Бетон монолитный со стальными регистрами

Обновлено: 01.05.2024

1.1. Рекомендации распространяются на проектирование монолитных железобетонных перекрытий и покрытий с применением стального профилированного настила (СПН) в качестве несъемной опалубки и внешней арматуры плиты.

1.2. При проектировании конструкций с СПН необходимо соблюдать требования СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции", СНиП II-23-81 "Стальные конструкции" и настоящих Рекомендаций.

1.3. Монолитные железобетонные перекрытия со стальным профилированным настилом рекомендуется применять при возведении многоэтажных производственных и общественных зданий в широком диапазоне нагрузок при нестандартных шагах и пролетах конструкций, большом числе проемов и отверстий, при реконструкции зданий и устройстве рабочих площадок, а также при строительстве зданий в районах, недостаточно обеспеченных сборным железобетоном.

Не допускается использовать стальной профилированный настил в качестве внешней арматуры железобетонной плиты при повышенной влажности и химической агрессии среды, а также при динамических воздействиях с коэффициентом асимметрии цикла ρ

1.4. Огнестойкость однопролетных плит перекрытий с открытой снизу внешней арматурой в виде стального профилированного настила составляет 30 мин, многопролетных неразрезных плит перекрытия при расположении верхней арматуры по всей длине пролета 45 мин и выше.

1.5. Монолитные перекрытия можно проектировать в зданиях с категорией производств А, Б, В при наличии спринклерных установок пожаротушения, а также при устройстве несгораемых подвесных потолков или огнезащитных покрытий поверхности СПН. В зданиях с категорией производств Г, Д, Е монолитные перекрытия по профилированному настилу допускается применять без устройства защиты и спринклерных установок.

1.6. Огнезащитное покрытие наносят в соответствии с требованиями "Руководства по нанесению огнезащитного вспучивающегося покрытия ВПМ-2" (М.: ВНИИПО МВД СССР, 1977).

1.7. Стальной профилированный настил, используемый в качестве арматуры железобетонной плиты, должен быть оцинкованным или иметь другое покрытие, обеспечивающее его коррозионную стойкость.

2. МАТЕРИАЛЫ

2.1. Для монолитных железобетонных плит, выполняемых по СПН, можно применять тяжелые бетоны на обычном или мелкозернистом заполнителе классов по прочности на сжатие не ниже В15, а также легкие бетоны на пористых заполнителях классов по прочности на сжатие не ниже В12,5. Расчетные и нормативные характеристики бетонов следует принимать в соответствии с указаниями СНиП 2.03.01-84.

2.2. В качестве внешней арматуры монолитных железобетонных плит рекомендуется использовать стальной профилированный настил с выштампованными рифами. Настил марок Н80 A -674-1,0 и Н80А-674-0,9, выпускаемый Челябинским заводом стального профилированного настила Минтяжстроя СССР, показан на рис. 1 . Характеристика настила приведена в табл. 1 .

Угол наклона грани d , град

Площадь сечения А _n , см 2

Масса 1 м длины профилированного настила, кг

Справочные величины на 1 м ширины профилированного настила

Масса 1 м 2 , кг

момент инерции I _x , см 4

момент сопротивления, см 3

расстояние до центра тяжести у_с, см

2.3. Стальные прогоны изготовляют из прокатных двутавров или сварными из прокатной профильной либо листовой стали марок, предусмотренных для стальных конструкций.

2.4. Расчетные характеристики стали прогонов устанавливают по СНиП II-23-81.

2.5. Расчетные характеристики стали профилированного настила принимают по СНиП II-23-81 в соответствии с ее маркой и классом, указанными в технических условиях (ТУ) на СПН.

2.6. В качестве дополнительной гибкой арматуры плиты рекомендуется арматурная сталь, соответствующая требованиям ГОСТов, следующих видов и классов: стержневая периодического профиля классов А- II и А- III , проволочная класса Вр. Вертикальные анкеры, закрепляющие настил на опорах, должны быть выполнены из арматурной стали периодического профиля классов А- II и А- III диаметром 12-16 мм. Расчетные характеристики арматурной стали принимаются в соответствии со СНиП 2.03.01-84 .

Рис. 1. Стальной профилированный настил, рекомендуемый для монолитных перекрытий

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

3.1. Перекрытие состоит из монолитной железобетонной плиты, бетонируемой по СПН, который, после набора бетоном заданной прочности, используется в качестве внешней арматуры. Плита может опираться на стальные или железобетонные прогоны, а также на кирпичные или бетонные стены (рис. 2 ). Целесообразно при опирании плиты на стальные прогоны обеспечивать их совместную работу (см. п. 3.5 ). В этом случае прогоны рассчитывают как комбинированные балки.

3.2. Плиту перекрытия можно проектировать по однопролетной или многопролетной неразрезной схеме.

Рис. 2. Конструктивные схемы монолитного перекрытия по СПН

1 - прогон; 2 - плита из монолитного бетона; 3 - стальной профилированный настил; 4 - арматурная сетка; 5 - стена (кирпичная или бетонная)

Рис. 3. Конструкция монолитного перекрытия по СПН с вертикальными стержневыми анкерами

1 - монолитный бетон; 2 - арматурная сетка; 3 - стальной профилированный настил; 4 - вертикальный анкер; 5 - прогон

3.3. Длину пролета плиты рекомендуется назначать в пределах 1,5-3 м. Допускаются большие пролеты при устройстве временных опор на период бетонирования и вызревания бетона.

В качестве анкерных устройств рекомендуются вертикальные стержневые анкеры из арматурной стали, привариваемые в процессе монтажа через лист настила к верхней полке стального прогона (рис. 3 ).

