Опирание монолитного перекрытия на кирпичную стену

Содержание

Установка железобетонных изделий, специализированных с целью постройки горизонтальных несущих, также отгораживающих систем, обязана осуществляться в жестком согласовании со строительными общепризнанными мерками, также инструкциями. Но одним из более значимых условий считается опирание плит перекрытия на стены в соответствии с СНиП. В этой статье будут представлены характерные черты укладки и величина нахлёста на несущие стеновые системы с использованием различных материалов.

Виды по способу опирания

Плита, используемая для межэтажного разделения, представляет собой армированную железобетонную конструкцию, с пустотами. Отверстия в плитах бывают различных форм и размеров, для облегчения веса конструктивного элемента.

Выбор межэтажного перекрытия и глубина его опирания зависит от конструктивных особенностей здания. Учитываются следующие параметры:

• назначение здания (жилое, промышленное, общественное);
• материал, из которого возведено строение;
• толщина стен;
• виды нагрузок, действующих как на плиты, так и на здание;
• сейсмические характеристики района застройки.

По типу опирания межэтажные плиты делятся на три категории. Их выбор осуществляется на стадии планирования проекта, с учетом расчетов нагрузок, действующих на несущие элементы здания.

По двум сторонам

Опорой для таких плит являются две противоположные несущие стены. Укладывают их на капитальные элементы, узкими (поперечными) сторонами. Чаще всего, для такого типа, используют мэжэтажные перекрытия с круглыми пустотами, с маркировкой ПК, 1ПК, 2ПК. Они способны выдерживать нагрузку до 800 кг/м².

По трем сторонам

Имеют усиленное торцевое армирование и укладываются на три несущие стены. Их монтируют в углах здания, имеющих П-образную конструкцию несущих стен. Обозначаются они маркировкой ПКТ, и выдерживают нагрузку, до 1600 кг/м².

По четырем сторонам

Такие плиты усилены армированием по всем торцам, они более жесткие и обладают повышенной несущей способностью. Используются только в сложных конструкциях, где требуется максимальное распределение высоких нагрузок, или в тех случаях, когда планируется возведение дополнительных надстроек. Имеют маркировку ПКК, обозначающую повышенную прочность. В малоэтажном строительстве их практически не используют.

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.

• 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).

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.

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.

3 Термины и определения

8 настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 плита: Крупноразмерный плоский элемент строительной конструкции, выполняющий несущие, ограждающие или совмещенные — несущие и ограждающие, теплотехнические, звукоизоляционные функции.

3.2 перекрытие: Горизонтальная внутренняя несущая конструкция в здании, разделяющая этажи.

3.3 координационный (номинальный) размер плиты: Проектный размер плиты между разбивочными (координационными) осями здания в горизонтальном направлении.

3.4 конструктивный размер плиты: Проектный размер плиты, отличающийся от конструктивного (номинального) размера на нормированный зазор, учитывающий допуски на монтаж и изготовление.

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.

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.

Виды перекрытий

Плиты перекрытия являются главной частью элементов сооружения, как правило, они изготавливаются из железобетона. Их главной функцией является перераспределение нагрузки от веса всего находящегося в доме на стены, опоры и фундамент.

Также благодаря перекрытиям удается поделить общую площадь дома на этажи, чердаки и подвал. Сам материал, из которого они изготовлены, должен обладать большой жесткостью, прочностью, отличной звукоизоляцией, огнестойкостью и водонепроницаемостью, поэтому в производстве как раз и используется железобетон. Железобетонные изделия бывают:

• многопустотными (ПК);
• с продольными ребрами жесткости (ПБ);
• плоские перекрытия;
• шатровые панели с ребрами жесткости вдоль всего периметра.

В каких размерах выпускаются пустотные плиты

Стандартная длина пустотных плит перекрытия равна 3 м. Это наиболее часто встречаемый типовой размер, который применяется в строительстве многих гражданских зданий. К примеру, в большинстве жилых домов ширина комнат проектируется равной 3 м, поэтому для перекрытий используют именно плиты 3 м. Еще один распространенный размер – 6 м.

В целом, размеры пустотных плит перекрытия подчиняются единой модульной системе в строительстве (ЕМС), которая обеспечивает:

• Унификацию. Так называется ограничение типоразмеров сборных деталей и конструкций с целью приведения их к единообразию.
• Типизацию. Выбор из всего числа унифицированных элементов наиболее экономичных при многократном использовании.
• Стандартизацию. Утверждение типизированных конструкций в качестве стандартов (образцов).

Цель ЕМС – упростить и удешевить строительство. Результатом типизации в строительстве стала разработка единого сортамента, в основе которого лежит модуль (М). Основной модель равен 100 мм. При проектировании зданий и конструкций для его возведения пользуются укрупненным модулем – 2М, 3М, 6М, 12М, 15М, 30М, 60М и т.д.

Принципы маркировки плит

Пустотные плиты перекрытия чаще всего проектируются с применением модуля М и 3М, т. е. их размеры кратны либо 100 мм, либо 300 мм. Габариты и некоторые характеристики плит всегда отображаются в их маркировке. К примеру, обозначение ПК 60-12.8 AtV расшифровывается следующим образом:

• ПК – плита круглопустотная.
• 60 – длина в дециметрах, а также количестве модулей, т. е. 60М, что равно 6000 мм.
• 12 – ширина в дециметрах или модулях, т. е. 12М, что равно 1200 мм.
• 8 – несущая способность, кгс/м 2 .
• AtV – использование преднапрягаемой арматуры (At) V класса.

Маркировку обычно наносят на боковую поверхность плиты

Обозначение AtV присутствует в обозначении не всех плит. При длине до 4780 мм плиты можно изготавливать с ненапрягаемой арматурой. В таком случае обозначение просто опускается. При большей длине должна использоваться именно напрягаемая арматура AtV. Ее напряжение осуществляется электротермическим способом.

Схема армирования пустотной плиты

Дополнительно в маркировке могут присутствовать:

• Буква «Л» – означает легкий бетон.
• Буква «С» – плотный силикатный бетон.
• Индекс «1» – отверстия плит заделаны с торцов.

В целом принципы маркировки пустотных плит перекрытия определяются ГОСТ 9561 «Железобетонные многопустотные плиты перекрытия» и ГОСТ 26434 «Железобетонные плиты перекрытий – основные параметры и типы».

В реальности размеры плиты несколько отличаются от указываемых в маркировке:

• 10 – 990 мм;
• 12 – 1190 мм;
• 15 – 1490 мм;
• 24 – 2380 мм;
• 48 – 4780 мм;
• 60 – 5980 мм и т. д.

Пустотные плиты могут иметь длину от 980 до 8990 мм, что в маркировке фиксируется числами от 10 до 90. По конкретным размерам определяется вес и объем пустотных плит перекрытия.

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.