Армирование дорожной плиты

Рубрика: Технические науки

Секреты вязки арматуры для плитного фундамента

В монолитной плите фундамента при эксплуатации наблюдаются сжимающие и растягивающие усилия. Если с первыми бетон легко справляется самостоятельно, то для компенсации растяжения необходимо использовать арматуру. Этот конструкционный материал повышает прочность растяжения плитного основания в 10 раз. Причем, стержни необходимо вязать правильно, в соответствии с нормативами СП 52-101, согласно схеме армирования, укладывать сетки в два слоя с минимальным расстоянием 10 см по вертикали, защитным слоем 3 см.

В чем заключается суть армирования монолитных плит

Монолитные плиты можно использовать в качестве основы для:

В чем заключается суть армирования монолитных плит
  • потолочной поверхности;
  • покрытия полов;
  • возведения стен.
В чем заключается суть армирования монолитных плит

Такие плиты делают монолитными, а чтобы они стали намного прочнее – используют процесс армирования.

В чем заключается суть армирования монолитных плит

Как было сказано ранее, такой строительный материал делает конструкцию прочной. Он выдерживает значительные нагрузки, которые давят на плиту сверху, но после они распределяют свой вес по всей площади. Из-за этого прочность изделия со временем может стать хуже. В итоге основа рано или поздно не выдерживает, деформируется, на ней появляются трещины. Чтобы избежать столь неприятных и даже опасных последствий, необходимо применить процесс армирования, который можно воплотить в реальность самостоятельно, без помощи.

Стальное армирование дорожной плиты

В соответствии с действующими нормативами (ГОСТ, СНиП) любая дорожная плита должна изготавливаться с армированием элементами горячекатаной стали, сваренными в единую арматурную конструкцию.

Армирование монолитной дорожной плиты может выполняться по ненапрягаемой технологии или с предварительным напряжением осевых стержней. Изделия с преднапряжением прочнее ненапрягаемых, для дорожных плит это означает более высокую нагрузку.

Технология предварительного напряжения состоит в фиксации стержней арматуры в специальных зажимах стенда с последующим растяжением их домкратами или путём разогрева. В арматуру с растянутыми стержнями заливают бетон и выдерживают его до определённой стадии набора прочности. Затем фиксаторы освобождают и отправляют плиту на склад для «дозревания».

Армирование дорожных плит можно проводить только по схемам, установленным для каждого типоразмера ГОСТ В нём приведены типовые чертежи с обозначением видов элементов, составляющих армоконструкцию.

В таблице спецификаций по каждой плите приводятся номера элементов, обозначенных индексами:

  • арматурная сетка — С;
  • арматурный каркас — К;
  • петля монтажная — П;
  • скоба — Ск;
  • фиксатор — Ф;
  • отдельный стержень — словом.

Другая таблица определяет параметры элементов — диаметр, класс стали и общий вес металла.

Таким образом, чертежи армирования дорожных плит позволяют рассчитать стоимость металла и трудоёмкость работ по изготовлению стальной конструкции.

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

     Технические требования

4.1 Общие требования

Читайте также:  Восстановление защитного слоя бетона плит перекрытия

4.1.1 Применение плит в условиях постоянного воздействия температуры выше плюс 50 °С, а также в неотапливаемых зданиях и на открытом воздухе при расчетной температуре наружного воздуха ниже минус 40 °С допускается при соблюдении дополнительных условий, устанавливаемых действующими нормативными документами.

4.1.2 Применение плит в районах с сейсмичностью 7 и более баллов допускается при условии выполнения требований действующих нормативных документов.

4.1.3 Применение плит в условиях слабо- и среднеагрессивной степени воздействия газообразной среды на железобетонные конструкции допускается при условии выполнения требований действующих нормативных документов.

4.2 Основные параметры и размеры

4.2.1 Плиты следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, проектной и технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

Допускается изготавливать плиты, отличающиеся типами и размерами от приведенных в настоящем стандарте, при соблюдении остальных требований настоящего стандарта.

4.2.2 Наиболее распространенные плиты толщиной 220 мм с круглыми пустотами основным размером 159 мм предназначены для опирания по двум сторонам. Форма и конструктивная длина и ширина плит приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1

Тип плиты

Тип армирования

Основные размеры плиты, мм

Длина

Ширина

1 ПК

Арматура плит без предварительного напряжения

2380

990

1190

1490

2650

940

1190

1490

2980

990

1190

1490

3580

990

1190

1490

Арматура плит с предварительным напряжением

5650

940

1190

1490

5980

990

1190

1490

6280

990

1190

1490

6580

990

1190

1490

8980

1190

1490

Примечания

1 В качестве рядовых применяют плиты шириной 990, 1190, 1490 мм, а в качестве связевых — плиты шириной 940, 1190, 1490 мм;

2 Дополнительные размеры плит приведены в [1].

Читайте также:  Монолитное перекрытие. Плита перекрытия: расчет, монтаж

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.

Конструктивные особенности

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.

Конструктивные особенности

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.

Читайте также:  Как сделать перекрытие в погребе — три варианта

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.

Полезный совет

И последний совет: если расчет монолитного бетонного перекрытия не был сделан на этапе проектирования строительства, за ним лучше обратиться к профессионалам. Не стоит экономить на этом, можно в результате такой экономии остаться в большом проигрыше.

Монолитные бетонные перекрытия, выполненные по расчетам специалистов, будут гарантированно иметь высокое качество. Они будут обладать большой несущей способностью. Профессионально выполненный расчет позволит приобрести нужное количество арматуры и бетона. При наличии колонн в помещении расчет позволит правильно армировать места опоры плиты перекрытия на эти колонны. На глазок это сделать невозможно.

Виды плит перекрытия ЖБИ

Плиты перекрытия выпускаются двух видов: 1. Монолитные; 2. Пустотные. Обладая высокой прочностью, монолитные плиты перекрытий не поддаются провисаниям и прочим деформациям. Но имеют большой вес и высокую теплопроводность, плохие звукоизоляционные свойства. Плиты перекрытия производят с пустотами, что существенно снижает их массу, а так же повышает шумо- и теплоизоляционные свойства, при этом сохраняются свойства по прочности. Пустоты имеют круглое, овальное или вертикальное сечение. Воздушная прослойка в каналах значительно повышает тепло и звукоизоляцию между этажами. Поэтому плиты перекрытия пустотные надежно защищены от промерзания и могут применяться для строительства помещений без отопления. Повышенная влагостойкость таких плит позволяет использовать их при большой влажности, их устанавливают над подвалами, ванными комнатами, санузлами и т.п. Также в пустотах можно скрыть электрическую проводку, слаботочные сети, трубопровод принудительных вентиляций и прочих систем.

Укладка арматуры

Нахлест продольных стержней не менее 40 диаметров рабочей арматуры.

При укладке со всех сторон обеспечивают стержням защитный слой из бетона 20-30 мм. Это необходимо для предотвращения коррозии и разрушения. Чтобы соблюсти необходимое расстояние применяют пластиковые фиксаторы, «лягушки» или «стульчики» из металла.

Специальный пластиковый стакан обеспечивает защитный слой.

Если длины прута не хватает на всю ширину фундамента, соединение двух деталей производят с нахлестом не менее 40 диаметров рабочих стержней. Например, для арматуры 12 мм длина нахлеста будет равняться 40*12 мм = 480 мм.

Как производится монтаж плит перекрытия

Вопрос о том, как провести монтаж плит перекрытия, становится актуальным при строительстве любого помещения. На первый взгляд может показаться, что сделать монтаж довольно просто, но существуют некоторые нюансы, которые нужно учитывать при постройке и возведении здания.

Плиты перекрытия — это железобетонные изделия, предназначенные для обустройства межэтажных перекрытий.

Как производится монтаж плит перекрытия

Чтобы понять, как положить плиты, нужно знать технологию и правила укладки плит перекрытия. Разделить железобетонные конструкции можно следующим образом:

  • перекрытия круглопустотные;
  • шатровые (ребристые);
  • длинные ребристые.

Некоторые предпочитают применять при строительстве монолитные железобетонные плиты, но этот вариант более дорогостоящий. Самые распространенные виды, которые используют для перекрытий — железобетонные круглопустотные. Они обладают хорошей теплопроводностью, звукоизоляцией.