3.5. Вертикальные стержневые анкеры, выполняемые по пп. 2.6 и 3.4 , приваривают по всем прогонам, служащим опорами СПН, обеспечивая совместную работу прогонов с железобетонной плитой, а также анкеровку по его концам. В соответствии с этим проводится их расчет по пп. 4.21 и 5.6 настоящих Рекомендаций. Если совместная работа прогонов с плитой не учитывается, то число анкеров определяют из расчета плиты по п. 4.21 и принимают не менее одного в каждом гофре по концам СПН и не менее одного через два гофра на промежуточных опорах при непрерывности на них настила.

Расстояние от анкера до края СПН и грани прогона должно быть не менее 1,5 d (где d - диаметр анкера), а между осями анкеров в одном гофре - не менее 70 мм.

Длину анкеров следует принимать равной высоте плиты за вычетом величины защитного слоя от торца анкера до поверхности бетона. Ширина гофра для приварки анкеров должна быть не менее 50 мм.

3.6. В пояснительной записке к рабочим чертежам необходимо указывать плотность примыкания СПН к прогонам в местах приварки вертикальных анкерных стержней, обеспечивающую прочность сварки и отсутствие прожогов настила. Допускается зазор не более 0,5 мм.

3.7. Приварка вертикальных анкеров производится в соответствии с требованиями "Рекомендаций по технологии приварки втавр под флюсом стержней и оцинкованного профилированного настила к стальным конструкциям" (М.: НИИЖБ, 1984).

3.8. Стыки листов стального профилированного настила по длине следует выполнять на прогонах впритык, без нахлестки.

По ширине листы стыкуют путем нахлестки боковых граней СПН, соединяя их между собой комбинированными заклепками с шагом не более 600 мм (ОСТ 34-14-017-78, ТУ 67-74-75).

3.10. При отсутствии надопорной арматуры проектируют противоусадочную сетку, подбирая се из расчета 0,02 % площади сечения бетона над настилом, но не менее чем сетка диаметром 3 мм из проволоки Вр- I с шагом стержней в двух направлениях 200 мм. Сетки располагают с отступом по верхней поверхности плиты на величину защитного слоя бетона, равного 15 мм.

3.11. Толщину бетонной полки плиты перекрытия над профилированным настилом определяют путем расчета прочности и деформации, а также исходя из технико-экономических соображений. Она должна быть не менее 30 мм, а при отсутствии в конструкциях пола бетонной стяжки - не менее 50 мм.

3.12. Профилированный настил рекомендуется ориентировать широкими гофрами вниз. При отсутствии гибкой арматуры допускается ориентация СПН узкими полками вниз.

3.13. При устройстве отверстий в плите следует предусмотреть дополнительную арматуру для усиления прилегающих к СПН участков перекрытия и бортовую опалубку по контуру отверстия, что обеспечивает возможность вырезки настила.

Если размер отверстия поперек настила не превышает 500 мм, то рекомендуется усиливать перекрытое путем установки в примыкающих к отверстию гофрах арматуры в виде продольных стержней, заводя их за оси прогонов, а также в виде поперечных стержней, окаймляющих отверстие, заводя их за пределы подрезки на два-три гофра с каждой стороны. Продольную арматуру выбирают из условия ее эквивалентности по прочности сечению вырезанной части профилированного настила.

Если размер отверстия поперек гофр настила белее 500 мм, то в конструкции перекрытия по контуру отверстия должны предусматриваться дополнительные элементы балочной клетки, передающие нагрузку с ослабленного отверстием участка на прогоны. При этом концы настила крепят к балкам анкерными стержнями или самонарезающими болтами.

3.14. При совместной работе плиты и балки, что имеет место при устройстве, анкеров по п. 3.5 настоящих Рекомендаций, проектируют "комбинированную балку", сечение которой состоит из стального прогона и связанной с ним посредством анкеров, монолитной железобетонной плиты с внешней арматурой из стального профилированного настила.

3.15. На крайних опорах комбинированных балок в случае необходимости ставят упоры (п. 5.6 настоящих Рекомендаций), приваривая их по верхней полке прогонов таким образом, чтобы по своей высоте они доходили до верхней поверхности плиты и были длиной не менее ширины полки прогона. Упоры не должны иметь выступов в плоскости сопряжения с бетоном, способствующих раскалыванию бетона.

4. РАСЧЕТ ПЛИТЫ

4.1. При проектировании монолитных железобетонных плит с применением СПН расчет выполняют для двух стадий работы: возведения и эксплуатации.

Технология армирования бетона

Благодаря своим свойствам и характеристикам, железобетон позволяет, строить многоэтажные дома, промышленные здания, склады, технологические объекты различной формы. Армирование бетона позволяет укрепить его структуру, и сделать ее более устойчивой к большим нагрузкам.

Для чего нужно армировать бетон

Разница между армированным бетоном и простым в его прочностных характеристиках. Материал хорошо переносит нагрузку на сжатие, но не способен без дополнительного усиления противостоять нагрузкам на растяжение и изгиб. Для этого бетон армируют другим материалом, у которого показатель прочности выше. Применяют данную технологию в монолитном строительстве при возведении оснований, стен, колонн, лестниц, перекрытий и других железобетонных конструкций.

Преимущества и недостатки

Технология армирования бетона имеет ряд неоспоримых преимуществ:

повышение устойчивости к механическим нагрузкам, прочности;
увеличивается показатель жесткости;
устойчивость к сильному нагреванию, температурным перепадам, замерзанию;
снижение риска образования трещин в бетонном изделии при усадке;
равномерное распределение нагрузки по всей площади фундамента;
увеличение долговечности бетонной конструкции.

Недостатков у данной технологии всего один, это значительное увеличение стоимость строительных работ.

Способы и материалы для армирования бетона

Есть 3 вида усиления бетонных изделий, которые активно применяются в строительстве, они имеют свои особенности и преимущества. Самый применяемый способ, это укрепление бетона арматурой.

