Армирование ребристой плиты перекрытия - AUGUST-DOM.RU

Армирование ребристой плиты перекрытия

Армирование плит перекрытия

Железобетонное изделие подвергается нагрузкам на сжатие, растяжение, изгиб и кручение. Бетон хорошо работает на сжатие, хуже — на кручение и изгиб. Чтобы уложенная плита не разрушилась под воздействием своего веса и нагрузки от верхних этажей и кровли, её армируют напрягаемой или ненапрягаемой арматурой и проволочными сетками.

Армирование пустотных плит ПК и ПБ

Пустотные железобетонные плиты ПК и ПБ армируют двумя способами. У каждого есть достоинства и недостатки. Для армирования плиты перекрытия ПК длиной менее 4,2 м используют сетчатый каркас. Это экономически оправдано. При большей длине изделий выполняют армирование преднапряженной арматурой.

Элементы конструкции при сетчатом армировании:

  • верхняя сетка, состоящая из стальной проволоки класса ВР-1 диаметром 2 или 3 мм;
  • нижняя сетка, смонтированная из стержней диаметром от 8 до 12 мм, класса АIII;
  • 2 вертикальные сетки по боковым сторонам, усиливающие торцы, на которые приходится нагрузка, создаваемая несущими стенами.

Достоинства способа в том, что изделие противостоит основным усилиям на прогиб и незапланированным нагрузкам на торцы.

Преднапряженное армирование пустотной плиты выполняют сеткой и отдельными стержнями АтV, напрягаемыми электротермическим способом. По краям и в середине плиты монтируют сетки, призванные обеспечить сопротивление боковым нагрузкам. Для восприятия нагрузок на продавливание предусмотрены вертикальные сетки.

Рис. 1. Армирование пустотной плиты перекрытия: чертёж

Армирование стендовых панелей ПБ

ЖБ плиты ПБ производятся безопалубочным способом с использованием большого количества чертежей и серий, поэтому схемы армирования различаются. Есть несколько общих моментов:

  • независимо от длины плиты, выполняют армирование преднапрягаемыми стержнями;
  • верхнюю поверхность (нерабочую) усиливают прутьями, которых может быть от 2 до 6, в зависимости от марки изделий;
  • в нижней части плиты помещают канаты 12к7, 9к7 или пучки проволоки ВР-II диаметром 5 мм.

Непосредственное влияние на несущую способность оказывают характеристики нижней армирующей конструкции. У такого армирования плиты перекрытия есть недостаток: при попытке проделать отверстие в плите или разрезать её может произойти так называемый «прострел струн», когда преднапряженные стержни срываются, и изделие теряет прочность.

Рис. 2. Расположение верхней и нижней армирующей сеток

Армирование ребристой плиты

Ребристые плиты перекрытия армируют в соответствии с серией Серия ИИ-04-4 (выпуск 6). Основные моменты, которые нужно учитывать:

  • данные в рабочих чертежах приводятся с учётом веса плиты;
  • рабочая арматура — напрягаемая электротермическим способом, стержневая, из стали классов А1У, АIIIВ, Ат1У и АтУ;
  • серия регламентирует минимальное значение предварительного напряжения рабочей арматуры для каждого класса стали;
  • конструктивное армирование выполняют в виде каркасов и сварных сеток из стали классов В-I и А-II;
  • конструкция и расположение закладных соответствуют ГОСТ 23279-2012;
  • для подъёма плиты предусмотрены 4 монтажные петли из горячекатаной арматурной стали класса А-I.

На чертежах показана схема армирования ребристой плиты перекрытия ПГ6. 3 (б) — поперечное крайнее ребро, 3 (в) — поперечное среднее ребро.

Рис. 3 (а). Продольное ребро

Рис. 3 (б). Поперечное крайнее ребро

Рис. 3 (в). Поперечное среднее ребро

Правила и этапы армирования

При армировании пользуются чертежами, построенными с учётом таких факторов: габариты плиты, толщина перекрытия, расположение усилений, шаг сетки и другие характеристики армопояса. Монолитные и многопустотные плиты воспринимают нагрузки на сжатие и растяжение. В целом плита будет работать на излом, поэтому в конструкции предусмотрены два армопояса: верхний и нижний. Арматура принимает на себя растягивающие воздействия, а бетон выдерживает сжимающие.

Для армирования применяют только неразрывные прутья. Расчёт толщины и шага выполняют согласно требованиям действующих СНиП. Сетки используются готовые, сваренные, или их вяжут вязальной проволокой.

Если необходимо использовать не цельные стержни, а сегменты, их соединяют с перехлёстом, который должен быть не менее 40*d, где d — диаметр стержня. Толщина плиты для помещений с пролётом до 6 м составляет не менее 20 см. Стержни в армопоясе — горячекатаные, диаметром 8-12 мм, из стали класса АIII. Детальные параметры содержатся в рабочих чертежах.

  • Выполняют расчёт толщины плиты. Она должна быть не меньше максимальной длины пролёта, разделённой на 30, и не меньше 1,5 дм. Пример: если пролёт имеет длину 6 м, толщина изделия составит 200 мм.
  • Собирают и устанавливают опалубку, вяжут каркас. Конструкция включает верхнее и нижнее армирование и дополнительные элементы. Пояс усиления выполняют из прутьев 8-14 мм, класса АIII или другого, предусмотренного стандартами.
  • Элементы соединяют в единое целое отожжённой стальной проволокой диаметром от 1 до 1,5 мм.
  • Выполняют вязку нижнего армопояса с шагом 200х200 мм (в общем случае). Продольные прутья помещают на дистанцирующие элементы на расстоянии 200 мм друг от друга, поверх них укладывают поперечные элементы.
  • Для присоединения верхнего каркаса по площади армопояса распределяют дистанцирующие элементы. В местах пересечения и по периметру выполняют вязку.
  • Аналогично нижнему армированию выполняют верхнее. Сетку присоединяют к дистанцирующим элементам, после чего получают каркас, готовый к заливке.

