Обрамление проемов в монолитном перекрытии. Проемы в перекрытиях
Лестница – важный элемент конструкции многоэтажного здания. Она, несомненно, должна быть максимально надежной и безопасной при эксплуатации. Чтобы увеличить ее нагрузочную прочность, необходимо в обязательном порядке армировать лестничный проем (марш). Это повысит устойчивость самой лестницы, защитит конструкцию от прогиба и растяжения, предотвратит появление сколов и трещин.
До начала проведения работ нужно обратить внимание на тип конструкции будущей лестницы и учесть уровень нагрузок, которые она будет получать ежедневно. При интенсивных нагрузках конструкция начнет испытывать давление сверху, где бетон станет сжиматься, в то время как снизу произойдет растяжение, что приведет к потере прочности бетона. Поэтому особенно важно армирование нижней части марша. При армировании лестничного проема используются скобо-гибочные изделия и плоские арматурные каркасы , реже – арматурные сетки, но эффективность их в данных конструкциях практически равна нулю. При сборке каркасов и укладке арматуры применяются дополнительные элементы – швеллеры, закладывающиеся по бокам опалубки, и арматурные уголки для армирования краев ступеней.
Армировать лестничный проем необходимо по направлению сверху вниз, ведь основное давление производится сверху, значит, укреплять лестницу нужно с обратной стороны. Размеры плоских каркасов и верхних, и нижних должны совпадать. Простые монолитные лестницы, не имеющие в своей конструкции площадок, не нуждаются в армировании нижней части, достаточно будет только верхней. Арматура повысит жесткость лестницы и защитит ее от возможных ударов и повреждений. Двухмаршевые лестницы нужно надежно крепить к стенам, поскольку их монолитные площадки принимают огромные нагрузки от веса этой же лестницы. Для этого используют специальные железобетонные венцы. Если дом возводится по технологии монолитного литья, возведением и армированием лестниц следует занять в процессе строительства самих стен.
Чтобы рассчитать количество необходимой арматуры, нужно сопоставить такие показатели, как длина лестничного пролета, расстояние между прутьями, минимальная высота рабочих плит, диаметр арматурных стержней. Доверить подсчеты стоит профессионалам, людям, знающимся на этом деле. Даже, если вы решили заняться армированием самостоятельно, без грамотно разработанного проекта-схемы армирования вам в этом деле не обойтись.
Технология армирования проемов в монолитных железобетонных плитах в отечественной нормативной документации освещена достаточно скупо. В пособии по проектирванию "Армирование элементов монолитных железобетонных зданий" (Москва, 2007) в разделе Армирование в местах отверстий сказано: Отверстия значительных размеров (более или равные 300 мм) в монолитных железобетонных стенах и плитах должны окаймляться дополнительной арматурой сечением не менее сечения рабочей арматуры (того же направления), которая требуется по расчету плиты как сплошной. Отверстия до 300 мм специальными стержнями не окаймляют. Вязаная рабочая и распределительная арматура вокруг таких отверстий сгущается - два крайних стержня ставятся с промежутком 50 мм. При армировании плиты сварными сетками отверстия до 300 мм в арматуре рекомендуется вырезать по месту, при этом разрезанные стержни целесообразно отгибать в тело плиты.
В Руководстве по проектированию железобетонных конструкций с безбалочными перекрытиями (Москва, 1979) в п. 3.13. сказано: Одиночные отверстия с максимальным размером до 700 мм устраиваются в перекрытии без местного утолщения плиты. Ослабление плиты отверстием следует компенсировать дополнительно укладываемой вдоль краев отверстия арматурой. Если к краю плиты, примыкающему к отверстию, приложены сосредоточенные силы, а также в случаях, когда сборная плита существенно ослаблена отверстиями (на 50 % и более), рекомендуется усиливать плиты вдоль краев отверстий жесткой арматурой или предусматривать утолщение плит, или окаймлять отверстия ребрами. Жесткость окаймляющих ребер должна быть не менее жесткости сечения участка плиты, занятого отверстием. Утолщение (усиление) части пяты, примыкающей к отверстию, рекомендуется выполнять из условия равенства жесткостей сечения, ослабленного отверстием, и без учета ослабления. При прямоугольных отверстиях по углам этих отверстий в плите следует укладывать по 2 - 4 арматурных стержня диаметром 10 - 14 мм, располагая их в плане под углом 45° к сторонам отверстия.
Требование косвенного армирования углов проемов для восприятия продолных нарузок в плитах и предупреждения образования трещин содержится в руководстве по проектированию железобетонных изделий (S. N. Sinha Handbook of Reinforced Concrete Design, 2008. Также косвенному армированию подлежат и круглые проемы в плитах.
В зарубежной нормативной документации (шведские строительные нормы ВВК 04, польские строительные нормы PN-B-03264) приводятся следующие требования к армированию отверстий и проемов в монолитных железобетонных плитах:
Отверстия и проемы диаметром (стороной) 150 мм и менее не требуют усиления. Отверстия от 150 до 450 мм требуют усиления П-образными хомутами (поперечной арматурой) по периметру проема, соедияющие два слоя армирования. В зарубежных источниках длина хомутов определяется как три толщины плиты, а в отечественных как две толщины плиты (СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003, пункт 10.4.9). Отверстия (проемы диаметром) (строной) 450 мм до 900 мм - требуют обрамления проема двойной сгущенной арматурой по периметру и укладкой косвенной угловой сдвоенной арматуры. Отверсти или проемы со стороной более 90 см требуют усиления плиты внутренними скрытыми балками, либо подпорными балками.
Максимальный размер проема по разным источникам может составлять до 1/4 наибольшей стороны плиты, либо не более 1/3 наименьшей строны плиты. Минимально допустимая толщина
При перепланировках с объединением помещений по вертикали, а также при монтаже коммуникаций между этажами возникает необходимость устройства и усиления проемов в перекрытиях .
Данный вид работ относится к потенциально опасным для конструкций дома и проживания в нем, поэтому он требует разработки и согласования проектной документации на основании технического заключения о возможности проведения перепланировки.
Все работы по демонтажу и последующему усилению проема в плите перекрытия должны проводиться только квалифицированными специалистами, имеющими в строительстве.
Как сделать проем в перекрытии?
При организации проемов в перекрытиях следует использовать специальную технику, не передающую ударные вибрации и колебания на бетон. Использование профессиональных позволяет избежать образования трещин, которые возникают при работе с отбойными молотками и перфораторами.
Для резки перекрытий обычно применяется универсальный швонарезчик. Этот аппарат состоит из рамы с тележкой и двигателя с ременной передачей, который вращает режущий диск с заданной скоростью. Он обладает изменяемой глубиной реза и не нуждается в закреплении на специальных направляющих. В качестве рабочей поверхности в швонарезчике используется диск с напылением сегментов из технических алмазов.
Иногда проем в перекрытии делается другим способом - его при помощи алмазных коронок большого диаметра.
Обычно сам процесс демонтажа происходит так: размеченный проем удаляют небольшими частями, аккуратно опуская каждую лебедкой со стальным тросом на мешки или шины. В некоторых случаях требуемый участок удаляется целиком.
При изготовлении проемов в перекрытиях обязательно требуется усиление металлоконструкциями согласно проекту, чтобы компенсировать снижение их прочности и увеличение нагрузки на них.
Усиление проемов в перекрытиях
Перед началом демонтажных работ на перекрытии оно разгружается при помощи временных поддерживающих опор.
При усилении небольшого проема в монолитной ж/б плите используется обрамление швеллером по периметру. Металл приваривается к арматуре, торчащей из перекрытия и зачеканивается раствором.
При усилении проема большого размера применяются металлические подпорки, крепящиеся к нижним несущим стенам (швеллера, двутавры или уголки). Монтируется такая конструкция до начала резки отверстия. На кирпичные стены балки усиления заводятся двумя концами в проштробленные пазы, а к монолитным крепятся специальными замками. Промежуток между металлическими элементами и перекрытием зачеканивается раствором.
Если к несущим стенам по какой-то причине не удается прикрепить металлоконструкции, под затрагиваемое перекрытие устанавливаются постоянные колонны.
При усилении небольшого проема в панельных перекрытиях швеллер или другой вид профиля подводится снизу и соединяет плиту с проемом с нетронутыми плитами. Сверху укладывается еще одна металлическая перемычка и стягивается шпильками с нижней.
Пример проема в перекрытии:
Прохождение вентиляционных каналов и коммуникаций через железобетонные плиты перекрытий.
ГОСТ 9561-91. Плиты перекрытий железобетонные многопустотные для зданий и сооруженийп.1.2.9. В случаях, предусмотренных рабочими чертежами конкретного здания (сооружения), плиты могут иметь закладные изделия, выпуски арматуры, местные вырезы, отверстия и другие дополнительные конструктивные детали.
Пособие по проектированию жилых зданий.
Вып. 3
(к СНиП 2.08.01-85 )
п.6.15. В плитах перекрытий рекомендуется устраивать каналы для скрытой электропроводки. Диаметр каналов в сплошных плитах рекомендуется принимать не более 30 мм.
Заделку сквозных технологических и коммуникационных отверстий в плитах перекрытий рекомендуется предусматривать раствором на расширяющемся цементе или гипсе. Москва 1989г .
п.6.6. В плитах с отверстиями или вырезами для пропуска
санитарно-технических коммуникаций пересекающая их арматура сеток обычно
перерезается. Для ее компенсации следует устанавливать по контуру отверстий или
вырезов укороченные стержни или плоские каркасы сечением, эквивалентным по
прочности вырезанной арматуре.
Стержни должны заводиться за грань отверстия или выреза на расстояние, равное 50
диаметрам, а при расположении отверстия вблизи опоры - до края сетки над опорой.
При несимметричном относительно центра плиты положении отверстия или выреза
большую часть компенсирующих стержней следует располагать: у плит, опертых по
контуру, ближе к центру, у плит, опертых по трем сторонам; ближе к свободному
краю плиты (рис. 16).
п.6.7. При необходимости замены проектной арматуры арматурой другого диаметра
или класса не требуется сохранять заданные проектом шаги стержней, необходимо
лишь выполнять требования нормативных документов в части расстояния между
стержнями (см. п. 6.4) и достаточности прочности заменяемой арматуры. При этом
величина расчетного усилия в заменяющей (n) арматуре на 1 м сечения плиты должна
быть не менее, чем в заменяемой (b), т.е.
Рис. 16. Схема расположения компенсирующих стержней по периметру вырезов (отверстий)
Схемы входного и операционного контроля качества строительно-монтажных работЧасть 1, выпуск 2
Монтаж сборных железобетонных конструкций жилых зданий, монтаж легких ограждающих конструкций
Плиты должны иметь:
- стальные закладные детали, выпуски арматуры и другие конструктивные элементы,
предназначенные для соединения со смежными конструкциями зданий;
- каналы для скрытой электропроводки, гнезда для распаечных коробок и розеток,
пластмассовые коробки с анкерами для крепления светильников;
- отверстия и проемы для пропуска инженерных коммуникаций.
Пособие по проектированию
Москва, 2007
Армирование в местах отверстий
Отверстия значительных размеров (более или равные 300 мм) в монолитных
железобетонных стенах и плитах должны окаймляться дополнительной арматурой
сечением не менее сечения рабочей арматуры (того же направления), которая
требуется по расчету плиты как сплошной (рис. 3.26,a).
Отверстия до 300 мм специальными стержнями не окаймляют.
Вязаная рабочая и распределительная арматура вокруг таких отверстий сгущается -
два крайних стержня ставятся с промежутком 50 мм (рис. 3.26,б).
Рисунок 3.26 - Армирование плит в местах отверстий
А, б - отверстия соответственно более 300 и до 300 мм (при рабочей и распределительной вязаной арматуре); 1 - стержни арматуры плиты: 2 - специальные стержни арматуры, окаймляющие отверстие
При армировании сварными сетками отверстия до 300 мм в арматуре рекомендуется вырезать по месту, при этом разрезанные стержни целесообразно отгибать в тело плиты.
Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона(без предварительного напряжения)
Москва, 1978
Отверстия в плитах
3.141. Отверстия значительных размеров в железобетонных плитах, панелях и т.п.
должны окаймляться дополнительной арматурой сечением не менее сечения рабочей
арматуры (того же направления), которая требуется по расчету плиты как сплошной
(рис. 108, а).
Отверстия размером до 300 мм специальными стержнями не обрамляются. Вязаная
рабочая и распределительная арматура плиты вокруг таких отверстий сгущается -
ставятся два стержня с промежутком 50 мм (рис. 108, б). При армировании плиты
сварными сетками рекомендуется такое отверстие вырезать в арматуре по месту.
Отверстия (проемы), если необходимо по расчету, обрамляются армированными
ребрами. Размеры и армирование этих ребер зависит от размеров, формы,
расположения в плане относительно балок перекрытия, назначения проема и в каждом
отдельном случае решаются проектировщиком на основании расчета.
В арматурных чертежах специальные стержни для армирования плиты в пределах
размера отверстия, за исключением окаймляющих, как правило, не даются, а на
чертеже следует помещать примечание: в пределах отверстия стержни разрезать по
месту и отогнуть в тело плиты.
При армировании перекрытия сварными сетками отверстия размером до 500´500 мм при
раскладке сеток не учитываются, а на чертеже дается примечание: отверстие
вырезать по месту.
При больших размерах отверстия сетки раскладываются с учетом отверстий, однако в
районе отверстия плиту рекомендуется армировать отдельными стержнями, не нарушая
унификации сеток.
Дополнительная арматура, окаймляющая отверстия, должна быть заведена за края
отверстия на длину не менее величины нахлестки lн согласно п. 2.46 настоящего
Руководства.
Рис. 108. Армирование плит в местах отверстий
а - отверстия размером более 300 мм; б - отверстия размером до 300 мм; 1 -
стержни арматуры плиты; 2 - окаймляющие стержни, образованные сгущением арматуры
плиты; 3 - стержни специальной окаймляющей отверстие арматуры
4.3. Очертания железобетонных конструкций, рассчитанных на нагрузки, указанные в п. 4.1, следует принимать простыми: без резких перепадов отметок, без изломов элементов и резкого изменения сечений. В местах сопряжения элементов конструкций (например, ригеля с колонной), а также изменения сечений элементов более чем в 1,5 раза следует, как правило, устраивать вуты, скругления входящих углов и т.п. Отверстия рекомендуется устраивать круглыми, а при необходимости устройства прямоугольного отверстия углы его следует скруглять.
Железобетонные пространственные конструкции покрытий и перекрытийСП 52-117-2008
Часть 1
Методы расчета и конструирование
6.5 Отверстия и проемы
6.5.1 В тонкостенных пространственных конструкциях допускается проектировать
отверстия и проемы различной формы в пределах расстояния между диафрагмами или
ребрами жесткости, а также большей величины, но с проверкой расчетом. Световые
проемы могут устраиваться также с применением перепада поверхностей покрытия или
раздвижки оболочек, складок или сводов.
При больших размерах проемов в плите рекомендуется устраивать распорки и
раскосы, которые вместе с окаймляющими ребрами образуют раму или ферму,
способную воспринять нормальные или касательные усилия, или только нормальные
усилия. Возможно применение специальных металлических конструктивных элементов,
обеспечивающих прочность и жесткость железобетонных элементов оболочек с
отверстиями и поддерживающих светопрозрачные панели.
6.5.2 Отверстия в плите оболочек и складок с размером сторон (или диаметром) не
более 15δ допускается устраивать без специального утолщения края плиты, но с
установкой конструктивной арматуры, окаймляющей отверстие, диаметром не менее 8
мм при δ > 30 мм.
Отверстия рекомендуется проектировать круглыми, овальными или многоугольными с
округлением углов радиусом r ≥ 2δ (рис. 6.7).
1 - арматура; 2 - стык арматуры с перепуском на 30d или равнопрочный сварной стык
Рисунок 6.7 - Окаймляющее армирование отверстий
6.5.3 В зоне отверстий плиты размером более 15δ края полок и стенок должны иметь утолщение и армирование, принимаемое по расчету. Утолщение должно иметь высоту ≥ 3δ, ширину ≥ 2δ и площадь бетона и арматуры не менее чем площадь бетона и арматуры в поперечном сечении вырезанной части плиты. Отверстия, устраиваемые в растянутых полках или стенках, должны иметь в ребрах количество арматуры, достаточное для восприятия усилия, приходящегося на вырезанную часть полки или стенки.
Руководство по проектированию железобетонных конструкций с
безбалочными перекрытиями
Москва, 1979
1.10. При устройстве в перекрытиях отверстий или проемов для
пропуска инженерных коммуникаций, шахт лифтов, лестничных клеток и т.п. их
следует размещать в пределах плитной части перекрытия. Устройство отверстий в
пределах капителей, как правило, не рекомендуется. При необходимости в пределах
капители допускается устраивать отверстия диаметром не более 200 мм.
Между капителями, в надколонной полосе монолитного безбалочного перекрытия
отверстия рекомендуется размещать так, чтобы они занимали не более 0,5 ширины
этой полосы, т. е. не более 0,5 ширины капители.
В сборных безбалочных перекрытиях целесообразно предусматривать специальные
плиты с отверстиями, а в местах образования проемов плиты не устанавливать. В
перекрытиях, в зонах, примыкающих к проемам, могут использоваться доборные плиты
и капители, а в случае крайней необходимости и полукапители. В отдельных случаях
при образовании отверстий допускается устраивать монолитные участки перекрытии.
Наличие отверстий и проемов в перекрытиях должно учитываться расчетом.
Рис. 21. Примеры конструирования плит перекрытий в местах отверстий
а - при одиночных отверстиях с размерами до 700 мм; б и в - при ослаблении плиты
отверстиями на 50 % и более или при сосредоточенных силах, приложенных к краям
плиты у отверстия
3.11. Горизонтальная арматура стенок стакана капители должна быть непрерывной,
замкнутой по внутреннему и наружному периметрам стакана; вертикальную арматуру
этих стенок следует надежно анкерить в плите капители и нижней части стакана.
3.12. С целью уменьшения раскрытия трещин на контакте монолитного бетона со
сборным в верхней зоне сопряжения капители с колонной у грани колонны
рекомендуется устанавливать армируемые стержни (рис. 15).
3.13. Одиночные отверстия с максимальным размером до 700 мм устраиваются в
перекрытии без местного утолщения плиты (рис. 21, а). Ослабление плиты
отверстием следует компенсировать дополнительно укладываемой вдоль краев
отверстия арматурой.
Если к краю плиты, примыкающему к отверстию, приложены сосредоточенные силы, а
также в случаях, когда сборная плита существенно ослаблена отверстиями (на 50 %
и более), рекомендуется усиливать плиты вдоль краев отверстий жесткой арматурой
(см. рис. 21 б) или предусматривать утолщение плит, или окаймлять отверстия
ребрами (см. рис. 21 в).
Жесткость окаймляющих ребер должна быть не менее жесткости сечения участка
плиты, занятого отверстием.
Утолщение (усиление) части пяты, примыкающей к отверстию, рекомендуется
выполнять из условия равенства жесткостей сечения, ослабленного отверстием, и
без учета ослабления.
При прямоугольных отверстиях по углам этих отверстий в плите следует укладывать
по 2 - 4 арматурных стержня диаметром 10 - 14 мм, располагая их в плане под
углом 45° к сторонам отверстия.
Несущая способность плит с отверстиями определяется расчетом.