Армирование железобетонных плит

 

Плиты — это строительные конструкции, работающие на изгиб. В отношении несущей способности различают одноосно-напряженные и двухосно-напряжен­ные плиты. По количеству пролетов, которые необходимо перекрывать, разли­чают однопролетные и многопролетные перекрытия. Плиты, которые выходят за одну концевую опору, называют консольными плитами.

По положению арматуры в плите различают нижнюю и верхнюю арматуру. Нижняя арматура называется также пролетной арматурой, верхняя называется опорной арматурой. Плиты перекрытий в надземном строительстве преимуще­ственно армируются арматурными сетками.

 

Одноосно-напряженные плиты

 

Армирование одноосно-напряженных плит состоит из главной арматуры и по­перечной арматуры (рис. «Положение арматуры»). Рабочей арматурой называются стержни, расположенные в направлении пролета и вос­принимающие растягивающие на­пряжения при изгибе. Поперечная ар­матура устанавливается под прямым углом к рабочей арматуре и служит для распределения нагрузок. Кроме того, поперечная арматура воспринимает нагрузки, действующие поперек на­правления пролета. Поэтому рабочая арматура называется также главной или несущей арматурой, а поперечная арматура называется распределитель­ной арматурой. Для армирования плит действительны указания по армирова­нию согласно DIN 1045 (табл. «Указания по армированию для одноосно-напряженных плит»).

Главная арматура состоит из несущих стержней, диаметр которых и расстояния, между которыми следует принимать согласно арматурному чер­тежу. При укладке стержней нельзя нарушать указания по максимальным и минимальным расстояниям между стержнями. Сечение главной армату­ры дается на 1 м ширины полосы пли­ты и обозначается кратко α_s.

Поперечная арматура со­стоит из стержней меньшей площади сечения. В арматурных сетках со склада допустимые расстояния меж­ду стержнями и сечения согласно DIN 1045 учитываются уже при из­готовлении сеток.

Дополнительное армирование — это, например, армирование краев, до­бавочное армирование или нижнее армирование консольных плит. Краевое арми­рование устраивается как верхнее армирование на конечных опорах. Оно является защемляющим армированием и служит для восприятия нагрузок при непредвиден­ных защемлениях плиты, например, в каменной кладке. Краевую арматуру называ­ют также обрывной арматурой. Ее длина должна составлять около 1/4 ширины про­лета плиты, ее сечение должно составлять не менее 25% сечения пролетной арматуры (рис. «Краевая арматура»). Для этого часто применяются остатки сеток.

Добавочная арматура под отдельными и полосовыми нагрузками задается, как правило, в арматурных чертежах. Если это не имеет места, то необходимо стержни располагать в продольном и поперечном направлении. Добавочная арматура по свободным неопертым краям плит, например, у консольных плит, состоит из арматуры вдоль края и хомутов об­рамления. Для обрамления краевой арматуры мо­гут применяться закладные хомуты или соответ­ствующим образом изогнутые арматурные стерж­ни, причем свободная длина хомута должна соответствовать двойной толщине плиты (рис. «Обрамляющая арматура на свободном крае плиты»).

Добавочная арматура необходима также в мес­тах отверстий и выемок, например, у проемов для каминных труб. Также и консольные плиты долж­ны иметь добавочное армирование. Добавочное ар­мирование устанавливается как нижняя арматура. Для этого особенно подходят Q-сетки.

 

Одноосно-напряженные однопролетные плиты

 

Однопролетные плиты имеют в нижней части плиты пролетную арматуру, которая изображена на арматурном чертеже как нижняя арматура. Если на опорах возникает защемление, то может потре­боваться краевая арматура как верхняя арматура (см. рис. «Краевая арматура»).

Пролетная арматура может в соответствии с распределением усилий быть уложена ступенча­тым образом. Однако в этом случае все равно по крайней мере половина арматуры должна идти от опоры до опоры. Если для пролетной арматуры применяются арматурные сетки со склада, то по расположению сеток различают однослойное и двухслойное армирование. Однослойное армиро­вание представляет собой наиболее экономичное решение с точки зрения затраты труда при арма­турных работах. При двухслойном армировании пролетная арматура может быть расположена сту­пенчато путем штабельного размещения стерж­ней, и тем самым может быть достигнута эконо­мия стали.

Различают штабельное размещение добавоч­ной арматуры и расположенное в разбежку шта­бельное размещение. Двухслойное сеточное арми­рование со штабельным размещением добавочной арматуры состоит из основной и добавочной сеток. С помощью сеток, расположенных в разбежку, получают двухслойное армирование с расположенным в разбежку штабелиро­ванием (рис. «Установка арматуры при применении арматурных сеток»).

 

Одноосно-напряженные многопролетные (неразрезные) плиты

 

При многопролетных плитах требуется как пролетное армирование, так и армирование на опорах. Опорная арматура и краевая арматура показываются в арматурных чертежах как верхняя арматура. Опорная арматура проходит над несущими стенами в верхней части сечения плиты и может быть ступенчато оборвана согласно распределению усилий. Ее положение должно быть зафик­сировано достаточным количеством поддерживающих каркасов.

Если применяют арматурные сетки со склада для опорного армирования, то, как и при пролетном армировании, различают различные схемы расположения арматуры (рис. «Расположение арматуры при при использовании арматурных сеток (опорное армирование)»).

 

 

Краевая арматура в углах плит усиливается, причем в большинстве случаев в качестве армирования углов применяют половину Q-сетки. Она должна ук­реплять углы от поднятия, так как при нагрузке возникает опасность выгиба­ния углов.

В надземном строительстве часто применяются двухпролетные плиты, на­грузка на которые является равномерно распределенной. При этом различают двухпролетные плиты с равными и с неравными пролетами. Неразрезные пли­ты с одинаковыми пролетами имеют в обоих пролетах пролетное армирование с одинаковым поперечным сечением арматуры и опорное армирование, которое, как правило, имеет большее сечение арматуры, чем пролетная арматура. Опор­ная арматура устанавливается симметрично по центру несущей стены.

 

 

В случае неразрезных плит с неравными пролетами в пролетах меньшей длины пролетная арматура имеет меньшую площадь в сечении, чем в больших пролетах. Опорная арматура заходит дальше в меньший пролет, чем в пролет большей длины (рис. «Двухпролетная плита с однослойным армированием»).

Если неразрезная плита подвешивается к прогону, то пролетная ар­матура должна отгибаться с небольшим уклоном и достаточно далеко заводить­ся над нижней арматурой прогона. Опорную арматуру вследствие частого рас­положения хомутов в прогоне следует выполнять из отдельных стержней. При этом следует учитывать, что отдельные стержни требуют большей длины заанкеривания, чем сетки.

Если требуются большие сечения арматуры, то армирование может быть вы­полнено двухслойным. При штабельном расположении пролетной арматуры од­нослойная часть арматуры в районе концевой опоры всегда меньше, чем у сред­ней опоры. Также и при двухслойном армировании на опорах опорная арматура выступает дальше в меньший пролет (рис. «Двухпролетная плита с двухслойным армированием»). При применении ступенчато расположенных сеток со склада, так называемых экономичных пролетных сеток, при однослойной арматуре площадь сечения арматурной стали может быть по­добрана соответственно распределению растягивающих усилий.

 

Одноосно-напряженные плиты с консолью

 

Главная арматура однопролетной плиты с консолью состоит из пролетной арматуры и опорной арматуры в районе консоли. Кроме того, требуется установ­ка дополнительной арматуры консольной плиты в нижней части сечения, уст­ройство хомутов на свободных краях и краевое армирование. Главная арматура может быть однослойной (рис. «Однопролетная плита с консолью, однослойное армирование») или двухслойной (рис. «Однопролетная плита с консолью, двухслойное армирование»).

 

 

Двухосно-напряженная однопролетная плита

 

Двухосно-наряженные плиты под равномерно распределенной нагрузкой имеют нижнюю арматуру как главное армирование и верхнюю арматуру как ар­мирование углов и краевое армирование (рис. «Двухосно-напряженная однопролетная плита»).

 

 

Главная арматура образуется двумя слоями перекрещивающихся не­сущих стержней. При квадратном плане в обоих направлениях стержни имеют одинаковую площадь сечения. Прямоугольные плиты в направлении более ко­роткого пролета более нагружены, чем в направлении более длинного пролета. Поэтому говорят о главном несущем направлении и второстепенном несущем направлении. В главном несущем направлении для наибольших расстояний между стержнями действуют правила для одноосно-напряженных плит. Арма­турные стержни во второстепенном несущем направлении необходимо укла­дывать вторым слоем. В главном и второстепенном несущих направлениях для наибольших расстояний между стержнями действуют предписания для одно­осно-напряженных плит.

Угловая арматура, называемая также арматурой кручения, необходима для предотвращения образования трещин в углах плиты. Если угловая арматура устанавливается конструктивно, то сечение главной арматуры должно быть соот­ветствующим образом увеличено.

Краевая арматура на концевых опорах устанавливается так же, как и в одноосно-напряженных плитах. Для армирования двухосно-напряженных плит применяются в большинстве случаев арматурные сетки, причем армирование может быть выполнено однослойным или двухслойным (см. рис. «Двухосно-напряженная однопролетная плита»).

 

Плиты лестничных маршей и площадок

 

Лестницы из железобетона могут быть выполнены с несущими ступенями и с ненесущими ступенями на маршевых плитах. Ненесущие ступени устанавливают­ся на несущие маршевые плиты. Маршевые плиты воспринимают нагрузки и пе­редают их на стены или каркас здания. Часто применяются ребристые лестницы.

Как правило, лестничные плиты напряжены, т.е. работают в продольном на­правлении. Образуется изогнутая (ломаная) плита, которая в большинстве слу­чаев армируется как одноосно-напряженная плита. В местах переломов требует­ся дополнительное армирование. В местах излома различают выступающие углы и внутренние утлы. В местах высту­пающих углов арматура проходит, не­прерывно обрамляя угол снизу.  В ме­стах внутренних углов она перекре­щивается у верхней части угла и про­ходит далее непрерывно по нижней части плиты (рис. «Армирование мест перелома»).

Лестничные плиты могут опи­раться на торцовые стены лестнич­ных клеток и работать по всей длине лестничной клетки или лежать на площадках.

Напряженные по всей длине лес­тничной клетки лестничные плиты называются лестничными плитами с одинаково защемленными площад­ками (рис. «Армирование плиты лестничного марша с разно-защемленными площадками»). Главная арматура проводится от опоры до опоры. У ле­стничных маршевых плит, которые опираются на площадки, работающие в поперечном направлении, главная арматура марша заанкеривается в плитах площадок (рис. «Армирование политы лестничного марша с площадками, опертыми на продольные стены и работающими в поперечном направлении»). Пло­щадки либо опираются по двум противоположным сторонам и одноосно напря­жены, либо опираются по трем сторонам и напряжены по двум осям.

 

 

Арматура из-за мест переломов выполняется в большинстве случаев из от­дельных стержней. Главная арматура маршей и площадок может быть выполне­на также из арматурных сеток. При этом следует учитывать, что сетки применяются без краевых выпусков или по краям должны быть установ­лены отдельные стержни. Часто в ме­стах перелома для распределения уси­лий устанавливают непрерывно про­ходящие через этот участок дополни­тельные стержни.

 

 

Установка арматуры

 

Для армирования плоскостных конструкций, как, например, массив­ных плит, подходят преимуществен­но арматурные сетки, в особенности арматурные сетки со склада, потому что они всегда имеются в наличии. Армирование производится по проверенным арматурным чертежам. При при­менении сеток со склада для подготовки арматуры, кроме того, требуется эскиз разрезки (рис. «Схемы разрезки арматурных сеток»).

При однослойном армировании сетками несущие стержни должны быть об­ращены к наружной поверхности бетона. При двухслойном армировании сетка­ми несущие стержни могут располагаться в одной плоскости или в двух плоско­стях (рис. «Несущие стержни при однослойном и двухслойном армировании»). Укладка нижней арматуры производится, как прави­ло, от одного угла пролета перекры­тия при соблюдении предписанного перехлеста. Если пролет перекрытия опирается на железобетонную балку, то несущие стержни должны захо­дить в арматуру балки. При этом стержни поперечной арматуры в ме­стах хомутов могут вырезаться. Ук­ладка верхней арматуры произво­дится так же, как и у нижней армату­ры, однако она должна опираться на устойчивые поддерживающие каркасы, высота которых должна быть согласована с толщиной плиты и положением арматуры. Расстояния между поддерживающими каркасами зависят от жесткости арматуры и вида бетонирования. Арматура из более тонких стерж­ней требует более коротких расстояний между поддерживающими каркасами, чем в случае более толстых стержней. Перед началом бетонирования арматуру должен проверить ответственный руководитель строительства.