Элементы, которые называют дистанцирующими, необходимы для обеспечения достаточной толщины защитного слоя бетона. Арматура не должна выходить наружу ни с какой стороны. В общем случае защитный слой имеет толщину не менее 1 диаметра стержня. На производстве для вязки используют автоматические пистолеты и полуавтоматические клещи.

Если выполняется соединение методом электродуговой сварки, шов должен быть в виде точки, затрагивающей тело стержня по минимуму. В противном случае соединение получится слабым.

Грамотное армирование монолитной ж/б плиты

Армирование монолитной плиты — это сложная и ответственная задача. Конструктивный элемент воспринимает серьезные изгибающие нагрузки, с которыми бетону не справится. По этой причине при заливке монтируют арматурные каркасы, которые усиливают плиту и не дают ей разрушаться под нагрузкой.

Как правильно армировать конструкцию? При выполнении задачи нужно соблюдать несколько правил. При строительстве частного дома обычно не разрабатывают подробный рабочий проект и не делают сложных расчетов. Из-за небольших нагрузок считаю, что достаточно соблюсти минимальные требования, которые представлены в нормативных документах. Также опытные строители могут заложить арматуру по примеру уже сделанных объектов.

Плита в здании может быть двух типов:

  • фундаментная;
  • перекрытия.

В общем случае армирование плиты перекрытия и фундаментной не имеет критических отличий. Но важно знать, что в первом случае потребуются стержни большего диаметра. Это вызвано тем, что под элементом фундамента есть упругое основание — земля, которое берет на себя часть нагрузок. А вот схема армирования плиты перекрытия не предполагает дополнительного усиления.

Армирование фундаментной плиты

Арматура в фундамент в этом случае укладывается неравномерно. Необходимо усилить конструкцию в местах наибольшего продавливания. Если толщина элемента не превышает 150 мм, то армирование для монолитной плиты фундамента выполняется одной сеткой. Такое бывает при строительстве небольших сооружений. Также тонкие плиты используются под крыльца.

Для жилого дома толщина фундамента обычно составляет 200—300 мм. Точное значение зависит от характеристик грунта и массы здания. В этом случае арматурные сетки укладываются в два слоя друг над другом. При монтаже каркасов необходимо соблюдать защитный слой бетона. Он позволяет предотвратить коррозию металла. При возведении фундаментов величина защитного слоя принимается равной 40 мм.

Диаметр армирования

Перед тем как вязать арматуру для фундамента, потребуется подобрать ее сечение. Рабочий стержни в плите располагаются перпендикулярно в обоих направлениях. Для соединения верхнего и нижнего ряда используют вертикальные хомуты. Общее сечение всех прутов в одном направлении должно составлять не менее 0,3% от площади сечения плиты в этом же направлении.

Если сторона фундамента не превышает 3 м, то минимально допустимый диаметр рабочих прутов назначается равным 10 мм. Во всех остальных случаях он составляет 12 мм. Максимально допустимое сечение — 40 мм. На практике чаще всего используют стержни от 12 до 16 мм.

Перед закупкой материалов рекомендуется посчитать массу необходимой арматуры для каждого диаметра. К полученному значению прибавляют примерно 5 % на неучтенные расходы.

Укладка металла по основной ширине

Схемы армирования монолитной плиты фундамента по основной ширине предполагают постоянные размеры ячейки. Шаг прутьев принимается одинаковым независимо от расположения в плите и направления. Обычно он находится в пределах 200—400 мм. Чем тяжелее здание, тем чаще армируют монолитную плиту. Для кирпичного дома рекомендуется назначать расстояние 200 мм, для деревянного или каркасного можно взять большее значение шага. При этом важно помнить, что расстояние между параллельными прутами не может превышать толщину фундамента более чем в полтора раза.

Обычно и для верхнего, и для нижнего армирования используют одинаковые элементы. Но если есть необходимость уложить пруты разного диаметра, то те, которые имеют большее сечение укладывают снизу. Такое армирование плиты фундамента позволяет усилить конструкцию в нижней части. Именно там возникают наибольшие изгибающие силы.

Основные армирующие элементы

С торцов вязка арматуры для фундамента предполагает укладку П-образных стержней. Они необходимы для того, чтобы связать в одну систему верхнюю и нижнюю часть армирования. Также они предотвращают разрушение конструкции из-за крутящих моментов.

Зоны продавливания

Связанный каркас должен учитывать места, в которых изгиб ощущается больше всего. В жилом доме зонами продавливания будут участки, в которых опираются стены. Укладка металла в этой области осуществляется с меньшим шагом. Это значит, что потребуется больше прутов.

Например, если для основной ширины фундамента использован шаг 200 мм, то для зон продавливания рекомендуется уменьшить это значение до 100 мм.
При необходимости каркас плиты можно связать с каркасом монолитной стены подвала. Для этого на этапе возведения фундамента предусматривают выпуски металлических стержней.

