Опирание монолитного перекрытия на кирпичную стену

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.

1. В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий
2. Определение требуемой толщины монолитного перекрытия
3. НДС перекрытий
4. Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование
5. Расчет монолитного перекрытия пример
6. Толщина монолитного перекрытия

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.

Сборные железобетонные плиты перекрытия — маркировка.

Сборные железобетонные перекрытия имеют маркировку, которая включает буквы и цифры, говорящие, с каким типом изделия мы имеем дело, а также возможную допустимую нагрузку.

Первые цифры у ребристых плит показывают существование специального технического отверстия определенного диаметра. Обычно, в начале стоят цифры 1.2.3. Эти обозначения показывают на то, что используется отверстие размером 40, 70 и 100 см. Многопустотным изделиям свойственна подобная маркировка, только эти цифры означают размер отверстий 159, 140 и 127 мм.

Буквенные сокращения: ПК — пустотные плиты с круглым диаметром. ПНО — облегченное изделие. ПГ ПБ — беспалубная многопустотная, НВ, ВНК, ВНКУ — продукта со значительным количеством пустот. ПГ — серебристые плиты. ПФ, ПВ, ПС — изделия П — образной формы с вентиляционными отверстиями. ПР — обозначаются ребристые плиты. П, ПТВс — наименование сплошных до борных изделий. Если в центре стоит буква О, это обозначает, что у плиты наружность в виде свода. Буква указывает на число опор:Т-3, к-4 опоры.

Расчет параметров

Согласно нормативной документации, глубина опирания плит перекрытия для кирпичных опор находится в пределах 9-12 см. При этом опирание по минимуму зависит от:

• длины готового ЖБ-изделия,
• массы пролета,
• присутствия теплоизоляции,
• толщины стены,
• облицовки,
• действующей или предположительной нагрузки,
• сейсмостойкости постройки.

В качестве основного показателя берут минимально допустимый показатель. Так, например, наименьшее опирание для изделий по длине составляет:

• до 4 м – 71 мм;
• больше, чем 4 м – 91 мм.

В расчете учитывают фактор длительности нагрузки, ее характер – постоянная или временная. Лучше всего, чтобы расчеты проводился квалифицированным строителем или инженером.

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.

Глубина опирания плит перекрытия на различные виды стен

Обычный нахлёст при монтаже плиты на несущие стенки в связи с использованным материалом, из которого они сделаны, обязан быть:

• 50-90 миллиметров – для крупноформатных конструкций из бетона марки никак не далее М100.
• 90-120 миллиметров – для стенок из крепких мелкоштучных компонентов (кирпича и т.д.); 100-150 миллиметров – для стеновых систем с использованием материалов низкой плотности (силикат, пеноблок также др.).
• В пределах Семьдесят миллиметров – для металлических несущих компонентов (двутавровые балки также полиадельфит и т.д.).
• Вплоть до 150 миллиметров – для стенок из камня.

Армопояс

Перед монтажом перекрытий на основные конструкции, устанавливается монолитный армопояс. Его выполняют по периметру площади капитальных стен, на всю их ширину. По краю устанавливается опалубка, затем монтируется армированный каркас из продольных, поперечных и вертикальных арматурных стержней, и заливается бетоном.

При возведении армопояса, обязательно соблюдение следующих требований:

1. Высота армопояса от 20 до 40 см (не меньше высоты стандартного газобетонного блока).
2. Ширина должна соответствовать ширине несущего элемента.
3. Толщина арматуры – не менее 8 мм. Каркас жестко вяжется проволокой или скрепляется сваркой.
4. Бетон должен соответствовать марке раствора, используемого при кладке. Рекомендуемая марка используемого бетона — не менее класса В15.

Армопояс служит для равномерного распределения всех нагрузок. В нем также устанавливаются арматурные крепления, которые предназначены для надежного монтажа межэтажных перекрытий. Поскольку армопояс представляет собой холодную бетонную прослойку, на нем предусмотрено обустройство термоизоляционного покрытия.

Расчет параметров опирания

Величина нахлеста на стену зависит от назначения здания, ширины стены, толщины и веса перекрытия, сейсмической активности территории строительства, и от длины перекрываемого пролета. Конкретная величина опирания рассчитывается инженерами при проектировании. Как правило, для гарантии надежности, с учетом отклонений при установке, выбирается максимальная по СНиП величина 120 мм. Укладка плит перекрытия ПБ и ПК в кирпичном доме производится с опорой по двум коротким сторонам. Наименьшее опирание представлено в таблице:

Вернуться к оглавлению

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.

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.

Ошибка 404

Для теплой керамики тоже желателен армопояс, хотя вместо него можно уложить несколько рядов обычного прочного полнотелого кирпича, который не имеет подобных проблем с опиранием. С помощью армопояса можно также добиться того, что плиты будут вместе образовывать ровную плоскость, поэтому не потребуется дорогостоящая штукатурка потолка.

Плиты кладутся на стену/армопояс на цементно-песчаный раствор толщиной 1-2 см, не больше. Цитата из СП 70.13330.2012 (актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87) «Несущие и ограждающие конструкции», пункт 6.4.4:

Плиты перекрытий необходимо укладывать на слой раствора толщиной не более 20 мм, совмещая поверхности смежных плит вдоль шва со стороны потолка.

Т.е. плиты выравниваются так, чтобы создать ровный потолок, а неровный пол потом может будет выровнен стяжкой.

Плиты при монтаже кладутся только на те стороны, которые предусмотрены для опирания. В большинстве случаев это только две стороны (для плит ПБ и 1ПК), поэтому нельзя «защемлять» стеной третью сторону, не предназначенную для опирания. В противном случае зажатая с третьей стороны плита не будет правильно воспринимать нагрузки сверху, могут образоваться трещины.

Укладку плит перекрытий нужно производить до постройки межкомнатных перегородок, плиты не должны изначально на них опираться. Т.е. сначала нужно дать плите «провиснуть», а уже потом строить ненесущие межкомнатные стены (перегородки).

Зазор между плитами (расстояние между боковыми сторонами) может быть разным. Их можно укладывать вплотную, а можно с зазором 1-5 см. Пространство зазора между плитами перекрытия потом заделывается раствором. Обычно ширина зазора получается «сама собой» при расчете нужного количества плит, их размера и расстояния, которое нужно перекрыть.

Плиты перекрытия после укладки можно перевязывать между собой с помощью, например, сварки. Делается это в сейсмоопасных регионах (Екатеринбург, Сочи и др.), в обычных регионах это не обязательно.

В местах, где трудно подобрать плиту перекрытия либо не получается её правильно смонтировать, следует заливать монолитное перекрытие. Заливать его нужно после монтажа заводских плит, чтобы правильно выставить толщину монолита. Нужно убедиться в жёсткости установки монолитного перекрытия, особенно если на него будет опираться лестница. Пространство, образуемое между плитами перекрытий, не всегда имеет трапециевидную форму либо форму с выступами плит, на которые можно опереться. Если монолит получается прямоугольным и не удерживается на скошенных краях соседних плит, то он может просто-напросто вывалиться.

Торцы плит перекрытий, лежащих на наружных стенах, нужно обязательно утеплять, т.к. железобетон имеет большую теплопроводность и плита в этом месте становится мостиком холода. В качестве утеплителя можно использовать экструдированный пенополистирол. Нарисовал пример:

В несущую наружную стену толщиной 50 см входит плита с опиранием 12 см, которая с торца утеплена ЭППС (оранжевый цвет) толщиной 5 см.