Армирование дорожной плиты

Рис. 2. Армирование ПОК в пролете двумя сетками

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.

Стальное армирование дорожной плиты

В соответствии с действующими нормативами (ГОСТ, СНиП) любая дорожная плита должна изготавливаться с армированием элементами горячекатаной стали, сваренными в единую арматурную конструкцию.

Армирование монолитной дорожной плиты может выполняться по ненапрягаемой технологии или с предварительным напряжением осевых стержней. Изделия с преднапряжением прочнее ненапрягаемых, для дорожных плит это означает более высокую нагрузку.

Технология предварительного напряжения состоит в фиксации стержней арматуры в специальных зажимах стенда с последующим растяжением их домкратами или путём разогрева. В арматуру с растянутыми стержнями заливают бетон и выдерживают его до определённой стадии набора прочности. Затем фиксаторы освобождают и отправляют плиту на склад для «дозревания».

Армирование дорожных плит можно проводить только по схемам, установленным для каждого типоразмера ГОСТ В нём приведены типовые чертежи с обозначением видов элементов, составляющих армоконструкцию.

В таблице спецификаций по каждой плите приводятся номера элементов, обозначенных индексами:

  • арматурная сетка — С;
  • арматурный каркас — К;
  • петля монтажная — П;
  • скоба — Ск;
  • фиксатор — Ф;
  • отдельный стержень — словом.

Другая таблица определяет параметры элементов — диаметр, класс стали и общий вес металла.

Таким образом, чертежи армирования дорожных плит позволяют рассчитать стоимость металла и трудоёмкость работ по изготовлению стальной конструкции.

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

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Расчет плиты по деформациям на прогиб

Схема работы перекрытия:

Читайте также:  Какие использовать блоки для перегородок в квартире

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

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

И максимальный момент от действия кратковременной нагрузки:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Находим коэффициент, учитывающий вид нагрузки и схему нагружения S=5/48 – для балок с постоянной равномерно распределенной нагрузкой (табл. 31, «Руководство по 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:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Теперь осталось нам определить максимальный прогиб в середине пролета:

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

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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.

Нюансы монолитного строительства

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

Нюансы монолитного строительства

Возведение монолитного каркаса здания

Нюансы монолитного строительства
  • 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.
Нюансы монолитного строительства

Варианты конструктивных систем

Нюансы монолитного строительства

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

Нюансы монолитного строительства

Какими бывают перекрытия в монолите

Нюансы монолитного строительства

Монолитные перекрытия могут быть:

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

Плоские перекрытия в строящейся жилой многоэтажке

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

Ребристое перекрытие в административном здании

Нюансы монолитного строительства
  • 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.
Нюансы монолитного строительства

Перекрытие кессонного типа

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

Вариант монолитного пустотного перекрытия

Нюансы монолитного строительства

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

Нюансы монолитного строительства
Нюансы монолитного строительства

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:  Варианты звукоизоляции перекрытия между этажами

Расчет диаметра и количества арматуры

Сечение арматурного материала, используемого для устройства армированного ленточного монолитного фундамента, считается важным показателем, и определять его следует заблаговременно.

Для этого существует определенная методика:

  • длина плиты умножается на ее высоту, чтобы определить ее сечение;
  • вычисляется допустимый диаметр прута, для чего сечение плиты следует разделить на минимальный показатель армирования (в процентах);
  • определяется площадь прутьев в ряду;
  • имея данные по длине плиты и шагу размещения арматурных стержней, определяется их минимальное значение сечения.
Расчет диаметра и количества арматуры

Имея данные по сечению прута. Диаметр его можно уточнить в действующем ГОСТе 5781.

Чтобы выполнить расчет количества арматуры, необходимой для армирования, пользуются несложной схемой.

Зная параметры плиты, их делят на значение стандартной ячейки, чтобы уточнить количество стержней. К полученному числу прибавляют дополнительный прут.

Чтобы получить каркасную сетку, потребуется укладка поперечного материала для армирования, так что полученное значение увеличивается в два раза.

Каркас состоит из двух рядов, так что окончательный результат вновь увеличивается вдвое, и у нас получается искомое количество стержней.

Расчет диаметра и количества арматуры

Как правило, стальные прутья поставляются шестиметровыми отрезками, поэтому легко определить, сколько погонных метров материала потребуется.

Элементы вертикального соединения определяются аналогично. Для уточнения параметра длины соединительного элемента необходимо знать высоту плиты, от которой отнимаются два расстояния, отделяющие концы арматуры от верхней и нижней поверхности. Остается подсчитать общую длину, сложить все данные и получить окончательный результат.

Правила армирования

Расчет и последующее армирование всегда осуществляется по определенным правилам и должно в полной мере отвечать всем требованиям.

К таковым относятся:

  • При наличии пролетов более 8 метров используется, так называемая, напряженная сетка из стержней арматуры повышенной прочности;
  • В сварных конструкция используют пруты диаметром 8-14 мм, при этом расстояние между ними не должно превышать 60 см;
  • Расчет толщины монолитной плиты в соответствии со СНИП производится в зависимости от ее ширины по формуле 1:30;
  • Если плита не толще 150 мм, то для ее армопояса будет вполне достаточно одной сетки;
  • При бетонировании используют жидкий бетон, марка которого должна быть не ниже 200, поскольку другие строительные материалы не способны гарантировать требуемую прочность возводимого перекрытия;
  • В обязательном порядке необходимо, чтобы чертеж и схема отображали места усиления армирования. В данном случае речь идет о том, что должно быть правильно сделано поперечное и продольное усиление всего пояса армирования в середине плиты, а также в местах ее соприкосновения с опорами. Особого внимания заслуживают области, на которые предполагаются максимальные нагрузки;
  • Самостоятельное монтирование металлических каркасов невозможно, если не будет сделан грамотный расчет квалифицированными специалистами по стандартам, обозначенным в строительных нормах и правилах (СНИП);
  • Дополнительные стержни арматуры устанавливаются, как правило, вокруг технологических отверстий.

Стадии выполнения армирования

Мастера определяют самым важным этапом в монтаже монолитных плит именно установку опалубки.

Особое внимание при этом нужно уделять опорным стойкам, которые должны быть закреплены максимально устойчиво. Стоит учитывать, что поперечное перекрытие имеет большую массу.

Видео:

Следующим этапом будет сооружение непосредственно самого армирующего пояса, с учетом СНИП и всех конструктивных особенностей в каждом отдельном случае.

Между нижней сеткой и полотном опалубки устанавливают специальные подставки, позволяющие создать защитный слой бетона.

Следует заметить, что железобетонное перекрытие, сделанное по монолитной технологии, подвергать в полной мере нагрузкам, которые предусматривает расчет, можно только после того, как бетон не только полностью высохнет, но и наберет требуемую прочность.

Большинство схем предусматривает такие составляющие каркаса, как:

  • рабочая арматура верхнего слоя;
  • стержни, которые равномерно распределяют нагрузку;
  • подкладки — чаще всего их делают из катанки.

На практике, схемы могут существенно отличаться друг от друга.

Именно по этой причине настоятельно рекомендуется обращаться за помощью профессионалов, способных высчитать потенциальные нагрузки, которые впоследствии должно будет выдерживать поперечное перекрытие.

Естественно, для выполнения таких работ понадобятся определенные строительные навыки и оборудование.

Основные нагрузки на плиты изначально осуществляются по направлению вниз, а затем равномерно распределяются по всей поверхности.

Следовательно, большую часть на себя принимает именно нижняя сетка армирования. С учетом подобного явления, СНИП предъявляют жесткие требования к монтажу несущего каркаса.

Современные технологии позволяют создавать перекрытия любой сложности, для которых характерны максимальная прочность, надежность, а также быстрота монтажа.

Читайте также:  Как сделать ремонт пола в деревянном доме своими руками

Своими руками: армирование монолитной плиты перекрытия от А до Я

При армировании рекомендуется к использованию горячекатаная стальная арматура класса А3 – ее диаметр составляет в зависимости от предполагаемых нагрузок от 8 до 14 мм. Первая сетка закладывается в нижней части плиты, соответственно вторая – в верхней. Опалубку нужно выставлять так, чтобы сетки располагались внутри плиты, а защитный внешний слой бетона достигал около 2 см. Связывают арматуру в сетку обычной вязальной проволокой, создавая ячейки 200*200 или 150*150.

Иногда вместо проволоки используют сварку, однако это выход из положения только в том случае, если у вас есть сварочный аппарат и вы обладаете хорошими навыками работы в этом направлении. Сварка прутьев арматуры способна очень сильно их истончать в местах сваривания, что впоследствии может привести к нарушению целостности конструкции.

Арматура в сетке должна без разрывов, если же длины одной арматуры не хватает, подвязывать дополнительную следует с ощутимым нахлестом не менее полуметра. Стыки следует располагать в шахматном порядке, края же сеток следует связывать в П-образном формате. Если необходимо выполнить изгиб арматуры, делать это нужно лишь с применением механических средств, без нагрева прутьев. Нагрев способен повлиять на структуру металла, который впоследствии может попросту лопнуть. Места особых нагрузок армируются дополнительными прутьями, поэтому очень важно учесть расположение тяжелых элементов и скопления отверстий, которые также необходимо усиливать. Усилить верхнюю сетку следует над несущими стенами, объемные усиления требуются и в местах опоры на колонны.

Готовую сетку из арматуры лучше всего заливать бетононасосом. При небольших объемах работы можно обойтись и своими силами, но в таком случае должна быть организована быстрая подача готового бетона и его замешивание как минимум с помощью ручной бетономешалки, то есть вам понадобятся как минимум 2-3 помощника. В обязательном порядке после заливки следует уплотнить бетон – на больших участках для этого используют глубинный вибратор, в домашних условиях можно обойтись ритмичным и частым постукиванием молотка по опалубке или еще открытых элементах сетки.

Затвердевая, бетон ощутимо усаживается, а при слишком быстром высыхании усадка увеличивается, что может послужить причиной появления микротрещин. Поэтому после заливки бетоном монолитную плиту следует поливать водой, особенно в жаркую погоду. Избегайте прямой струи, старайтесь разбрызгивать воду над всем перекрытием. Достаточно часто во избежание растрескивания бетона на нижний слой укладывается полимерная сетка, поверх которой уже и выполняется основная конструкция. Полимерную сетку используют и для армирования бетонных стяжек, когда применение проволоки или арматуры попросту невозможно.

Армирование плиты перекрытия – сделай сам! Армирование монолитной плиты перекрытия применяется практически во всех строениях. Как это видно на видео, ничего сложного в этом нет! Главное – знать нюансы.

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

Подготовка к созданию монолитного фундамента

Этот процесс можно разделить на два этапа:

  1. Выкапывания котлована. Этому нужно уделить особое внимание. Прежде всего, нужно правильно провести расчет его периметра. Для того, чтобы все было сделано по стандарту, нужно иметь представление о размерах всего дома и об общем весе конструкции. Размеры можно узнать из готового чертежа, а вес рассчитать с помощью строительного справочника. От общих данных будет зависеть глубина заложения. Также следует учитывать особенности почвы, глубину промерзания, наличие пучинистых и твердых слоев почвы.
  2. Создание металлического каркаса из арматуры нужного диаметра непосредственно в котловане или рядом с ним. Об этом будет рассказано ниже.