Армирование монолитной плиты перекрытия

Расчет арматуры для плиты перекрытия в частном строительстве выполняется редко. Это достаточно сложная процедура, выполнить которую сможет не каждый инженер. Чтобы заармировать плиту перекрытия, нужно учесть ее конструкцию. Она бывает следующих типов:

  • сплошное;
  • ребристое:
  • по профлисту.

Последний вариант рекомендуется при выполнении работ самостоятельно. В этом случае нет необходимости устанавливать опалубку. Кроме того, за счет использования металлического листа повышается несущая способность конструкции. Самая низкая вероятность ошибок достигается при изготовлении перекрытия по профлисту. Стоит отметить, что оно является одним из вариантов ребристой плиты.

Перекрытие с ребрами залить непрофессионалу может быть проблематично. Но такой вариант позволяет существенно сократить расход бетона. Конструкция в этом случае подразумевает наличие усиленных ребер и участков между ними.

(function(w, d, n, s, t) <
w[n] = w[n] || [];
w[n].push(function() <
Ya.Context.AdvManager.render( <
blockId: “R-A-510923-1”,
renderTo: “yandex_rtb_R-A-510923-1”,
async: true
>);
>);
t = d.getElementsByTagName(“script”)[0];
s = d.createElement(“script”);
s.type = “text/javascript”;
s.src = “//an.yandex.ru/system/context.js”;
s.async = true;
t.parentNode.insertBefore(s, t);
>)(this, this.document, “yandexContextAsyncCallbacks”);

Еще одни вариант — изготовит сплошную плиту перекрытия. В этом случае армирование и технология похожи на процесс изготовления плитного фундамента. Основное отличие — класс используемого бетона. Для монолитного перекрытия он не может быть ниже В25.

Стоит рассмотреть несколько вариантов армирования.

Перекрытие по профлисту

В этом случае рекомендуется взять профилированный лист марки Н-60 или Н-75. Они обладают хорошей несущей способностью. Материал монтируется так, чтобы при заливке образовались ребра, обращенные вниз. Далее проектируется монолитная плита перекрытия, армирование состоит из двух частей:

  • рабочие стержни в ребрах;
  • сетка в верхней части.
Читайте также  Ручной гибочный станок для арматуры своими руками

Армирование плиты перекрытия по профлисту

Наиболее распространенный вариант, когда в ребрах устанавливают по одному стержню диаметром 12 или 14 мм. Для монтажа прутов подойдут инвентарные пластиковые фиксаторы. Если нужно перекрыть большой пролет, в ребро может устанавливаться каркас из двух стержней, которые связаны между собой вертикальным хомутом.

В верхней части плиты обычно укладывается противоусадочная сетка. Для ее изготовления используют элементы диаметром 5 мм. Размеры ячейки принимаются 100х100 мм.

Сплошная плита

Толщина перекрытия чаще всего принимается равной 200 мм. Армирующий каркас в этом случае включает в себя две сетки, расположенные друг над другом. Такие сетки нужно связать из стержней диаметром 10 мм. В середине пролета устанавливают дополнительные пруты усиливающей арматуры в нижней части. Длина такого элемента назначается 400 мм или более. Шаг дополнительных прутов принимают таким же, как шаг основных.

В местах опирания нужно тоже предусмотреть дополнительное армирование. Но располагают его в верхней части. Также по торцам плиты нужны П-образные хомуты, такие же как в фундаментной плите.

Пример армирования плиты перекрытия

Расчет армирования плиты перекрытия по весу для каждого диаметра стоит выполнить до закупки материала. Это позволит избежать перерасхода средств. К полученной цифре прибавляют запас на неучтенные расходы, примерно 5%.

Вязка арматуры монолитной плиты

Для соединения элементов каркаса между собой пользуются двумя способами: сварка и связывание. Лучше вязать арматуру для монолитной плиты, поскольку сварка в условиях строительной площадки может привести к ослаблению конструкции.

Для выполнения работ используют отожженную проволоку, диаметром от 1 до 1,4 мм. Длину заготовок обычно принимают равной 20 см. Существует два типа инструмента для вязания каркасов:

  • крючок;
  • пистолет.

Второй вариант существенно ускорят процесс, снижает трудоемкость. Но для возведения дома своими руками большую популярность получил крючок. Для выполнения задачи рекомендуется заранее подготовить специальный шаблон по типу верстака. В качестве заготовки используют деревянную доску шириной от 30 до 50 мм и длинной до 3 м. На ней делают отверстия и углубления, которые соответствуют необходимому расположению арматурных прутов.

16. Армирование плиты монолитного ребристого перекрытия с плитами, опертыми по контуру

Армирование плит опертых по контуру.АрмируютПОКобычно сетками.Так как ПОК работают в двух направлениях, то и рабочая арматура ставится в двух направлениях. При пролетах плиты более 2,5 м применяют раздельное армирование самостоятельными сетками в пролете и на опорах (над балками). Нижнюю арматуру (у нижней грани плиты) выполняют из двух сеток с одинаковой площадью сечения рабочей арматуры в каждом направлении. При этом одна сетка доводится до опор, а другая размещается в средней части и не доводится до опор на расстояние. Сгущение арматуры к середине пролета соответствует эпюре моментов, а также заметно повышает трещиностойкость плиты, особенно при использовании стержней меньшего диаметра.