Стержневое армирование

Первый вариант выполнения стержневого армирования бетона ненапряженный. Представляет собой композицию стеклопластиковых или стальных стержней периодического и гладкого профиля, соединённых между собой с помощью проволоки или сварки, в единый металлический каркас. Он помещается в опалубку и заливается бетоном, в результате получается железобетонная конструкция.

Арматура в бетоне придает ему способность выдерживать механические нагрузки на скручивание, растяжение и изгиб. Благодаря этому появилась возможность строительства высотных зданий разнообразных форм.

Второй способ предварительно напряжённое армирование. Это когда перед укладкой бетонной смеси, трос или стальную арматуру с высоким показателем прочности на растяжение, натягивают специальными устройствами. После того как бетон наберет необходимую прочность устройства отсоединяют, и арматура либо трос передают силу предварительного натяжения бетону.

Железобетонные элементы, изготовленные по данной технологии, обладают меньшим прогибом и повышенным показателем трещиностойкости, что дает возможность перекрывать пролеты большой длины при одинаковом сечении с ненапряженными конструкциями.

Дисперсное

Данная технология подразумевает добавление в жидкий бетон мелкодисперсных волокон. Для их изготовления используют материалы: сталь, базальт, полипропилен, стекло.

Чаще всего фибру применяют при армировании стяжек. Ее добавление улучшает структуру бетона, и он становится прочнее, это способствует:

повышению трещиностойкости;
противостоянию воздействию агрессивной среды;
увеличивается срок службы – долговечность.

При дисперсном армировании бетона металлической фиброй, процент появления усадочных трещин уменьшается на 20-25%, а полимерной на 60-90%, когда при армировании металлической сеткой этот показатель равен 6%.

Сеточное

Для армирования используют готовые сетки из стали, композитов или полимеров. Размер ячейки, как и диаметр используемой арматуры, может существенно отличаться, в зависимости от типа бетонной конструкции. Самые ходовые размеры ячейки варьируют в пределах от 50-200 мм.

Металлические сетки бывают 2 видов.

Тяжелые. Изготавливаются из арматуры диаметром от 6 до 40 мм. Стандартные размеры: ширина 650 – 3050 мм, длина до 9000 мм. По согласованию с производителем допускается изготовление сеток и большего размера.
Легкие. Могут транспортироваться в рулонах, изготавливают из стальных прутов от 3 до 10 мм.

Главное преимущество использования сеток, это то, что не надо самостоятельно размечать, связывать или сваривать арматуру, достаточно ее разложить и соединить между собой по чертежу.

Но есть существенный минус. При монтаже тяжелых сеток требуется задействовать тяжелую технику, чаще всего это автокран.

Нормы и требования к армированию бетона

Для получения максимально прочного, долговечного, устойчивого к большим нагрузкам железобетона, были разработаны определенные требования, которых важно придерживаться.

Для выполнения поперечного или продольное армирование, без предварительного напряжения, нужно использовать арматуру класса А500С, А600 или А400, для сварных сеток и каркасов, классов В500 и Вр500. Второстепенное поперечное усиление может быть изготовлено на основе стержневой горячекатаной гладкой арматуры класса А240.
Для усиления предварительно напряженных элементов использовать: горячекатаную, термомеханически упрочненную арматуру периодического профиля классов А600, А800 и А1000; холоднодеформированную Вр1200 и Вр1600; канатную 7-проволочную К1400, К1500, К1600, К1700. напрямую зависит от типа конструкции и нагрузки, которой она должна противостоять, так этот показатель может быть как 20 кг, так и 300 кг.
Соблюдение защитного слоя бетона для арматуры. Не менее диаметра арматуры, и не менее 1 см.
Если арматура уже использовалась, ее нельзя применять повторно для создания основного усиливающего каркаса.

Отдельное внимание нужно уделить тому, как соединять металлические пруты между собой в единую армирующую конструкцию. Доступные варианты – сварка или вязка арматуры с помощью вязальной проволоки. Рекомендуется второй способ, так как металл при вязке, не нагревается и сохраняет свои первоначальные свойства.

Применения технологии армирования бетона в строительстве

Конструкции из железобетона применяются в различных направлениях строительства. В этой сфере можно выделить несколько наиболее популярных вариантов применения технологии армирования, которая является обязательной.

Ленточный фундамент

Армирующий каркас имеет форму прямоугольной ленты из 4-16 стальных продольных прутов периодического профиля, соединенных между собой поперечными элементами, кусочками арматуры или хомутами (количество необходимой арматуры зависит от размера основания). Все части каркаса соединяются между собой в единое целое сваркой или вязкой. Затем его выравнивают в опалубке, и заливают бетоном.

Если неправильно выполнить армирование ленточного фундамента, тогда он не сможет противостоять действующим на него нагрузкам, и с годами на нем и стенах дома могут появиться трещины.

Стяжка пола

Чаще всего для армирования стяжки используют металлические сетки, или изготовленные из композитной арматуры. Данный способ подходит больше при самостоятельном выполнении работ. Если использовать фибру из стали или стекловолокна, тогда лучше заказать готовый бетон, так как самостоятельно качественно его замешать очень сложно.

Усиленная стяжка более стойкая к появлению трещин при температурных перепадах, механических воздействиях, что существенно увеличивает ее срок службы.

Возведение колонн

При армировании колонн основные стержни располагаются вертикально, их количество зависит от формы и размера колонны. Соединяются они между собой в единый каркас с помощью горизонтальных поперечных элементов в виде хомутов.

Совместная работа арматуры с бетоном увеличивают показатели несущей способности колонны где-то на 25 %. Так например 3 метровая колонна 30 на 30 см, армированная 4 прутами диаметром 16 мм, способна выдержать нагрузку около 135 тонн.

Плитный фундамент

Армированный плитный фундамент, представляет каркас из 2 слоев сетки, которые соединены между собой пространственными каркасами. По краям сетки соединяются между собой «П» образным элементами. Основная часть арматурного усиления расположена на нижнем слое сетки, так как основная нагрузка приходится на нее.

