Схема и чертеж арматуры плиты перекрытия

Монолитное перекрытие стало давно распространенным элементом различных зданий. Для усиления этих бетонных конструкций в строительстве все чаще используют армирование. Арматура плиты перекрытия, которую сегодня выпускает российская промышленность, имеет высокую степень прочности и огнестойкости и может выдержать большие нагрузки.

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Армирование и заливка бетоном

После того как плита сформирована, можно укладывать арматурную сетку. Для небольших помещений ее несложно связать самостоятельно. Прутья кладутся по длине, без промежутков. Точки пересечения прутьев, уложенных в виде сетки, связываются проволокой или крепятся с помощью сварки. Для жилого дома при толщине плиты 200 мм шаг арматуры в плите перекрытия должен быть 200 на 200. При использовании сварочного аппарата стержни брать лучше потолще, так как в процессе сваривания часть металла плавится, что может уменьшить несущие способности изделия. Вязку сетки необходимо производить специальным крючком, но здесь нужна определенная сноровка.

Поэтому при строительстве частных домов это делают с помощью пассатижей. Готовые сетки укладываются внахлест и тоже обвязываются проволокой. Иногда для большей прочности кладется еще одна металлическая решетка, но в этом случае их должен разделять слой бетонного раствора. Для приготовления раствора вручную нужно взять три части песка, пять частей гравия или щебня и 20% воды. Плиту нужно заливать быстро, поэтому здесь понадобятся помощники.

Вначале соединяются все сухие компоненты, потом наливается вода. Для перемешивания раствора выгоднее использовать бетономешалку. При заливке используется вибратор, но если его нет, можно применить молоток, которым в процессе заливки равномерно постукивать по сетке и по опалубке. Чтобы не образовывались трещины, надо регулярно по поверхности бетона разбрызгивать воду. Плита будет готова через месяц. Для проверки высыхания надо положить кусок рубероида и оставить на сутки. Если под ним будет сухо, значит, перекрытие готово для эксплуатации.

Схема армирования монолитной плиты

Схема армирования плиты позволяет получить наглядную картинку расположения всех элементов конструкции. Чертеж содержит параметры размещения верхнего и нижнего пояса системы и расстояние, которое образуется между ними, проектную толщину слоя бетона, шаг армирования и прочие значения. Пространственные схемы дополнительно отображают расположение телескопических стоек, опалубки и ригелей.

Расчетная схема армирования зависит от типа и профиля плиты: балочная, плоская, пустотная, ребристая и т. д:

  • Для плит балочного типа (опора реализуется на три стены, нагрузка происходит преимущественно в одном направлении сверху-вниз, например, в межэтажных перекрытиях), размером до м используется однопролетное армирование и сплошной профиль заливки;
  • Для плит с большими пролетами, опирающимися на колонны, подходит многопролетное армирование (обычно двухслойное). Перед работой проводится расчет по нагрузке.

Если необходимо провести надежное армирование плиты перекрытия (СНиП), нагрузка рассчитывается так:

  • полезная (оснащение дома и пр.) – 200 кг/м²;
  • от перегородок – 150 кг/м²;
  • от пола – 100 кг/м².

Таким образом, средняя нагрузка для жилого дома составит 450 кг/м², то есть плита перекрытия должна выдерживать именно эту нагрузку, желательно немного большее 500 кг/м².

Читайте также:  Деревянные балки перекрытия: виды, расчет и монтаж

Разработку сложных схем целесообразно доверять профессиональным проектировщикам, которые предоставят на армирование монолитной плиты перекрытия чертеж и чертеж в разрезе.

Лечение трещин

При ремонте трещин, нужно понимать, являются ли они активными. Во многих случаях, появление тонких трещин свидетельствует о том, что конструкция меняет форму из-за колебаний температуры, сейсмической активности или из-за изменения свойств грунта. Такие деформации, как правило, носят обратимый характер, то есть трещины закрываются после восстановления исходной формы. Если в момент раскрытия, заполнить их несжимаемым материалом, после обратной деформации конструкции ещё более широкая трещина появится на обратной стороне изделия.

Активные трещины принято устранять составами, сохраняющими способность растягиваться и сжиматься не менее 50% от изначальных размеров. Лечение трещин до 0,3 мм хорошо производить поверхностной заделкой, используя эпоксидные смолы ЭЛД-283, ЭЛД-552. Более широкие трещины заполняют на всю глубину с помощью инъецирования: по всей протяжённости раскола с шагом 10–15 см сверлятся отверстия, через которые с помощью шприца вводится эпоксидная смола. Такой метод ремонта помогает существенно снизить водопоглощение бетона, устранить проникновение влаги и атмосферного кислорода к арматуре.

Чтобы отличить активные трещины от неактивных, на них крепят маяки из густо замешанного строительного гипса. На неактивной трещине маяк не треснет и не отпадёт. Если маяк лопнул, а трещина на нём ровная, без сколов, при этом есть видимый зазор, это указывает на то, что разлом в данный момент расширяется. Если на лопнувшем маяке кромки разлома рваные и раскрошенные, либо одна часть маяка отпала, — трещина в данный момент сокращается.

Если обследование маяками в течение года показало, что трещина неактивная, её можно заделать несжимаемым материалом, таким как мелкодисперсный пескобетон той же марки, из которой отливалась конструкция. Предварительно необходимо трещину расшить — удалить сколы и осыпающиеся частицы на краях, продуть сжатым воздухом. В зависимости от ширины, неактивная трещина также лечится либо поверхностной заделкой с помощью шпателя, либо инъецированием цементного раствора.

Площадь армирования

Расчет площади выполняется по сечениям продольного армирования. В результате оценивается, какой процент сечения стержней занимают на поверхности колонны. Максимум допускается 5%, но только в случае размеренной компоновки прутьев без нахлеста. Соединение нахлестом удваивает площадь сечения арматуры в местах стыка, что не всегда позволяет выполнить корректную сборку колонны. Также следует выдерживать симметрию размещения стержней относительно площади сечения конструкции – особенно, если речь идет о будущей эксплуатации сооружения с высокой нагрузкой на изгиб. Так или иначе, оптимальный процент армирования колонны составит 2-3%. В самом сечении следует учитывать не только основу прутка, но и выступы в виде гребней.

Способы демонтажа

Исходя от типа и эксплуатационных особенностей плит перекрытия работы по демонтажу конструкций выполняются несколькими способами:

  • динамическое разрушение. Наиболее быстрый и дешевый метод, выполняется с помощью ударного гидромолота;
  • алмазная или канатная резка. Метод востребован в случаях, когда динамические нагрузки при разборке конструкции применять нельзя;
  • гидроабразив или быстро-расширяемый бетон. Такой метод проводятся без шума и пыли и особенно актуален при разборке конструкций внутри функционирующих производственных цехов, торговых центров и других предприятий;
  • демонтаж с применением роботизированной спецтехники;
  • комбинирование одновременно нескольких способов.

Наиболее щадящей считается технология алмазной резки. Это безударный способ, при котором к минимуму сводятся риски травматизма работников и обрушения конструкции.

Цена работ рассчитывается за каждый квадратный метр демонтируемой конструкции, точные расценки указаны в строительных сборниках ФЕР или ГЭСН.

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.

Читайте также:  Делаем пол второго этажа по деревянным балкам своими руками

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.

Максимальный пролет монолитного перекрытия

Перекрытия необходимы для разделения здания на этажи, это неотъемлемый конструктивный элемент, воспринимающий различные нагрузки.

Монолитное перекрытие (своими руками залить его достаточно просто) обеспечивает устойчивость дома в целом, позволяя организовать звукоизоляцию и теплоизоляцию помещений.

Положительные характеристики конструкции раскрываются так:

  • отсутствие дорогостоящих работ по разгрузке/погрузке;
  • высокое качество готовой поверхности;
  • возможность свободной планировки помещений;
  • прочность, долговечность.

Конструктивно несущая часть перекрытий разделяется на безбалочную (создается из плит или панелей) и балочную (состоит из балок и наполнения)

Перекрытия могут быть:

  • монолитными – производятся на месте работ;
  • сборными – формируются на основе готовой заводской продукции – ж/б плиты либо панели;
  • часторебристыми – изготавливаются на основе пустотелых блоков и ж/б балок;
  • конструкциями из облегченного бетона.

Что необходимо учесть?

Конструкция должна соответствовать указанным параметрам:

  • плита должна выдерживать динамическую и статистическую нагрузку. В частном строительстве средняя нагрузка составляет 350-400 кг/м²;
  • под действием внешних сил перекрытие не должно деформироваться, то есть, должна быть обеспечена соответствующая жесткость;
  • в зависимости от места установки перекрытия (подвал, этажи, чердак) и функции помещения устанавливается звукоизоляция, блокирующая как воздушный, так и ударный шум;
  • если плита разделяет помещения с различным температурным режимом, например, чердак или подвал от этажа, должна быть обеспечена теплозащита;
  • сопряжение конструкции с наружными стенами не должно создавать мостиков холода, что провоцирует потери тепла и образование конденсата;
  • устройство монолитных перекрытий может быть реализовано с учетом огнестойкости.

Если строитель возводит монолитные перекрытия, технология проведения работ подчиняется указанной последовательности.

Технология устройства опалубки

Технология устройства монолитного перекрытия начинается с обустройства съёмной опалубки.

Горизонтальный слой может быть изготовлен из влагостойкой фанеры (20 мм) либо обрезных досок ( мм).

Если в системе все-таки образовались щели, поверх щитов выкладывается гидроизоляционная пленка, блокирующая протечку раствора.

Опалубка держится на балках – ригелях, опирающихся на стойки (покупные/арендованные телескопические, или самостоятельно изготовленные брусья 100х100 мм, либо кругляк 8-15 см). Система должна быть смонтирована строго горизонтально.

Укладка и расчет арматуры

Процесс реализуется следующим образом:

  • между опалубкой и каркасом соблюдается зазор 25 мм, что можно организовать при помощи покупных фиксаторов или при самостоятельном изготовлении деревянных или фанерных подставок. Фактическая высота закладных элементов зависит от толщины плиты, но чаще всего хватает 2.5 см;
  • диаметр прутка определяется по расчету в зависимости от нагрузки и размера плиты и варьируется в пределах 8-20 мм. В частном строительстве используется прут 8-12 мм;
  • арматурный каркас может быть однорядным или двурядным, что зависит от необходимой прочности. Ряды вяжутся при помощи гибкой проволоки с размером ячейки 15х15 см – в первом ряду, и 20х20 см – во втором;
  • расстояние от верхнего пояса до верха бетонной заливки должно составлять не менее 25 мм.
Читайте также:  Сборно-монолитные перекрытия с балочными ж/б элементами

Шаг хомутов армирующего пояса – 200-400 мм

Чтобы перекрытие надежно взаимодействовало с несущими стенами, необходим монтаж армирующего пояса.

Он формируется на основе стальных прутков и хомутов, к которым крепится арматура перекрытия. Вполне достаточно организовать 4 направляющих диаметром

0 мм, к которым в перпендикулярном направлении крепятся хомуты при помощи вязальной проволоки.

Как залить?

Перед заливкой устанавливается опалубка для всех технологических отверстий, выставляются маячки для контроля толщины конструкции.

Последовательность действий:

  • заливке подлежит заводской или самостоятельно приготовленный при помощи одной или нескольких бетономешалок бетон;
  • если перекрытие находится высоко, раствор подается при помощи подъемных механизмов;
  • весь арматурный каркас должен быть равномерно покрыт раствором. Работы должны быть проведены быстро;
  • далее производится трамбовка, впоследствии поверхность требует ухода.

Параметры

Изделия, выпускаемые согласно действующим нормативным документам, отличаются высотой, составляющей 30 и 40 сантиметров. Это предусмотрено государственной системой стандартизации, классифицирующей плиты ребристые из армированного бетона. В зависимости от установленных стандартов, при производстве габаритные размеры изделий могут отличаться.

Для изделий высотой 0,3 м габариты составляют:

  • длина 5,65 м;
  • ширина 0,935 -2,985 метра.

На сегодняшний день предприятия по производству ЖБИ выпускают в продажу различные виды плит гост: конструкционного особо тяжелого, потрясающе легкого, силикатного достаточно плотного бетона

Для продукции высотой 0,4 м размеры находятся в диапазоне:

  • По длине – от 5,05 до 5,95 м.
  • По ширине 0,74-2,985 метра.

Вес элементов высотой 30 см составляет:

  • от 1,16 до 3,08 тонны – для легких составов;
  • 1,45-3,85 тонны – для тяжелых бетонных растворов.

Масса продукции зависит от плотности используемого для изготовления бетона и составляет для плит высотой 40 см:

  • Изготовленных из легких бетонов – 1,1- 3,8 тонны.
  • Произведенных на основе тяжелых бетонных составов – 1,37 – 4, 73 тонны.

Действующими нормативными документами предусмотрена возможность изготовления элементов, имеющих ширину от 1,5 до 3 метров и длину от 6 до 18 метров. Их изготовление осуществляется из арматуры, которая до бетонирования подвергается предварительному напряжению.

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Армирование перекрытий начинается с установки опалубки. К опалубке предъявляются следующие требования: она должна выдерживать вес сырой смеси, при этом не деформируясь визуально. Это довольно большая нагрузка, при слое бетона 200 мм она составит 500 кг на квадратный м. Поэтому конструкция опалубки должна быть довольно внушительной. Для щитов можно использовать фанеру толщиной 18…20 мм, для балок, стоек, ригелей использовать брус сечением 100х100 мм.

Можно использовать профессиональную опалубку. Ее преимущества в том, что она рассчитана на высокие нагрузки, в ее комплект входят телескопические стойки, выдерживающие значительный вес и позволяющие регулировать уровень. Это довольно дорогостоящее оборудование, но сейчас можно найти фирму, которая сдает и опалубку, и стойки в аренду.

Схему сборки опалубки легко найти в литературе, а если вы берете профессиональную опалубку, то к ней прилагается инструкция. Главное – после сборки проверить горизонтальность с помощью нивелира или других доступных средств.

Монтаж арматуры

Пластиковые фиксаторы необходимы для создания защитного слоя арматуры в нижней части перекрытия.

Армировка делается таким образом: нижний ряд укладываем на фиксаторы – специальные пластиковые опоры высотой 25-30 мм для создания защитного слоя. Стержни кладем с одинаковым шагом, параллельно друг другу. На них кладем следующий ряд под углом 90? и перевязываем вязальной проволокой в каждом пересечении. Затем устанавливаем разделители сеток, сгибаем, связываем с одинаковым шагом. Приведенный здесь чертеж подскажет, с каким именно. Армирование перекрытия по краям дополняется усилениями. На разделители и П-образные усиления укладываются продольные, а затем поперечные прутья арматуры. Верхний уровень готовой арматуры должен быть ниже верхней плоскости опалубки на 25-30 мм. Собранная арматура должна представлять из себя довольно жесткий каркас, выдерживающий без особых деформаций вес человека.

Заливка

После того как армирование будет закончено, можно приступать к заливке. Эту работу лучше всего производить с помощью бетононасоса, обязательно уплотняя смесь при помощи специального глубинного вибратора. Заливку желательно произвести за один раз. При затвердевании бетон дает усадку. Чем быстрее идет высыхание, тем больше усадка, что может привести к появлению микротрещин. Чтобы этого не произошло, в течение 2-3 дней нужно смачивать поверхность твердеющей плиты водой. Делать это лучше всего путем разбрызгивания. Но и в дождливый день производить заливку не стоит, рекомендуется предохранять свежую смесь от осадков. Плита должна сохнуть 30 дней, только после этого можно снимать опалубку.