Типы стальной опалубки-арматуры

В качестве несъемной оплубки и одновременно арматуры используются (рис.4.14):

· Отдельные листовые профили различных сечений;

· Профилированные листы (профнастилы) преимущественно с трапецевидными гофрами;

· Составные стальные элементы (из профилированных и плоских листов);

· Плоская листовая сталь.

Рис. 4.14. Типы стальных профилированных изделий для опалубки и армирования сталебетонных перекрытий: а - профиль «ванный»; б - профиль «шляпный»; в – профнастил Н60-845; г - профнастил Н75-750; д - профнастил Н114-600; е -объемный элемент из профилированного и плоского листов; ж -объемный элемент из двух профилированных листов.

Промышленностью выпускается широкий сортамент строительных гофрированных профилей, ширина которых обычно составляет 60-90 см, длина до 12-15 м. Высота гофра – 35-114 мм и более. Профили по ГОСТ 24045-94 изготавливают из рулонной оцинкованной горячим способом стали Ст3кп толщиной 0,7-1,2 мм. Современные типы настилов имеют тенденцию к усложнению формы гофра и к использованию разного рода выштамповок для повышения механического сцепления с бетоном.

Применение составных объемных стальных элементов (профилированный лист с плоским листом снизу) дает преимущества: повышается несущая способность; образуются каналы, которые можно использовать для прокладки инженерных коммуникаций (например, кабелей). Перекрытие высокой несущей способности можно получить из профилей, соединенных друг с другом сваркой.

Сталебетонные перекрытия работают как горизонтальные диафрагмы жесткости в том случае, когда листы настила прочно соединены друг с другом и с прогонами (или стенами).

Соединение профилей между собой. Гофрированные профили, образующие настил, соединяются между собой вдоль гофров:

· Наружными кромками крайних гофров по типу V-образного замка;

· Наружными кромками без вложения крайних гофров с фальцеванием в обе стороны разрезанных кромок;

· Комбинированными заклепками (алюминий + сталь); соединение осуществляется ручным пистолетом или клещами методом односторонней клепки с предварительным высверливанием отверстий диаметром 5 мм;

· Контактно-точечной сваркой в процессе укрупнительной сборки настила на конвейере сварочными машинами.

Бетон применяется как обычный тяжелый плотностью 2400 кг/м³, так и легкий – плотных и поризованных структур.

При определении толщины бетонной плиты часто решающим фактором является не ее прочность, а требования звуко- и огнезащиты. Предел огнестойкости перекрытия, равный 90 мин, достигается при действии огня сверху – бетонным слоем толщиной 50 мм, при действии огня снизу – слоем вермикулитовой, перлитовой или асбестовой штукатурки толщиной 25 мм. Предел огнестойкости, равный 180 мин, достигается при действии снизу облицовкой вермикулитовыми плитами толщиной 30 мм.

Конструкция плит

Представление о конструкциях монолитных плит перекрытий, армированных профилированными настилами, можно получить по рис. 4.15

Рис. 4.15. Приемы обеспечения анкеровки в перекрытиях железобетонных каркасных зданий: а - анкеровка плиты в сталебетонном прогоне; б - анкеровка в железобетонном прогоне; в - анкеровка в сталежелезобетонном прогоне; 1 - настил; 2 - стальной прокатный уголок; 3 – стальная опалубка прогона; 4 - стержни вертикального армирования прогона; 5 - электрозаклепка; 6 - трубчатый анкер; 7 - бетон; 8 - железобетонный прогон; 9 - выпуски вертикальной арматуры; 10-овальное отверстие в нижней полке настила; 11 - отгибы; 12 - сталежелезобетонный прогон; 13 - отгибы из полосовой стали.

Гофрированный профиль, уложенный по балкам, фермам или стенам в виде сплошного настила и прикрепленный к ним, является опалубкой для укладываемой в плиту бетонной смеси,а после набора прочности бетоном – арматурой нижней части сечения сталебетонной плиты.

В зависимости от типа здания, где применяются сталебетонные перекрытия, конструкции имеют свои особенности.

В каркасных зданиях из железобетонных (сталебетона) перекрытия устраивают по прогонам, которые бывают трех типов:

· Монолитные, выполняемые в стальной опалубке коробчатого профиля, которая служит арматурой прогона и опорой для гофрированных профилей при монтаже. К нижнему горизонтальному листу прогона приваривают один или два ряда (по расчету) вертикальных стержней из арматурной стали А-III. Стержни выступают за верхнюю грань боковых стенок на высоту, которая необходима для анкеровки плиты в конструкции перекрытия;

· Сборные железобетонные с двумя или одним рядом (по расчету) выпусков арматуры для анкеровки плиты.

Параметры плит

Монолитные плиты, армированные профилированными настилами, применяют для пролетов 1,5-6,0 (9,0) м и эксплуатационных нагрузок 2-15 кН/м². Полная высота поперечного сечения принимается от 10 до 18 (36) см или 1/22 для однопролетных, 1/27 – для крайних и 1/32 – для средних пролетов многопролетных плит. Такое соотношение высоты плиты и пролета обусловлено предельными значениями прогибов, возникающих при действии эксплуатационных нагрузок.

Во свсех случаях толщина слоя бетона над верхней полкой гофрированного профиля из условий удобоукладываемости принимается не менее 30 мм.

Для образования настилов гофрированные профили укладываются в соответствии с их несущей способностью для монтажных пролетов, образуемых инвентарными опорами по пролету плиты. Максимальный пролет настила высотой 114 мм не должен превышать 6 м.

Сталежелезобетонные перекрытия.

Предсталяют интерес некоторые решения сталежелезобетонных преркрытий, применяемые в странах Европы.

В ФРГ, Италии, Швецарии, Голландии получили распространение конструкции перекрытий с применением стальных уголковых анкерных упоров для обеспечения совместной работы стального настила с бетоном. Уголковые упоры устанавливаются в опорных гофрах профилированного листа попарно симметрично и крепятся к несущим конструкциям (балкам, фермам) непосредственно через настил путем пристреливания высокопрочными дюбелями.

В Швеции разработана конструктивная система для возведения ребристых сталежелезобетонных перекрытий общественных зданий. Перекрытия выполняют с применением стальных профилированных пространственных опалубочных элементов, служащих после бетонирования плиты нижней листовой арматурой перекрытия. Основной опалубочный элемент П-образного сечения изготавливается длиной 1,2-1,4 м, шириной 1 м, высотой от 15 до 70 см из стальных оцинкованных профилированных листов путем сгиба их по особой технологии, позволящей сохранить прямолинейность всех участков граней гофров. В комплект входят продольные стальные профили, образующие нижнюю грань ребер перекрытия. Эти профили укладывают с определнным шагом на балочные элементы помостей и на них опирают нижними кромками главные опалубочные элементы. В образованную таким образом опалубку ребер помещают арматурный каркас. По верху опалубочных элементов укладыают арматурную сетку, после чего производится бетонирование конструкции.

Положительный опыт применения большепролетных мембранных конструкций покрытий позволил российским специалистам решить проблему создания междуэтажных перекрытий на основе тонколистовых мембран пролетами 25-60 м.

Прекрытие представляет собой комбинированную систему, состоящую из мембраны, опорного контура, ребер и плиты. Опирание перекрытия может осуществляться в углах либо по периметру здания. Мембрана имеет форму провисающей поверхности положительной гауссовой кривизны сос трелой провиса, равной 1/20-1/25 пролета, что определяет, в основном, высоту перекрытия. Мембрана выполняется из листовой стали толщиной 2-8 мм. По периметру она крепится к замкнутому опорному контуру, а в пролете может иметь отверстия для пропуска вертикальных коммуникаций. Помимо несущих функций мембрана выполняет роль подвесного потолка. К внутренней поверхности мембраны крепятся вертикальные ребра, которые могут выполняться стальными решетчатыми либо сталебетонными сплошными. Нижняя часть ребер имеет криволинейность, повторяющую очертания мембраны, а верхняя прямолинейна. По ребрам устраивается сталебетонная плита с применением профнастила.

· Рифлением (выштамповкой) поверхности профиля;

· Элементами круглого или фасонного профиля, приваренными к настилу в направлении поперек гофров контактной точечной сваркой с небольшим (100-200) шагом;

· Элементами из стальных профилированных лент, приваренными к нижним или верхним полкам профилированных листов;

· Использованием специальной формы гофра.

Рис. 4.16. Способы сцепления стальных профилей с бетоном:

а - выштамповка на гранях листов;

б - приварка арматурных стержней;

в - использование формы гофра