Монолитный плитный фундамент обладает хорошей несущей способностью, благодаря своей форме, в виде цельной железобетонной подушки, он позволяет возводить здания различной формы на сложных грунтах.

Советы от специалистов

Для качественного армирования бетона арматурой и сеткой, рекомендуется придерживаться советов профессионалов в данной области.

Перед началом сборки металлической сетки или армирующего пояса для усиления фундамента, несущих колонн, балок, нужно осмотреть арматуру на наличие повреждений.
Осмотреть поверхность металлических прутьев на наличие, которая могла бы нарушить структуру металла и уменьшить диаметр стержня. Легкий налет ржавчины, не являются критичными, щелочь, содержащаяся в бетоне, ее разъедает.
Металлический каркас должен находиться на высоте минимум 7 см от почвы (дна ямы). Для этого рекомендуется устанавливать пластиковые фиксаторы для арматуры.
Соблюдение радиуса загиба арматуры. Согнутые под меньшим углом пруты теряют свои первоначальные прочностные свойства, и не могут использоваться в качестве основного армирования.
Элементы усиливающего каркаса, которые являются несущими (они будут принимать на себя самую большую нагрузку), изготавливаются из металлических прутов с ребристыми поверхностями. За счет периодического профиля обеспечивается лучшее сцепление арматуры с бетоном. Поэтому такая форма профиля арматуры в бетоне является предпочтительной при армировании.
При воздействии на железобетонную конструкцию влаги в процессе эксплуатации, чаще всего это фундаменты. Для защиты арматуры от образования ржавчины, рекомендуется добавить в бетонный раствор специальные гидроизоляционные добавки.

Армирование бетона будет эффективным только в том случае, если правильно выбрать материал для сборки усиливающего каркаса, грамотно соединить между собой элементы конструкции. За счет этого значительно увеличится долговечность бетонного изделия, его устойчивость к воздействию факторов окружающей среды, нагрузке от сезонного движения почвы, массы постройки.

Монолитные бетонные колонны: назначение, виды и технология строительства

Монолитными железобетонными колоннами называю, цельные вертикальные стержневые элементы состоящие из бетона и стальной арматуры, служащими опорами для верхних элементов сооружения, балок и монолитных перекрытий, с отличным показателем несущей способностью. Такое решение несущей системы здания является надежным и долговечным, если при возведении не нарушена технология по их строительству.

Конструкционное назначение колонн

Система правильно расположенных монолитных колонн воспринимает на себя основную нагрузку верхних элементов и передает ее фундаменту. В монолитном доме с двумя и более этажами вертикальные опоры выступают как связующая система, поддерживающая каждый уровень.

Стоит отметить, что благодаря применению системы железобетонных колонн в монолитном строительстве, появляется возможность свободной планировки помещения, а после облицовки и другой отделки они становятся частью декора.

Типы колонн

В строительстве бетонные колонны классифицируются по двум параметрам.

Форма сечения: квадратные, круглые, прямоугольные, а благодаря технологии монолитного строения, форма колонны может быть любая. На конечный выбор в первую очередь влияют особенности конструкции: назначение здания, количество этажей. От формы колонны, и действующей на неё нагрузке будут зависеть требования к классу бетона и диаметру арматуры.
Способ строительства. Они могут быть как изготовлены в заводских условиях, так и непосредственно на стройплощадке. На заводе бетонные колонны изготавливают для сборных конструкций, а на строительном объекте чаще всего при возведении монолитных домов. Главный плюс колонн заливаемых непосредственно на стройплощадке, в том что её возможно сделать своими руками без привлечения спецтехники.

Правила для возведения монолитных колонн различных видов изложены в ГОСТ 18979-2014 и СНиП 3/03/0187.

Пошаговая инструкция по устройству монолитных колонн

Алгоритм действий несложный и доступный даже при самостоятельном возведении для частного дома. Порядок выполнения основных этапов следующий.

Разработка чертежа. Каждая колонна в конструкции строго рассчитывается и отражается в проекте.
Подготовка места установки.
Сборка армирующего каркаса.
Монтаж опалубки.
Бетонирование.
Просушка с мерами по уходу за сохнущим бетоном.
Демонтаж опалубки.

Армирование

Для армирования колонн применяют классы арматуры как с гладким так и с рифленым профилем, все зависит от её роли в армирующем каркасе.

Рабочая вертикальна арматура (продольная). Рекомендуется использовать стержни с прочностным классом 500 МПА (А500С и А500СП), так как совместная работа арматуры такого класса и бетона очень эффективна.
Конструктивная (поперечная). Для изготовления конструктивных элементов чаще всего используют арматуру А240, но это не значит что нельзя применять и стержни периодического профиля.

Минимальное количество стержней – 4, устанавливаются на каждом углу каркаса. Прямоугольную в сечении колонну, усиливают добавлением по длинным сторонам прутов диаметром минимум 12 мм, если расстояние между угловыми стержнями более 40 см.

Для соединения стальных стержней между собой в армирующий каркас нужной формы используют хомуты из арматуры. С помощью вязальной проволоки, хомуты соединяют с прутами продольного основного армирования в единый стальной каркас.

Между опалубкой и армирующими элементами монолитной колонны необходима организация защитного слоя бетона для арматуры – не меньше 4 см с каждой стороны. Для этого на каркас устанавливают пластиковые фиксаторы в виде звёздочек.

Минимальный диаметр арматуры – 16 мм, для колонн с меньшей из сторон больше 25 см, а если размер меньше 25 см, то допускается использование прутов диаметром 12 мм. Комплекты стержней должны быть с одинаковым диаметром. Можно использовать два разных сечения для разных участков каркаса – те, что толще, ставят на углы.

