Как правильно армировать монолитную плиту перекрытия

Использование технологий армирования для монолитных плит перекрытий в малоэтажном жилищном строительстве – обязательное условие. Бетон и металл в монолитных конструкциях взаимно дополняют друг друга. Бетон защищает арматурные стержни и обеспечивает прочную поверхность перекрытия. Арматура принимает конструктивные нагрузки и защищает бетонный слой от разрушения.

В итоге строение получает прочное и долговечное перекрытие. Для усиления его прочности и устойчивости, помимо опорной арматуры в конструкции предусмотрен венец, соединяющий устраиваемый каркас с концами арматуры стен, колонн, балок, пилонов.

В армировании применяются металлические пруты диаметром 6-25 мм из гладкой (АI) или ребристой (АIII) стали. Конкретные параметры указываются в чертежах, схемах и спецификациях армирования.

Дополнительное упрочнение, расчет пролета

Дополнительное упрочнение единичных усиленных мест (областей высокой перегрузкой и наличия отверстий) выполняется единичными железными прутьями протяженностью с 400 – 1500 мм, в зависимости от нагрузок и длины пролетов:

• нижняя часть сетки – посреди плиты;
• верхняя часть – располагается на опорах.

Используемый прокат влияет на рельеф перекрытия, фасции вмещаются в 2-ух либо 1 направленностях. Превосходством ажурного увеличения является вероятность сокращения толщины отделанного продукта близ одних и тех же площадей.

Опорная арматура предохраняет плиту от растрескивания в пристенных местах.

Расчет плиты арматуры для плиты перекрытия должен быть выполнен с абсолютной точностью, так как именно от этого процесса будет зависеть надежность всей конструкции в целом. Некоторый эксперты в сфере расчета арматуры для плиты перекрытия утверждают, что расчет должен быть составлен уникально практически для каждого случая, так как различны множество факторов, в том числе и размеры самой плиты.

Стоит учесть, что металлопрокат будет оказывать огромное влияние на несущую способность перекрытия. А преимуществом используемой сетки, является сокращение толщины всей конструкции в целом, но это после всех выполненных “черновых работ”.

В абсолютно любой постройки лучшим гарантом качества выполнения работы, будет правильный и точный расчет арматуры для плиты перекрытия. И при выполнении самого расчета, необходимо соблюсти все нормы технологического прогресса, многие из которых указаны выше.

Преимущества и недостатки монолитно-каркасной технологии

Монолитные армированные стены имеют такие преимущества:

• цельная конструкция без швов прочная и надежная, ее не продувает, не образуются температурные мосты;
• гладкая ровная поверхность позволяет приступить к отделочным работам без предварительной подготовки;
• сооружения здания в короткие сроки;
• монолитные дома имеют свободную планировку;
• повышенный срок службы железобетонных сооружений;
• сложные архитектурные криволинейные элементы и арки выполняются достаточно легко.

Недостатки монолитных стен:

• низкая звукоизоляция;
• обязательное утепление стен;
• способность бетона проводить вибрации.

Расчет точных данных

Итак, для того чтобы произвести правильный расчет арматуры для плиты перекрытия, необходимо оттолкнуться от начальных данных, так как для каждого здания они уникальны и поэтому гораздо легче сравнивать и выводить точные данные размера, толщины, высоты, материала, класса материала и другие показатели относительно постройки.

Точный расчет арматуры для плиты перекрытия, исходная информация:

Компоненты армирования плиты перекрытия.

1. Размеры постройки (первоначальный этап) плана 6х6 метров с учетом поперечных стен, показатели которой не должны равняться более 3 м.
2. Вычисленная толщина плитки перекрытия равна 160 мм.
3. Точная высота всего сечения перекрытия с учетом стальной арматуры равна – h0 = 14 cm2.
4. Если брать арматуру, выполненную из углепластика, то данные равны – h0 = 14 cm2.
5. Материал конструкции бетона марки В20 расчеты равны:
6. Rb = 117 кг/см 2, Rbin = 14.3 кг/ см 2 Eb = 3.1*10 ‘5 kg/cm.
7. Стальная арматура имеет класс – А-500С.
8. Rs = 4500 kg/cm2, E2 = 5.5*10 ‘5 kg/cm.
9. Арматура из стеклопластика имеет класс АКП-СП, то данные равны:
10. Rs = 12 000 kg/cm2, E = 5.5*10 ‘5 kg/cm.

