Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Процент армирования плиты перекрытия

Какой минимальный процент армирования железобетонных конструкций?

В строительной отрасли широко применяются конструкции из железобетона, надежность и долговечность которых обеспечивает металлический каркас. Он способен воспринимать значительную нагрузку, если правильно подобрать сечение рифленого прута арматуры, а также выдержать расстояние между арматурой и поверхностью бетона в стенах, колоннах, фундаментах и балках. Зная процент армирования, для вычисления которого выполняются специальные расчеты, несложно определить минимальное количество арматуры. Проектируя каркас, важно уметь определять армирующий показатель.

Кильсон и перемычки

Схема монтажа плиты перекрытия.

Когда кильсон изготовлен из легкого бетона, а каркас с запасом прочности 500 МПа, тогда можно произвести расчет диаметра стержня для продольной арматуры, величина которого составит от 16-32 мм, что зависит от использованного класса бетона. В случае если для изготовления кильсона используют ячеистый бетон (класс В10 и ниже), тогда, произведя расчет диаметра продольной арматуры, можно выяснить, что его величина должна составить до 1,6 см.

Учтите, что для перемычек используют стержни двух диаметров, при этом не учитываются конструктивные балки и плиты перекрытия. В первом ряду, при вязаном каркасе и в углах перпендикулярного профиля, а также в тех местах, где происходит перегиб хомутов, размещают арматуру большего диаметра.

Основа продольного каркаса (ненапрягаемого) располагается по сечению перекладины равномерно в три ряда. В последнем (третьем) ряду должно располагаться два и более стержня. В последующем ряду стержни нельзя располагать в просветах. При этом расстояние между отдельными стержнями арматуры не должно быть меньше большего диаметра стержня, а также меньше 2,5 см (нижняя арматура) и 3 см (верхняя).

В плитах нижнюю арматуру необходимо распределить и разместить равномерно (произведя соответствующий расчет), но для этого понадобится уложить больше двух рядов, при этом ее высота должна составить около 5 см. Если места мало, тогда в плитах разрешается размещать стержни попарно, без зазоров. Между стержнями периодического сечения расстояние равно номинальному диаметру, при этом не учитывают ребра и выступы.

Какова величина защитного слоя бетона

Для предотвращения коррозионного разрушения силового каркаса следует выдерживать фиксированное расстояние от стальной решетки до поверхности бетонного массива. Этот интервал называется защитным слоем.

Его величина для несущих стен и железобетонных панелей составляет:

  • 1,5 см – для плит толщиной более 10 см;
  • 1 см – при толщине бетонных стен менее 10 см.

Размер защитного слоя для ребер усиления и ригелей немного выше:

  • 2 см – при толщине бетонного массива более 25 см;
  • 1,5 см – при толщине бетона меньше указанного значения.

Важно соблюдать защитный слой для опорных колонн на уровне 2 см и выше, а также выдерживать фиксированный интервал от арматуры до поверхности бетона для фундаментных балок на уровне 3 см и более.

Величина защитного слоя различается для различных видов фундаментных оснований и составляет:

  • 3 см – для сборных фундаментных конструкций из сборного железобетона;
  • 3,5 см – для монолитных основ, выполненных без цементной подушки;
  • 7 см – для цельных фундаментов, не имеющих демпфирующей подушки.

Строительные нормы и правила регламентируют величину защитного слоя для различных видов строительных конструкций.

Правила самостоятельного армирования, соблюдение которых необходимо

Существует масса специально разработанных технологических требований, соблюдение которых обязательно как на промышленном производстве плит, так и при их самостоятельном изготовлении. Точное соблюдение этих требований позволит провести качественное и надежное армирование монолитной плиты перекрытия своими руками.

  1. В том случае, если плита предназначается для перекрытия пролетов, имеющих более 8-ми метров в длину, необходимо использование напряженной сетки из особо прочных канатов.
  2. Для армирования применяют сварные сетки с диаметром прутков не менее 6-ти мм (как правило, 8-14 мм), с расстоянием между ними, не превышающим 600 мм.

Возможные варианты и основные правила армирования

Несмотря на различные типы, размеры, условия использования и схемы монтажа и армирования, для всех плит действуют некоторые одинаковые правила:

  1. Плиты от 8 м в длину и перекрытия пролетов устанавливаются при использовании высокопрочной решетки.
  2. При армировании применяют сварочные стеки, для изготовления которых на расстоянии до 60 см используют прутья диаметром более 6 мм.
  3. Толщину монолитной плиты рассчитывают по отношению к ширине перекрытия в соотношении 1:30 (при меньшем соотношении используют в дополнение прутья).
  4. Армируют в один слой, если плита не достигает 15 см в толщине. Если толщина свыше 15 см, армирование делают двухслойным.
  5. Опалубку следует выполнять по всей длине.
  6. В том месте, где опора делается на колоннах, необходимо продумать вспомогательное укрепление из базовой решетки, ее добавочного усиления, укрепления краев и углов плит перекрытия и несущих стен.

Схема армирования перекрытия.

Рабочее давление на монолитное перекрытие происходит вниз и размещается на платформе равномерно. Сжимающая нагрузка происходит вверху плиты, она отлично выдерживается бетоном без использования дополнительных укреплений. В это же время нижняя часть получает нагрузку на растягивание. Именно нижний арматурный слой в таких условиях примет большее давление.

Если не рассчитать нагрузку правильно, плита может и не выдержать это давление. Поэтому предварительный чертеж и расчет должны предусматривать, каким образом можно обеспечить вспомогательное укрепление. В то же время необходимо соблюдать основные правила того, как армировать. Они будут касаться перекрытий всех типов. Процент армирования тоже необходимо грамотно рассчитать. В дополнение проводят арматуру:

  • в нижних решетках посреди несущих опор;
  • в нижней решетке посреди несущими стенами;
  • в верхней решетке над несущими опорами;
  • в нижней решетке над несущими стенами;
  • там, где нагрузка особенно сильная;
  • в местах локализации отверстий.

Отдельные прутки 400-2000 мм используют еще и для дополнительного армирования.

Хотя работа, связанная с армированием монолитных перекрытий, является трудоемкой, ее можно выполнить самостоятельно. Важно только при этом провести необходимые расчеты при участии специалиста: это обеспечит надежность конструкции и экономию затрат.

Как рассчитывается расход арматуры на куб бетона

Согласно СП 52-101-2003 конструкцию можно назвать железобетонной, если площадь сечения продольных стальных стержней равна минимум 0,1 %, от площади сечения бетона. Максимальный процент содержания стальных стержней в бетоне равен 5, в местах стыковки, например колонн, этот показатель может доходить до 10. Рекомендуемый диапазон, это 0,5-3 % арматуры, от площади сечения бетона.

Исходя из конструктивных требований СП 52-101-2003, норма расхода арматуры для армирования железобетонных конструкций, находится в пределах от 20 до 430 кг на 1 м 3 бетона.

Таблица расхода арматуры

В данной таблице, рассчитан вес арматуры, необходимый для армирования железобетонных конструкций, в зависимости её количества в процентах от площади сечения бетона.

Содержания арматуры, %Масса арматуры на 1 м 3 бетона, кг
0.17.85
0.539.25
178.5
1.5117.75
2157
2.5196.25
3235.5
3.5274.75
4314
4.5353.25
5392.5

Особенности армирования фундаментных плит

Схема расположения усилений.

Монолитную плиту, поперечное сечение которой может быть разной, необходимо армировать в два слоя. Первая сетка располагается в нижней части плиты, вторая – должна идти сверху. Сетки должны располагаться строго в середине бетона. Защитный слой, который создается при помощи опалубки, должен быть от 15-20 миллиметров. Арматура и сетка между собой связываются при помощи специальной вязальной проволоки.

В сетке арматура должна будет полностью цельной, не иметь никаких разрывов, иначе процент разрушенных армированных фундаментных плит будет постоянно расти. Если не хватает длины арматуры, то дополнительные прутья нужно подвязывать с нахлестом, который должен равняться 40 диаметрам самой арматуры. Если, например, армируется перекрытие диаметром в 10 миллиметров, то нахлест необходимо сделать в 400 миллиметров. Все стыки должны располагаться строго в шахматном порядке, в разбежку. Края верхней и нижней арматуры можно связывать между собой П-образным усилением.

Так как процент нагрузки на железобетонную плиту передается сверху вниз, то можно сделать следующий вывод: главной рабочей арматурой является именно нижняя, которая испытывает растягивающие нагрузки. Верхняя, в основном, получает нагрузки на сжатие.

При проводимой процедуре армирования нижняя сетка дополнительно прокладывается между несущими опорами строго посередине. При связке верхней сетки необходимо усиление прокладывать над несущими опорами. Требуется дополнительное усиление в местах большого скопления отверстий разного диаметра. Нижняя сетка усиливается между несущими стенами в проеме.

Верхняя сетка, как правило, усиливается над несущими стенами. Армирование монолитных плит перекрытия в тех местах, где они опираются на колонны, требует создания объемных усилий. Плита перекрытия заливается с помощью бетононасоса. При этом в обязательном порядке уплотняется бетон, для этих целей используется глубинный вибратор. Процесс затвердения бетона сопровождается его усадкой, чей процент возрастает по мере высыхания бетона, что приведет к появлению на его поверхности микротрещин. Именно поэтому на протяжении двух-трех дней после совершения заливки бетоном желательно пролить данную конструкцию обычной водой. Бетон лучше увлажнять путем разбрызгивания, а не прямой струей воды.

Как снизить стоимость конструкций зданий

Укрупненно смету на строительство здания можно разделить на несколько крупных разделов:

Раздел Процент от общей стоимости
Проектирование1-3%
Несущие конструкции30-40%
Фасад5-15%
Стены, перегородки и отделка20-25%
Стены, перегородки и отделка12-25%
Наружные инженерные системы5-10%

Распределение стоимости дано очень условно, пропорции значительно меняются от объекта к объекту, но в целом можно разделить три блока: несущие конструкции, отделка и фасад, внутренние и наружные инженерные системы. При этом, несущие конструкции традиционно обходятся несколько дороже остальных разделов.

Давайте глубже изучим вопрос стоимости несущих конструкций, чтобы иметь точные критерии, по которым можно определить, насколько рационален проект конструктивных решений, который вы получаете.

Оценка армирования

Традиционно, основным показателем проекта считается процент армирования или масса арматуры в одном кубе бетона.
Считается приемлемым следующие показатели проекта:

БизнесЭконом
Фундаментная плита120-140 кг/м3110-130 кг/м3
Стены, колонны, пилоны180-220 кг/м3160-200 кг/м3
Плиты перекрытия120-180 кг/м3110-150 кг/м3
Итого150-170 кг/м3120-150 кг/м3

Под бизнес классом мы подразумеваем жилые дома авторской архитектуры, в которых предусмотрена подземная парковка. Эконом или комфорт класс — это жилые дома с небольшими квартирами, в доме нет подземной парковки.
Однако, я встречал проекты, в которых процент армирования оказывался в пределах допустимого, однако, стоимость строительства была необычайно высока. Как можно это объяснить?
Считается, что бюджетообразующей позицией в железобетонных конструкциях является исключительно арматура. Но так ли это? Давайте посчитаем

В одном кубе м 3
Тип конструкциикг/м3Цена бетона*, руб./м3Цена арматуры*, руб.
Фундаментная плита1304 2614 552
Стены, колонны, пилоны2004 2617 003
Плиты перекрытия1604 2615 603

* стоимость по данным Росстат за 2017 год.

Из таблицы видно, что стоимость бетона составляет вовсе не ничтожную часть конструкции — от 38% до 48%, т.е. практически половину общей стоимости! Иногда очень высокая стоимость конструкции при вполне нормальных значения армирования объясняется очень завышенным объемом бетона. Поэтому, наравне с армированием необходимо оценивать объем бетона.

Оценка объема бетона

Наиболее простой показатель — объем бетона к площади здания. Скажем, на строительство здания площадью 20 000 кв.м. ушло 10 000 м3 бетона, следовательно, удельный объем бетона составляет 0,5 м3/м2.

Приемлемые значения находятся в таком диапазоне:

ЖК бизнес класса ЖК эконом класса Офисное здание класса А
Объем бетона к площади пола, м3/м20,45-0,550,35-0,420,5-0,6

В упоминаемом ранее офисном здании объем бетона составлял 0,65 м3/м2, что выше всяких разумных значений для зданий такого типа.

Лучший показатель для оценки армирования

Идеальным показателем, по которому можно было бы сразу определить рациональность использования арматуры, и который не был бы привязан к объему бетона, является масса арматуры, приведенная к строительному объему здания.

ЖК бизнес класса ЖК эконом класса
Масса арматуры к объему здания, кг/м315-1713-15

Для иллюстрации дадим значения армирования к объему здания по четырем сталинским высоткам. Эти значения можно расценивать, как высокие, в современных зданиях значения должны быть ниже. В этих высотках используется жесткая арматура, т.е. выполненная из двутавров, поэтому расход арматуры в них очень велик.

Кроме того, прочность стали, используемой в современном строительстве существенно выросла по сравнению с той, которая использовалась в середине прошлого века.

Сталинские высоткиРасход стали, кг/м3 строительного объема здания
Высотка на Красных воротах25,0
Министерство иностранных дел22,5
Высотка на Кудринской17,6
Жилой дом на Котельнической набережной17,4

Забытый показатель оценки конструктивных решений

Существует очень полезный показатель, который может быть незаменим в оценке рациональности используемых конструктивных решений — конструктивная площадь здания. Это площадь сечения всех вертикальных конструкций этажа.
Если сравнить здания, построенные за последние 200 лет, то можно увидеть, что конструктивная площадь значительно снизилась. Если ранее она составляла около 15-30% (!) от площади пола, то сейчас значение опустилось до 5-7%!


Усадьба графа Воронцова-Дашкова в Быково. Конструктивная площадь — 30% от площади этажа.

Пример анализа проекта

Оценим на предмет рациональности конструктивных решений два идентичных жилых комплекса бизнес класса с подземной стоянкой, детским садом, первым этажом под аренду.
Сначала оценим по самому очевидному критерию — масса армирования в кубе бетона.

ПоказательОбъект №1Объект №2
Процент армирования, кг/м3162160

Как видим, объект №2 выглядит более рациональным.
Но как только мы перенесем свое внимание на остальные показатели, картина меняется принципиально.

ПоказательОбъект №1Объект №2Примечание
Объем бетона к площади, м3/м20,380,64Увеличение на 68%
Масса арматуры к строительному объему здания, кг/м314,322,0Увеличение на 54%
Цена материалов к площади здания, руб./м238366297Увеличение на 64%

Результат: объект №2 обойдется заказчику (в части монолитных конструкций) на две трети дороже, чем аналог, для объекта площадью 100 000 кв.м. потери составят 250 млн. руб.

Вывод:

Мы хотим предостеречь вас от нападения лишь на конструкторов, которые разработали проект с высокой материалоемкостью. Факты говорят о том, что в высокой материалоемкости есть две причины. Первая, очевидная — конструкторы «перезаложились». Не спорим, попадаются конструкторы, которые просто ленятся выполнять детальные конструктивные расчеты, поэтому допускают высокие значения арматуры и бетона.

Истинная же причина высоких показателях оказывается намного глубиннее: на этапе разработки концепции здания или стадии «П», конструкторы и архитекторы не работали в плотной связи, между ними не было полного взаимопонимания и координации, в результате, конструкторы не смогли продемонстрировать архитекторам, что ценой незначительных изменений в планировках можно добиться громадной экономии на монолите.

Анализ объекта №2 показал — из-за особенностей планировок, конструкции надземной части (колонны, пилоны, стены) не совпадали с конструкциями подземной части, что привело к появлению массивных балок, толстых плит и прочих усложнений конструкций.

При разработке проекта объекта №1 архитекторы и конструкторы были дружны, в результате колонны и пилоны надземной части были удачно «пойманы» колоннами подземной части. Что, кстати говоря, не повлияло негативно на планировки обоих частей.

Итог, талантливый конструктор — не тот, который на этапе рабочей документации экономит на арматуре каждый килограмм, а тот, который на первых этапах проекта нашел общий язык с архитекторами и предложил варианты, которые экономят тысячи тонн арматуры и тысячи кубов бетона.

  1. Уделяйте максимум внимания проекту на этапе конструктивная концепция и стадии П. Традиционно, заказчики бегло просматривают проектную документацию, но тщательно проверяют рабочую документацию. Экономить на этапе РД уже поздно.
  2. Выбирайте конструкторов, которые умеют общаться и хорошо работают в паре с архитекторами, совместно принимая решения, которые не вредят планировкам, но при этом не перегружают здание несущими конструкциями.

Защитный слой бетона

В таблице представлена зависимость толщины бетонного слоя от типа строительного элемента:

Наименование стройматериалаШирина объекта, смСлой бетона, см
Несущая стенаБолее 101,5
СтенаМенее 101
Ребро252
БалкаМенее 251,5
Колонна3
Фундаментная балка

Особое внимание следует уделить фундаментам монолитной структуры. Наличие цементной подушки оправдывает слой бетонной защиты в 3,5 см, без нее — 7 см. Сборный фундамент потребует слоя шириной 3 сантиметра. Чем больше толщина искусственного камня, тем прочнее арматуру рекомендуют использовать. Технические выкладки взяты из свода требований к бетонным и железобетонным конструкциям СНиП 2.03.01—84.

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Пеноплекс под фундаментную плиту
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector