Монолитные перекрытия: особенности проектирования и строительства

Опубликовал: Артур Канапацкий 0 125 Просмотров

Необходимость армирования

Арматурный каркас – необходимый элемент плиты. Некоторые строители не выполняют эту работу, полагая, что бетонная конструкция способна самостоятельно сопротивляться нагрузочным воздействиям. Чтобы точно знать, для чего требуется армирование плитного фундамента, нужно изучить проблемные вопросы, решаемые данным элементом:

  • каркасная основа придает фундаменту дополнительную прочность, позволяющую выдерживать большие нагрузки по сравнению с обычными цементными плитами;
  • простой бетон способен противостоять сжатиям, но изгибы выдерживает плохо. Стальные арматурные прутья не дают плите согнуться от неравномерной нагрузки, что понижает риски частичной усадки сооружения;
  • армирование плиты фундамента не позволяет ей поддаваться деформированию в процессе вспучивания и движения почвенного состава. Следует заметить, что усиленное фундаментное основание не боится резких смен температурного режима и воздействия грунтовой влаги.

Арматурный каркас увеличивает срок службы не только фундамента, но и всего объекта. Изготовление каркасов регламентировано СНИП, в котором указаны основные требования и размеры прутьев.

Почему именно этот вид перекрытия используется?

Армирование плит перекрытий имеет несколько преимуществ. Первое – нет необходимости прибегать к помощи строительной техники, в частности, подъемному крану. Второе, что весьма важно, данный способ позволяет делать перекрытие для помещений с нестандартными размерами. И третье – это прочность конструкции. Монолитное перекрытие значительно более прочное, нежели деревянные перекрытия, оно может переносить высокие напряжения и огнеустойчиво. Так, перекрытие из дерева в состоянии выдержать 25 минут действия огня, а монолитное – более часа.

Примечание! Монолитное перекрытие возможно сделать своими руками, однако необходим точный технологический расчет его нагрузки.

В строительстве частных объектов распространено использование монолитных перекрытий. При монтаже данного перекрытия огромную роль играет правильный расчет и применение арматуры. Толщина плиты высчитывается относительно толщины пролета и принимается в соотношении 1:30. Так, если ширина между пролетом несущих стен составляет 6 метров, то толщина монолитной плиты будет равняться 0,2 метра. Если специально уменьшать толщину бетона, то повышается расход металлопроката, если же толщина увеличивается, то расход бетона тоже становится больше.

Подготовка к монтажу

Очень досконально, все шаги создания конструкции, а также материалы, которые для этого будут необходимы, описывает технологическая карта на устройство монолитного перекрытия. Ее можно найти в интернете. Это достаточно объемный документ, в котором описываются не только основные виды работ, но и предельно подробно расписан каждый их этап.

Подробное ее изучение, дает возможность полностью понять весь процесс, и получить точное представление о том, как укладывать и заливать плиты перекрытия, а здесь мы рассмотрим только основные моменты, связанные с сооружением такой конструкции.

Перед тем, как начинать, следует ознакомиться еще с одним важным документом – СНиП на монтаж плит перекрытия. В этом документе есть необходимые данные, которые потребуются для расчета параметров будущей плиты.

Такой расчет лучше доверить профессионалам, но если есть желание, или нет возможности к ним обратиться, то применив этот документ можно произвести нужные расчеты самостоятельно.

Готовые плиты или монолитные

Выполняя расчет предстоящих монтажных работ, и совершая выбор технологии возведения перекрытия между этажами, необходимо учитывать ряд факторов.

Стоит заметить, что создание единой монолитной плиты, соответствующей требованием действующих СНИП, характеризуется неоспоримыми преимуществами, а именно:

  • простота монтажа всей конструкции;
  • сравнительно небольшая себестоимость;
  • повышенная прочность и способность выдерживать нагрузки, превосходящие те, на которые делался расчет.
Читайте также:  Плиты перекрытия ребристые ПКЖ 1 (5945*1455*300)

Основной особенностью является то, что правильно выполненное армирование монолитной плиты перекрытия обеспечивает равномерное распределение нагрузок на все стены здания.

Если вести речь о пустотных плитах, то необходимо акцентировать внимание на том факте, что арматура, обеспечивающая жесткость, располагается в их нижней части.

Еще одним неоспоримым плюсом описываемого перекрытия является возможность его создания любого размера и необходимой формы.

Перед началом монтажных работ и самого армирования требуется произвести полный расчет и сделать соответствующий чертеж, с учетом следующих факторов:

  • толщина перекрытия;
  • габаритные размеры плиты;
  • характеристики армопояса (шаг сетки, наличие, а также расположение усилений и прочее).

Не стоит забывать о том, что все перечисленные параметры четко устанавливает современные строительные нормы и правила (СНИП).

Нюансы монолитного строительства

Все основные требования к процессу создания монолитных конструкций из железобетона – в том числе и перекрытий, изложены в своде правил 52*103*2007.

На заметку: Эти правила относятся только к конструкциям из тяжёлого бетона, заливаемым без предварительного напряжения арматуры.

Возведение монолитного каркаса здания

  • При проектировании любого здания выбирается КС (конструктивная система), в которой все несущие элементы увязываются так, чтобы обеспечить строению максимальную устойчивость и прочность.
  • Определяющим фактором здесь является применяемый массово строительный материал: дерево, металл, сборный или монолитный железобетон. Так как темой данной публикации является монолит, именно о нём и будем вести речь.
  • Монолитное перекрытие может устраиваться и по сборным ЖБ стенам, и по каменной кладке. Тут многое зависит от типа конструктивной системы, и основные из них представлены ниже:
    1. Колонная система, где основным несущим элементом являются колонны;
    2. Стеновая система, где все нагрузки воспринимают стены;
    3. Смешанная, где нагрузки распределяются между колоннами и стенами.

Варианты конструктивных систем

На заметку: При строительстве многоэтажных зданий, перекрытия для нижних этажей нередко проектируют в одной системе, а для верхних – в другой.

Какими бывают перекрытия в монолите

Монолитные перекрытия могут быть:

  • Плоскими. Их обычно проектируют для зданий с пролётами между колоннами или стенами менее 8 метров. Это обычный, наиболее часто применяемый, вариант для гражданского строительства;

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

  • Ребристыми. Применяют при пролётах до 12 метров, чаще в промышленном строительстве.

Ребристое перекрытие в административном здании

  • Кессонными. Их рекомендуется устраивать в помещениях зального типа – как производственных, так и жилых. За счёт углублений в перекрытии улучшается акустика помещений, и появляются широкие возможности для дизайна потолка.

Перекрытие кессонного типа

  • Пустотными. Применяют там, где необходимо максимально снизить вес конструкции. Чаще всего это перекрытия большой площади в одноэтажных зданиях.

Вариант монолитного пустотного перекрытия

Необходимую конфигурацию перекрытие принимает за счёт использования при заливке специальных форм:

Общие требования к плитам

Нюансы монолитного строительства

Главными параметрами, от которых зависит прочность и надёжность заливаемого перекрытия, являются:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства
  1. Габариты в поперечном сечении – а именно, толщина плиты;
  2. Класс применяемого бетона, который определяет его прочность на сжатие;
  3. Содержание в плите продольной арматуры, количество которой определяется, исходя из длины пролётов и предполагаемых нагрузок на перекрытие.
Нюансы монолитного строительства

Стандартная плита со сплошным сечением обычно имеет толщину не менее 160, но не более 250 мм. Бетон для заливки должен применяться класса В20, не ниже. Толщина всех прочих плит варьируется от 250 до 500 мм, с применением бетона класса В25.

Нюансы монолитного строительства

Пустотные блоки в качестве вкладыша

Нюансы монолитного строительства

Армирование

Нюансы монолитного строительства

Согласно правилам, плоские плиты армируются:

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства
  1. Продольно, в два ряда — вдоль верхней и нижней плоскостей;
  2. Поперечно, с распределением арматуры по всей площади и усиления в местах опирания плиты на стены или колонны;
  3. На участках в концах плит должна устанавливаться арматура в виде П-образных хомутов, позволяющих произвести анкеровку концов продольных стержней.
Нюансы монолитного строительства

Более подробно об армировании монолитных плит вы можете узнать из пособия по проектированию, изданным НИИЖБ в 2007г. В нём подробно излагается информация по сортаменту применяемой арматуры, её расчёту, выполнению соединений, гибке, анкеровке.

Читайте также:  Пошаговое армирование плиты перекрытия своими руками

МАТЕРИАЛЫ

2.1. Для монолитных железобетонных плит, выполняемых по СПН, можно применять тяжелые бетоны на обычном или мелкозернистом заполнителе классов по прочности на сжатие не ниже В15, а также легкие бетоны на пористых заполнителях классов по прочности на сжатие не ниже В12,5. Расчетные и нормативные характеристики бетонов следует принимать в соответствии с указаниями СНиП

2.2. В качестве внешней арматуры монолитных железобетонных плит рекомендуется использовать стальной профилированный настил с выштампованными рифами. Настил марок Н80A-674-1,0 и Н80А-674-0,9, выпускаемый Челябинским заводом стального профилированного настила Минтяжстроя СССР, показан на рис. 1. Характеристика настила приведена в табл. 1.

Таблица 1

Обозначение (марка) профиля

Угол наклона грани d, град

Размеры сечения

Площадь сечения Аn, см2

Масса 1 м длины профилированного настила, кг

Справочные величины на 1 м ширины профилированного настила

Масса 1 м2, кг

момент инерции Ix, см4

момент сопротивления, см3

расстояние до центра тяжести ус, см

t, мм

h, мм

Wx1

Wx2

Н80А-674-0,9

80,2

0,9

79,1

11,3

9,4

167,51

38,59

45,76

4,297

13,9

Н80А-674-1,0

80,2

1

79

12,5

10,3

185,58

42,76

50,7

4,288

15,3

2.3. Стальные прогоны изготовляют из прокатных двутавров или сварными из прокатной профильной либо листовой стали марок, предусмотренных для стальных конструкций.

2.4. Расчетные характеристики стали прогонов устанавливают по СНиП II-23-81.

2.5. Расчетные характеристики стали профилированного настила принимают по СНиП II-23-81 в соответствии с ее маркой и классом, указанными в технических условиях (ТУ) на СПН.

2.6. В качестве дополнительной гибкой арматуры плиты рекомендуется арматурная сталь, соответствующая требованиям ГОСТов, следующих видов и классов: стержневая периодического профиля классов А-II и А-III, проволочная класса Вр. Вертикальные анкеры, закрепляющие настил на опорах, должны быть выполнены из арматурной стали периодического профиля классов А-II и А-III диаметром 12-16 мм. Расчетные характеристики арматурной стали принимаются в соответствии со СНиП .

Рис. 1. Стальной профилированный настил, рекомендуемый для монолитных перекрытий

Производство пустотных плит перекрытия: оборудование, материалы

Пустотные железобетонные плиты перекрытия применяются при строительстве сборного типа зданий. Многопустотные плиты перекрытия можно поделить на два типа: ПК (плиты круглопустотные) и ПБ (плиты безопалубочные).

На одном объекте можно применять оба вида железобетонных плит, поскольку они имеют много одинаковых характеристик.

Плиты изготавливают шириной 1.0, 1.2 и 1.5 м, высотой 220 мм, но разной длины.

Принципиальное отличие плит заключается в способе их изготовления, что не влияет на эксплуатацию зданий никаким образом.

Производство пустотных плит перекрытия, оборудование

Плиты ПК делают в опалубках, ограничивающую плиту по контуру. В связи с этим минимальная их длина — 1.8 м, максимальная 7.2 м с шагом 300 мм. Плиты ПК изготавливают по нормативным документам — сериям, который были разработаны еще в советские времена.

Плиты ПБ изготавливают без опалубки при непрерывном литье бетона и придают окончательный вид изделию с помощью формировочной машины. При таком способе изготовления получается длинная лента, которая режется на плиты нужного размера, с точностью до нескольких сантиметров. Максимальная длина плиты ПБ — 9 метров при высоте 220 мм.

Плиты ПК выпускают с монтажными петлями, что облегчает их установку при возведении здания, в плитах ПБ при обычном изготовлении петли не предусмотрены, но в большинстве случаев могут быть выполнены при дополнительной договоренности с заводом-изготовителем.

Кроме того плиты армируются по-разному. Плиты ПК армируются арматурой периодического профиля класса А-III, A-IV, А-V, которая натягивается механическим или электротермическим способом. В качестве арматуры в плитах ПБ служит канат из проволоки или высокопрочная проволока Вр-II диаметром 5 мм, которая также натягивается. Все плиты опираются на две стороны, но плиты ПК возможно опереть на три стороны при необходимости. Очень важное отличие плит ПБ в том, что их можно срезать под углом для соблюдения архитектурной планировки.

Технология возведения фундамента

Надежность монолитного основания зависит от качества бетонной смеси и грамотно выполненного усиления. Армирование плитного фундамента – это очень ответственный и сложный процесс, который выполняется непосредственно перед заливкой фундамента. Полностью все работы по изготовлению бетонного основания производят по таким этапам:

Технология возведения фундамента
  • Очищается площадка, и производится разметка.
  • Выкапывают котлован нужного размера.
  • Формируют дренажную систему.
  • Засыпают и уплотняют основу из песка с гравием.
Технология возведения фундамента

Подушка под фундамент из песка и щебня Источник

Технология возведения фундамента
  • Укладывают гидроизоляцию.
  • Собирают и фиксируют опалубку.
  • Устанавливают арматурный каркас и производят армирование основания.
  • Конструкцию заливают бетоном.
Технология возведения фундамента

Действующие нормы регламентируют схемы обвязки монолитных фундаментов, которые применяют для постройки различных зданий. Усиленное бетонное основание стальными прутками – залог надежности будущей постройки. Прокладка арматуры улучшит такие характеристики фундамента:

Технология возведения фундамента
  • усиливает прочность монолитного основания, дает способность воспринимать повышенные нагрузки;
  • предотвращает риски усадки постройки, которые связаны с недостаточной прочностью основы;
  • не допускает деформацию монолитного бетонного основания под воздействиями негативных факторов высокого уровня грунтовых вод.

Что такое зоны продавливания и их влияние на армирование

Схема для расчета на продавливание плиты с равномерно распределенной поперечной арматурой

В местах, где на фундамент влияет основная нагрузка от несущих конструкций здания, возникает дополнительное напряжение. Оно влияет не только на распределение бетона, но и на степень его амортизации. Чтобы нейтрализовать влияние массы несущих конструкций, в местах соединения несущих стен и основания используется сплошной ряд армирования.

Если арматура в центре плиты имеет шаг 200 мм, то в зоне продавливания шаг будет уже 100 мм и даже меньше. В расчетах и будущей схеме армирования плиты будет указано максимально допустимое расстояние между вертикальными арматурными звеньями.

Оптимальным решением в таких случаях будет:

  1. Разработка подробного проекта арматурного каркаса с указанными расстояниями между поясами.
  2. Выполнение рабочей схемы армирования.
  3. Вынос вертикальных стержней выше основания, чтобы соединить несущие стены и фундамент арматурным поясом, а не оставлять только бетонное соединение.

На данный момент, в соответствии с ГОСТ 5781-82, существуют следующие типы стальных арматур:

  • А240 (АІ). Это гладкие прутья, больше используются для вертикального армирования, в монолитных основаниях не используются.
  • А300 (АІІ). Прутья с рабочим диаметром 10-12 мм, имеют внешний периодичный профиль с кольцевыми насечками.
  • А400 (АІІІ). Имеет серповидный профиль, большой рабочий диаметр и оптимальный для монолитной плиты.

Выбор арматуры для монолитного фундамента зависит от множества факторов.

Цоколь на кладбище

Не имея отношения к капитальному строительству, данное сооружение тоже именуется цоколь. При этом цоколь из бетона на кладбище служит не только для укрепления памятника при установке, но также может ограничить территорию участка.

Выполняются работы по устройству данной конструкции по следующей технологии:

  • Выкапывается неглубокий котлован, дно которого уплотняется.
  • По периметру устанавливается опалубка.
  • При необходимости, площадка армируется металлической сеткой.
  • Раствор простукивают и вибрируют, выпуская воздух.
  • Для высыхания цоколь накрывают полиэтиленовой пленкой.
  • В течении 7 дней бетон следует увлажнять.
Цоколь на кладбище

Срок службы конструкции зависит от качества раствора. В данном случае к заливке берется бетон марки М300 и более. На этапе затворения в состав раствора вводятся пластификаторы.

Обязательно следует обработать цоколь проникающей гидроизоляцией. По возможности, рекомендуется облицевать бетон керамогранитом или природным камнем.

Цоколь на кладбище облицованный гранитом