Лучший вариант для колонны – арматурные стержни без стыков, соответствующие высоте сооружения. Надставленную пруты соединяют между собой ванной сваркой. Если отсутствует возможность выполнить сварку арматуры, прутья устанавливают внахлест с минимальной длиной перехлеста в 60 диаметров или же соединяют с помощью муфт.

Монтаж опалубки

Способ установки опалубки для монолитных колонн определяется типом здания и целевой задачей. Если вам необходимо выполнить заливку нескольких колонн, то можно применить одноразовую опалубку, а если у вас их не один десяток, то выгоднее использовать многоразовую.

В настоящее время есть 5 вариантов опалубки для колонн из бетона.

Самодельная из досок, бруса и фанеры.
Металлическая.
Комбинированная. Изготавливается из металлического профиля и влагостойкой фанеры. Считается самой популярной на масштабных строительных объектах.
Пластиковая.
Картонная. Чаще всего используется для заливки колонн необычных форм.

Принцип установки у всех видов опалубки одинаковый, с различиями лишь в технологии сборки опалубки. Разберем пошагово на примере как происходит монтаж, на строительном объекте.

Разметка. Её можно сделать своими руками, или же нанять геодезиста, он с помощью теодолита по чертежу размерит все колонн до миллиметра.
Засверлившем перфоратором маяки по контуру колонны, для того чтобы опалубка зафиксировалась и никуда не сдвигалась.
Устанавливаем щиты. Есть 2 варианта, монтаж заводской комбинированной опалубки таких марок как PERI, DOKA и других такого вида, но будет необходим кран, или сделать опалубку своими руками из досок или фанеры.
Выравнивание по уровню. При установке опалубки важно укрепить ее так, чтобы исключить перекосы. Щиты с 2 сторон колонны фиксируют подкосами, их крепят шурупами или же арматурой к основанию. После проверяют уровнем.
После выравнивания колонны, под ней часто появляться щели, их следует заделать монтажной пеной. Так опалубка будет герметична, и низ монолитной колонны будет без раковин.

При возведении высокой колонны необходимо следовать инструкциям, допускающим сбрасывание бетона с высоты не больше 5 метров. Для большей высоты делают трехстороннюю опалубку, которую достраивают по мере заливки.

Бетонирование

Монолитная колонна заливается бетоном класса С20/25 (В 25), ближайшая марка по прочности – М350. При большом объёме, лучше заказать доставку с завода, бетон там качественнее. При небольшом количестве, бетон можно приготовить своими руками, с помощью бетономешалки. Пропорции бетонной смеси для монолитной колонны следующие:

Цемент 1 часть.
Песок 2 части.
Щебень 2,5 части.
Вода 0,5 части.

Для заливки бетононасосом опалубка должна быть очень прочная, сделанная своими руками может не выдержать давление создаваемое при подаче бетона.

Заливку бетона производят постепенно, за один заход. Залитые участки уплотняют виброуплотнителем чтобы удалить воздух из бетонной смеси, так колонна будет прочнее и без пор (воздушных раковин).

Для снижения вероятности образования пустот в основании колонны ее первые 30-40 см рекомендуется заливать бетоном с гравием самой мелкой фракции. Для последующих слоев в бетон вводят крупные камни. Оказавшись в колонне, они будут перемещаться вниз, в смесь с мелким камнем, создавая прочный слой без воздуха.

Арматурный каркас в процессе заливки необходимо проверять и выравнивать, чтобы расстояние от него до опалубки было со всех сторон одинаковым.

Бетонные колонны высотой в 1 этаж заливаются без перерывов.

Демонтаж опалубки и рекомендации по уходу

Для того чтобы произвести демонтаж опалубки необходимо чтобы бетон набрал 50% прочности. Для бетона класса С20/25, при температуре 20-25 градусов, это 2-3 дня.

Опалубку рекомендуется снимать поэтапно, в порядке, обратном сборке. Демонтаж проводят максимально аккуратно, чтобы в процессе не разрушить углы колонны. При возникновении сложностей между монолитом и щитом осторожно вбивают тонкий деревянный клин. Съем идет только сверху вниз. Сначала подпоры и крепеж, а затем сниматься щиты.

Во время твердения бетона необходимо создать условия для нормального протекания процесса: плюсовую температуру и нормальный уровень влажности. В жаркую погоду открытые участки смачивают водой, защищают от прямых солнечных лучей, а в зимнее время при отрицательных температура устанавливаю прогрев.

После того как опалубку сняли, железобетонную колонну необходимо обмотать стретч-пленкой, для того чтобы замедлить испарение влаги из бетона, так в процессе она наберет прочность гораздо быстрее, а её показатель будет выше.

Соблюдая все требования и правила возведения монолитных железобетонных колонн, по армированию, монтажу и демонтажу опалубки, а также бетонированию и уходу за бетоном, колонны любого вида обязательно получаться качественными, с необходимым показателем несущей способности. А пошаговая инструкция строительства, позволит выполнить все работы своими руками.

Если у вас, после изучения материала по устройству монолитных колонн остались вопросы, задавайте их в комментариях, мы обязательно на них ответим.

Технология устройства монолитных железобетонных стен

Монолитное возведение стен применяется при строительстве многоэтажных зданий, промышленных построек и частных домов. Уникальность технологии объясняется высокими показателями прочности конструкции и разнообразием форм получаемых стен.

Определение и применение

Монолитная стена представляет собой цельную железобетонную конструкцию, для строительства которой необходимо 3 основных составляющих.

Арматура. Необходима для обеспечения связки бетонного монолита.
Опалубка. Основная функция, это выдерживание необходимого размера и формы бетонной стены.
Бетон.

Основные сферы применения:

Объемно-планировочные здания. Представлены строениями, с расширением в горизонтальной плоскости. Может включать несколько коридоров, секций или галерей.
Этажные дома. Основная характеристика – многоэтажность. Представлены зданиями с вертикальным расширением.
Для опоры при устройстве монолитного перекрытия или сборно-монолитного.
Наружные стены – они же несущие. Составляют основу здания и отличаются особой прочностью. Чаще всего сплошные стены заливаются на цокольном этаже монолитного дома, а этажами выше продлеваются только колонны, лифтовые шахты и диафрагмы здания, они придают жесткость и устойчивость всему зданию, что обеспечивает их безопасную эксплуатацию.

В монолитном строительстве такие стены называют “лестничной клеткой”, так как внутри них делаю лестницы. Также эти стены служат диафрагмой жесткости здания.

Плюсы и минусы

Стена, возведенная монолитным способом, представляет собой прочную и долговечную конструкцию, выдерживающую значительные нагрузки. Прежде чем приступать к реализации намеченного проекта, необходимо изучить особенности монолитного строения.

Устойчивость к внешним факторам. Бетон не изменяет своей структуры под действием солнечных лучей, ветра и атмосферных осадков.
Прочность. Арматура в связке с бетоном создают крепкое, надежное сооружение.
Долговечность. Эксплуатация здания, выполненного путем монолитного литья, рассчитана на срок не менее 100 лет.
Сейсмоустойчивость. Здания построенные по данной технологии выдерживают более значительные колебания земной коры.
Скорость монтажа. Заливка производится в короткие сроки.
Экономия на отделке стен. Ровная поверхность позволит снизить расход на покупку выравнивающих материалов.
Материал предполагающий реализацию творческой мысли. Сборка опалубки и армирующего каркаса нужной конфигурации, позволят создать каркас стен самой невообразимой формы.

Недостатки:

Сложность демонтажа.
Требует дополнительных мероприятий по тепло- и звукоизоляции.
Необходимо выделять время на застывание и набор прочности бетона.
В зимнее время, при температуре ниже 0 градусов, требуется выполнять прогрев бетонной смеси.
Сложности и нюансы выполнения работ. Перед строительством необходимо досконально изучить технологию строительства монолитных стен.

Расчет толщины стены

Для определения сечения бетонной стены берутся во внимание три фактора – это конструкционное назначение строения, наличие теплоизоляционного слоя и расчетная температура воздуха снаружи здания.

Минимальная толщина несущей монолитной стены, должна быть равна не менее 180 мм, класс используемого бетона – В20, процент армирования до 10% – по СП 52-103-2007.

Как средняя региональная температура в зимний период влияет на изменение сечения бетонной стены:

-20 о С – 250 мм;
-30 о С – 350 мм.
-40 о С – 450 мм.

Соблюдение норм приведенных параметров будут способствовать сохранению тепла в доме.

Рекомендуется для точного расчета необходимой толщины монолитной стены обратиться в проектное бюро, они сделают расчет согласно ГОСТ учитывая все необходимые условия, и ваши пожелания.

Этапы устройства монолитных стен

Все монтажные работы, связанные с армированием и заливкой монолитной конструкции стены, осуществляются непосредственно на строительной площадке, в следующем порядке.

Производится сборка армирующего каркаса стены.
Выполняют монтаж опалубки.
Бетонирование.
Демонтаж опалубки.

Монолитное строительство в отличие от сборной технологии требует меньших затрат на покупку строительных материалов, привлечение рабочей силы и строительной техники.

Проведение данного этапа является необходимой мерой увеличения прочности и долговечности монолитной конструкции. Первоначальное армирование монолитных стен проводится на этапе планирования основания. В местах предполагаемого размещения стен проводится вывод металлического прута перпендикулярно основанию для последующей привязки несущих и межкомнатных конструкций.

Для армирования применяют классы арматуры: А500С или А3 (А400) в роли основных рабочих стержней, имеют рифленую поверхность; А1 (А240) для изготовления конструктивных элементов, имеет гладкий профиль.

Особенности армирования стен:

Сборка арматурного каркаса проводится в два слоя. Это необходимо, чтобы обезопасить стены при изменяющейся нагрузке.
Минимальное сечение арматуры 8 мм.
Поперечный и продольный шаг арматурной обвязки составляет 20 см. обязательна. Если рифленая арматура прекрасно сцепляется с бетоном и не нуждается в дополнительных действиях, то в случае с гладким прутом анкеровка проводится путем создания загибов в концевой части.
Для сборки армокаркаса не рекомендуется использовать сварку арматуры. Все соединения стержней между собой выполняются вязальной проволокой.

Армирующий каркас для железобетонной стены следует выравнивать по уровню и выдерживать размеры согласно чертежа, для того чтобы в процессе монтажа опалубки не возникло трудностей.

Сборку армирующего каркаса на строительной площадке можно выполнить как на месте возведения монолитной стены, так и отдельно в лежачем положении, а после, с помощью крана произвести монтаж в нужное место. Это очень удобно при возведении высотных зданий, бригада из нескольких человек может наготовить армирующих каркасов сразу на несколько этажей вперед.

Рекомендуем к просмотру видео, где хорошо видно как правильно вязать арматуру.

Для создания прочных и ровных стен, предварительно, необходимо определиться с выбором типажа опалубки:

Разборная. Для монтажа выбираются цельные щиты, доски и прочие листы с ровной поверхностью и достаточным уровнем жесткости.
Несъемная. Предполагает посадку на постоянное место. Может выступать как декор фасада здания.
Пневматическая. Воздухопроницаемая оболочка.
Туннельная. Предполагает укладку перекрытий.
Скользящая. Вариант для высотных зданий.

Процесс установки выглядит следующим образом:

Выбрать готовые щиты или собрать их из имеющегося материала – например досок.
Установка производится параллельно армированному каркасу.
Щиты, обязательно скрепляют между собой.
Напротив каждого щита монтируются распоры. В зависимости от характера строительства они могут быть металлическими или деревянными.
Параллельно идущие щитовые конструкции также крепят между собой тяжами, чтобы не допустить их расхождения при заливке бетона.

При монтаже опалубки на стяжки обязательно устанавливаются пластиковые трубки, для того чтобы их потом можно было извлечь и применить повторно. Также следует на армирующий каркас установить пластиковые фиксаторы, для выдерживания защитного слоя бетона для арматуры.

После установки опалубки, перед бетонированием, обязательно проверьте качество выполненных работ. Все щиты должны быть установлены на своем месте, выставлены по уровню и выдержаны по размеру, а также прочно закреплены и соединены между собой. Рекомендуется также проверить ровность опалубки после заливки, так в процессе бывает, что она сбивается.

Заливка бетона в опалубку имеет свои правила. Для равномерного распределения смеси, рекомендуется проводить заливку послойно – распределяя бетон на высоту 50-60 см. Каждый слой необходимо вибрировать виброуплотнителем, для того чтобы «выгнать» из бетона излишки воздуха. Благодаря вибрированию монолитная стена получается крепче, а её поверхность ровнее и с меньшим количеством пор.

При работе с вибромашиной уделяйте особое внимание углам и труднодоступным полостям. После вибрации можно заметить, что бетон дает усадку от нескольких миллиметров до сантиметра и более – это нормально. Также на конечный вид железобетонной стены влияет качество бетонной смеси.

Если работы выполняются в зимнее время, раствор необходимо прогревать, не допуская замерзания содержащейся в нем жидкости. Для этого приглашают опытного электрика, который проводит подключение нагревающей части.

Работа в летнее время, также требует внимание, так как недосмотр в период солнцепека, может стать причиной быстрого испарения жидкой из бетона. Чтобы этого не допустить, рекомендуется верхнюю часть прикрывать полиэтиленовой пленкой. Если объемы большие, можно обойтись периодичной проливкой водой. Это замедлит процесс гидратации, что поспособствует увеличению прочность монолитной стены.

Возведение стен монолитным способом, является оптимальным решением при строительстве многоэтажных домов. Они служат диафрагмами жесткости, которые придают монолитному дому необходимую устойчивость к действующим на него силам, это обеспечивает их безопасную эксплуатацию.

В случае с частным домостроением, задача требует значительных вложений за наем спецтехники и дополнительной рабочей силы. Рациональным их строительством считается при устройстве подвальных помещений, или стен необычных форм.

Монолитный и сборный железобетон. Сущность предварительного напряжения.

Железобетон, сочетание бетона и стальной арматуры, монолитно соединённых и совместно работающих в конструкции. Термин “железобетон” нередко употребляется как собирательное название железобетонных конструкций и изделий.Идея сочетания в железобетон двух крайне различающихся своими свойствами материалов основана на том, что прочность бетона при растяжении значительно (в 10—20 раз) меньше, чем при сжатии, поэтому в железобетонной конструкции он предназначается для восприятия сжимающих усилий; сталь же, обладающая высоким временным сопротивлением при растяжении и вводимая в бетон в виде арматуры, используется главным образом для восприятия растягивающих усилий. Взаимодействие столь различных материалов весьма эффективно: бетон при твердении прочно сцепляется со стальной арматурой и надёжно защищает её от коррозии, т. к. в процессе гидратации цемента образуется щелочная среда; монолитность бетона и арматуры обеспечивается также относительной близостью их коэффициентов линейного расширения (для бетона от 7,5•10-6 до 12•10-6, для стальной арматуры 12•10-6); в пределах изменения температуры от —40 до 60°С основные физико-механические характеристики бетона и арматуры практически не изменяются, что позволяет применять железобетон во всех климатических зонах.

Широкое распространение железобетон в современном строительстве обусловлено его большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с др. материалами. Сооружения из железобетон огнестойки и долговечны, не требуют специальных защитных мер от разрушающих атмосферных воздействий; прочность бетона со временем увеличивается, а арматура не поддаётся коррозии, будучи защищенной окружающим её бетоном. Железобетон обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает статические и динамические (в т. ч. сейсмические) нагрузки. Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности. Основной объём железобетона составляют повсеместно распространённые материалы — щебень, гравий, песок. Применение сборного железобетона позволяет значительно повысить уровень индустриализации строительства; конструкции изготовляются заранее на хорошо оснащенных заводах, а на строительных площадках выполняется только монтаж готовых элементов механизированными средствами. Тем самым обеспечиваются высокие темпы возведения зданий и сооружений, а также экономия денежных и трудовых затрат.

Монолитный железобетон - конструкция из железобетона или бетона, которая возводятся непосредственно на месте ее расположения в сооружении путем:

- укладки бетонной смеси;

- уплотнения бетонной смеси; и

- ухода за твердеющим бетоном.

В монолитном железобетоне наиболее полно могут быть использованы достижения в области бетоноведения, новых композиционных материалов, прогрессивных энергосберегающих технологий при сравнительно невысоких затратах на механизацию и автоматизацию технологических процессов.

Одним из наиболее прочных и долговечных материалов по праву являются бетон и железобетон. Срок службы данных материалов составляет около ста лет, однако есть исторические примеры, подтверждающие, что качественный бетон прослужит гораздо дольше. Поэтому если вы хотите построить загородный дом, который прослужит не только вам, но и вашим детям и внукам, то наилучший вариант – кирпичный коттедж (срок службы кирпича 100- 150 лет) с бетонным фундаментом и плитами перекрытия.

Сборный железобетон позволяет значительно увеличить конструктивную эффективность здания – длину пролетов, площадь открытых пространств, уменьшить толщину конструкций и разнообразить планировку жилых помещений. Железобетон бывает монолитного и сборного типов. В первом случае железобетонная конструкция возводится на месте, а во втором используются готовые железобетонные конструкции.

Использование монолитных железобетонных конструкций позволяет значительно расширить возможности в процессе внутренней планировки жилых помещений. Монолитный бетон обладает высокими теплоизоляционными характеристиками.

К его недостаткам можно отнести высокую трудоёмкость операций, необходимость применения специальной грузоподъёмной техники, а, следовательно, и дополнительные финансовые расходы. Использование сборных железобетонных конструкций в ряде случаев намного экономичней, чем монолитных.

Очень часто при строительстве загородных коттеджей при закладке фундамента используются сборные бетонные блоки. Областью их применения являются фундаменты ленточного типа, а удобны они тем, что не требуют опалубки. Кроме того, если вес данных блоков не превышает 50 килограмм, можно отказаться от использования подъёмных механизмов.

Для монолитного фундамента используется бетон высокопрочных марок и арматура диаметром не меньше 12 миллиметров. Данный фундамент используется на пучинистых, сильно сжимаемых грунтах (торфяники, песчаные подушки и т. д.) и по праву считается наиболее универсальным и надёжным. Монолитный фундамент отличается от прочих разновидностей наличием массивной бетонной плиты, составляющей единую конструкцию с опалубкой.

Он обладает повышенной устойчивостью к нагрузкам, которые возникают при замораживания или оттаивания грунта. При его закладке используется не менее двух слоёв арматурной сетки. Для загородного коттеджа толщина бетонной плиты составляет около 40 см при десятисантиметровом заглублении ниже уровня грунта.

Ещё одной наиболее распространённой областью применения железобетона в коттеджном строительстве является укладка межэтажных перекрытий. При этом учитывается нагрузка, которая состоит из расчётной временной и расчётной постоянной. Первая складывается из массы находящихся в помещении людей, мебели, предметов интерьера и т.д. Вторая (расчетно-постоянная) – это вес самого перекрытия. При проектировании особое внимание уделяется помещениям, где будет расположено какое либо оборудование (котёл или ванна).

Перекрытия из железобетона способны выдерживать значительные нагрузки (от 400 до 1200 килограмм на метр квадратный), имеют значительные звуко- и теплоизолирующие характеристики. Плиты перекрытия из железобетона делятся на:

- пустотные плиты. По сравнению с монолитным железобетоном они на 45% уступают им в весе, что даёт возможность проводить монтажные работы при помощи малотоннажных грузоподъёмных механизмах. Ещё одно преимущество – более высокий показатель звукоизоляции;

- плиты железобетонные ребристые. Применяются в местах прохождения инженерных коммуникаций. Второе название – сантехнические плиты;

- сплошные железобетонные плиты. В основном применяются в качестве балконных;

- комбинированные железобетонные плиты (с монолитными и пустотными участками).

Сущность предварительного напряжения бетона состоит в том, что, используя силы упругого последствия натянутой арматуры (при условии ее прочного закрепления в бетоне), достигают обжатия бетона в той зоне, где эксплуатационная нагрузка может вызвать растягивающие усилия. Благодаря этому в растянутой зоне изделия вначале должны быть преодолены предварительно созданные сжимающие усилия, прежде чем бетон начнет работать на растяжение. Таким образом, в предварительно напряженном бетоне или совсем не возникают растягивающие усилия, или они настолько малы, что не превышают прочности бетона при растяжении.

Различают в основном два вида натяжения арматуры: до бетонирования и после бетонирования конструкции. В первом случае арматура предварительно натягивается и концы ее прочно закрепляются в бортах формы изделия. После укладки бетонной смеси и достижения бетоном определенной прочности концы арматуры освобождаются. Арматура вследствие упругости, стремясь вернуться в прежнее ненапряженное состояние и имея прочное сцепление с бетоном, обжимает его. При натяжении после бетонирования конструкции арматура располагается в каналах, специально оставленных в бетоне с помощью пустотообразователей, и после достижения бетоном необходимой прочности она натягивается; концы ее заанкериваются (закрепляются), а каналы замоноличиваются цементным раствором. В данном случае усилия натяжения арматуры передаются на бетон через анкерные устройства на концах конструкции; таким образом, одновременно с натяжением арматуры обжимается бетон. В настоящее время применяют главным образом натяжение арматуры до бетонирования.

Предварительное обжатие бетона достаточно осуществить с напряжением 4,9—5,8 МН/м2 (50—60 кГ/см2), а для напорных труб — до 11,7 МН/м2 (120 кГ/см2) при натяжении арматуры в пре делах упругих деформаций до 85—90% от предела текучести стали.

Предварительно напряженный железобетон находит широкое применение в промышленности, гражданском, гидротехническом, транспортном и других видах строительства.

Что такое сборные железобетонные изделия и конструкции (ЖБИ)?

ЖБИ - это сборные железобетонные изделия и кострукции, которые благодаря своей исключительной прочности, долговечности и широкому ассортименту, занимают главное место среди прочих современных строительных материалов.

Для изготовления ЖБИ изделий применяют опалубку с вмонтированным каркасом для будущего изделия из стальных стержней - арматуры и заливают бетонной смесью. Такое своеобразное смешение бетона и арматуры позволяет объединить самое лучшее, что есть в этих материалах, одновременно компенсируя недостатки и дополняя друг друга.

Классификация ЖБИ изделий

ЖБИ классифицируют на несколько видов по способу изготовления, но приведу основные и в настоящее время самые актуальные и востребованные:

Монолитные железобетонные конструкции - их возведение осуществляется непосредственно на том конкретном месте, где установку предусматривает проект, т.е. на стройплощадке возводят каркас из арматуры какото элемента, применяют опалубку и заливают бетоном. Пользуется огромной популярностью из-за своей индивидульности и нестандартности уже возведенного здания, но трудоемок и дорог.

Сборные железобетонные изделия и конструкции - их изготовлением занимаются специализированные заводы и предприятия, в заранее заготовленных формах, что позволяет массово производить сборные ЖБИ для обеспечения спроса заказчиков. За счет чего производство ЖБИ на заводах определенно экономичнее и дешевле производства монолитных железобетонных изделий.

Читайте также: