Армирование монолитной плиты перекрытия стальной арматурой

Решение вырезать проем в перекрытии должно сопровождаться тщательным расчетом, иначе возможны самые непредсказуемые последствия.

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!

Возможности армирования – экономия и утепление

Использование армированных конструкций позволяет не только добиться существенного утепления всей постройки, но и заметно ускорить процесс возведения всего здания. Небольшой вес армированных плит и прочих конструкций значительно снижает нагрузку на фундамент, при этом сама конструкция получается весьма прочной и без труда выдерживает большое напряжение и длительное воздействие огня. Согласно статистике, деревянные перекрытия способны выполнять свои функции при огневом воздействии около 25 минут, тогда как монолитные плиты выдержат больше часа.

Использование этой конструкционной составляющей позволяет стоить здания любых размеров и сложности. С помощью плит перекрытия можно исправлять неправильную геометрию помещения и создавать нестандартные по габаритам перекрытия. Возможности планировки дома возрастают в разы, поскольку опорой для подобного типа перекрытия могут служить не только сами стены, но и внутренние арки и колонны.

Мастера сайта подготовили для Вас специальный калькулятор Калькулятор монолитного перекрытия. Вы легко сможете рассчитать монолитное перекрытие.

Шаг стержней в плите

Перекрытие должно хорошо выдерживать нагрузку на изгиб, поэтому и упрочнение плит должно соответствовать всем расчетам. В плите должно быть две арматурные сетки (нижний ряд и верхний). Прутья армирования должны быть направлены вдоль и поперек пролета балки. Шаг арматуры для промышленных зданий выставляется после определения всех нагрузок и норм. Под шагом, имеется в виду одинаковое расстояние между прутьями арматуры для равномерного распределения всех нагрузок. В частном строительстве, если перекрытия изготавливаются самостоятельно, приемлемый шаг составляет 150-200 мм.

Армированная сетка закладывается в толщину плиты на 2,5-3 см от ее поверхности. Для плит можно использовать готовую сварную сетку или сделать самому – перевязать все стержни во всех пересечениях специальной вязальной проволокой. Во избежание разрывов арматурной связки, не рекомендуется самостоятельно варить стержни плиты перекрытия, так могут появиться сильные разрывы в месте скапливания напряжений. Этот вид скрепления арматуры используется в производственных масштабах, где сварная сетка проходит технологическую обработку для снятия напряжений.

Читайте также:  Межэтажные перекрытия

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

Сплошная плита

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%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Сплошная плита

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

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.

Армирование платформы перекрытия самостоятельно

Схема армирования края плиты перекрытия: 1 – продольная арматура; 2 – поперечная арматура; 3 – “П” образное усиление; 4 – вертикальная арматура; 5 – несущая бетонная стена; 6 – утеплитель; 7 – наружная опалубка “техноблок”

В процессе монтажа данного перекрытия важным моментом является верный расчет плиты перекрытия, которая армируется. Если вы устанавливаете подобные платформы в домашних условиях, то советуют использовать горячекатаную арматуру из железа, имеющую класс А3. Диаметр подобной арматуры обычно составляет от 8 до 14 мм и зависит от расчетного давления.

Помните, что необходимо выполнять армировку плиты перекрытия во всю длину плиты и по возможности применять опалубку, являющуюся одной из важнейших стадий установки плиты. Для этого лучшим решением будет использовать дерево.

Платформу необходимо армировать двумя пластами. Первичная сетка прокладывается в нижнюю часть плиты, а вторичная – в верхнюю. Сетки должны быть расположены в средней части бетона, а защитный пласт опалубки не должен быть менее 15-20 мм. Арматура связывается при помощи вязальной проволоки. При этом размеры ячеек составляют 150:150 либо 200:200 мм.

Дополнительное армирование делается отдельными хлыстами длиной 400 – 2000мм, в зависимости ширины пролетов: 1 – нижняя армирующая сетка; 2 – верхняя армирующая сетка; 3 несущая стена; 4 – нижняя усиливающая арматура; 5 – верхная усиливающая арматура.

Арматура в сетке обязательно должна иметь цельный вид без каких-либо разрывов. Если же длина арматуры недостаточна, то ее можно подвязать с нахлестом, не превышающим 40 диаметров арматур. В случае, если вы используете армировку d – 10, то нахлест должен быть 400 мм. Стыки арматуры располагайте в шахматном порядке, в разбежку. Края верхней и нижней арматур необходимо связывать между собой П-образным усилением.

Нагрузка на платформу железобетона передается вертикально и распределяется по всей площади покрытия. Соответственно, можно сделать вывод: основная рабочая арматура – нижняя, которая испытывает растягивающие нагрузки. Верхняя, в свою очередь, получает нагрузки на сжатие. Инженерный расчет предусматривает вспомогательные усиления арматуры, однако, для этого существуют общие правила, придерживаясь которых можно без труда добиться результатов.

Процедура армировки нижней сетки подразумевает прокладку вспомогательной арматуры между несущими опорами в средней части. В случае связки верхней сетки усиления прокладываются над несущими опорами. Помимо этого, нужно произвести расчет множественных нагрузок и возможных отверстий для дополнительной арматуры. Вспомогательная армировка выполняется при помощи отдельных хлыстов, имеющих длину от 400 до 2000 мм в зависимости от ширины пролетов. Нижняя сетка усиливается между несущими стенами в области проема.

Верхняя сетка должна быть усилена над несущими стенами. При армировке платформ самостоятельно, очень важно обращать внимание на области опора колонн. Здесь процедура будет иметь ряд отличий от традиционного армирования, поскольку данные участки нуждаются в дополнительном объемном усилении.

Читайте также:  Балки перекрытия — виды, особенности, устройство

Плиту перекрытия нужно заливать при помощи бетононасоса. В процессе заливки нужно обязательно уплотнять бетонный раствор (для этого в большинстве случаев используют глубинный вибратор). Процесс отвердевания бетона сопровождается его усадкой, которая будет возрастать при дальнейшем высыхании вещества. При этом на его плоскости неизбежно появятся микротрещины. Таким образом, по завершении заливки бетонным раствором рекомендуют проливать всю конструкцию водой на протяжении 2 – 3 суток. Имейте ввиду, что бетон лучше всего увлажняется не прямой струей, а с помощью разбрызгивания.

Порядок расчета арматуры

Согласно нормативам СНиП, процент армирования бетона должен составлять 0,15 – 0,3% (М300 – М200, соответственно). Практика проектирования показывает, что пруток периодического сечения 12 мм обладает достаточным запасом прочности для любых малоэтажных зданий с кирпичными, бетонными стенами. Максимально возможный диаметр стержня, используемый индивидуальными застройщиками, составляет 16 мм. То есть, с увеличением сборных нагрузок необходимо увеличивать, как толщину плиты, так и диаметр арматуры.

Расчет арматуры начинается с определения толщины плиты:

Например, для стандартных 6 м пролетов толщина конструкции составляет 30 см. Армируют плиту исключительно горячекатаной арматурой класса А2 и выше. Хомуты, вертикальные перемычки допускается изготавливать из прутков класса А1 диаметром 6 – 8 мм.

Определение сечений

Расчет арматуры по сечению зависит от прочности бетона (класс В10 – В25), арматуры (класс А240 – А500, В500) на сжатие. Чаще используется бетон В25, арматура А500, имеющие расчетное сопротивление 11,5 МПа, 435 МПа, соответственно. Опирание по контуру в кирпичных коттеджах (четыре несущих стены по периметру) встречается редко. Поэтому используется расчет статической конструкции со средними опорами, план нижнего уровня. Конфигурация верхнего, мансардного этажа обычно совпадает с ним.

Принимаются условия:

Последнее допущение позволяет перестраховаться при незначительном увеличении сметы строительства, не заказывать геологию, топографию, определять грунты на глаз. При сборе нагрузок достаточно производят расчет нагрузки от плиты – объемный вес ж/б (2500 кг/м 2) умножается на высоту плиты, коэффициент надежности (1,2). Аналогичным образом добавляются нагрузки от всех конструкций (полы, стропила, кровля, перекрытия, снеговая, ветровая).

При наличии внутренних стен нагрузки распределяются неравномерно, расчет арматуры производится по нескольким сечениям плиты. Вычисления могут производиться по нескольким методикам с примерно одинаковым результатом (новый СНиП, способ ж/б балки, по моменту сопротивления), изменится высота расположения сетки армопояса.

После чего корректируется принятая на начальном этапе толщина плиты для экономии бетона. После сверки с таблицами СНиП вычисляются необходимые площади сечения, количество прутков, диаметр арматуры. Затем этот параметр унифицируется с учетом коэффициента армирования в зонах опор. При значительных габаритах плиты реальная экономия металлопроката достигает 27% за счет отсутствия нижней сетки в ее центральной части

Расчет количества

Арматура обычно продается весом, у каждого продавца имеется таблица перевода длины прутка в массу и наоборот. Если произвести вычисления заранее, можно проконтролировать эти цифры при покупке. Производится расчет количества арматуры по схеме:

  • вычисление количества продольных стержней – из длины короткой стены необходимо отнять два защитных слоя по 2 см, разделить цифру на шаг сетки, отнять еще единицу
  • подсчет количества поперечных стержней – аналогично предыдущему способу, только с размером длиной стены

Останется сложить длину всех прутков, нахлестов, чтобы получить общий погонаж «рифленки». Для хомутов используется гладкая арматура, куски которой изгибаются в пространственные конструкции сложной формы. Подсчитать длину заготовки можно сложением всех сторон.

Для каждого стыка потребуется 30 см кусок вязальной проволоки. Их количество можно вычислить перемножением продольных прутков на поперечные. Если в проект заложена «шведская», чашеобразная плита, расход арматуры автоматически увеличится:

  • в каждом ребре жесткости проходят 4 продольных прутка (возможно с нахлестом)
  • они связываются квадратными хомутами через каждые 30 – 60 см
  • ребра обязательны по периметру
  • могут добавляться параллельно короткой стене через 3 м

На последнем этапе расчет арматуры заключается в переводе единиц измерения. Зная массу погонного метра, можно вычислить общий вес каждого сортимента металлопроката для плитного фундамента коттеджа.

