Поперечное армирование плиты перекрытия

Поперечное армирование плиты перекрытия в зоне продавливания

10 мая 2016 г.

Безбалочные перекрытия, кроме расчета их как элементы пространст­венной системы каркаса, должны быть проверены на продавливание плиты нижней колонной.

При отсутствии в плите поперечной арматуры расчет на продавлива­ние производится из условия

F/u+Mx/Wx+My/Wy≤Rbth0

где F — продавливающая сила, равная разности продольных сил в нижней и в верхней колоннах; при этом нагрузка, приложенная к плите не далее h0 от всех граней колонны, может не учитываться; и — периметр контура расчет­ного поперечного сечения, расположенного на расстоянии 0,5h0 от всех граней нижней колонны (рис.

ниже); Мх — полусумма изгибающих моментов в направлении оси х в сечениях верхней и нижней колонны, примыкающих к плите перекрытия; Му- то же, в направлении оси у; Wx, Wy — моменты со­противления контура расчетного поперечного сечения в направлении осей х и у; ho — рабочая высота плиты, равная среднеарифметическому значению рабочей высоты для продольной арматуры в направлении осей хи у.

К расчету на продавливание плиты перекрытия при замкнутом контуре расчетного поперечного сечения

1 — контур расчетного поперечного сечения

 При пользовании условием ее левая часть принимается не бо­лее 2F/u.

При колонне прямоугольного сечения значения и, Wx и Wy определяют­ся по формулам:

u = 2(Lx+Ly), WX=LX(LX/3+ Ly), Wy=Ly(Ly/3 + Lx),

где Lx и Ly — см. рис. выше.

Для крайних и угловых колонн следует дополнительно проверить пли­ту на продавливание из условия , принимая незамкнутый контур рас­четного поперечного сечения, следующий от краев плиты (рис. ниже). При этом в общем случае проверяются волокна сечения, как у краев плиты, так и в наиболее удаленном от краев участке сечения.

К расчету на продавливание плиты при незамкнутом контуре расчетного поперечного сечения

 а — при крайней колонне; б — при угловой колонне;  1 — контур расчетного сечения; 2 — центр тяжести контура расчетного сечения

При крайних (неугловых) колоннах прямоугольного значения и, Wx и Wy определяются по формулам:

u = 2Lx+Ly;

• для волокон у края плиты Wx=-(Lx2(u+3Ly)/6(Lx+Ly))
• для удаленного от края волокна Wx = Lx(u+ 3Ly )/6

Wx=Ly(Ly/6 + Lx),

где Lx и Ly — размеры контура расчетного сечения в направлении осей х и у, равные

Lx = Yx +(а + h0)/2 и Ly=b + h0;

здесь У* — расстояние от центра колонн до края плиты.

При этом момент Мх в условии заменяется на Mx-Fex, где ех — эксцентриситет продавливающей силы относительно центра тяжести кон­тура расчетного сечения, равный

ex=Lx(Lx+Ly)/u-Yx.

За положительные направления внешнего момента Мх принято направ­ление, показанное на рис. выше.

При угловых колоннах прямоугольного сечения значения и и Wx опре­деляются по формулам:

u = Lx+Ly;

• для волокна у края плиты, нормального оси х,

Wx=-(L2x/12)*((u+3Ly)/(0,5Lx+L y))

•  для волокна, удаленного от этого края,

Wx=Lx/6 *(u+3Ly)

где Ly = Yy+[b + hi))!2, Yy — расстояние от центра колонны до края плиты,

нормального оси у.

Значения Wy определяются по формулам для Wx с взаимной переста­новкой Lx и Ly.

При этом в условии  Мх заменяется на ( Мх — Fex ), а момент Му на (Му — Fey), где ех и еу — эксцентриситеты продавливающей силы относи­тельно центра тяжести контура расчетного сечения в направлении осей х и у, равные

ex=Lx(0,5Lx+Ly}/u-Yx и ey = Ly(o,5Ly+Lx)/u-Yy.

За положительные направления внешнего момента Му принято направ­ление, показанное на рис. выше.

При невыполнении условия  рекомендуется в плитах на участках ши­риной от граней колонны не менее 1,5 ho устанавливать поперечную арматуру с шагом в направлении, нормальном стороне расчетного контура, не более h0/3, а в направлении, параллельном стороне расчетного контура, не более 1/4 длины со­ответствующей стороны расчетного контура. При этом ближайшие к колонне стержни располагаются на расстоянии от колонны в пределах h0 / 2 – h0 / 3.

принимаемой не более Rbth0 , где Аш, — площадь сечения одного ряда попереч­ных стержней на участке, примыкающем к колонне, шириной h0 (рис. ниже).

 К расчету на продавливание плиты с равномерным поперечным армированием

1 — участок плиты с учитываемой в расчете поперечной арматурой; 2 — контур расчетного сечения, рассчитываемого без учета поперечной арматуры

Источник: http://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/proektirovanie-zdaniy-i-sooruzheniy/raschet-perekrytiy-na-prodavlivanie/

Армирование плитного фундамента: схема, пример расчета

Все чаще в качестве фундамента используются монолитные железобетонные плиты. Они позволяют обеспечить надежную опору для зданий при высоких нагрузках и плохих характеристиках грунта. Также монолитный фундамент сможет решить проблему высокого уровня грунтовых вод.

Зачем необходимо армирование

Бетон — это материал, который хорошо справляется с работой на сжатие, но имеет очень небольшую прочность при изгибе или растяжении. При строительстве дома на бетонной плите, нагрузки по ней распределены неравномерно, что приводит к появлению изгибающего момента.

Это очень опасно для бетонной конструкции, но исключить негативное влияние возможно с помощью установки арматурных сеток или каркасов. Бетон берет на себя сжимающие нагрузки, а арматура воспринимает изгибающие. Это позволяет обеспечить максимальную надежность.

Схема армирования

Пример схемы (чертежа) армирования плитного фундамента.

Армирование железобетонной плиты производится неравномерно: в местах опирания стен или колонн необходимо дополнительное усиление. Такие участки называются зоны продавливания. Укладка арматуры производится в один слой при толщине плиты 150 мм и менее. При величине более 150 мм армирование выполняют каркасами. В качестве примера необходимо рассмотреть основные узлы конструкции.

Основная ширина плиты

Здесь схема представляет собой сетки с постоянным размером ячейки. Шаг прутьев в обоих направлениях должен быть одинаковым. В зависимости от расчетной нагрузки его принимают в пределах 200-400 мм. Для кирпичных домов подойдет шаг арматуры 200 мм, для более легких каркасных можно укладывать стержни реже. При этом важно учитывать, что по СП «Бетонные и железобетонные конструкции» расстояние между стержнями не должно превышать толщину плиты в 1,5 раза.

Схема армирования плиты.

Чаще всего стержни укладывают в два ряда: верхний и нижний. Их совместная работа обеспечивается установкой вертикальных стержней. Шаг таких прутов может быть равен шагу основного армирования или приниматься в два раза больше.

С торцов плита армируется П-образными хомутами.

Согласно СП 63.13330.2012 (п. 10.4.9) на торцах плита должна армироваться П-образными стержнями арматуры, длина этих стержней должна быть равна 2-м толщинам плиты или больше. Стержни связывают верхний и нижний ряды армирования и обеспечивают восприятие крутящих моментов у края плиты и анкеровку концов продольной арматуры.

Внимание! Арматура должна быть утоплена в бетон на 20-30 мм со всех сторон: снизу, сверху, с торцов. Иначе возможна ускоренная коррозия арматуры и разрушение конструкции.

Зоны продавливания

В местах опирания несущих вертикальных конструкции раскладка меняется — уменьшают шаг армирования. Например, если по основной ширине плиты стержни укладывались через 200 мм, то под стенами рекомендуется использовать шаг 100 мм. Это позволит избежать чрезмерного продавливания и появления трещин.

Зона сопряжения с монолитной стеной подвала

Конструкция плиты позволяет изготавливать ее на одном уровне с поверхностью земли, но если в здании планируется обустройство подвала ее глубина заложения будет зависеть от высоты помещения. В этом случае необходимо обеспечит совместную работу основания и стен.

Выпуски арматуры в плите для сопряжения с монолитными стенами.

Для удобства и точного расчета материалов выполняют чертеж, на котором показана схема армирования, включающая данные о расстоянии между стержнями и их диаметрах.

Выбор арматуры

При изготовлении стальной арматуры руководствуются ГОСТ 5781-82*.  Для железобетонной монолитной плиты применяют стержни класса A400 (или в устаревшем варианте Alll). Чтобы не ошибиться необходимо знать, как отличить пруты разных классов визуально.

• A240 (Al) имеет гладкую поверхность;
• A300 (All) характеризуется периодическим профилем с кольцевым узором;
• A400 (Alll), та которая необходима, имеет периодический профиль, образующий «елочку»(серповидный).

Важно! Применение арматуры более низких классов не допускается.

Рекомендуем: Какая арматура нужна для фундамента.

Способы изготовления сеток и каркасов

Сетки изготавливаются по ГОСТ 23279-2012. Вариантов соединения стержней между собой существует всего два: связывание и сварка.

При первом используется тонкая проволока диаметром 2-3 мм, которая вручную или с помощью специальной установки обматывается вокруг прутов. Вариант достаточно трудоемкий, но обеспечивает большую надежность соединений, поскольку позволяет стержням приспосабливаться к небольшим подвижкам конструкции.

Источник: https://nedrabuild.com/poperechnoe-armirovanie-plity-perekrytiya-v-zone-prodavlivaniya/

Поперечное армирование плиты перекрытия

Прием армирования повсеместно встречается практически во всех областях строительства. С его использованием делают ступеньки для лестниц, крыльцо из бетона, монолитные плиты для перекрытий. Суть армирования заключается в органичном совмещении разных материалов в единое целое.

Например, арматуры и бетона. Бетон обладает по своей природе очень высокой прочностью, но при этом слишком хрупкий на излом. Металл, входящий в состав арматуры, эластичен.

Поэтому сочетание этих двух материалов создает некую синергию, то есть свойства железобетона значительно лучше и полезней свойств бетона или металла по отдельности. Железобетон способен выдержать такие вибрации и колебания, которые никогда не перенесет обычный бетон.

По своей сути арматура играет роль некого скелета для изделий из бетона, ведь без нее он просто бы рассыпался на куски при первой же нагрузке.

Армирование поверхности перекрытий перед заливкой монолита

Что нужно знать об армировании перекрытий

Для осуществления армирования бетона применяют арматурный стальной прут. Его толщина варьируется от 8 до 14 мм при толщине плиты до 150 мм.

при покупке готовых плит перекрытий необходимо учитывать то обстоятельство, что они выпускаются на заводах сплошными, ребристыми и пустотелыми. Особой популярностью пользуется последний вариант.

Это обусловлено тем, что благодаря пустотам внутри бетонного монолита, такие плиты обладают относительно небольшим весом, прекрасными показателями теплоизоляции, плохой звукопроницаемостью, а также неплохо выдерживают деформацию.

При этом стоит понимать, что покупные плиты при укладке всегда образуют стыки, которые могут быть и ступенчатыми, что отрицательно влияет на ровность поверхности, образуемой ими. Если же произвести армирование монолитной плиты перекрытия своими руками, то мы получим однородную и ровную поверхность без стыков.

Схема армирования монолитной бетонной плиты перекрытия

Каковы возможности армирования

Применение конструкций из армированного бетона позволяет не только утеплить здание, но и ускорить в значительной степени процесс его возведения. Относительно небольшая масса плит с арматурой уменьшает нагрузку на фундамент.

Сама же конструкция получается достаточно прочной и может выдержать не только длительное и значительное напряжение, но и серьезное воздействие огня.

При пожаре армированные бетонные плиты перекрытий удерживают здание в течение часа, в то время, как деревянные рушатся уже через 25 минут.

С их помощью достаточно легко можно поправлять геометрические особенности помещения, а также создавать нестандартные перекрытия, как по размерам, так и по форме.

Так как опорами для таких плит являются не только стены здания, но еще и различные арки с колоннами, возможности планировки возрастают в разы.

Как можно своими руками изготовить монолитную плиту перекрытия

В строительной литературе можно встретить очень простую формулу, с помощью которой легко рассчитать толщину перекрытия. Берут длину пролета и делят ее на 30. Полученный результат является оптимальной толщиной будущей плиты.

https://www.youtube.com/watch?v=uSgj73zeBh4

Классическая схема армирования плит предполагает размещение рабочих стержней в верхней и в нижней частях плиты. Это перераспределяет нагрузку всей арматуры и упоров из катанки. При толщине плиты менее 80 мм, вполне достаточно будет использовать не арматурный прут, а проволочную сетку.

Только нужно сделать так, чтобы она находилась внутри монолита. Для этого сетку приподнимают на 2,3 см над заливаемой поверхностью.

Арматурный прут с ребристой поверхностью

Арматурный прут между собой связывают проволокой или скрепляют сваркой. Первый способ более быстрый и удобный. Для связывания используют специальный крючок, который можно изготовить самостоятельно, а можно приобрести в магазине.

В случае, когда плита предполагает толщину около 150 мм или даже больше, потребуется сделать два слоя арматуры. Слои делают друг над другом, скрепляя между собой перемычками. Размер получающихся ячеек должен варьироваться от 150 до 200 мм. Для нормальной прочности при самостоятельном изготовлении плиты перекрытия стоит использовать прут с одинаковым сечением.

Чтобы прочность еще больше увеличить, можно привязать арматуру прутьями длиной от 40 до 150 мм к основной конструкции.

Распределение нагрузки на всю конструкцию происходит таким образом, что основная ее доля приходится на нижний слой арматуры. При этом верхний слой подвержен сжимающим воздействиям подобно бетону. Армирование производится путем заливания бетона в опалубку по всей поверхности перекрытия.

В целом весь процесс создания бетонной плиты перекрытия делится на три составляющие: монтаж опалубки, армирование и заливка бетона. Рассмотрим их все.

Создание опалубки

Опалубка для заливки монолитного перекрытия напоминает горизонтальную «палубу» из специальной влагостойкой фанеры, толщина которой 18-25 мм или сколоченной плотно обрезной доски толщиной 40 мм. Устанавливают ее по надежным поддерживающим балкам из деревянного бруса (80-100х100 мм), расположенным горизонтально.

Горизонтальные брусковые балки поддерживаются прочными вертикальными стойками, которые бывают готовыми, специальными (телескопическими) либо приготовленными самостоятельно из цельного бруса 100х100 мм, кругляка, имеющего диаметр 80-100 мм, а также прочных металлических труб или швеллера.

Для определения потребности в материалах для сооружения опалубки, нужно вычислить площадь всего перекрытия и его толщину. Последняя бывает от 10 до 20 см, в зависимости от того, какая ширина пролета и планируемая при будущей эксплуатации нагрузка.

Высоту установки опалубки определяют с использованием нивелира или строительного уровня. Для этого отбивают горизонтальную линию, которая должна соответствовать высоте будущего перекрытия, по периметру всего пролета.

При использовании телескопических стоек их устанавливают в первую очередь по краям, применяя треноги и унивилки (короны). По стойкам устанавливают балки продольного направления на расстоянии в 2 м. Только после этого можно устанавливать промежуточные стойки.

Не обязательно делать треноги на все. Обычно достаточно снабдить этой конструкцией 30 – 40% стоек. Расстояние между промежуточными опорами делают из расчета мощности перекрытия и толщины самих стоек.

Усреднено на одну стойку с нагрузкой 900 – 1200 кг должно выделяться не более 1 м2 опалубки.

Схема опалубки для заливки бетонной плиты перекрытия

Если принято решение использовать самодельные стойки, то их длина должна соответствовать высоте установки нижней части продольных балок.

Устанавливают самодельные стойки с шагом в 1 м на твердое основание или толстые обрезки доски с достаточной площадью. По продольным лагам помещаются поперечные на расстоянии друг от друга в 0,5 м, а сверху на них укладываются листы толстой фанеры.

https://www.youtube.com/watch?v=RuDe63IZOGI

Верхняя поверхность этой конструкции обязана быть строго горизонтальной и отвечать заранее зафиксированному уровню.

При применении для верхней части опалубки обрезных досок, они должны быть совмещены вплотную, а поверх них кладется плотная полиэтиленовая пленка либо рубероид. По всему периметру дощатой опалубки монтируется бортик равномерной высоты, соответствующей толщине перекрытия. По углам его нужно надежно соединить.

Как самостоятельно произвести армирование бетонной плиты перекрытия

Стальная арматура класса А3 производится методом горячего проката. Она бывает от 8 до 14 мм в диаметре с гладкой или ребристой поверхностью. Она лучше всего подойдет для самостоятельного создания монолитного армированного перекрытия. Первую сетку монтируют в нижней части предполагаемой плиты, а вторую соответственно в верхней.

Опалубка должна быть выставлена таким образом, чтобы обе сетки находились внутри монолита плиты. Расстояние от верхней сетки до поверхности должно быть не менее 2 см. В сетку арматуру нужно связывать вязальной проволокой, образуя ячейки со сторонами 200 или 150 мм.

Сегодня существуют специальные машинки для вязки арматуры, но можно это делать и обычным ручным крючком.

Двухслойная укладка арматуры

По всей длине сетки разрывов быть не должно, поэтому при недостаточности длины прутьев, их следует наращивать внахлест не менее 50 см. При этом все стыки нужно размещать в шахматном порядке. По всем краям сетки связываются в П-образные фигуры. Изгибать пруты нужно только при острой необходимости без нагревания.

Перекаливание металла нарушает его внутреннюю структуру, что может привести к перелому прута. В тех местах, где предполагаются дополнительные нагрузки, армируют в особом режиме с дополнительными прутьями. При армировании следует и учитывать те места, где будут проходить инженерные коммуникации.

По возможности в них лучше сразу оставить отверстия, вставив отрезок трубы. Особо требует усиления вся площадь опоры на стены и колонны. В последнем случае усиления должны быть объемными.

Заливка бетонной смеси

После того, как вся сетка из арматуры будет связана, можно приступить к ее заливке. Для этого лучше всего использовать бетононасос. Если же объем работ не очень велик, то вполне можно справиться и без него.

Источник: https://antei-remont.com/poperechnoe-armirovanie-plity-perekrytiya/