Пошаговая инструкция

Подготовка

Начальный этап – осмотр арматуры перед приобретением. Обычно она уложена в пачки с товарными бирками. На них указывается марка, вес и диаметр, номер партии, плавка и другие данные. В случае, когда материал приобретается без наличия проекта, нужное количество металла приобретается по весу из расчёта 80-100 кг на кубический метр монолитного перекрытия.

В процессе работы обязательно будут отходы, останутся обрезки, поэтому материал приобретается с запасом примерно в 10%. Если по каким-то соображениям планируется использовать арматуры больше указанной нормы, то это предполагает избыточность, нерациональность армирования плиты.

Стержни должны быть ровными, без явных изломов и замятий, без выраженных проявлений ржавчины в виде «хлопьев», небольшой налет ржавчины допустим.

В состав каркаса входят продольные и поперечные стержни, изделия специального назначения. Наиболее эффективно арматура работает при оптимальном расположении верхней и нижней сетки каркаса, — они должны находиться в толще бетона максимально близко соответственно к верху и низу конструкции. Иначе: армокаркас должен плотно обжиматься бетоном, имея достаточный внешний защитный бетонный слой. Контроль толщины защиты снизу и сбоку бетонного слоя обеспечивается монтажом типовых пластиковых фиксаторов.

Они изготавливаются в различных вариантах по назначению, например, для установки на основание из песка и щебня или для фиксации бетонного слоя по боковым поверхностям опалубки. Не стоит подкладывать под арматуру различные кирпичики или камешки, если имеется возможность применить недорогие изделия для фиксации.

Нужное расстояние между сетками обеспечивается установкой «лягушек», – самодельных изделий из 10 мм периодического профиля.

Укладка армокаркаса

К месту ведения работ подаётся уже нарезанная по размерам арматура. Установка армокаркаса в перекрытии производится примерно по следующей схеме:

1. Раскладываются по кратчайшему расстоянию от одной опорной стены к другой все поперечные стержни. На них укладываются продольные стержни с шагом примерно 3 м, связываются все точки пересечения. Получается как бы эскиз нижнего слоя.
2. Далее устанавливаются все продольные стержни нижнего ряда с нужным либо проектным шагом. Фиксация проволокой выполняется через каждые два пересечения. Необходимости связки в каждом узле нет, так как проволока не выполняет никаких иных функций в работе каркаса, кроме фиксации арматуры в заданном положении. Сварка не применяется по нескольким причинам: высокая температура ослабляет стержни и может повредить опалубку, а сам процесс трудоёмкий и длительный.
3. Связывание прутов выполняется с помощью специальных крючков. Это простейшее приспособление используют не только самодеятельные строители, но и профессиональные монолитчики. Автоматические пистолеты для вязания используются только при больших объёмах работ. Кстати, применение различного рода приспособлений для шуруповёрта при связывании арматуры говорит не о продвинутости исполнителя работ, а, скорее, о его непрофессионализме.

4. При недостаточной длине, стержни между собой соединяются с перехлёстом, длина которого должна быть в диапазоне от 30 до 40 диаметров стержня, выполняется не менее трёх узлов вязки. Перехлесты в соседних рядах разносятся на разные стороны.
5. После полного устройства нижней сетки устанавливаются «лягушки». Шаг монтажа рассчитывается под человека весом примерно 90 кг, — он должен передвигаться по сетке без её прогибов. Для работы без проекта применяется стандартное решение: шаг 80х80 см, при арматуре 12 мм и ячейке 20 см. Лягушки выставляются по единой линии.

   «Лягушка»

6. Направляющий стержень прокладывается по «лягушкам» как можно точнее над нижним арматурным стержнем.
7. Между уложенными направляющими укладываются арматурные стержни без фиксации в количестве, равном числу соответствующих нижних стержней.
8. Далее на нижнюю сетку укладываются дополнительные изделия в соответствии с проектом. Это могут быть выпуска, П-образки, арматура усиления проёмов, каналы коммуникаций, гильзы и другие элементы.
9. На направляющие укладывают с фиксацией на всех пересечениях арматуру верхней сетки, — лучше, если пруты будут расположены точно над нижней арматурой.
10. Затем крючками поднимаются уложенные без фиксации стержни, — и подвязываются к верхней арматуре через каждые два пересечения.
11. На последнем этапе собранный каркас приподнимается с помощью монтажных ломиков, под него устанавливаются фиксаторы.

