Расчет армирование плиты перекрытия. Армирование плиты перекрытия: материалы и правила расчета

Расчет армирование плиты перекрытия. Армирование плиты перекрытия: материалы и правила расчета

Армирование безбалочной монолитной панели перекрытия (внутренняя горизонтальная ограждающая конструкция) является обязательным технологическим процессом их изготовления. Арматура в структуре конструкции, выполненной из бетона, берет на себя нагрузку и увеличивает прочностные свойства изделия.

Назначение

Предназначение армирования заключается в том, чтобы повысить способность выдерживать нагрузку конструкции, уменьшить возможность формирования трещин, появляющихся по причине температурных скачков. Для подобных задач используется материал с высокими прочностными свойствами – фибра, стеклонить, базальтоволокно, сталь. С целью исключения преждевременной коррозии и увеличения износоустойчивости строений начали практиковать метод армирования.

Требования

Упрочнение монолитной панели перекрытия является ответственным процессом, к реализации которого предъявляется ряд условий. При осуществлении работ по созданию армированной ж/б панели перекрытия необходимо придерживаться следующих рекомендаций.

• Для соединения металлических прутьев следует применять вязальную проволоку сечением 1,2-1,6 миллиметров. Применение электросварки неприемлемо по причине изменения строения металла в точках сопряжения.
• Нужно предусматривать необходимую толщину (высоту) бетонного массива перекрытия относительно дистанции промеж стен, воспринимающих нагрузку. Высота железобетонной панели в 30 раз меньше дистанции промеж опор. В то же время наименьшая толщина панели равняется не меньше 15 сантиметров.
• Укладка компонентов железного остова с учетом габаритов перекрытия осуществляется по вертикали. При наименьшей высоте панели раскладка арматуры производится в один слой. При высоте свыше 15 сантиметров производится упрочненное армирование двумя слоями.
• Для заливки в опалубочную конструкцию используется бетонная смесь марки М200 и выше. Бетон этих марок имеет превосходные эксплуатационные свойства, может выдерживать существенные нагрузки и отличается разумной стоимостью.
• Для сборки стальной решетки используются прутки арматуры сечением 8–12 миллиметров. При реализации двухслойного армирования практикуется повышенный размер сечения металлического профиля в нижнем ряду. Допускается вариант применения готовой сетки.
• Опалубка изготавливается из водозащищенной фанеры либо обработанных путем строгания досок. Стыки тщательным образом герметизируют. Для укрепления опалубки используются железные стойки раздвижного типа либо столбы из древесины диаметром до 20 сантиметров.

Как армировать плиту 15 см. Как правильно рассчитать количество арматуры

Количество используемых прутков напрямую зависит от размеров плиты, прежде всего от ее толщины (если она больше 25 см, потребуется двухслойное армирование). Используем для примера дом, основание которого имеет размеры 8×4 метра. Минимальный шаг сетки, согласно СНиП, должен составлять 20 сантиметров. Соответственно количество прутьев в длину будет равно:

Умножим полученное количество на 5%, чтобы обеспечить запас. Погонный метраж арматуры составит:

Как уже упоминалось нами ранее, диаметр прутка должен подбираться в соответствии с нагрузками на плиту. Минимальная степень армирования для бетонов М-200 и М-300 соответственно составляет 0,1 и 0,15%, что также следует внести в расчет по расходу материала. Зная эти параметры можно произвести точный расчет расхода материала для фундаментной плиты с армированием.

К примеру, возьмем плиту размером 6×6 м и толщиной 20 см и рассчитаем параметры арматурного пояса, находящегося непосредственно в зоне сопряжения площадью 1,2 м2. Оптимальная величина площади арматуры составляет 0,3% от площади плиты, соответственно:

Для одного слоя армирующего пояса, в котором элементы расположены с шагом 10 см, площадь примененной арматуры должна быть не ниже:

Под армирование фундаментной плиты подходит несколько видов арматурных прутьев. Все доступные варианты с указанием длины и площади сечения доступны для ознакомления в ГОСТ5781-82. Из результатов нашего примера следует, что наиболее подходящим является стержень диаметром 14 мм (в общей сложности будет использовано 12 стержней на каждую зону сопряжения). При стороне плиты 600 см оптимальный шаг сетки каркаса составит 30 см (для горизонтального направления), такой же шаг будет использован для вертикального направления, но будут применены 8-миллиметровые прутки.

Чтобы представить расчеты в более наглядном виде необходимо создать чертеж металлического каркаса. Он поможет при подсчете общего количества прутков, которые будут задействованы в процессе монтажа. Для нашего примера совокупный расход арматуры составит 515,2 погонных метра 12-миллиметровых арматурных прутков и 56 метров 8-миллиметровых прутков.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия онлайн. Сбор нагрузок на фундамент или сколько весит мой дом

Калькулятор Вес-Дома-Онлайн v.1.0

Расчет веса дома с учетом снеговой и эксплуатационной нагрузки на перекрытия (расчет вертикальных нагрузок на фундамент). Калькулятор реализован на основе СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия (актуал. версия СНиП 2.01.07-85).

Источники данных: СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия" (актуал. версия СНиП 2.01.07-85 )

Пример расчета

Дом из газобетона размерами 10х12м одноэтажный с жилой мансардой.

Входные данные

• Конструктивная схема здания: пятистенок (с одной внутренней несущей стеной по длинной стороне дома)
• Размер дома: 10х12м
• Количество этажей: 1 этаж + мансарда
• Снеговой район РФ (для определения снеговой нагрузки): г.Санкт-Петербург – 3 район
• Материал кровли: металлочерепица
• Угол наклона крыши: 30⁰
• Конструктивная схема: схема 1 (мансарда)
• Высота стен мансарды: 1.2м
• Отделка фасадов мансарды: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
• Материал наружных стен мансарды: газобетон D500, 400мм
• Материал внутренних стен мансарды: не участвует (конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса)
• Эксплуатационная нагрузка на перекрытия: 195кг/м2 – жилая мансарда
• Высота первого этажа: 3м
• Отделка фасадов 1 этажа: кирпич лицевой фактурный 250х60х65
• Материал наружных стен 1 этажа: газобетон D500, 400мм
• Материал внутренних стен этажа: газобетон D500, 300мм
• Высота цоколя: 0.4м
• Материал цоколя: кирпич полнотелый (кладка в 2 кирпича), 510мм

Размеры дома

Длина наружных стен: 2 * (10 + 12) = 44 м

Длина внутренней стены: 12 м

Общая длина стен: 44 + 12 = 56 м

Высота дома с учетом цоколя = Высота стен цоколя + Высота стен 1-го этажа + Высота стен мансарды + Высота фронтонов = 0.4 + 3 + 1.2 + 2.9 = 7.5 м

Для нахождения высоты фронтонов и площади кровли воспользуемся формулами из тригонометрии.

АВС – равнобедренный треугольник

АВ=ВС – неизвестно

АС = 10 м (в калькуляторе расстояние между осями АГ)

Угол ВАС = Угол ВСА = 30⁰

ВС = AC * ½ * 1/ cos(30⁰) = 10 * 1/2 * 1/0.87 = 5.7 м

BD = BC * sin(30⁰) = 5.7 * 0.5 = 2.9 м (высота фронтона)

Площадь треугольника АВС (площадь фронтона) = ½ * BC * AC * sin(30⁰) = ½ * 5.7 * 10 * 0.5 = 14

Площадь кровли = 2 * BC * 12 (в калькуляторе расстояние между осями 12) = 2 * 5.7 * 12 = 139 м2

Площадь наружных стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа + Высота стен мансарды) * Длину наружных стен + Площадь двух фронтонов = ( 0.4 + 3 + 1.2) * 44 + 2 * 14 = 230 м2

Площадь внутренних стен = (Высота цоколя + Высота 1-го этажа ) * Длина внутренних стен = (0.4 + 3) * 12 = 41м2 (Мансарда без внутренней несущей стены. Конек подпирают колоны, которые в расчете не участвуют из-за малого веса).

Общая площадь перекрытий = Длина дома * Ширина дома * (Кол-во этажей + 1) = 10 * 12 * (1 + 1) = 240 м2

Расчет нагрузок

Крыша

Город застройки: Санкт-Петербург

По карте снеговых районов РФ город Санкт-Петербург относится к 3 району. Расчетная снеговая нагрузка для данного района составляет 180 кг/м2.

Снеговая нагрузка на крышу = Расчетная снеговая нагрузка * Площадь кровли * Коэффициент (зависит от угла наклона крыши) = 180 * 139 * 1 = 25 020 кг = 25 т
(коэффициент, зависящий от уклона кровли. При 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается. До 30 градусов коэфф = 1, от 31-59 градусов коэфф. рассчитывается интерполяцией)

Масса кровли = Площадь кровли * Масса материала кровли = 139 * 30 = 4 170 кг = 4 т

Общая нагрузка на стены чердака = Снеговая нагрузка на крышу + Масса кровли = 25 + 4 = 29 т

Важно! Удельные нагрузки материалов показаны в конце данного примера.

Рабочая арматура в плите перекрытия. Требования к перекрытиям

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

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

Сборные перекрытия приме­няют в системах каркасной конструкции.

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

Чертеж армирования плиты перекрытия:

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

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

К перекрытиям предъявляются следующие требования:

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

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

Расчет толщины бетонной плиты перекрытия. Расчет пошагово

В автоматическом режиме выполнить расчет плиты перекрытия для жилого здания поможет онлайн-калькулятор – нужно только ввести геометрические размеры конструкции и марку используемого бетона. Вычисление производится на основании нормативных параметров и нагрузок, которые регламентированы СНиП 2.01.07-85.

Методику самостоятельного определения параметров рассмотрим ниже.

Определение расчетной длины плиты

Основными понятиями при проектировании геометрии монолитной плиты являются проектная и физическая длина. Под понятием «расчетная длина» следует понимать минимальное расстояние между наиболее удаленными стенами. Из этого можно сделать вывод, что физическая длина будет всегда больше проектной.

Монолитная плита перекрытия может быть однопролетной (опираться по длине только на 2 несущие стены) и многопролетной (опираться на 3 и более стеновые конструкции). Опирание на стены может быть выполнено жестко (с защемлением) и шарнирно.

Рисунок 3. Схема жесткого опирания

Рисунок 4. Схема шарнирного опирания

Рисунок 5. Схема многопролетного монолитного перекрытия

Толщину плиты можно рассчитать по соотношению 1:30 к расчетной площади перекрытия. Обычно она составляет не менее 200 мм.

Предварительное определение класса арматуры и марки бетона

Расчет междуэтажного (межэтажного) перекрытия начинается с определения класса арматуры. Это можно выполнить вручную или выбрать из таблицы на рис. 6.

Рисунок 6. Формула и таблица для выбора класса арматуры

Класс арматуры без расчетов подбирается по значению a_R, обозначающему расстояние от центра поперечного сечения прутка до нижнего уровня плиты. С увеличением данного расстояния (его минимальное значение должно быть не меньше диаметра самой арматуры, но и не менее 10 мм) повышается прочность сцепления прутка с бетоном. Также его можно принять по коэффициенту ξ_R, который высчитываетсяпо формуле, приведенной на рис. 6.

При выборе марки бетона нужно учитывать, что этот материал является неоднородным, поэтому его физико-механические свойства (даже при условии изготовления образцов из одного замеса) характеризуются значительным разбросом.

Армирование плиты перекрытия чертеж. Марка ПК

Итак, первая плита, изготавливаемая по опалубочной технологии без предварительно напрягаемой арматуры: плита серии 1.141-1.60, марка плиты ПК.

Максимальная длина - 4,2 м., что как раз и обусловлено отсутствием предварительного напряжения арматуры. Серийный выпуск 60 — плиты с круглыми пустотами, рабочие длины которых составляют: 4180, 3580, 2980, 2680 и 2380 мм., с шириной 1790, 1490, 1190 и 990 мм. Армирование произведено стальными стержнями класса А-III и Вр-I.

Технологический процесс опалубочного производства таких плит следующий:

1. Форма смазывается эмульсолом (предотвращение налипания бетона). 2. Устанавливаются арматурные сетки и каркасы согласно спецификаций по ГОСТ. 3. В формы помещаются пуансоны (формирователи пустоты) и накрываются дополнительно арматурными сетками. 4. Будущая плита бетонируется и вибрируется. 5. По истечении времени, отведенного на твердение - пуансоны вынимаются. 6. Производится затирка неровностей и бурение отверстий под петли. 7. Плита помещается в камеру пропаривания.

Рассмотрим вариант плиты шириной 1200 мм., - ПК 42.12-3Т

Первая рабочая арматурная сетка, работающая на растяжение состоит из 5-ти продольных стержней арматуры диаметром 8 мм., поперечные прутки - по 4 мм. Именно эта сетка (на рисунке - красный цвет) и воспринимает всю нагрузку на растяжение.

Верхняя сетка - идет как конструктивная (синий цвет), диаметр которой составляет всего 3 мм. (Класс прутков Вр-1).

Каркасы (зеленый цвет) располагаются в опорных зонах плиты и работают как поперечное усиление этих зон, между них встраиваются монтажные петли (выделены жёлтым).

Данную плиту резать поперек запрещено. При укорачивании плиты - с одного края удаляется каркас, в итоге получаем опорный узел без поперечного армирования, где существует очень высокая вероятность образования наклонных трещин.