Рис. 2. Армирование ПОК в пролете двумя сетками

Надопорная арматура (над балками) также выполняется в виде сеток шириной равной с поперечными рабочими стержнями. Сетки укладываются одна на другую вдоль балок; для экономии арматуры сетки смещаются друг относительно друга согласно. При нецелесообразности армирования плиты цельными сварными сетками можно применять узкие сварные сетки с продольной рабочей арматурой. В пролете сетки укладываются внизу в два слоя во взаимно перпендикулярных направлениях. При этом сетки с более короткими рабочими стержнями укладываются в нижний слой. Верхние (надопорные) сетки укладываются над балками и заходят в пролет на расстояниев каждую сто Многопролетные неразрезные ПОК с рабочей арматурой диаметром до 7мм можно армировать типовыми рулонными сетками. Для этого плиту разбивают в каждом направлении на три полосы: две крайние шириной и среднюю. Рулоны в пролетах укладывают в два слоя, раскатывая их только по средним полосам плит. Надопорную арматуру углов плиты в этом случае можно конструировать в виде квадратных плоских сеток с рабочими стержнями в обоих направлениях. Эти сетки укладывают на пересечении ребер плиты.

17. 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

В среднем пролете и над средними опорами

Над вторыми от края опорами

18. 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:

Случай больших эксцентриситетов имеет место, если (рис 11.3а).

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

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.

Выбор материала

В зависимости от сложности и основных характеристик, выделяют несколько видов арматуры. Нужно знать, какую использовать в том или ином случае. Есть жесткая и гибкая арматура. По сечению отличают тяжелую и легкую. Бывает гладкопрофильная или ребристая. Последняя обычно используется с большим количеством бетона при создании цельной монолитной плиты.

Арматуру выпускают крупные металлообрабатывающие предприятия. Первый этап — это приемка стали, которая затем обрабатывается посредством деформации, прокаткой или волочением. Последний способ самый трудоемкий. Более экономичной является прокатка, так как отходы здесь самые минимальные. После очистки арматура нарезается на специальных станках.

Арматура в основном предназначается для усиления бетонных конструкций. Жесткий вид арматуры применяется при сооружении каркасов и уголков. Гибкая используется для изготовления различных сеток, стержней, каркасов. С помощью арматуры конструкция обретает форму и целостность, увеличивается срок эксплуатации, если подбор осуществлен правильно.

Сегодня с активным развитием частного строительства все больше растет популярность арматуры для перекрытия и плоских монолитных плит. При использовании таких строительных материалов важно сделать правильный расчет параметров плиты и диаметра арматуры, нарисовать схему армирования плиты перекрытия. Величина пролета влияет на толщину плиты. Например, при ширине пролета между несущими стенами 6 метров нужно использовать плиту толщиной не меньше 20 см. Если уменьшить слой бетона, увеличится расход металлопроката.

Требования к перекрытиям

Перекрытия — это одни из основных конструктивных элементов зданий, делящих их на этажи. Их назначением является восприятие и передача постоянных и временных нагрузок на стены и колонны, а также изоляция помещений друг от друга и от внешней среды. Перекрытия классифицируются по:

  1. Месту расположения: межэтажные, мансардные, надподвальные.
  2. Конструкции: балочные (основным несущим элементом являются балки), плитные (несущие плиты и настилы).
  3. Несущим элементам: железобетонные, деревянные, стальные.
  4. Способу сооружения: монолитные, ребристые и пустотные.

Сборные перекрытия приме­няют в системах каркасной конструкции.

Армировку пустотных и многопустотных плит можно производить без сооружения опалубки, так как они очень легкие. Армирование монолитного перекрытия в силу своей тяжести требует двухслойной связки. Для них будут нужны опалубки и способы дополнительного усиления.

Чертеж армирования плиты перекрытия:

Армирование ребристой плиты перекрытия проводится только с одной из сторон с учетом особенностей здания. При армировании перекрытия в частном доме нужно укреплять ту сторону, которая будет потолком или полом. На магазинных изделиях всегда имеется маркировка, которая указывает на допустимую нагрузку.

Конструкция перекрытий состоит из несущих и изолирующих элементов, пола и потолка. Каждое из перекрытий подвергается силовым воздействиям: собственным весом, массой перегородок и различными инженерно-техническими системами. Эти воздействия создают деформацию и напряжение, которые проявляются в прогибах. Несиловые воздействия тоже существуют. Это хождение людей, падение предметов, громкие разговоры, радио, телевизор и т. д.

К перекрытиям предъявляются следующие требования:

  1. Перекрытия должны соответствовать долговечности здания.
  2. Обладать высокой степенью огнестойкости.
  3. Должны быть удобными в эксплуатации.
  4. Не пропускать холод.
  5. Обеспечивать достаточную звукоизоляцию.
  6. Иметь архитектурную выразительность.
  7. Соответствовать экономической целесообразности.

В зависимости от того, для чего предназначено здание, к нему должны предъявляться отдельные требования. Тип конструкции и высота сооружения зависят от размеров межэтажных пролетов и степени нагрузки. Целью архитектора является ограничение величины прогиба перекрытия. Перекрытия жилых домов должны проектироваться с высотой около 300 мм.

Сооружение опалубки

В некоторых случаях плиты перекрытия застройщики армируют своими силами. Подобные решения принимаются, когда у строительного объекта неправильная геометрия. Это дает возможность обойти стандарты и по-своему подойти к некоторым видам работ. Армирование делается по особым правилам. Все материалы покупаются только у надежных компаний, так как брак здесь может стоить жизни людей.

Составляя схему армирования плиты, надо учитывать вспомогательную арматуру, которая будет нужна для усиления отдельных участков:

  • в центральной части плиты;
  • в местах, где плита будет соприкасаться с колоннами или стенами;
  • где больше всего сосредоточены нагрузки (установка камина, тяжелой мебели или бытовой техники).

Перед установкой опалубки неплохо произвести расчеты по специальной компьютерной программе. Точный расчет нужен для равномерного разделения давления на опоры. Продольный шаг для стоек должен быть не менее двух метров с шагом укладки 62 см. Поперечный брус ложится вертикально. Расстояние от стены до стойки должно быть не меньше 25 см. Сначала изготавливается съемная опалубка, где будет располагаться рабочая арматура.

Читайте также  Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента

Для ее сооружения обычно применяют материалы, которые можно потом использовать для других целей. Для этого берут обыкновенные обрезные доски. Если нужно обеспечить идеально ровную поверхность, применяют листы ламинированной фанеры с толщиной не менее 25 мм. Но это будет стоить недешево. Гораздо доступнее такой способ: сначала те же доски, а сверху укладывают обычную фанеру.

Все это делается по всему периметру объекта. Если будущая плита будет использоваться в качестве потолка, то боковые доски лучше заменить кирпичом или пеноблоками, высота которых должна соответствовать толщине бетона. После застывания бетона опалубка не ломается, а осторожно демонтируется по частям, чтобы не повредить плиту.

Существует еще одна технология возведения перекрытия по профнастилу, который используется в качестве несъемной опалубки. Требуется меньше арматуры и экономится бетон. Такая заливка в несколько раз увеличивает прочность конструкции.

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.

Из чего состоят монолитные ребристые перекрытия с балочными плитами?

Монолитные ребристые перекрытия состоят из плит, второстепенных балок и главных балок, которые бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию. Плита опирается на второстепенные балки, а второстепенные — на главные балки, опорами которых служат колонны и стены (рис. 9.5, а).

Проектирование монолитного перекрытия включает в себя компоновку конструктивной схемы, расчет плит, второстепенных и главных балок, их конструирование.

При компоновке выбирают сетку и шаг колонн, направление главных балок, шаг второстепенных балок. Это производится с учетом назначения сооружения, архитектурно-планировочного решения, технико-экономических показателей и т.п. Главные балки располагаются параллельно продольным стенам или перпендикулярно им (рис. 9.5, б, в) и имеют пролет l1 = 6…8 м. Первое решение выгодно при необходимости лучшей освещенности потолка, второе целесообразно при больших оконных проемах и необходимости обеспечить жесткость здания в поперечном направлении. Пролет второстепенных балок l2=5…7м, плит l=1,5…3 м. По экономическим соображениям принимают такое расстояние между балками, чтобы толщина плиты была возможно меньшей, но не менее значений, указанных в § 4.1. Высота сечения второстепенных балок составляет (1/12…1/20)l2, главных (l/8…1/15)l1, ширина сечений балок b = (0,4…0,5)h. Перекрытия, как правило, выполняют из бетона класса В15 и армируют арматурной проволокой классов Вр-I, B-I и стержневой арматурой классов А-II, А-III.

Рис. 9.5. Конструктивные схемы монолитных ребристых

перекрытий с балочными плитами:

1 — плита; 2 — второстепенная балка; 3 — главная балка; 4 — колонна

Расчет и конструирование балочной плиты.

Различают плиты монолитных перекрытий балочные и опертые по контуру. В балочных плитах, характеризуемых соотношением ly/lx>2, кривизна плиты и изгибающие моменты от нагрузки значительно больше в поперечном направлении, чем в продольном (рис. 9.6, а). Поэтому изгибом в продольном направлении пренебрегают. В плитах, опертых по контуру, необходимо учитывать изгиб в обоих направлениях. В ребристых перекрытиях наиболее часто встречаются балочные плиты. Для расчета таких плит выделяют полосу шириной 1 м (рис. 9.5, б, в) и рассматривают ее как неразрезную балку, опертую на второстепенные балки и наружные стены. Расчет плиты производят с учетом перераспределения усилий, при этом в целях упрощения конструирования принимают (см. рис. 9.6, б):

в первом пролете и на первой промежуточной опоре

в средних пролетах и на средних опорах

Рис. 9.6. Расчетная схема и армирование монолитных балочных плит

Расчетное значение средних пролетов принимают равным расстоянию между гранями второстепенных балок l02 = l2—b, крайних пролетов (при свободном опирании одного конца плиты на стену) — расстоянию между гранью ребра балки и осью опоры на стене l01=l1—0,5b.

В балочных плитах, окаймленных по контуру балками, горизонтальным смещениям опорных сечений препятствует распор Н, возникающий вследствие жесткости этих балок и повышающий несущую способность плиты (см. рис. 9.6, б). Учитывают это явление путем снижения моментов в средних пролетах и на средних опорах на 20%. Площадь арматуры в расчетных сечениях определяют как для прямоугольного сечения с одиночной арматурой шириной b=100 см и высотой hf.

Расчет плит по наклонным сечениям не производят, так как практически всегда соблюдается условие (4.33).

Армирование многопролетных балочных плит осуществляют, как правило, сварными рулонными сетками. При этом для плит с hf=6…10 см обычно применяют непрерывное армирование (рис. 9.6, г) рулонными сетками с продольной рабочей арматурой (d≤5 мм), а для плит с hf>10 см — раздельное армирование (рис. 9.6, д) плоскими или рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой. При непрерывном армировании основную арматуру с площадью As подбирают по моменту ql /16, а в первом пролете и над первой опорой устанавливают дополнительную арматуру ΔAs, подбирая по моменту ΔM=ql /11-ql /16.

При сложном форме плит, наличии неупорядоченных отверстий, реконструкции возможно применение вязаных сеток.

Расчет и конструирование второстепенной балки.

Второстепенную балку рассчитывают как неразрезную конструкцию, опирающуюся на главные балки и наружные стены на равномерно распределенную нагрузку (g1 + v), передаваемую плитой с полосы bf (см. рис. 9.5, б, в), и нагрузку от собственной массы g2 балки q = (g1 + v)bf+g2.

Изгибающие моменты и поперечные силы при равных или отличающихся друг от друга в пределах 20% пролетах определяют с учетом перераспределения усилий по формулам: в первом пролете M1 = ql /11; на первой от края опоре Мв=ql /14; в остальных пролетах и над опорами M = ql /16; QA=0,4ql01; QB,l=0,6ql01; на первой промежуточной опоре справа и на всех остальных опорах QB,r=Q = 0,5ql02, где li — расчетный пролет второстепенной балки, принимаемый равным расстоянию в свету между главными балками, а при опирании на наружные стены расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки (рис. 9.7, а).

Для определения отрицательных моментов в пролетах и рационального размещения арматуры по длине второстепенной балки рекомендуется строить огибающие эпюры моментов. При этом учитывают разгружающее влияние главной балки, создающей дополнительное закрепление на опорах [13]. Размеры сечения уточняют по моменту на первой промежуточной опоре, принимая ξ = 0,35, тогда h = 1,8 . Затем унифицируют размеры и подбирают рабочую арматуру в расчетных нормальных сечениях: в первом и средних пролетах — как для таврового сечения, на первой промежуточной и средних опорах — как для прямоугольного шириной b. На действие отрицательного момента в средних пролетах расчет ведут как для прямоугольного сечения. Расчет поперечного сечения выполняют для трех наклонных сечений: у крайней свободной опоры (на QA) и у первой промежуточной опоры слева и справа (на QB,l, QB,r).

Второстепенные балки армируют в пролете сварными каркасами, которые доводят до опор элемента и соединяют с каркасами следующего пролета стыковыми стержнями d1>0,5d, заводимыми за грани балки, в каждый пролет на длину не менее 15d1. На промежуточных опорах балки армируют узкими сетками b = 400…600мм или широкими сварными сетками с поперечной рабочей арматурой, раскатываемыми над главными балками. Если сеток две, то они в целях экономии стали смещаются друг относительно друга (рис. 9,7, а).

Расчет и конструирование главных балок.

На главную балку передаются постоянные и временные сосредоточенные нагрузки от второстепенных балок, равные их опорным реакциям (без учета неразрезности). Кроме того, учитывается собственная масса главной балки, которую разрешается приводить к сосредоточенным грузам, приложенным в местах опирания второстепенных балок и равным массе участков главной балки между второстепенными балками.

В расчетном отношении главная балка монолитного ребристого перекрытия рассматривается как неразрезная, загруженная сосредоточенными грузами. Изгибающие моменты и поперечные силы определяют с учетом перераспределения усилий. Размеры сечений главной балки уточняют по моменту у грани колонны, тогда h = 1,8 ; h=h+(6…8) см, так как над главными балками располагается арматура плиты и сеток второстепенных балок. Расчетное сечение главных балок принимают в пролете — тавровое, на опоре—прямоугольное. В пролете главную балку армируют 2…3 плоскими каркасами, соединенными перед установкой в пространственный каркас (рис. 9.7, б). При наличии третьего каркаса его обычно не доводят до грани опоры, обрывая в соответствии с эпюрой моментов. На опоре главная балка армируется двумя самостоятельными каркасами с рабочей арматурой вверху.

Рис. 9.7. Конструирование второстепенных и главных балок:

1 — второстепенная балка; 2 — главная балка; 3 — колонна

На главную балку нагрузка от второстепенной передается через сжатую зону последней (рис. 9.7, в). Эта нагрузка воспринимается поперечной арматурой главной балки, а при необходимости ставятся дополнительные сетки. Длина зоны, в пределах которой учитывается поперечная арматура, воспринимающая опорную реакцию второстепенных балок, определяется по формуле a = 2hs+b (см. § 6.3).

Необходимая площадь рабочей арматуры см. формулу (6.5)]

где F — реакция опоры второстепенной балки; h — рабочая высота главной балки.

Армирование ребристой плиты покрытия.

Пустотные плиты армируются по периметру и в верхней зоне, они самые легкие и подходят для формирования оснований сложной формы. На строительном рынке они обеспечены наибольшим спросом, во многом благодаря тому, что их можно производить безопалубочным способом и, к тому же, легко перевозить.

Монолитные перекрытия, наоборот, самые тяжелые, в некоторых конструкциях вес на 1 кв. м. достигает 300 кг, поэтому для этих плит используются двухслойные связки и ребра жесткости. Понадобятся также опалубка и опоры, которые можно взять в аренду. Дополнительное усиление требуется по центру и в местах опор, причем арматура кладется внутри основания примерно в середине, так как СНиП подразумевает определенный запас прочности.

Читайте также  Расположение арматуры в плите перекрытия

Ребристые плиты армируются по одной стороне с учетом особенностей помещения. В частном домостроении укрепляется та сторона, которая будет применяться в качестве потолка или пола. На армированные плиты наносится маркировка последние цифры, которой говорят о возможной допустимой нагрузке.

Армирование плит перекрытия в обязательном порядке предусмотрено в местах длиннее 8 метров и для перекрытий пролетов. В целях укрепления конструкции нужна арматура, она должна быть без видимых следов порчи, трещин, изгибов, разрывов. Арматурные стержни должны быть класса А3, они кладутся внутри опалубки в виде сетки и, скрепляются проволокой в местах пересечения.

Есть несколько правил армирования перекрытий:

расстояние между стержнями не должно быть более 6 см, как правило, размер готовой арматурной ячейки составляет 15х15 см или 20х20 см;

отверстия усиливаются по периметру;

армирование монолитной плиты проводится арматурой 8-14 мм, в условиях самостоятельной работы для возведения частных малоэтажных проектов;

при толщине перекрытия менее 15 см монтаж проводится в один слой, при более толстом основании в два.

При использовании двухслойного армирования, сетка кладется с двух сторон плиты — снизу и сверху. Схемы укрепления могут варьироваться в зависимости от перераспределения нагрузки в помещении, например, в местах опоры колон армирование должно быть плотнее и, при этом, стержни необходимы большего диаметра. Дополнительное усиление производится не сплошной сеткой, а отдельными прутами или связками, они накладываются внахлест не менее 4-х см. Этот метод применять очень удобно, особенно, когда есть необходимость укрепления только своими руками, ведь к специальной технике прибегать не понадобится. Для заливки лучше применить жидкий бетонный раствор, не ниже М-200.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 6

1. Область применения стальных и смешанных каркасов промышленных зданий.

Каркасы производственных зданий могут быть стальными, железобетонными и смешанными. Наиболее экономически и технически целесообразными являются стальные каркасы, но с учетом дефицита стали область их применения часто ограничивается.

В смешанных каркасах — колонны железобетонные, фермы стальные. Смешанные каркасы применяют:

1) при пролете 30 м и более;

2) при использовании подвесного транспорта грузоподъемностью 5 т и более, а также при развитой сетке конвейерного транспорта;

3) при тяжелых условиях эксплуатации (динамические нагрузки или нагрева конструкций до температуры выше 100 ° С);

4) при расчетной сейсмичности 9 баллов и пролете не менее 18 м; сейсмичностью 8 баллов и пролете не менее 24 м, и т.д.

В железобетонных каркасах часть элементов (фонари, ригели фахверка) выполняются из стали, а подкрановые балки — почти всегда из стали (за исключением балок под краны легкого и среднего режимов работы грузоподъемностью до 32 т).

2. Сплошные подкрановые балки: компоновка сечения.

Компоновка сечения подкрановых балок производится так же, как и обычных. Сначала определяют минимальную высоту балки из условий жесткости, при этом величину предельного относительного прогиба принимают в соответствии с нормами проектирования. Далее вычисляют оптимальную высоту балки по формулам, приведенным в разделе расчета балок. Если проектируется балка симметричного сечения, то требуемый момент сопротивления балки определяют исходя из расчетного сопротивления стали, уменьшенного на 15—25 МПа (150—250 кГ/см2). Это делается потому, что в верхнем поясе возникают дополнительные напряжения от горизонтальных боковых сил, которые потом суммируют с напряжениями от вертикальной нагрузки.

Для кранов среднего режима работы он равен 1,05, а для кранов тяжелого и

особого режимов — 1,07; т — коэффициент условий работы, принимаемый при кранах тяжелого и особого режимов работы равным 0,9; в остальных случаях tn— 1.

Высоту подкрановой балки желательно назначать близкой (несколько меньше) оптимальному значению, определяемому по формуле. Из условия жесткости высота балки должна быть не менее высоты, определяемой по формуле, причем в этой формуле «р=1,2 и предельный прогиб 1/600 для кранов грузоподъемностью не более 50 т и 1/750 при грузоподъемности более 50 т. Высоту подкрановой балки следует назначать кратной 200 мм.

Толщина стенки балки должна быть достаточной для восприятия ею поперечной силы и вертикальных сосредоточенных сил от давления колес кранов. Подбор и компоновку сечения симметричной сплошной подкрановой балки выполняют так же, как подбор и компоновку составной балки балочной клетки.

Для кранов малой грузоподъемности и при пролете /—6 м подкрановые балки могут быть асимметричного сечения с развитым верхним поясом. Необходимо это для восприятия изгибающего момента в горизонтальной плоскости при отсутствии тормозной балки. Для кранов большей грузоподъемности момент в горизонтальной плоскости передается на тормозную балку. Верхняя полка подкрановой балки является одновременно и полкой тормозной балки.

3. Расчет внецентренно нагруженных фундаментов: подбор размеров подошвы.

Требуемые размеры сечения фундамента определяются в зависимости от размеров сечения подкрановой части колонны. Высота фундамента принимается с учетом минимальной глубины заделки колонны Нз, равной

Нз = 0,5 + 0,33∙d, (15.1)

Минимальная толщина дна стакана фундамента должна быть не менее 200 мм, расстояние от торца колонны до дна стакана принимается равным 50 мм. Высота фундамента принимается кратной 300 мм. Минимальная толщина стенок стакана должна быть равной 200 мм. Размеры подошвы фундамента в плане также должны быть кратными 300мм. Минимальная высота первой ступени принимается равной 450 мм, последующих – 300 мм.

Рисунок 15.17 – Конструкция фундамента

Расчет на продавливание плитной части фундамента выполняют из условия

F ≤ Rbt∙bm∙h0,pl, (15.2)

где F – расчетная продавливающая сила;

bm – средний размер проверяемой грани;

h0,pl – рабочая высота плитной части фундамента.

Величина продавливающей силы F принимается равной

где Ао – часть площади основания фундамента, ограниченная нижним основанием рассматриваемой грани пирамиды продавливания и продолжением в плане соответствующих ребер;

рmax – максимальное краевое давление на грунт от расчетной нагрузки.

Ао = 0,5∙b∙(l — lс -2∙h0,pl) – 0,25∙(b – bc — 2∙h0,pl)2.

Средний размер проверяемой грани bm определяется в зависимости от соотношения величин b и bc

— при b – bc › 2∙ h0,pl

bm = bc + h0,pl , (15.4)

— при b – bc ≤ 2∙ h0,pl

bm = 0,5∙(b + bc). (15.5)

где bc – размер сечения подколонника, являющийся верхней стороной рассматриваемой грани пирамиды продавливания,

lс – размер подколонника в плоскости действия изгибающего момента.

Усилия на уровне подошвы фундамента Mf, Nf с учетом нагрузки от веса материала фундамента и грунта , принимая усредненное значение удельного веса этих материалов γmt – 20 кН/м3 вычисляют по формулам

Mf = M + Q∙Hf , (15.6)

где Н – глубина заложения подошвы фундамента от уровня планировки.

Расчет армирования фундамента. Изгибающий момент в сечении, параллельном стороне b, определяем по формуле

М = N∙c2∙(1 + 6∙e0/l — 4∙ e0∙c/l2)/(2∙l), (15.8)

требуемую площадь арматуры на 1 м ширины подошвы фундамента вычисляем по формулам

αm = , (15.9)

Аsl = , (15.10)

где — табличный коэффициент, определяемый в зависимости от величины αm;

изгибающий момент в сечении, параллельном стороне l , вычисляют по формуле

далее рассчитывают арматуру по формулам (15.9), (15.10).

Расчет армирования подколонника. Схема расположения арматуры показана на рисунке 15.1. Изгибающий момент в подколоннике находят в зависимости от соотношения е0 и lс:

Мх = 0,8∙(M + Q∙dp – 0,5∙N∙lc), (15.13)

при lc/2 › e0 › lc/6

Мх = 0,3∙М + Qx∙dp, (15.14)

Рисунок 15 – Расчетная схема подколонника

Требуемую площадь арматуры подколонника Asx определяем по формуле

Asx = , (15.15)

где zi — расстояние от дна подколонника до соответствующей сетки.

Билет №7

Вопрос №1

Размещение колонн в плане при компоновке конструктивной схемы металлического каркаса.

Размещение колонн в плане принимают с учетом технологических, конструктивных и экономических факторов. Оно должно быть увязано с габаритами технологического оборудования, его расположением и направлением грузопотоков. Размеры фундаментов под колонны увязывают с расположением и габаритами подземных сооружений. Колонны располагают так, чтобы вместе с ригелями они образовывали поперечные рамы, т.е. в многопролетных цехах колонны разных рядов устанавливают по одной оси.

Согласно требованиям унификации промышленных зданий, расстояние между колоннами поперек здания (размеры пролетов) назначают в соответствии с укрупненным модулем, кратным 6м (иногда 3м); для производственных зданий l =18,24,30,36м и более. Расстояние между колоннами в продольном направлении (шаг колонн) также принимают кратным 6м. Шаг колонн однопролетных зданий а также шаг крайних (наружных) колонн многопролетных зданий обычно не зависит от расположения технологического оборудования и его принимают равным 6 или 12м. Вопрос о назначении шага колонн крайних рядов (6 или 12м) для каждого конкретного случая решается сравнением вариантов. Как правило, для зданий больших пролетов (l≥30м) и значительной высоты (H≥14м) с кранами большой грузоподъемности (Q≥50т) оказывается выгоднее шаг 12м и, наоборот, для зданий с меньшими параметрами экономичнее оказывается шаг колонн 6м. У торцов зданий колонны обычно смещаются с модульной сетки на 500мм для возможности использования типовых ограждающих плит и панелей с номинальной длиной 6 или 12м. Смещение колонн с разбивочных осей имеет и недостатки, поскольку у торца здания продольные элементы стального каркаса получаются меньшей длины., что приводит к увеличению типоразмеров конструкций.

В многопролетных зданиях шаг внутренних колонн исходя из технологических требований часто принимается увеличенным, но кратным шагу наружных колонн.

При больших размерах здания в плане в элементах каркаса могут возникать большие дополнительные напряжения от изменения температуры. Поэтому в необходимых случаях здание разрезают на отдельные блоки поперечными и продольными температурными швами.

Наиболее распространенный способ устройства поперечных температурных швов заключается в том, что в месте разрезки здания ставят две поперечные рамы (не связанные между собой какими-либо продольными элементами), колонны которых смещают с оси на 500мм в каждую сторону, подобно тому как это делают у торца здания.

Продольные температурные швы решают либо расчленением многопролетной рамы на две (или более) самостоятельные, что связанно с установкой дополнительных колонн, либо с подвижным в поперечном направлении опиранием одного или другого устройства. В первом решении предусматривается дополнительная разбивочная ось на расстоянии 1000 или 500мм от основной. Иногда в зданиях, имеющих ширину, превышающую предельные размеры для температурных блоков, продольную разрезку не делают, предпочитаю некоторое утяжеление рам, необходимое по расчету на температурные воздействия.

В некоторых случаях планировка здания, обусловленная технологическим процессом, требует, чтобы продольные ряды колонн двух пролетов цеха располагались во взаимно перпендикулярных направлениях. При этом также возникает необходимость в дополнительной разбивочной оси. Расстояние между осью продольного ряда колонн одного отсека и осью торца другого отсека, принимается равным 1000мм, а колонны смещаются с оси внутрь на 500мм.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: