Основы армирования монолитной плиты фундамента с чертежами

Перекрытие – один из самых важных несущих элементов дома. Именно на него и на фундамент приходится вся основная нагрузка дома (люди, мебель, техника), которая передается на другие строительные элементы – балки, стены и ригели.

Конструктивные особенности

Железобетонные изделия сочетают в себе свойства твердого бетона (камня) и металла, обладающего упругостью. Бетон лучше воспринимает сжимающие нагрузки, а металл – растягивающие. В строительных конструкциях нагрузка на перекрытия во всех случаях будет направлена вертикально вниз и в основном равномерно распределяться по всей площади. Нагрузка складывается из собственного веса и всех предметов, конструкций, людей, которые будут там находиться.

Двойное армирования перекрытия: 1. рабочие стержни нижней зоны; 2. стержни верхней зоны (их диаметр принимается меньшим или равным диаметру стержней нижней зоны); 3. арматура, перераспределяющая нагрузки; 4. подставки из катанки.

Перекрытия работает на изгиб и армируется с таким расчетом, чтобы воспринимать именно такую нагрузку. В ней всегда делают две сетки из арматуры, верхнюю и нижнюю. Стержни арматуры в сетках располагают вдоль пролета и поперек пролета. Шаг арматуры (расстояние между параллельными стержнями) в промышленности определяется с помощью инженерных расчетов, исходя из расчетных нагрузок. В индивидуальном строительстве, при самостоятельном изготовлении перекрытия шаг берут обычно 150-200 мм.

Арматурная сетка должна находиться в толще бетона на расстоянии 25-30 мм от поверхности. Стержни арматуры перевязываются между собой вязальной проволокой во всех пересечениях. Также можно использовать готовую арматурную сварную сетку. Самостоятельное армирование монолитного перекрытия с использованием сварки не рекомендуется, поскольку в местах сварки образуется концентрация напряжений, что впоследствии приведет к разрывам. В производственных условиях сварная сетка подвергается технологической операции для снятия напряжений.

Компоненты монолитного перекрытия: бетон, опорная арматура, венец, перекрытие.

Между верхней и нижней арматурными сетками устанавливаются разделители – вертикальные элементы арматуры (своеобразные фиксаторы), предназначенные для того, чтобы расстояние между верхней и нижней арматурными сетками были одинаковы по всем направлениям. Разделитель сеток может быть различных видов: согнутый крюк, петля – на что хватит фантазии. Они должны располагаться с определенным шагом. Представленный здесь чертеж отражает схематичное распределение арматуры.

Края перекрытия должны быть усилены дополнительной арматурой – П-образными и Г-образными элементами (см. чертеж). Особенно требуют усиления места опирания. Если плита опирается по всему контуру, то и усиление нужно делать по всему периметру.

Давайте посмотрим на чертеж сечения. Верхняя часть будет работать на сжатие, а нижняя – на растяжение. Основная растягивающая нагрузка приходится на нижнюю арматуру, поэтому ее нужно делать толще, чем верхнюю.

Чертеж-схема армирования монолитного перекрытия.

Чем больше пролет, то есть расстояние между опорами, тем больше требования к ее прочностным характеристикам. Рекомендуемый пролет – до 6 м. Свыше этого размера, скорее всего, понадобятся дополнительные арматурные усиления. Более точно сказать о том, нужны они или нет, можно только после расчетов на прочность. Но есть общая закономерность: непосредственно над опорой усиливается верхний слой арматуры, а в середине между опорами усиливается нижний слой арматуры. Принцип расположения усилений отражает представленный чертеж.

Стержни арматуры должны быть неразрывными. Если они состоят из отдельных элементов, то нахлест должен быть не менее 40*d, где d – диаметр арматуры. Например, для арматуры диаметром 10 мм нахлест должен составлять 400 мм. Для плит перекрытий используют горячекатаную арматуру из стали, класс А3. Рекомендуемый диаметр – от 8 до 14 мм. Приняв эти рекомендации во внимание, вы можете уточнить свой чертеж.

Для жилых помещений с пролетом до 6 м, опертых по контуру, при любом соотношении сторон можно рекомендовать толщину плиты 200 мм, шаг арматуры 200 х 200, диаметр стержней нижней сетки 12 мм, диаметр стержней верхней сетки 8 мм.

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.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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).

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Сбор нагрузок на перекрытие

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Схема работы перекрытия:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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):

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Требуемая площадь сечения арматуры будет равна:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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 ивременная нагрузка на перекрытие равна м².

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Вычисляем максимальный момент от действия длительной нагрузки:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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, «Руководствопо проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»). y’=y=0 (табл. 29 «Руководство по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона»).

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Коэффициент для определения: k1кр ; k1дл ; k2дл.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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:

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

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

Пример расчета монолитной плиты перекрытия

Особенности расчета внецентренно сжатых железобетонных элементов

Под действием продольной сжимающей силы , приложенной с эксцентриситетом , гибкие сжатые элементы с гибкостью , а для прямоугольных сечений с гибкостью начинают изгибаться (рис. 2). Это вызывает перемещение верха колонны, вследствие чего продольная сила действует уже с большим эксцентриситетом . Таким образом, снижается несущая способность элемента посредством увеличения изгибающего момента до величины . Влияние изгиба на несущую способность сжатых элементов необходимо учитывать расчётом по деформированной схеме, принимая во внимание неупругие свойства бетона и арматуры и наличие трещин в элементе. Из-за сложности такого расчёта нормы допускают расчёт конструкции производить по недеформированной схеме, а расчёт влияния прогиба учитывать при помощи коэффициента η (), который определяют по формуле:

Читайте также:  Лотки железобетонные для теплотрасс: размеры, таблица и параметры

Случай больших эксцентриситетов имеет место, если (рис ).

Предельные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой:

; ; .

Плечи внутренних пар сил, согласно чертежа на рис. 11.3:

; .

Случай 2 (малых эксцентриситетов), когда ξ >ξR

Этот случай имеет место при загружении элемента с малым экс­центриситетом продольной силы, либо при очень сильной арматуре Аs. Сечение может быть полностью сжато или сжата его большая часть, находящаяся ближе к продольной силе, а остальная часть сечения испытывает относительно слабое растяжение. Расчёт несущей способности, как и для случая 1, производится из условия

где е = е0 + 0,5h -а.

При этом высота сжатой зоны сечения опре­деляется из совместного решения уравнения и линейной зависимости

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.

Читайте также:  Правила установки перемычек над окнами

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.

Технология армирования монолитных перекрытий

Технология армирования монолитных плит

Технология армирования монолитных перекрытий

После сбора армирующей сетки опалубку устанавливают на расстоянии двух сантиметров от боковых торцов и продольной арматуры. Последние должны быть целыми. Если приходится использовать отрезки, нужно делать нахлест не менее 40–50 см. В областях с повышенной нагрузкой, таких как зоны у камина или колонн, требуется усиливать каркас за счет согнутых элементов или прутьев, длина которых составляет 40 см.

При армировании монолитной плиты важно сохранять подвижность стыков и соединений, но при этом надежно их фиксировать. Для этого вместо сварки применяют обвязку хомутами и проволокой. Обращаться к сварке допустимо при применении готовых конструкций, где сечение прутьев арматуры составляет минимум 10 мм. Такие изделия должны быть промаркированы буквой «С». Все соединения должны располагаться в шахматном порядке.

Технология армирования монолитных перекрытий

Видео по теме: Армирование плиты перекрытия

Публикации по теме Как правильно рассчитать толщину фундаментной плиты Устройство фундамента по УШП технологии Способы расчёта веса 1 метра арматуры 12 мм

Технология армирования монолитных перекрытий

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами.  Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

  1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
  2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
  3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
  4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

  • арматурой класса А-III,
  • класс бетона В25,
  • защитный слой 20мм

 Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

Особенности укрепления одномаршевой монолитной лестницы

Одномаршевый вариант лестничной конструкции – наиболее простой. Основные усилия воспринимает нижняя плоскость, поэтому усиливать такой марш следует в нижней части.

При продольном армировании одномаршевой лестницы учитываются следующие моменты:

  • размер пролета;
  • расстояние между стержнями;
  • толщина лестничной плиты;
  • сечение арматуры.

Взаимосвязь указанных показателей несложно проследить из справочных таблиц. При величине пролета до 2 м интервал между стержнями составляет 0,19 м. С возрастанием длины лестничной конструкции снижается интервал между стержнями и увеличивается диаметр прутков.

Армирование лестницы-схема

Армирование оконных и дверных проемов

Армирование оконных и дверных проемов обычно осуществляется с использованием плоских каркасов . Для проведения армирования проема необходимо выполнить описанные ниже действия.

Перед тем как проводить операцию бетонирования проем выкладываются стеновыми блоками. Благодаря этому удается избежать неприятных сюрпризов в процессе монтажа перемычек и учесть все особенности оконного или дверного проема. Внутренняя часть проема, расположенная в горизонтальной плоскости, укрепляется при помощи вертикальных подпорок, которые убираются по завершению бетонирования. Если же формируется арка, то ее нижний контур обычно укрепляется посредством металлического листа.

Для армирования армокаркас укладывается в опалубку, через которую необходимо пропустить металлические стержни, стянутые простыми гайками по краям, это позволит избежать распирания опалубки после заливки раствора. В первую очередь армируется верхняя часть проема, а затем боковые части проема. Чтобы удалить лишний воздух и уплотнить раствор, края опалубки простукиваются молотком.

Опалубку с готового дверного или оконного проема не стоит снимать ранее, чем через 28 дней, дабы позволить набрать бетону максимальную крепость.

Читайте также:  Как утеплить межэтажное перекрытие по деревянным балкам

Благодаря армированию достигается равномерное распределение нагрузки стены дома на проем. Диаметр, используемой для изготовления каркаса арматуры, рассчитывается в каждом конкретном случае индивидуально.

Как укладывать плиты перекрытия на фундамент – виды плит и нюансы технологии

Не всегда начинающие строители имеют полное представление, как правильно уложить плиты перекрытия на фундамент. Несмотря на кажущуюся простоту операции, имеется ряд нюансов.

В монтаже плит перекрытия на фундамент заключается завершение большого этапа строительных работ

Важно знать, что для разграничения цокольной и жилой части строения, используют различные способы монтажа перекрытий:

Как укладывать плиты перекрытия на фундамент – виды плит и нюансы технологии
  • сооружают цельную плиту из армированного бетона. Для этого производят монтаж опалубочной конструкции, размещают в ней арматурную решетку и выполняют бетонирование. Несмотря на повышенные прочностные характеристики, монолитный вариант отличается увеличенной трудоемкостью и дороговизной, а также требует увеличенного объема бетонной смеси;
  • возводят перекрытия из стандартных плит, произведенных на заводах ЖБИ. Перекрытие, сформированное из отдельных панелей, устанавливается с использованием грузоподъемного оборудования и обеспечивает необходимый запас прочности. При монтаже следует обратить внимание на горизонтальность поверхности фундамента и тщательно заделать швы.

Сборная конструкция обладает повышенной прочностью и используется чаще, чем монолитный вариант. Желая снизить сметную стоимость строительства, уменьшить трудоемкость, а также выполнить поставленную задачу за меньшее время, используют для формирования перекрытия плиты пустотные, шатровые или цельные.

Они имеют определенные конструктивные отличия:

  • полые панели легко отличить по продольно расположенным внутренним полостям. Пустоты имеют круглую или овальную форму. Пустотные плиты отличаются уменьшенным весом, и не создают повышенной нагрузки на фундамент дома. Благодаря наличию внутренних полостей, изделия эффективно шумоизолируют помещение и обладают повышенными теплоизоляционными характеристиками;
  • шатровые плиты имеют характерное П-образное сечение благодаря параллельно расположенным ребрам усиления. Ребра усиления повышают жесткость конструкции, увеличивают прочностные характеристики и позволяют ребристым панелям воспринимать повышенные нагрузки. Отличительная особенность ребристых панелей – повышенная стойкость к воздействию деформаций;
  • сплошные плиты не имеют внутренних полостей, что легко определить визуально, взглянув на торец изделия. Цельные панели отличаются увеличенным весом и укладываются на усиленную фундаментную основу. Цельная конструкция, усиленная арматурной проволокой, отличается высокими прочностными характеристиками, однако имеет увеличенную теплопроводность.

Важно разобраться, планируя использовать готовые плиты перекрытия, как укладывать их на поверхность фундамента. Правильность монтажа панелей определяет жесткость конструкции и надежность строения.

Следует тщательно изучить технологию монтажа, и обратить внимание на следующие нюансы:

Как укладывать плиты перекрытия на фундамент – виды плит и нюансы технологии
  • отсутствие высотных перепадов. При отклонении от горизонтальности до 50 мм, плоскостность поверхности обеспечивается цементным раствором;
  • величину опорной поверхности. Размер зависит от материала стен, и составляет 125 мм для кирпичной кладки и 60 мм для железобетона;
  • надежность крепления сборных плит. Для фиксации панелей применяют анкерные крепления или соединяют элементы перекрытия за строповочные проушины;
  • консистенцию цементного раствора. Следует применять цементно-песчаную смесь без каменистых включений, вызывающих перекосы плит при установке;
  • расстояние между противоположными сторонами фундаментного основания. При проектировании фундамента учитывается стандартная длина плит.

Действующие нормативные документы предусматривают возможность установки перекрывающих плит различными методами:

  • путем опирания панелей по ширине изделия на две параллельно расположенные торцевые плоскости фундамента;
  • способом укладки изделий на П-образный контур, образованный торцевыми плоскостями фундаментной основы.

С опорами по двум сторонам следует укладывать на фундамент перекрытия

Соблюдение положений строительных норм при монтаже плит, позволяет избежать непредвиденных ситуаций и обеспечить горизонтальность перекрытия. Технология укладки предусматривает выполнение работ в определенной последовательности.

Алгоритм действий по монтажу плит:

Как укладывать плиты перекрытия на фундамент – виды плит и нюансы технологии
  1. Выполнение подготовительных мероприятий. Они включают доставку к месту монтажа панелей и их складирование, а также обеспечение горизонтальности фундамента.
  2. Осуществление работ по монтажу панелей. Для этого подготавливается грузоподъемное оборудование, необходимые инструменты и завозятся стройматериалы.
  3. Производство работ по герметизации внутренних полостей и стыков, а также усиление перекрывающей конструкции с помощью анкеровки или дополнительного армирования.

При выполнении каждой стадии работ имеются определенные нюансы. Остановимся на особенностях каждого этапа.

Определенные нюансы имеются при выполнении каждой стадии работ

Армирование углов и стыков

В местах примыканий и угловых соединений ленты происходит наибольшая концентрация напряжений, поэтому эти узлы необходимо дополнительно укреплять.

Для усиления используется установка дополнительных стержней по следующим схемам:

Усиление угла с помощью дополнительных стержней

При усилении угла ленты устанавливаются дополнительные Г-образные и трапециевидные стержни, которые крепятся к рабочим стержням в верхнем и нижнем уровнях соединяемых каркасов.

Усиление Т-образного пересечения

При усилении Т-образного пересечения устанавливаются дополнительные трапециевидные стержни в верхнем и нижнем уровнях соединяемых каркасов.

Усиление пересечения стен

При усилении взаимного пересечения устанавливаются трапециевидные стержни.

Армирование углов ленточного фундамента может осуществляться также по следующим схемам:

Усиление угла П-образными элементами

Вариант усиления угла Г-образными хомутами

Вариант усиления Т-образного примыкания  П-образным и Г-образными хомутами