Армирование железобетонных многопустотных плит перекрытия

Монолитные плиты применяются в перекрытиях между цокольным и первым этажом или последующими этажами в жилищном (ГОСТ 26434-2015) строительстве. Координационные размеры плит должны обеспечивать опору на двух, трех точках или по контуру.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены Мmax = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Порядок проведения работ по усилению плит с помощью углепластика

Работы по восстановлению несущей способности плит перекрытий проводятся специализированными строительно-ремонтными организациями, которые имеют возможность производить технические расчеты и специалистов по созданию проектов усиления.

Основные этапы работ:

Порядок проведения работ по усилению плит с помощью углепластика
  • Анализ причин повреждений и состояния плит перекрытия. Составление схемы повреждений.
  • Разработка проекта ремонта и усиления. Проект содержит расчет по методу конечных элементов с применением специального ПО, которое моделирует ситуацию до и после ремонтных работ. На основании модели выбирается количество слоев, схема укладки (могут понадобиться поперечные слои углепластика) и тип углепластика (ширина, плотность, одно или двунаправленность нитей углеволокон в ткани).
  • Составление и согласование проекта усиления с отделениями Госстроя и владельцем проекта здания.
  • Составление сметы и графика выполнения работ.
  • Удаление однослойного пола или покрытия.
  • Разгрузка плиты с помощью домкратов.
  • Подготовка поверхности под укладку полотна или ленты. При необходимости удаляется поврежденный слой, проводится разделка, очистка рабочей зоны от грязи, пыли и ржавчины. Укладка ремонтного слоя из композиций с высокой скоростью «схватывания» для уменьшения сроков выполнения работ. При серьезных повреждениях используют армирующую сетку из углеволокна (напр., CarbonWrap Grid 300/1200).
  • Укладка слоев углепластика на подготовленную обеспыленную и загрунтованную поверхность по утвержденной схеме и последовательности. В промышленных и коммерческих зданиях с большой площадью перекрытий используются монолитные плиты с ригелем. Ригель ремонтируют и укладывают на него усиливающую углеволоконную ленту со стороны ригеля с заходом на поверхность плиты.
  • При необходимости делают косметический ремонт или восстанавливают покрытие пола.
  • Сдача работы заказчику.

Работы по ремонту проводятся в сухом помещении при температуре поверхности не ниже +5° С и влажности не более 4%. Следующий слой укладывают через 2…3 часа в зависимости от условий полимеризации эпоксидного клея. При повышенной влажности помещение следует просушить.

Достоинства усиления перекрытий монолитного или пустотного исполнения:

  • Работы по укладке полотна, ленты или ламината не требуют дополнительных конструкций или специальной техники. Большинство работ производится со строительных лесов.
  • Короткие сроки выполнения работ. Оклеивание можно проводить через 6…12 часов после проведения ремонтных работ, т.е. набора 60…70% прочности ремонтной смеси на основе эпоксидной смолы.
  • Толщина усиливающего слоя влияет на толщину плиты незначительно. При выполнении усиления со стороны пола или потолка отделочные работы решают вопросы неровности. Сроки выполнения работ составляют 2…5 рабочих дней.
  • Стоимость усиления с помощью углеволокна, в пересчете на кв. метр, с учетом затрат на материалы и оплату рабочих получается ниже, чем традиционные способы усиления.
Порядок проведения работ по усилению плит с помощью углепластика

Усиление бетонных монолитных и пустотных плит перекрытий с помощью композиционных материалов на основе углеволокна и эпоксидных компаундов имеет значительные перспективы, но сдерживается отсутствием нормативных документов на методику расчета прочности и материалы.

Читайте также:  Варианты утепления перекрытия чердака по деревянным балкам

Схема армирования плиты перекрытия

Схема армирования различается в зависимости от вида плит, но общие принципы армирования остаются прежними. Связано это с одинаковым для всех плит методом работы: нагрузка идет сверху вниз и распределяется на всю площадь. Это говорит о том, что основная рабочая арматура – нижняя, а верхняя получает сжимающие нагрузки. В свою очередь нижняя часть переносит растягивающие нагрузки.

Армирование монолитных перекрытий состоит из:

  • в нижней части плиты стержней;
  • в верхней части плиты рабочих стержней (они по диаметру равны верхним или меньше их);
  • армирование, перераспределяющее нагрузку;
  • подставки из катанки.

Для соединения арматуры, как правило, используют несколько видов стыков:

  • стыки без сварки внахлестку:
  1. С прямыми концами стержней профиля диаметром до 40 мм.
  2. С загибами на концах (лапки, петли, крюки), крюки и петли применяют только для гладких стержней.
  3. С прямыми концами стержней с приваркой.
  • механические и сварные соединения:
  1. Со сваркой арматуры диаметром 40 мм.
  2. С применением механических устройств (резьбовые муфты, стыки с опресованными муфтами и т.д.).

При применении гнутой арматуры (загибы концов стержней, отгибы) минимальный диаметр загиба должен быть таким, чтобы можно было избежать раскалывания или разрушения бетона внутри и в месте загиба. Максимальный угол изгиба не должен быть более 180 градусов.

Монолитные железобетонные могут частично или полностью быть опертыми по контуру с защемлением на опорах или со свободным опиранием. В монолитном строительстве часто встречаются плиты, называемые консольными, опертые на углах или те, которые защемляются по одной кромке.

Они подразделяются на балочные (неразрезные – многопролетные, разрезные – однопролетные и консольные) и работающие в обоих направлениях, которые бывают многопролетными неразрезными или однопролетными. Они считаются балочными, если усилия, которые действуют в одном направлении, пренебрежительно малы, в отличие от усилий, которые действуют в другом направлении. К балочным можно отнести прямоугольные плоские плиты, равномерно нагруженные и опертые по двум сторонам, а также плиты, защемленные по трем или четырем сторонам при соотношении пролетов, большим определенного значения. По нормативным документам отношение пролетов ограничивается 3 или 2.

К работающим в двух направлениях относят все остальные плиты различной формы (непрямоугольные, круглые, кольцевые и т.д.) и опертые на точках (плиты ). В безбалочных перекрытиях она опирается на колонны без уширений и с уширениями (с капителями). Если пролеты 6-8 м, то перекрытия лучше выполнять плоскими, а при больших значениях – межколонными балками или плоскими с капителями, пустотными или ребристыми. В больших помещениях с пролетом 10-15м строители рекомендуют ребристые, кессонные или пустотные перекрытия при опирании на балки и стены по четырем сторонам.

Для всех пролетов более 7м рекомендуется дополнительная арматура из высокопрочных канатов без сцепления с бетоном класса К-7. При выборе опирания без капителей следует предусмотреть дополнительное армирование этих участков, для предотвращения продавливания при различных нагрузках. Толщину однопролетных неразрезных плит принимают как при упругой заделке, а опертых на стены принимают как при свободном опирании.

Расстояние между рабочими стержнями не должно быть более 400 м.

Армирование монолитного перекрытия происходит стандартными сварными сетками и вязаной арматурой. Диаметр стержней сварной арматуры принимают не менее 3 мм, а диаметр вязаной – не менее 6 мм. Если толщина плиты менее 150 мм, расстояние между осями стержней арматуры внизу и над опорой вверху должно быть не более 200 мм, а при толщине более 150 мм это расстояние должно быть не более 400 мм.

Расстояние между рабочими стержнями не должно быть более 400 мм, а площадь их сечения на 1 м ширины должна обязательно быть не менее 1/3 части площади сечения стержней.

Рабочую арматуру, которая идет в направлении меньшего пролета, следует расположить ниже той, которая идет в направлении большого пролета.

В результате чего рабочая высота сечения плиты будет различна для каждого направления. При армировании сварными сетками балочных плит шириной 120 мм и при содержании растянутой арматуры до 1,5% расстояние между всеми стержнями можно спокойно увеличивать до 600 мм. Конструируют пролетную арматуру плит до 3 м шириной в виде цельной плоской сварной сетки. Ее поперечные стержни – рабочая арматура плиты. Если диаметр рабочей арматуры больше 10 мм, то плиты армируются узкими плоскими сварными сетками. Их длина должна быть равна ширине плиты. Эти продольные стержни сеток выполняют важную роль рабочей арматуры, а поперечные стержни – распределительной. Они стыкуются без сварки внахлестку.

Читайте также:  Бетонный пол: виды конструкций, технология заливки

Монтаж перекрытий из профнастила

Балочное перекрытие формируется креплением перфорированных листов на внутренние/внешние полки поперечных балок. Затем формируется опалубка, когда выбрано верхнее крепление листов. Параметры допустимого прогиба профлиста, составляющие 1:250, определяют длину пролета наката. До заливки бетона под поверхность профнастила подставляются временные опоры, обеспечивающие неподвижность конструкции.

На настиле размещается металлическая арматура, выполняется бетонирование нижнего наката путем одного прохода по желобу. Поверхности потолка и пола выравниваются. После набора перекрытием прочности временные опоры снимаются. Монтирование безбалочного монолита предусматривает некоторые нюансы.

Монтаж перекрытий из профнастила

Так, длинные армирующие пруты (с регулярной ребристой насечкой на поверхности) укладываются вдоль каждого углубления профилированных листов. Они проволокой вяжутся с металлической сварной сеткой, которая укладывается на профиль сверху. Заливка делается за один проход. После твердения сверху бетонное основание укрывается цементной стяжкой. Монтируется несущий профнастил марок от Н60 до Н114, обеспечивающий высотой профиля необходимую жесткость материала при толщине 0,8 – 1,5 мм.

Профилированные листы крепятся саморезами-бурами длиной 3,2 см (шляпка 5,5 мм). Такие метизы закручиваются без предварительного сверления, пробуривая полку швеллера. Закручиваются они через 20 – 40 см (в каждую впадину профиля, прилегающую к балке), что обеспечивает точность и пространственную жесткость монтирования. Продольный нахлест листов на стыках делается только над поверхностью балок (величина 40 – 60 мм). Стыки прокручиваются саморезами через 2 см.

Ребристая плита покрытия

4 ПЛ6

Характеристика изделий
Марка изделия Масса

изделия, т

Объем бетона, м3 Расход стали, кг Класс бетона
4 ПЛ6 1,2 0,46 40,1 С 20/25

Арматурные каркасы Ребристой плиты покрытия 4 пл6

Спецификация стальных элементов

Позиция Марка арматурного изделия Кол-во Масса. кг
1 шт. Всего
1 КР 2 2 3,3 6,6
2 КР 5 3 1,1 3,3
3 КР 8 2 1,1 2,2
4 КР 16 2 3,1 6,2
5 КР 17 3 0,8 1,6
6 КР 18 2 0,6 1,2
7 С 4 4 0,3 1,2
8 МН 1-1 2 1,4 2,8
9 МН 1-2 2 1,4 2,8
10 Стержень напрягаемый СТН2 2 6,1 12,2
Итого: 40,1

Каркас кр 2

Каркас КР 5

Марка

изделия

Поз. Сечение,

мм

Длина,

мм

Кол. Масса, кг
Поз. Всех Изделия
КР 5 1 Ø10 А400 1430 1 0,88 0,88 1,1
2 Ø4 Вр1 1430 1 0,13 0,13
3 Ø4 Вр1 130 13 0,01 0,13

Каркас КР 8

Марка

изделия

Поз. Сечение,

мм

Длина,

мм

Кол. Масса, кг
Поз. Всех Издел.
КР 8 1 Ø8 А400 1430 1 0,57 0,57 1,1
2 Ø8 А400 1170 1 0,46 0,46
3 Ø4 Вр1 130 7 0,01 0,07

Каркас КР 16

Марка

изделия

Поз. Сечение,

мм

Длина,

мм

Кол. Масса, кг
Поз. Всех Издел.
КР 16 1 Ø6 А400 5710 2 1,27 2,54 3,1
2 Ø5 Вр1 200 29 0,02 0,58

Каркас КР 17

Марка

изделия

Поз. Сечение,

мм

Длина,

мм

Кол. Масса, кг
Поз. Всех Издел.
КР 17 1 Ø6 А400 1430 2 0,32 0,64 0,8
2 Ø6 А400 130 4 0,03 0,12
3 Ø4 Вр1 130 5 0,01 0,05

Каркас КР 18

Марка

изделия

Поз. Сечение,

мм

Длина,

мм

Кол. Масса, кг
Поз. Всех Издел.
КР 18 1 Ø6 А400 1170 2 0,26 0,52 0,6
2 Ø6 А400 130 2 0,03 0,06
3 Ø4 Вр1 130 6 0,01 0,06

Сетка С 4

Марка

изделия

Поз. Сечение,

мм

Длина,

мм

Кол. Масса, кг
Поз. Всех Издел.
С 4 1 Ø6 А400 530 2 0,12 0,24 0,3
2 Ø4 Вр1 90 6 0,01 0,06

Закладная деталь

МН 1-1;МН 1-2

Марка

изделия

Поз. Сечение,

мм

Длина,

мм

Кол. Масса, кг
Поз. Всех Издел.
МН 1-1

МН 1-2

1 63 х 6 100 1 0,60 0,60 1,4
2 Ø10 А240 620 1 0,38 0,38
3 Ø8 А400 550 1 0,22 0,22
4 Ø8 А400 390 1 0,15 0,15
5 Ø14 А400 30 1 0,04 0,04

Часторебристая конструкция

Часторебристые перекрытия более всего распространены при строительстве частных домов со сложной формой, домов со стенами из поризованной керамики или легких бетонов, а также каркасных домов.

Его возможно закрепить так же, как и плиту из железобетона. Другим методом выступает выполнение дополнительных железобетонных ребер, которые расположены параллельно существующим ребрам. На этот случай в месте исполнения нового ребра над пустотелыми блоками заполнения бетон демонтируют. После этого в видимых железобетонных блоках открывается середина и вырезается часть верхней поверхности. Таким способом создается пространство, в которое можно проложить арматуру после удаления щебня и очистки, а потом бетон.

В результате выполнения дополнительных железобетонных ребер уменьшается мощность, которая приходится на 1 ребро, что дает возможность увеличить нагрузку на конструкцию полностью.

Читайте также:  Как правильно утеплить перекрытия холодного чердака минватой?

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?

  1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
  2. Сложная конфигурация в плане с “неудачным” расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
  3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и  характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
  4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Минусы

Есть и некоторые отрицательные моменты:

  • стоимость материалов и общая цена фундамента достаточно высокая;
  • если не выполнить предварительно все работы, связанные с подводом воды, канализации и прочих моментов, то впоследствии выполнить эти работы можно будет только с масштабными изменениями и демонтажем.
Минусы

Есть отдельные ситуации, когда специалисты используют комбинированные варианты фундамента, например свайно- и столбчато-ленточные фундаменты. Как бы там ни было, а первым этапом все равно будет правильный и точный расчет ленточного фундамента.

Инструкция — армирование перекрытия

Проводя армирование, стоит принимать во внимание ряд главных правил. Первое, это знать, какие материалы нужны для выполнения задач. Это стальные стрежни, имеющие рифленую поверхность, отлитые из стали класса А 4. А также бетонная смесь, в состав которой входит цемент М300, крупный песок и мелкокалиберный щебень.

В самой работе пригодиться для возведения опалубка – влагостойкого типа фанера, либо же доски. Для перевязки применяют отожженную, специально укрепленную проволоку, специальный рабочий инструмент – для загиба и резки прутьев, болгарка. Для замеса бетона вам понадобиться – измерительная тара и посуда для замеса, инструменты и рабочие перчатки.

Проведя расчет, составив чертеж — приступают непосредственно к установке и возведению опалубки по всей длине будущего перекрытия. Берутся доски размером 150 на 50 мм, фанера, как и брусья. Насколько правильно и ровно возведено строение – отмеряют и контролируют при помощи строительного уровня.

Далее укладывают нижнее соединение, выкладывая в шахматном поочередном порядке, заливают раствором бетона. Потому сама сетка в работе монтируется на подставки. На месте фиксируется между собой вязального типа проволокой. Главное помнить – при связывании всех элементов запрещено использовать сварочный аппарат для крепления.

Далее на уложенный первый слой проводят укладку второго, и все строительные элементы располагают на специально установленных подставках. Следующий в работе шаг – заливается вся опалубка жидким, но густым по консистенции раствором бетона. При помощи движений лопаты из него убирают все пузырьки воздуха и оставляют сохнуть на несколько дней. Для недопущения последующего растрескивания бетона на протяжении первых 3-4 дней поливают конструкцию водой. По истечении отведенного срока, как правило, это 30 дней, затвердевания раствора, опалубка разбирается и снимается.

Зачем необходимо проводить укрепление фундамента арматурной сеткой

  • Он может разрушиться из-за сдвига земной коры.
  • Подвержен влиянию влаги, которая может привести к постепенному разрушению.
  • С течением времени основные части, входящие в состав раствора, могут начать осыпаться.

Для предотвращения преждевременного разрушения и утраты крепости бетона необходимо проводить его укрепление путем наложения арматурной сетки. Укладка арматуры ленточного фундамента производится достаточно легко. Провести строительные работы самостоятельно могут практически все. В данном случае от строителей не требуется наличие специально образования или необычных навыков.