.2 м, с перегородкой из газосиликата 6×2.6×0.2 м для жилого дома:

Формулы и примеры

После того как определена нагрузка на плиту приступают к определению моментов относительно оси Х и Z. В отличие от квадратных плит в прямоугольных перекрытиях эти моменты не равны, чем больше между ними разница, тем больше плита будет вести себя как балка, размещенная на шарнирных опорах.

При достижении обусловленного значения степень воздействия поперечной арматуры в конструкции станет практически неизменным.

По таблице находят значения:

η1 = 0,935 и ξ1 = 0. 13. η2 = 0.905 и ξ2 = 0.19.

И тогда требуемая площадь сечения арматуры:

Выбирают по таблице диаметр арматуры 12 мм с пятью стержнями.

Далее выполняют расчет физических показателей:

Важные условия установки

Как правило, армирование происходит в съемной опалубке, куда устанавливают стальной каркас, после чего его заливают бетонным раствором не ниже М250.

Для того чтобы монолитная плита перекрытия получила все необходимые прочностные характеристики, застройщик должен в точности выполнять требования нормативов и условия проекта:

Важно! Места усиления выполняют только согласно проектному чертежу, арматурой обозначенного диаметра. Поскольку излишний металл приводит к увеличению нагрузки плиты, которая может превысить ее предельные расчетные характеристики.

Пошаговая инструкция процесса

Монолитная плита перекрытия — ответственная конструкция для любого здания, поэтому ее сооружают строго по проекту. Серьезные подрядные организации выполняют монолитное перекрытие по технологической карте, в которой расписаны все этапы строительства конструкции от резки арматуры до снятия опалубки, после окончательного затвердения бетона.

Основные этапы устройства конструкции:

Важная информация! Опалубку снимают не раньше чем через месяц, после полного затвердения бетонной массы, первые 2-3 дня поверхность монолитной конструкции смачивают водой, во избежание образования трещин.

Сложности, ошибки и их последствия

Самые серьезные ошибки при строительстве монолитной плиты перекрытия допускаются застройщиками в процессе ее расчета. Это сложный процесс, который должен учитывать очень много параметров эксплуатации перекрытия, поэтому лучше его доверить специалистам, имеющим опыт таких разработок и соответствующие программные комплексы, чтобы не допустить даже малейших неточностей.

Расходы

Расходы на армирование зависят:

Кроме того, стоимость будет возрастать при применении ручного способа вязки арматуры против машинной.

Средние цены на отдельные этапы создания армокаркаса для монолитной плиты перекрытия сведены в таблицу:

Заключение

Монолитные плиты перекрытия — довольно часто применяются в индивидуальном строительстве, поскольку обладают массой преимущества и, прежде всего, высокими прочностными характеристиками.

Основную роль в получении надежности монолитной конструкцией играет армированный каркас. Если он будет выполнен по проекту и в соответствии с действующими нормативами, то плита перекрытия получится прочной и будет служить исправно около 100 лет.

Источник