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.

Читайте также:  Размеры плит перекрытия для частного дома

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%.

Как избежать ошибок при создании армирующего каркаса

Ошибки могут совершаться на любом этапе строительства, армирование фундамента не является в этом случае исключением. Даже малейшие недочеты могут способствовать разрушению плитного основания или усложнить процесс бетонирования. Следовательно, необходимо подробнее узнать, какие ошибки совершаются на этапе армирования, чтобы полностью избежать их или свести к минимуму.

  • Самой главной ошибкой при армировании фундаментной плиты можно назвать неправильные расчеты предполагаемой нагрузки на фундамент или их отсутствие. Ведь на основании этих данных выбираются размеры арматурных прутьев, определяется схема расположения арматуры.
  • Прутья арматуры соединяются встык. Такой метод не может гарантировать прочности конструкции, поэтому рекомендуется соединять элементы внахлест, длина должна быть не меньше 15 диаметров.
  • В процессе укладки армирующего каркаса прутья расположены в непосредственной близости к почве или воткнуты в нее. В результате пучения или подвижек грунта происходит врезание арматуры в грунт, что приводит к образованию коррозии на прутьях. Это явление снижает прочность каркаса и всего основания.
  • Несоблюдение правил расположения прутков также может стать причиной разрушения плиты. Рекомендуемое расстояние между прутьями должно быть не более 40 см, а в некоторых ситуациях этот параметр снижается до 20 см.
  • Если торцы арматуры не имеют защитного покрытия, то под воздействием влаги из бетонного раствора может образоваться коррозия элементов.
  • Большое значение имеет правильное армирование под несущими стенами и в углах строения.
  • Установка каркаса проводится не на фиксаторы, а на деревянные бруски или другие нестандартные элементы. Они не только нарушают целостность бетона, но и способствуют проникновения влаги к металлическим элементам.

Как избежать ошибок при создании армирующего каркаса

Армирование фундаментной плиты

Армирование фундаментной плиты — это очень ответственный и сложный этап. Но при соблюдении правил и точном выполнении расчетов можно самостоятельно осуществить этот процесс.

Армирование подошвы

Подошва фундамента является участком, испытывающим максимальные нагрузки пучения или боковое давление от почвенных вод. Существуют различные способы усиления подошвы, которые обеспечивают качественное соединение с бетонной подготовительной частью, но они применяются для строительства промышленных ответственных сооружений.

Для армирования подошвы фундамента малоэтажного жилого дома принято использовать армировочные сетки, увеличивающие прочность и неподвижность нижней части ленты. Сетка механически соединяется с основным каркасом, это особенно важно, если подошва имеет большую ширину, чем сама лента.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!Используются готовые или сварные сетки с поперечным расположением стержней. Для участков, расположенных на сложных грунтах, рекомендуется использовать сварные конструкции из рабочих стержней, способные выдерживать нагрузки во всех направлениях.

Панели перекрытия пустотные – конструктивные особенности

Предприятиями железобетонных изделий в соответствии с действующими стандартами производятся различные виды строительных материалов, к которым относятся также и пустотелые плиты перекрытия. Используя их в качестве составных частей при возведении зданий, строители быстро формируют плоскость потолка за счет ровной поверхности плиты.

Изделие состоит из следующих материалов:

  • бетона, изготовленного на базе портландцемента М300 и выше. Благодаря применению качественного бетона достигаются повышенные показатели прочности;
  • стальной арматуры класса А3 или А4, находящейся в напряженном или обычном состоянии. Армирование повышает нагрузочную способность межэтажных плит.

Плиты перекрытия – недорогой, удобный и незаменимый, во многих случаях, стройматериал

Плита перекрытия пустотка отличается следующими конструктивными особенностями:

  • правильной геометрической формой. Изделие выполнено в виде параллелепипеда, имеющего ровную поверхность граней;
  • наличием сквозных полостей в торцевой части панели. Внутренние отверстия повышают звукоизоляционные и теплозащитные свойства;
  • конфигурацией поперечного сечения продольных полостей. Каналы в поперечном сечении имеют форму круга или овала;
  • габаритными размерами. Длина, толщина и ширина панелей, а также диаметр отверстий отличаются для различных исполнений;
  • количеством продольных отверстий. Оно регламентировано требованиями стандартов и действующей нормативной документацией.

Продольно расположенные каналы положительно влияют на эксплуатационные свойства изделий:

  • упрощают процесс укладки инженерных коммуникаций;
  • повышают теплоизоляционные свойства межэтажного перекрытия;
  • предотвращают проникновение в помещение внешних шумов.

В отличие от цельных панелей, имеющих большой вес, пустотные плиты благодаря облегченной конструкции не создают дополнительную нагрузку на фундамент, а также обеспечивают повышенную звукоизоляцию и теплозащиту.