Технические сложности у исполнителей часто возникают при поднимании стержней, положенных без связки на нижнюю сетку. Для этой операции требуются определённые навыки. Затем из конструкции вычищается мусор, проводится контрольный замер защитных слоёв и других параметров. После чего каркас готов к приёму бетона.

Сборка нагрузочных конструкций, их расчет

Расчет арматур для плиты перекрытия при деформации с использованием стальной арматуры

a. Подборка сечения, данные расчета

Определение максимальных данных по формуле:

M = g*l2/8 = 0.83 мн / m * (3m)2/ 8 = 0.93 тн * m

Определение коэффициента, где =1(м) по формуле:

A0 = M*y/ b*h02R6*y62 = 93 000 kg/cm * 0.95/ 100 cm*13cm2 * 117 kg/cm = 0.045, n=0.0975

Показатели площади сечения, где арматура имеет класс А-500С по формуле:

A2 = M*y/n*h0*R2 = 93 000 kg/cm * 0.95/ 0.975*13 cm* 4500 kg/cm2 = 1.55 cm2

Принимаются основные данные в нижней части всего армирования: Ø8 A-500С с учетом шага 200 (As=2.51см2)

b. Расчет арматуры для плиты перекрытия при прогибе

Наличие постоянной нагрузки на само перекрытие равное – 0.63 тн/м².

Наличие временной нагрузки на перекрытие – 0.2 тн/м².

Максимальные показатели данных длительных нагрузок на перекрытие:

Mdl = g*ll2/8 = 0.63mh/m*3m2/8 = 0.71 mh * M.

Максимальные показатели данных временных нагрузок на перекрытие Mxp = g*l2/8 = 0.2 mh/m*3m2 / 8 = 0.22*m.

Армирование плит в зависимости от опирания

Коэффициент, который учитывает тип нагрузки и схему загружения S=5/48 – для балки, имеющей постоянные равномерные данные нагрузок y = y = 0.

Проектирование различных бетонных и железных конструкций из тяжелого материала.

Коэффициент для определения равен – k1, k2, k3.

Mn = f2/b*h0 * Ea/Eb = 2.51 cm2/100 cm * 13 cm * 2*10 ‘6 kg/cm / 3.1*10 ‘5 kg/cm2 = 0.012.

k1 = 0.64, k1 = 0.43, k2 = 0.10.

Неровности оси при одновременных действиях постоянных, длительных и не длительных нагрузок, которые вычисляются по формуле: 1/p = 1/Ea*Fa*H02 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 13.5*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролета составляют: f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10’-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 1.27 cm. f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm. Fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm.

Данные условия выполнены при принятом армировании, где (Ø8 A-500С с шагом 200). Расчет арматуры для плиты перекрытия при деформации с использованием стеклопластиковой арматуры (АКП-СП).

Нагрузка на плитку и расчетные данные являются аналогичными.

Расчеты производится по деформациям для некоторых вариантов армирования.

Начальные данные, а также характеристика материалов представлена в исходных данных.

Заливка и заземление плиты своими руками

Заземление проводят после проведения работ по установке каркаса. Для этого устанавливается кольцо, сделанное из оцинкованного материала. Оно располагается с внешней стороны основания и снабжается присоединительными шинами для крепления элементов громоотвода, слива осадков.

Затем заливают бетонный раствор. Процесс проводится непрерывно до окончательного заполнения опалубки. С помощью вибропрессования смесь освобождается от воздушных пузырьков. Набор прочности конструкции происходит в течение 28 дней.

Расчет данных АКП-СП

c. При арматуре АКП-СП Ø 14, с шагом равным 200

A2 = 7.69 cm2.

Данные коэффициентов для точного определения данных k1pr * k2pr * k3pr.

M = Fa/b*h0 = Ea/Eb = 7.69cm2/100 cm * 14 cm * 550000 kg/cm2 / 3.1 * 10’2 kg/cm = 0.0098.

K 1rp = 0.664, k1 = 0.043, k2 = 0.10.

Кривые данные оси при одновременных действиях, постоянных, длительных, коротких нагрузок.

1/p = 1/Ea*Fa*h2 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 13.5*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролетов составляют: f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10′-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 1.29 cm. f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm. Fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm.

Условия выполнены, принятые армирования вычислены верно (Ø14 АКП-СП с учетом шага равным 200

d. Для арматур класса АКП-СП Ø 10, шагом равным 100

Продольный разрез плиты.
A2 = 7.86 cm2.

Данные коэффициентов равны – Kpr * k1 * k2.

M = Fa/b*h0 = Ea/Eb = 7.69cm2/100 cm * 14 cm * 550000 kg/cm2 / 3.1 * 10’2 kg/cm = 0.0098.

K 1rp = 0.664, k1 = 0.043, k2 = 0.10.

Данные кривизны оси пир постоянных, длительных, коротких нагрузок.

1/p = 1/Ea*Fa*h2 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 13.5*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролетов составляют:

f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10′-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 1.29 cm. f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm. Fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm.

fm = 1.27 cm = f = 1.5 cm – условия выполнены, принятые армирования вычислены верно (Ø14 АКП-СП с учетом шага равным 100).

e. Для арматуры класса АКП-СПØ 8, с учетом шага равным 100, расчет

Данные вычисляются по формуле:

A2 = 5.05 cm2.

Коэффициенты для точных определений – k1*k2*k3.

M = Fa/b*h0 = Ea/Eb = 7.69cm2/100 cm * 14 cm * 550000 kg/cm2 / 3.1 * 10’2 kg/cm = 0.0098.

K 1rp = 0.664, k1 = 0.043, k2 = 0.10.

Кривизны оси пир одновременных действиях постоянных и длительных (и не длительных) нагрузок разного характера. Вычисляют по формуле:

1/p = 1/Ea*Fa*h2 = Mkp/k1kp + M – k2 *b*n2*Rbin / k1 = 1/2*10’2 kg/cm * 2.51 cm2 *13’2 cm2 * 22 000 ru * cm/ 064 + 71000 kg*cm – 0.1*100cm * 16 cm2 * 14.3 kg/cm2 = 1/848380000 * 34 375 + 71000 – 36 608/ 0.43 = 0.000135 1/cm = 0.00021 1/cm = 21*10′-5 1/cm.

Максимальные данные прогиба в середине пролетов составляют:

f = 1/p *S*l2 = 13.5 * 10′-5 1/cm * 5/48 * 300’2 cm2 = 2 cm. f = 1/200 = 300 cm/200 = 1.5 cm. Fm = 2 cm = f = 1.5 cm.

Все условия выполнены с использованием армирования, где (Ø8 АКП-СП с учетом шага равным 200).

Зачем нужен каркас из арматуры

Бетон – искусственно созданный строительный материал, в состав которого входит вяжущее вещество и разнообразные наполнители (песок, гравий) и вода. Исключением служит асфальтобетон. В его состав вода не входит. Смесь всех компонентов через время отвердевает и становится монолитом, который очень стойкий к разрушению.

Имея столько положительных качеств бетон, при определенных нагрузках, становится хрупким материалом.

Монолитные блоки не переносят сгибания и растягивания. В уже построенном доме, при просадке грунта, в каком-либо месте на бетонный монолитный фундамент будет действовать продольная нагрузка, которая может привести к деформации блока или его разрушению.

Такие же проблемы могут возникать и на углах постройки. Просадка или вспучивание грунта даст нагрузку на изгиб и как следствие на растягивание.

Возникают трещины. Причина: неправильный определение свойств почвы, грунт по длине фундамента неоднородный и на разных участках по-разному воспринимает нагрузку. Для уменьшения такого влияния на бетон применяется армирование, которое поможет защититься от подобных воздействий.

Вывод

1. Армирования плиты межэтажных перекрытий с пролетом, который не превышает 3 метров с использованием стальных арматур, тогда данные будут составлять Ø8 A-500С с учетом шагом равным 200. 2. Армирования плиты с учетом различных пролетов и использовании арматуры, выполненной из стеклопластика, то данные могут быть нескольких вариантов:

• Ø14 АКП-СП с учетом шага равным 200;
• Ø10 АКП-СП с учетом шага равным 100.

3. Если использовать в качестве армирования сетки, материал которой Ø8 АКП-СП и даже с учетом шага равным 100, то максимальные данные прогибы плиты будут составлять больше всех существующих приделов, что не желательно.

Установка опалубки

Профессиональная опалубка для заливки подобных плит может обойтись в достаточно большое количество денежных средств, приблизительно столько же, сколько стоит и сама плита вместе с работой. Однако не стоит расстраиваться, в случае если дом строится своими силами, обойтись можно будет и обыкновенными досками 50х150 мм или фанерой. Фанера и доски в последствии могут понадобиться для выполнения подшивки крыши и потолка, то есть все равно понадобилось бы потратить данные денежные средства.

На сегодняшний день существует достаточно большое количество фирм, которые сдают телескопические стойки и опалубку в аренду. Аренда стоек может обойтись приблизительно в 70-100 рублей за 1 м² площади.

Процесс монтажа опалубки должен производиться поэтапно:

1. Стойки с треногами должны выставляться рядами, при этом расстояние между ними должно быть 1-1,2 м.
2. Продольный брус прокладывается сверху на стойки, после чего стойки должны вытягиваться на необходимую высоту.
3. На продольный брус прокладывается поперечный брус (кладка может выполняться лежа). Брус понадобится сбить в единую сетку, после чего на него стелется фанера.
4. После того как будет произведен настил фанеры, с помощью нивелира нужно будет выровнять полностью всю плиту. Далее начинается армирование.

Сравнение вариантов армирования, вывод расчета

Сравнительный этап “расчет плиты арматуры” довольно-таки прост. Ведь вы наверняка заметили, что формулы, использующиеся при выводе точных данных расчета, похоже и практически одинаковы во многих случаях.Данная методика вычисления принимается уже достаточно давно и не только в строительных тематиках, но и в продвижении статистики экономики и для более быстрого и точного расчета различных бухгалтерских данных.

Если рассматривать сравнение двух, совершенно различных типах арматуры, как показатель на функциональность, то расчет покажет, что АКП-СП в несколько раз превосходит своего соперника.Перед человеком открыто огромное количество возможностей, с использованием данного продукта. Однако это расчет показывает, что хоть и многочисленные возможности у А-500С, но качество выполнения работ скорее отличается в положительную сторону, что не наблюдается у АКП-СП.

Земляные работы

Грунт размечают по проектным меркам, увеличивая его периметр на 50 см с каждой стороны для устройства дренажной системы

• Грунт размечают по проектным меркам, увеличивая его периметр на 50 см с каждой стороны для устройства дренажной системы. При этом стоит помнить, что сама плита должна выступать за стены будущего дома на 10 см с каждой стороны.
• В грунт вбивают колья и натягивают разметочный шнур. Следует провести и оси будущей плиты.
• Грунт вынимают из котлована на глубину 60 см. При этом стоит внимательно следить за качеством вынимаемой земли. Если на участке под застройку наблюдается ранний перекоп грунта, то рыхленную землю необходимо снимать слой за слоем до тех пор, пока не дойдёте до нетронутых лопатой слоёв. Здесь по инструкции придётся снять пласты грунта по всему периметру котлована, чтобы полностью выровнять его. После этого дно ямы трамбуют и засыпают песком до проектного уровня котлована. Если этого не сделать и смонтировать фундамент на мягком грунте, то сила давления дома на плиту просто сломает его со временем именно в месте рыхленой почвы.

• Вокруг проектной площади основания укладывают дренажную систему в виде специальных перфорированных труб с их уклоном в сторону накопительного колодца или центральной ливневки.
• Затем следует уложить слой щебня толщиной 20 см и тщательно утрамбовать его по принципу укладки песчаной подушки.
• Теперь монтируем опалубку из качественных деревянных щитов. Их высота должна быть не менее 40 см. А внутренние стенки опалубки желательно зачистить. Опалубку скрепляют болтами, шурупами или саморезами. Снаружи деревянный каркас можно подпереть клиньями для большей устойчивости.