Опирание монолитного перекрытия на кирпичную стену

Опирание монолитных плит на стены. Ответы на вопросы

Данная статья появилась благодаря Евгению Н. В рамках консультации он прислал мне целую группу вопросов по конструированию железобетона, отвечаю на них в этой статье.

Если вы желаете заказать статью о железобетоне на волнующую вас тему, пишите мне Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Вопросы по схемам из руководства по конструированию железобетонных конструкций

Первая группа вопросов на рисунке ниже:

1. Подходит ли L₀/10 для рис. 104в?

Я в свое время задавалась вопросом, и пришла к четкому выводу – в рисунке ошибка. Есть четкое правило: при защемлении верхняя арматура должна заполнять 1/4 пролета, а при шарнирном опирании 1/10. Объясняется это тем, что при защемлении в приопорная зона вверху растянута (так действует изгибающий момент), и растянутую зону нужно заармировать. А при шарнирном опирании момент равен нулю, растяжения нет, но вступает в силу конструктивное правило, и мы все равно армируем небольшой участок у опоры. Дело в том, что идеальный шарнир, полностью допускающий беспрепятственный поворот, мы в конструкциях выполнить не можем – плита чуточку, но защемляется, и в ее верхней приопорной зоне возникают незначительные, но все-таки напряжения, могут возникать трещины, и поэтому плиту мы армируем, но всего лишь на длине 1/10 пролета.

1. Обязательно ли загибать арматуру в нижнюю зону?

Нет, не обязательно. Это решение связано с экономией, описано оно в п. 3.135 со ссылкой на рис. 104 (вообще очень рекомендую все рисунки в руководстве рассматривать совместно с текстом, который на них ссылается). Нижняя арматура требуется в пролете, но до опоры всю ее доводить не обязательно – часть отгибается в верхнюю надопорную зону.

1. А если высота плиты перекрытия больше толщины стены?

Вообще условие для шарнира – это чтобы на опоре был квадрат b = h, тогда плита и опирается надежно (не соскальзывает), и поворачивается без защемления.

Какой высоты бывают в основном плиты? От 60 до 250 мм, так? То есть глубина опирания тоже должна быть от 60 до 250 мм. Но здесь еще вмешивается правило анкеровки арматуры – мы ее не можем завести на опору менее, чем на 100 мм, то есть опирание у нас на самом деле в случае без приварки от 100 до 250 мм (бывают исключения, но их лучше избегать).

Если плита опирается на кладку, то очень сомневаюсь, что кладка будет меньше 250 мм – тогда это уже не несущая стена. Если на железобетон, тогда есть возможность перейти к защемлению плиты, и вопрос будет решен.

1. Почему на рис. 103 L/4, а на рис. 104 L/10?

На рисунке 104 ошибка: либо там должно быть L/4, либо нужно показать, что плита опирается на балку шарнирно. Вообще если есть сомнительные моменты и нет возможности разобратьс, лучше брать по худшему варианту (это касается использования действующих норм).

Нюансы в армировании узлов опирания монолитных плит на стену

Здесь Евгений дает несколько вариантов узлов опирания и просит помочь разобраться, какой из них лучше.

1. Корректно ли такое примыкание плиты перекрытия и монолитной стены?

Такое решение с П-шками используют, мне оно не особо нравится по надежности, дальше объясню, почему.

Для чего здесь П-образный стержень? Дело в том, что верхнюю арматуру плиты в жестком узле нужно заанкерить. Для этого есть четкое решение в руководстве по конструированию, показанное на рисунке 105 (там плита жестко связана с балкой, но на месте балки вполне может быть и стена).

В этом решении верхняя арматура перекрывает 1/4 пролета и заводится на длину анкеровки на опору. Это для армирования плиты самое надежное решение – арматура анкерится в сжатой зоне на ту величину, которая требуется.

Неудобство в этом случае для строителей: обычно рабочий шов бетонирования приходится на верх стены, и это неудобно, когда арматура плиты должна закладываться в стену (особенно, если она значительных размеров). Некоторые конструкторы Закладывают в этом случае Г-образные стержни из стены (далее такой узел я разберу), еще можно предусматривать анкеровку на конце (чтобы отогнутый стержень был короче, к нему приваривают анкерующие элементы), но это все усложняет производство работ. Поэтому для анкеровки некоторые конструкторы применяют П-образно отогнутые стержни, считая, что анкерят верхнюю арматуру в сжатой зоне плиты, и это нормально работает. Хорошо ли такое решение? Однозначно не сказать, мне не очень нравится, т.к. анкеровка осуществляется в самой напряженной зоне узла, а не заводится в сжатую зону стены. Единственное, чем можно улучшить это решение – это завести П-образный стержень на длину анкеровки в плиту, чтобы он все-таки анкерился не в самом узле (но это перерасход в сравнении с узлом из руководства, хотя установка дополнительной П-шки – это уже перерасход).

Далее по верхней анкеровке арматуры. В верхней зоне должен быть перенахлест, а не анкеровка. Причем там два варианта: либо соблюдать правила и делать П-шки разного размера, чтобы было не более 50% нахлестки в сечении плиты, либо пользоваться коэффициентом 2,0 для анкеровки (вместо 1,2) и делать П-шки одинаковыми (СП позволяет). Ведь по сути в данном узле П-шка – это продолжение верхней рабочей арматуры, установленное для ее анкеровки, значит оно должно соединяться с ней с перенахлестом (и тут, кстати, тоже нарушение нормативных требований, ведь нахлестки не должно быть в растянутом сечении – вот поэтому мне не нравится ни решение с П-шками, ни решение с Г-шками, т.к. и перерасход арматуры, и нарушение норм).

Идеальное решение – это непрерывный верхний стержень, заанкеренный на длину анкеровки, как положено, с отгибом вниз, и при этом либо попадающий в стену, либо нет.

Но тут всплывает еще одно требование норм, которое в силу своей не четкой формулировки, принуждает проектировщиков устанавливать П-шки везде на концах плит. Это требование СП63.13330

Это требование говорит нам о восприятии крутящих моментов, которые возникают на свободных краях плит (там действительно нужны П-образные хомуты – именно такие, как показано на рисунке в СП – охватывающие арматуру, идущую параллельно свободному краю плиты). И это требование объяснялось еще в бюллетене №87 (1975 г.), там четко сказано, что разговор идет о свободном конце плиты:

Также данный вопрос оговорен в Еврокоде (и в копирующих Еврокод украинских нормах), там тоже речь только о свободном крае плиты и нет речи об анкеровке арматуры:

Но в СП идет речь не только о свободных краях плиты, и получается, что для анкеровки стержней как бы тоже рекомендовано использовать те же самые хомуты. Но тогда эти хомуты должны идти в одной плоскости со стержнями, которые они анкеруют, а не разделяться с ними перепендикулярными стержнями. Далее, хомуты должны быть того же диаметра, что и арматура плиты, они должны иметь защитный слой такой же, как рабочая арматура – то есть никак они не могут быть расположены так, как показано в СП.

Во-первых, раз требование действующих норм железобетонно, то мы должны устанавливать П-шки, так?

Во-вторых, как думающие конструкторы, мы должны надежно заанкерить верхнюю арматуру, избежав нахлеста в растянутой зоне (запрещенного нормами) и постаравшись не пойти на сильный перерасход.

Я предлагаю следующее решение (на эскизе арматура диаметром 12 мм класс А400С):

• Верхняя арматура плиты (синяя) заанкерена и непрерывна в растянутой зоне.
• Нижняя арматура тоже заанкерена, т.к. у нее совсем маленькая длина анкеровки.
• В плите установлены П-образные хомуты из гладкой арматуры малого диаметра (кручения на опоре ведь нет) – они удовлетворяют требованию СП, не такие дорогие и трудозатратные, как из арматуры периодического профиля.
• Шов бетонирования опущен ниже плиты так, чтобы не пришлось делать выпуски из стены.

1. Если допустимо такое армирование, то П-шки должны идти по очереди – 1-й длинный, 2-й короткий (чтобы обеспечить условие «не более 50% в сечении»)?

Допустимо ли такое армирование, я описала в предыдущем ответе. Если все-таки решиться на такой узел, то в верхней зоне плиты П-шки должны чередоваться, их длина от внутренней грани стены должна быть равна одной и двум длинам нахлестки (не анкеровки, а нахлестки!) соответственно. А вот в нижней зоне вроде бы тот же принцип – стыкуем нижнюю арматуру с П-шками, но так как диаметр нижней арматуры значительно больше, чем требуется в приопорном сечении плиты, то можно пересчитать длины нахлестки с учетом реальной потребности в арматуре (и это будет значительно меньшая длина, полагаю, что минимально допустимой будет достаточно).

1. Lan для П-шки принимать как на рисунке?

Lan для П-шки – это по сути не длина анкеровки, а длина нахлестки (считается по другой формуле). Ее можно считать от внутренней грани стены, чтобы хотя бы выйти за пределы узла. Если вылизывать, то считать можно вправо от точки, в которой П-шка становится прямой.

1. Диаметр П-шки следует принимать по диаметру основной фоновой арматуры?

Если П-шку использовать для анкеровки арматуры, то ответ «да» – диаметр П-шки равен диаметру той арматуры, которую она анкерит.

Если арматура анкерится без помощи П-шки, а П-шка применяется для работы против выпучивания, для восприятия крутящего момента на свободной стороне плиты, для работы против растрескивания, то это может быть гладкая арматура меньшего диаметра. Насколько меньшего – тайна покрытая мраком, рекомендаций ни по конструированию, ни по расчету нет. Единственное, за что можно зацепиться – это определить крутящий момент и сделать расчет края плиты на его действие.

1. Как быть, если расстояние «а» очень маленькое? Допустим, порядка 50-60 мм – будет держать арматура? А если еще и вылет побольше при большемd?

Арматуру подвяжут к выпускам из стены, проблем не будет, строители найдут, как обеспечить проектное положение.

Хотя я бы понизила шов бетонирования, как предлагала выше. Тогда бы арматуру плиты не надо было устанавливать заранее, и работа строителей была бы значительно легче.

1. Как разместить П-шку при минимальном радиусе загибаR=30 мм (например, дляd = 12 мм), т.к. будет налезать на горизонтальную арматуру?

Радиус даже больше: для диаметра 12 мм он равен 36 мм.

Как вариант предлагаю сдвинуть горизонтальную арматуру и переместить ее внутрь. Расчетная площадь арматуры при этом не уменьшится, только шаг чуток поплывет, но не существенно. Зато вся арматура будет связана, плюс П-шка защитит горизонтальную арматуру от выпучивания.

Благодарю Евгения за вопросы!

От себя хочу еще добавить: в нормах все не так однозначно, как хотелось бы. На прямое нарушение норм я идти никогда не рекомендую. В спорных моментах советую всегда выбирать худший вариант. И конечно же думать, искать причины и анализировать: когда мы понимаем, что и зачем устанавливается, как это все работает, конструировать без ошибок становится в разы легче.

Опирание плиты перекрытия на несущие стены

При выполнении строительных мероприятий по возведению зданий, для устройства межэтажных перекрытий используются пустотные и ребристые панели. Они усилены стальной арматурой, позволяющей компенсировать возникающие напряжения. Для обеспечения прочности возводимых строений необходимо правильно выполнять опирание плит перекрытия на несущие стены. Важно правильно располагать межэтажные панели, обеспечивать требуемую площадь опорной поверхности. Соблюдение указанных требований позволит повысить надежность возводимых конструкций, срок их эксплуатации.

Особенности и назначение панелей перекрытия

Конструктивные элементы строения, которые по вертикали разделяют пространство на функциональные зоны, называются перекрытиями. Они воспринимают вес конструкций, оборудования, мебели, людей и передают усилия капитальным стенам, опорным элементам и ригелям. Изготавливаются из армированных плит требуемых размеров.

Располагаются в различных зонах:

• над подвальным помещением;
• между этажами здания;
• под чердачным пространством.

Перекрытия формируются из железобетона или ячеистого бетона и классифицируются следующим образом:

• сборно-монолитные. Состоят из группы элементов, зазоры между которыми забетонированы;
• сборные. Формируются путем сплошной укладки цельных и пустотных элементов на капитальные опоры.

Во время строительства здания в обязательном порядке должен учитываться такой важный вопрос, как опирание плит перекрытия

Особенностью панелей является:

• повышенная прочность;
• увеличенная несущая способность;
• монтажная готовность;
• технологичность.

Перекрытия, сформированные из правильно установленных плит, характеризуются следующими свойствами:

• надежностью;
• жесткостью;
• влагостойкостью;
• огнестойкостью;
• звуконепроницаемостью;
• долговечностью.

Плиты с пустотами круглой или овальной формы используются при расстоянии между капитальными стенами не более 9 м, опираются, как правило, двумя сторонами, обеспечивая повышенную пространственную жесткость возводимых конструкций.

Опорные стены, предназначенные для установки перекрывающих элементов, могут изготавливаться из следующих материалов:

• различных видов кирпича;
• вспененных блоков;
• газобетонных элементов;
• армированного бетона.

Перекрытия – несущие элементы здания, выполненные из железобетонных конструкций

Для обеспечения устойчивости возводимых строений одним из важнейших параметров, определяющих пространственную жесткость, является глубина опирания плит перекрытия на кирпичную стену, а также капитальные опоры из других видов стройматериалов.

Как правильно выполнить опирание плиты перекрытия на несущие стены

Важно знать, каким образом можно устанавливать перекрывающие панели. Возможны два варианта:

• по двум противоположно расположенным сторонам. Короткие участки устанавливаются на две опоры, арматурный каркас компенсирует изгибающие напряжения. Изделие при этом равномерно деформируется под воздействием нагрузок, сохраняет целостность благодаря арматурному каркасу;
• на три опоры, образующие цельный контур. Способ применяется при расположении плит по краям помещения с опиранием длинной стороны на стену. При установке важно длинную сторону опирать на расстояние, не превышающее высоты изделия. Армированная конструкция изгибается не всей плоскостью, а свободным краем.

Мнение эксперта: Опирание плит перекрытия

Соблюдая правильное расположение междуэтажных панелей создается максимальная надежность возводимых конструкций. Главный параметр, который влияет на устойчивость и жесткость конструкции – глубина опирания плит перекрытия, которая описана в действующих нормативных документах. Существуют конкретные правила опирания плит перекрытия, только при их соблюдении и отсутствии ошибок гарантируется надежность будущего строения.

Запрещается производить установку следующим образом:

• опираясь на стены длинными сторонами. Возможно образование трещин и нарушение целостности, так как арматурный каркас компенсирует напряжения только в продольном направлении;
• на три последовательно расположенные опоры. Велика вероятность выгиба центральной зоны плиты в противоположную сторону с образованием в верхней части растянутого участка. Однопролетная конструкция может треснуть;

Правильное и неправильное опирание плит перекрытия

• на две опоры с консольным вылетом крайней части панели. Неопытные застройщики такой вариант применяют для устройства балкона, но с возрастанием консоли имеется риск разрушения конструкции;
• на отдельно расположенные торцы колонн. Этот способ противоречит принципу функционирования арматуры, которая не может обеспечить целостности изделия и выполнять возложенные функции в таких условиях;
• с односторонним или двусторонним защемлением крайних участков. Защемленные панели по принципу работы отличаются от элементов с шарнирным опиранием. Защемление может вызывать образование нежелательных трещин.

Планируя установку перекрывающих панелей важно выбрать правильный метод установки и не допустить ошибок.

Глубина опирания плит перекрытия на различные виды стен

Действующими нормативными документами и строительными правилами регламентированы следующие размеры опорной поверхности для стен, изготовленных из различных материалов:

• крупнопанельные конструкции – 5–9 см;
• кирпичные опоры – 9–12 см;
• газобетонные стены – 12 см;
• пеноблочные элементы – 12 см;
• внешние, капитальные стены – до 25 см.

Соблюдение указанных рекомендаций при выполнении монтажных работ гарантирует надежность возводимых строений.

С их помощью внутреннее пространство сооружения делится на этажи, а также отделяется чердачное и подвальное помещения

Опирание плит перекрытия на стены – расчетные параметры

При возведении зданий используются различные плиты перекрытия. Минимальное опирание зависит от ряда факторов:

• длины изделия;
• массы пролетной конструкции;
• толщины капитальной стены;
• наличия теплоизоляции и облицовки;
• сейсмостойкости строения;
• вида действующих нагрузок.

При выполнении расчетов важно учитывать, как долго будет действовать нагрузка, является ли она постоянной или временной. Данные виды расчетов довольно сложные. Они выполняются специалистами проектных организаций. Индивидуальный застройщик при разработке проекта и выполнении монтажных мероприятий должен учитывать полученные расчетным путем табличные значения.

Опирание пустотных плит перекрытия при монтаже

Для выполнения работ по монтажу панелей необходимо подготовить специальное оборудование и инструменты:

• автомобильный кран, грузоподъемность которого позволяет поднимать плиты;
• такелажную оснастку – стропы, соответствующие весу панелей, и шнур-причалку;
• инвентарные подмостки, облегчающее выполнение работ на высоте;
• монтажный лом, позволяющий корректировать положение плит при установке;
• отвес и нивелир, необходимые для контроля расположения панелей;
• анкера, фиксирующие плиты после их установки на опорную поверхность стен.

Материал, который используется для производства плит перекрытия – железобетон

Для герметизации зазоров также потребуется цементный раствор, который необходимо приготовить до выполнения монтажных мероприятий.

При установке элементов в зданиях из кирпича соблюдайте размеры опорной поверхности. Выполняйте работы по следующему алгоритму:

1. Проверьте горизонтальность опорной поверхности кирпичных стен, на которые должны быть установлены опорные ригели. Перепад высот не должен превышать 1 см.
2. Положите предварительно подготовленный цементный раствор по всей площади опорной поверхности. Разровняйте поверхность в зоне контакта.
3. Застропите элемент перекрытия, переместите его к участку монтажа. Плавно опускайте, координируя положение панели с помощью ломиков.
4. Проконтролируйте размер опорной поверхности, окончательно опустите монтируемую панель. Снимите строповочные элементы.
5. Произведите анкеровку сформированного перекрытия путем фиксации панелей к стенам. Располагайте анкера с равным интервалом, составляющим 2–3 м.

При монтаже перекрытий в строениях из различных видов ячеистого бетона важно обращать внимание на плотность газобетонных или пенобетонных блоков. Для обеспечения прочности и устойчивости возводимой конструкции плотность строительного материала должна превышать показатель D500. Укладка панелей производится не на поверхность ячеистых блоков, а на силовой армопояс, расположенный по периметру здания. Армированный контур из прочного бетона воспринимает нагрузку, обеспечивая целостность стен.

Подводим итоги

При выполнении монтажных работ по установке плит необходимо обеспечивать величину опорной поверхности, регламентированную строительными нормами. Следует ориентироваться на результаты предварительно выполненных расчетов. При индивидуальном строительстве можно использовать табличные параметры, которые многократно проверены в условиях практической эксплуатации. Соблюдение указанных требований позволит обеспечить несущую способность строений в течение длительного времени.

Размер минимального опирания плиты перекрытия на кирпичную стену

Каким должно быть минимальное опирание плиты перекрытия на кирпичную стену, чтобы обеспечить надежность и долговечность конструкции? Вопрос серьезный, от его решения зависит устойчивость здания к нагрузкам и безопасность находящихся в нем людей. Вот почему глубина наложения плоских железобетонных изделий на кладку из кирпича регламентируется строительными нормативными документами (СНиП).

От качества монтажа плит перекрытия зависит прочность всей конструкции дома.

О пустотных железобетонных изделиях

Разобраться в вопросе сложно, если не знать, что собой представляют плиты перекрытия. Это конструктивные элементы капитальных зданий, изготавливаемые из железобетона, для устройства перекрытий между этажами. Внутри вдоль всей плиты есть пустоты различной формы, чаще — круглой.

Изделия производятся по типовым проектам — сериям чертежей, где указаны конструктивные особенности и размеры. Длина элементов — 1,5-12 м. Современные технологии производства позволяют отрезать плиты нужной длины с шагом 100 мм. По ширине изделия изготавливаются 4 типов: 1000, 1200, 1500 и 1800 мм.

Стандартная распределенная нагрузка, на которую рассчитан каждый элемент — 800 кг/м 2 . Плита может иметь толщину 16-33 см в зависимости от конструкции и длины, наиболее распространенный размер — 22 см.

Плиты перекрытия — это практически незаменимые изделия. Альтернатива — перекрытие из деревянных балок либо монолитного железобетона. Дерево проигрывает армированному бетону по несущей способности, а сооружение монолитной конструкции — процесс сложный и дорогой.

От чего зависит минимальное расстояние для опоры

Нормативными документами установлена минимальная длина опирания торцевой части пустотной плиты на стену, сложенную из кирпича — 9 см. Подобное решение принимается инженерами-проектировщиками с обоснованием и расчетами. Факторы, влияющие на глубину наложения перекрытия:

Параметры опирания плиты зависят от типа будущего строения.

• габаритный размер пролета и длина железобетонного изделия;
• величина распределенной и точечной нагрузки на бетонное перекрытие;
• разновидности нагрузок — статические, динамические;
• толщина несущей стены из кирпича;
• тип здания — жилое, административное либо производственное.

Все перечисленные факторы должны учитываться в расчете надежности конструкции. В соответствии с нормативами, конец железобетонной пустотной плиты накладывается на стену так, чтобы размер нахлеста оказался 9-12 см, точные данные получают расчетным путем.

Если изучить серии, по которым производятся элементы перекрытий, то в них указаны 2 вида размеров:

Таблица расчета сечения балок перекрытий.

1. Модульный. Это теоретическая ширина пролета, куда должен ставиться элемент.
2. Конструктивный. Это чистая длина потолочной плиты от одного торца до другого.

Например, бетонное изделие с модульной длиной 6 м имеет реальный габарит 5,98 м, что необходимо учитывать при проектировании. Чтобы получить чистую ширину комнаты 5,7 м, надо уложить плиту на кирпичную стену на глубину 120 мм, для отделки штукатуркой останется по 20 мм с каждой стороны, также есть кирпичное перекрытие.

Возникает вопрос — почему размер опоры такой маленький, ведь плиту можно уложить и на 20-30 см, лишь бы ширина ограждения позволяла. Но это будет не опирание, а защемление железобетонного элемента, поскольку его торец тоже несет часть нагрузки от стены, построенной выше. В подобной ситуации как плита, так и несущая перегородка будут работать неправильно, что приведет к медленному разрушению и растрескиванию кирпичной кладки.

И наоборот, из-за слишком маленького нахлеста тяжелая плита вместе со всей нагрузкой начнет воздействовать на край кладки и со временем обрушит его.

Поэтому минимальное опирание 9 см используется на практике редко, обычно принимают 10-12 см.

Существует еще одна причина, по которой нельзя слишком заглублять край перекрытия внутрь ограждающей конструкции. Чем ближе торец плиты к наружной поверхности, тем больше тепла теряется в подобном конструктивном узле, потому что бетон хорошо проводит тепло. В результате получится мостик холода, от которого в доме будут холодные полы.

Конструкция опорного узла

При строительстве кирпичного здания с перекрытиями из плоских бетонных элементов кладку в полную толщину ограждения ведут до проектной отметки низа потолка. Затем кирпич кладут только с наружной части таким образом, чтобы образовалась ниша, куда ляжет плита. Процесс сопровождается следующим:

1. Если глубина опирания составляет 12 см (ровно полкирпича), то ниша выполняется шириной не менее 13 см, чтобы торцевая часть плиты не упиралась в кирпичную кладку.
2. Перед монтажом перекрытия на основание укладывается слой цементно-песчаного раствора той же марки, что применялась при возведении кладки.
3. Поскольку краевые зоны плит будут воспринимать часть нагрузки от возведенной выше стены, пустоты с торца наглухо заделываются бетонными вкладышами, дабы изделие не разрушилось от сдавливания.

Как правило, вкладыши из бетона производители железобетонных изделий предусматривают еще на заводе. Если этого не было сделано, пустоты обязательно заполняются бетонной смесью марки М200 в условиях строительной площадки.

В торцевых стенах здания плиты перекрытия ложатся на внешние ограждения не только торцами, но и одной боковой частью. Здесь глубина опирания не нормируется, но для надежности следует запроектировать данный узел таким образом, чтобы нагрузка от кирпичной кладки не легла на первую пустоту изделия. Иначе от сдавливания пустотной части может произойти ее разрушение. Плечо опоры должно быть минимальным, его величина зависит от конструкции плиты.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Основные правила устройства монолитных перекрытий

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
2. Сложная конфигурация в плане с «неудачным» расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение — отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм — 150мм.

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

Расчет монолитного перекрытия пример

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

В расчёте приняты следующие нагрузки:

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

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

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

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

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

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео: Основные правила устройства монолитных перекрытий

Величина опирания плиты перекрытия на кирпичную стену: виды, глубина

Долговечность и надежность постройки обеспечиваются соблюдением норм и правил строительства. СНиП полностью регламентируют процесс возведения зданий. Межэтажные перекрытия отличаются для разных типов конструкций.

Глубина опирания плиты перекрытия на кирпичную стену относится к важным параметрам, обеспечивающим общую устойчивость, прочность и безопасность сооружения.

Виды по способу опирания

Плита, размещаемая между этажами, является армированным железобетонным изделием с внутренними пустотами, которые нужны для снижения веса конструкции и ее давления на кирпичную кладку.

Особенности здания влияют на выбор ЖБИ для межэтажной укладки.

Учитывают следующие характеристики:

• сейсмические свойства региона строительства;
• действующие на здание и плиту нагрузки;
• параметры стен — толщину, высоту, материал изготовления;
• предназначение сооружения — промышленное, общественное, жилое.

Преимуществами использования готовых изделий можно считать:

• короткое время установки;
• низкую стоимость;
• надежность и долговечность в эксплуатации;
• простоту монтажа с помощью рабочих и автокрана;
• высокую шумоизоляцию за счет пустот.

У заводских плит перекрытия имеются свои недостатки:

• обязательное применение строительной техники;
• между ними остается расстояние;
• итоговая жесткость конструкции получается меньше по сравнению с монолитом.

Бетонные изделия растяжению сопротивляются хуже, чем сжатию. Последнему подвергается верхняя часть перекрытия, а нижняя — удлиняется. Для увеличения сопротивления вдоль плиты размещают арматуру. Поэтому изделие в продольном направлении может прогибаться вниз.

По двум сторонам

При таком варианте укладки плиты перекрытия опирание осуществляется на 2 несущие стены, находящиеся друг напротив друга. Изделие помещают на стены поперечной узкой стороной.

Этот способ распределения нагрузок наиболее экономичный и простой в монтаже. Применять его следует, когда прогиб не выходит за допустимые значения. Разрешенная нагрузка — до 800 кг/м³. Метод подойдет для ЖБИ с маркировкой 1ПК, 2ПК, ПК с круглыми пустотами.

По трем сторонам

Опирание плиты перекрытия на стены возможно по 3 сторонам. В этом случае 2 коротких и одна из длинных граней задвигаются на стеновые несущие элементы.

При этом варианте расположения гнется только свободная часть изделия. Продольный каркас вступает в работу, принимая напряжение растягивания не по всей длине, а лишь у висящего фрагмента.

По четырем сторонам

Наиболее жесткие плиты с маркировкой ПКК выполняются со всеми армированными торцами. Они характеризуются увеличенной несущей способностью.

Они стоят дороже и применяются в сложных конструкциях, когда присутствует необходимость распределить достаточно высокие нагрузки. Такой вариант подойдет, если в дальнейшем планируется ставить дополнительные надстройки.

На стены плита укладывается всеми 4 сторонами. Для строительства малоэтажных объектов такие изделия использовать нерентабельно.

Глубина заведения на стены

Минимальное опирание плит перекрытия регламентируется нормативными документами. Оно зависит от:

1. Типа здания — производственное, административное или жилое.
2. Толщины кирпичной несущей стены.
3. Видов нагрузки — динамическая или статическая.
4. Величины нагрузки — точечная и распределенная.
5. Длины ЖБИ.
6. Размеров перекрываемого пролета.

Точные данные размера нахлеста получают с помощью расчетов инженерами-проектировщиками, они должны укладываться в норматив 9-12 см.

Элементы межэтажных перекрытий производятся с указанием 2 размеров:

• конструктивного, который равен расстоянию между торцами потолочной плиты (чистая длина);
• модульного — запланированная ширина пролета.

Так, при укладке 6-метровых пустотных плит учитывают фактический размер изделия в 5,98 м. Если оставить по 2 см на штукатурку с каждой стороны, то, чтобы сделать комнату 5,7 м в ширину, следует монтировать изделие с глубиной нахлеста 12 см.

В том случае, когда величина опирания больше установленной правилами, ЖБИ защемляется. Т. е. часть нагрузки ложится на торец элемента перекрытия. Кирпичная кладка несущих стен будет медленно растрескиваться за счет неправильной работы всей конструкции.

Дополнительно к этому увеличенный нахлест приводит к излишним теплопотерям, т. к. торец располагается наружу.

Выдержка из СНиП

Требуемая глубина опирания плиты перекрытия указана в СНиП. В разделе, касающемся крупнопанельных конструктивных систем, отмечено, что по 2 сторонам многопустотные плиты должны заходить на несущие панели:

• на 100 мм — при высоте более 220 мм;
• на 80 мм — при высоте менее 220 мм.

В любом варианте опорное расстояние не должно превышать 15 см. На 3 и 4 стороны ЖБИ с наличием множества пустот не закладываются.

Изделия, выполненные монолитно, укладываются на стены из железобетона или бетона с глубиной опирания:

• 7 см — при пролете более 4,2 м и монтаже по 2 сторонам;
• 5 см — при значении менее 4,2 м и 2 сторонах или более 4,2 м и 3 сторонах;
• 4 см — по 4 сторонам (по контуру).

Армопояс

Монолитный армопояс используется в качестве основания для укладки перед монтажом перекрытий на кирпичные и пено- или газоблочные несущие стены. Бетон заливают после того, как устанавливают каркас из вертикальных, поперечных и продольных частей вместе с опалубкой.

Требования к устройству армопояса:

1. Используемый бетон по марке должен совпадать с применяемым для кладки. Лучше всего подойдет смесь класса выше 15В.
2. Для каркаса нужна арматура не тоньше 8 мм, которая сваривается или связывается проволокой.
3. Ширина пояса равна ширине стены.
4. В высоту армирующее основание должно быть не менее газоблока — 20-40 см.

Правильно выполненный пояс нужен, чтобы равномерно распределить нагрузку между несущими стенами и перегородками. Кроме того, при изготовлении каркаса выводят концы металлической арматуры для надежного крепления плит.

Узлы опирания

Узел опирания плиты перекрытия на кирпичную стену представляет собой капитальный элемент постройки для ее прочной фиксации.

При создании узла необходимо соблюдать следующие условия:

• при помощи сварки армирующие стержни плит и армопояса жестко соединяются между собой;
• чтобы снизить теплопотери, используют специальные вкладыши, которыми закрывают пустые отверстия;
• теплоизоляцию выполняют между перекрытием и кладкой;
• торцы плиты к кладке примыкать вплотную не должны.

Для изготовления опорного элемента при достижении отметки низа потолка здания кладку производят только с наружной стороны, чтобы образовалась ниша для плиты. Дополнительно следует учесть такие рекомендации:

1. Если изделие монтируется на полкирпича (12 см), то для ниши добавляют 1 см. Это делают, чтобы перекрывающий элемент не упирался в слой кирпича.
2. На кирпич укладывают цементно-песчаную смесь, по качеству совпадающую с раствором для кладки.
3. Торцевые пустоты наглухо закрывают бетонными вкладышами, чтобы перекрытие не разрушалось при дальнейшем возведении стены сверху.

В условиях строительной площадки, если отсутствуют заводские вкладыши-заглушки, применяют бетон М200 для заполнения пустот.

Для боковых опор нет жестких норм. Но в том случае, когда опирание происходит на боковую (длинную) сторону, следят за тем, чтобы нагрузка не попала на первую пустоту. Это может вызвать трещины и разрушение перекрытия.