Обрамление отверстий в монолитной плите

Армирование проемов в монолитных плитах перекрытий или плитах фундаментов

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 железобетонной монолитной плиты составлет 125 мм.

Обрамление отверстий в плитах монолитных перекрытий зданий Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

МОНОЛИТНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ / MONOLITHIC CEILING / ОТВЕРСТИЯ В ПЕРЕКРЫТИИ / HOLES IN CEILING / КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ / CONSTRUCTIVE REQUIREMENTS / ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ / EXAMPLES OF SOLUTIONS / КОМПЬЮТЕРНЫЙ РАСЧЕТ / COMPUTER CALCULATION

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Малахова А.Н., Мухин M.A.

В статье систематизируются конструктивные требования к обрамлению отверстий в монолитных перекрытиях зданий. Приводятся примеры обрамления различных отверстий. Расчет плиты с отверстиями выполняется с использованием программного комплекса ЛИРА

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE FRAMING OF HOLES IN MONOLITHIC CEILINGS OF BUILDINGS

This article is systematized constructive requirements for framing the holes in monolithic reinforced concrete ceilings of buildings. There are examples of framing the various holes in ceilings. A calculation of the ceiling with holes is performed using the software of system Lira

Текст научной работы на тему «Обрамление отверстий в плитах монолитных перекрытий зданий»

ОБРАМЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ В ПЛИТАХ МОНОЛИТНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ ЗДАНИЙ

THE FRAMING OF HOLES IN MONOLITHIC CEILINGS OF

A.H. Малахова, M.A. Мухин A.N. Malakhova, M.A. Mukhin

Перекрытия современных зданий, в том числе монолитные перекрытия, как правило, имеют отверстия разнообразного назначения и различных размеров. На рис. 1а показан фрагмент монолитного перекрытия торгово-административного здания, имеющего в осях Г-Е, 4-5 отверстия для пропуска через перекрытие эскалаторов, которыми оборудованы торговые помещения здания. Кроме того, вдоль оси 7 между осями Ж-И расположено отверстие для вентиляционных коммуникаций здания.

При проектировании перекрытий в соответствии с конструктивными требования [1,2,3] отверстия в плитах перекрытия следует обрамлять. Исключение составляют отверстия размером до 300 мм, которые не требуют обрамления.

Общие конструктивные требования к обрамлению отверстий в плитах перекрытия здания следующие:

o по сторонам отверстия должны быть разложены стержни рабочей арматуры, которые требовались по расчету плиты как сплошной и были вырезаны отверстием; o обрамляющие стержни укладываются с шагом S=50 мм, минимальное количество стержней у противоположных граней отверстия — по два стержня; o дополнительные стержни обрамления отверстий должны быть заведены за края отверстия на длину стыковочного перепуска арматуры, которая для растянутых стержней из арматуры классов А400, А500 может быть определена по формуле , 0,12 х R i ^

ll =— ds (Rs — расчетное сопротивление арматуры растяжению , Rbt — расчетное

сопротивление бетона растяжению , ds — диаметр обрамляющих отверстие стержней);

о у края плиты по периметру отверстия должна быть установлена поперечная арматура, которая может быть выполнена либо из разрезанных по месту в пределах отверстия стержней, отогнутых в тело плиты, либо в виде специально установленной поперечной арматуры, в том числе П-образных хомутов;

о отверстия в плитах значительных размеров могут обрамляться балками-ребрами, размеры и армирование которых определяются на основании расчетов.

Усилить отверстие в монолите

Перекрытия из монолитных плит устраивают по преимуществу в строениях, внутренние конструкции которых подверженных высоким нагрузкам, к примеру, в высотках. Играя роль дополнительного жёсткого каркаса, монолитные плиты обеспечивают перенос таких воздействий с полов на несущие элементы.

Таким образом проёмы и отверстия, проделанные в монолитных перекрытиях для различных надобностей (монтаж дверей, окон, дополнительных инженерных коммуникаций), ослабляют не только саму плиту и перекрытие, но и создают реальную угрозу безопасности всего здания. Поэтому перед тем как проделывать отверстия, необходимо позаботиться об их усилении.

УСИЛЕНИЕ ОТВЕРСТИЙ В МОНОЛИТЕ АРМИРОВАНИЕМ

Отверстия от 300 мм требуют окаймления дополнительной арматурой. Важно проследить, чтобы её сечение было не меньше, чем у рабочей.

Если диаметр меньше 300 мм, то установка дополнительных стержней не требуются. Но зато придётся запастись вязаной рабочей и распределительной арматурой, которую следует максимально сконцентрировать вокруг отверстия. При этом расстояние между двумя крайними стержнями должно составлять не более 50 мм.

КАК УКРЕПИТЬ ОТВЕРСТИЯ В МОНОЛИТНЫХ БЕЗБАЛОЧНЫХ ПЕРЕКРЫТИЯХ

Одиночные отверстия, сечение которых составляет до 700 мм, можно устроить, не утолщая плиту. Её ослабление возместит дополнительная укладка арматуры по краям отверстия.

Если на край плиты, находящийся в непосредственной близости от отверстия, действуют дополнительные усилия, а сама она сильно ослаблена тем же отверстием (более чем на 50%), для усиления лучше выбрать арматуру пожёстче. Она укладывается по краю отверстия. Как альтернативный вариант можно выбрать метод утолщение плиты или же метод окаймления отверстия рёбрами. При этом жёсткость последних должны быть не меньше сечения фрагмента плиты с отверстием.

УСИЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В МОНОЛИТЕ ПОСРЕДСТВОМ П-ОБРАЗНЫХ ХОМУТОВ

Стоит отметить, что некоторые специалисты вообще не сторонники укрепления отверстий сечением менее 150 мм.

А вот для укрепления более крупных – до 450 мм – они предлагают попробовать П-образные хомуты. Эта конструкция – не что иное, как поперечная арматура, устанавливаемая по кайме отверстия и соединяющая два армирующих слоя.

Для обрамления ещё более внушительных отверстий – 450-900 мм – требуется двойная сгущённая арматура по периметру. Кроме этого необходимо уложить косвенную угловую сдвоенную арматуру.

И, наконец, для укрепления самых широких отверстий (90 и более см) требуется подготовить внутренние скрытые либо подпорные балки.

Окаймление отверстий в монолитных железобетонных плитах перекрытия

1. А как насчет верхней арматуры, на рисунках ни в Руководстве, ни в Тихонове ее не показано? ИМХО: так же т.к. если является рабочей, то надо и ей окаймлять…
2. Если отверстие под лестницу в углу, а с наружных сторон балки, то получается сумма площадей сечений окаймляющих стержней должна быть равна сумме оборванных (не половине)?
3. Обязательно их располагать у края, и строго на расстоянии между друг другом 50 мм?
Пример для нижней арматуры (рис. прилагаю): оборвал 12 шт. d12, As=13.56 см2, то с краю вдобавок к требуемым по расчету стержням я должен положить стержни с суммарной площадью равной оборванным. Если следовать рисункам В Руководстве и Тихонове, то получается в данном случае надо окаймить четырьмя стержнями d22 , на расстоянии 50 мм каждый (Asf=15.2 см2), которые будут торчать за грань отверстия на длину нахлестки равной для d22 Lн=1500мм? Или есть другое решение?
4. Фактически, считая в программе Stark ES, я получил на участке плиты вблизи отверстия и на аналогичном участке (если можно так сказать) армирование d10 шаг 200 мм (толщина плиты 250мм), а принял d12 шаг 200 в запас, и чтоб в опред. местах не класть доп. стержни. Могу ли принять для окаймления отверстия 3 х d20, с Asf=9,42, т.к. требуется по расчету армирование d10 шаг 200 (d12 принял в запас) обрываю 12 шт. d10 , As=9,42 см2 ?
ИМХО: думаю все равно запас есть, т.к. Stark ES при установке основной арматуры d10 шаг 200 показывает дополнительную по контуру отверстия As=3.33.
5. Важно ли соблюдать эти конструктивные требования или можно следовать эпюрам армирования в программе? Есть ли еще нормативные документы по окаймлению отверстий?

__________________
набираюсь опыта:drinks: