устройство своими руками, расчет толщины и сечения арматуры, а также последовательность возведения конструкции
Монолитные железобетонные перекрытия – прочные и надёжные конструкции, повышающие огнестойкость, долговечность и сейсмоустойчивость здания.
В каких случаях нужно именно монолитное перекрытие?
Монолитную конструктивную схему перекрытия в частном строительстве принимают по следующим технико-экономическим показателям:
- сложная форма этажей здания в плане;
- ограниченное место застройки, не позволяющее работать крупногабаритной технике;
- стоимость сборного перекрытия, дополненного армопоясом, больше затрат на работы по замоноличиванию.
Согласно принятым стандартам пустотные плиты изготавливают прямоугольными. Соответственно, чем больше здание в плане отступает от квадратной или прямоугольной формы, тем больше при раскладке плит будет образовываться участков, подлежащих замоноличиванию.
В этом случае определяют затраты на перекрытие из железобетонных плит
В некоторых условиях въезд на территорию строительной площадки ограничен или невозможен. Близкое расположение ЛЭП, мешающее работе крана, высокая плотность застройки участка создают трудности крупногабаритной технике. Монолитное перекрытие – единственно правильное решение в данном случае.
Армопояс необходим при возведении наружных стен строения из лёгких материалов. Опирать сборные железобетонные плиты на стены из ячеистых бетонов или похожих материалов с небольшой плотностью без устройства армопояса запрещено. Решение принимают, исходя из стоимости обоих вариантов строительства. Практически всегда преимущество остаётся за монолитным перекрытием.
Расчет требуемой толщины и общей нагрузки
Здание – это система взаимосвязанных между собой элементов, рассчитанных на определённые нагрузки и построенных на физических законах.На перекрытие действует деформация изгиба, верхняя грань конструкции при этом сжата, нижняя растянута.
Принцип работы железобетона основан на сочетании физических свойств двух материалов. Бетон хорошо работает на сжатие, растяжение воспринимает арматура.
Недостаточная толщина, ошибки в работе, неверный расчет проектирования приводят:
- к растрескиванию бетона;
- провисам;
- прогибам;
- разрушению перекрытия.
Слишком большая толщина, увеличение количества и диаметра арматурных стержней сверх расчётного приведёт к неоправданным затратам, увеличит собственный вес конструкции. Возрастёт нагрузка на несущие стены или элементы каркаса здания. Конструкции, не рассчитанные на подобную нагрузку, деформируются вплоть до разрушения. Срок эксплуатации строения снижается.
Монолитное перекрытие заливают в точном соответствии с проектными значениями.
При определении толщины перекрытия и сечения арматуры учитывают:
- общую нагрузку на перекрытие, складывающуюся из собственного веса перекрытия, веса мебели, людей, оборудования;
- повышающий коэффициент для запаса прочности по расчётной нагрузке;
- изгибающий момент, действующий на арматурные стержни.
Для индивидуального жилого строительства рекомендовано толщину перекрытия рассчитывать от максимальной длины пролёта, по соотношению 1:30, но не менее 150 мм.
При определении веса квадратного метра перекрытия толщина элемента умножается на вес материала. Удельный вес железобетона, согласно справочной литературе, равен 2500 кг/м2.
Полезная нагрузка для жилых зданий составляет 150 кг/м2.
Умножив полезную нагрузку на повышающий коэффициент 1,3
и сложив обе цифры, можно узнать общую нагрузку на перекрытие. Более подробно на видео ниже:Последовательность устройства своими руками
Монолитные плиты перекрытия монтируют согласно технологии. Ошибки в производстве работ ведут к деформациям конструкций. Скрытые деформации, такие как растяжение арматурных стержней при недостаточном диаметре, не видны. Соответствие проектным значениям и технологической карте – единственное правильное решение при самостоятельном производстве работ.
Технология
Работы по возведению монолитного перекрытия ведут в следующем порядке:
- собирают опалубку, проверяя элементы на прочность, вертикальность;
- укладывают арматурный каркас;
- производят заполнение опалубки бетонной смесью;
- выполняют сезонный уход за бетоном;
- выдерживают технологический перерыв до набора раствором процентов прочности от расчётной;
- снимают опалубку, двигаясь от углов к центру.
Срок выдержки бетона до набора материалом 100% прочности составляет 28 календарных дней от замоноличивания.
Установка опалубки
Современные способы ведения монолитных работ допускают два вида опалубки – съёмную и несъёмную. Съёмная опалубка удаляется после производства работ, несъёмная становится частью перекрытия, дополняет железобетон полезными качествами.
Несъемная
Распространённые несъёмные опалубки:
- из вспененного полистирола. Пенополистирол снижает теплопроводность железобетона, улучшает звукоизоляционные характеристики материала;
- по металлическому профилированному листу. Гофрированный лист за счёт образования рёбер жёсткости позволяет снизить толщину перекрытия и существенно сэкономить на стоимости материала.
Съемная
Съёмная опалубка называется сборно-щитовой. Конструкция состоит из комплекта элементов:- палубы, щитов, которые формируют поверхность, непосредственно контактируя с бетоном;
- опорных стоек, принимающих на себя нагрузку от веса;
- балок, распределяющих нагрузку на опорные стойки.
Разделяют опалубку, изготовленную заводским способом и самодельную.
Промышленная опалубка быстро собирается и демонтируется, рассчитана на высоту и весовую нагрузку.Аренда заводского комплекта сопоставима по цене с изготовлением самодельной опалубкой из пиломатериала, но снижает трудоёмкость работ.
Самодельную опалубку изготавливают из досок, бруса, влагостойкой фанеры толщиной от 20 мм.
В обоих случаях работы начинают с очистки основания от мусора и разметки точек размещения опорных стоек.
Установка сборно-щитовой заводской опалубки проходит следующие стадии:
- расставляют опорные стойки согласно проектному положению;
- внутреннюю трубу телескопической стойки выдвигают на расчётную высоту;
- в крепления, унивилки, устанавливают ригели опалубки, располагая их перпендикулярно существующим балкам перекрытия;
- по ригелям укладывают щиты опалубки.
Стойки проверяют на вертикальность, щиты устанавливают строго по горизонтали. Затем переходят к укладке арматурного каркаса.
Армирование
Необходимое сечение арматурных стержней рассчитывают на стадии проектирования согласно общей нагрузке и величине изгибающего момента.
Для армирования используют арматуру класса А 3. Арматурные пруты имеют ребристое сечение, позволяющее поверхностям хорошо сцепляться с бетоном. Периодическое сечение стержней прочнее равномерного.
Для индивидуального строительства рекомендовано применение армирования в виде сеток с шагом 20 х 20 см, выполненных из прутов сечением 8-14 мм. В толщину закладывают две сетки, по нижней и верхней поверхности конструкции.
Арматурные стержни погружаются в бетон на глубину 25-30 мм со всех сторон. Защитный бетонный слой не даёт металлу контактировать с воздухом и подвергаться коррозии.
Диаметр прутов арматуры нижней сетки равный 12 мм считается хорошим дополнительным запасом прочности. Верхняя сетка менее напряжена, поэтому сечение арматуры обычно снижают до 8 мм.
Армирование перекрытия производят пошагово:
- первым связывается каркас по краям, с заходом на несущие стены на величину опирания перекрытия;
- по углам прокладывают продольные пруты арматуры для компенсации повышенной нагрузки;
- укладывают нижнюю арматурную сетку, поднимая стержни относительно нижнего щита опалубки фиксаторами;
- укладывают верхнюю сетку;
- дополнительно армируют узлы с ослабленным сечением, отверстиями для прокладки инженерных сетей.
Скрещивающуюся в сетке арматуру увязывают с помощью отожжённой проволоки, создавая подвижные соединения, не расходящиеся от вибрации при уплотнении бетона.
Стыков арматуры по длине избегают, подбирая пруты нужной длины. Если по данным условиям обойтись без соединений невозможно, стыки образуют перехлёстом прутов в шахматном порядке на 40 см по длине. Сварные стыки ослабляют сечение арматурных стержней, они рассоединяются при вибрации уплотнения. Сварка стыков арматуры запрещена.
Фиксаторы для поднятия сеток над щитами при образовании защитного бетонного слоя изготавливают самостоятельно из обрезков древесины или используют готовые пластиковые элементы.
Заливка бетоном
Оптимальная марка бетона для монолитного перекрытия – М300-350. Готовый бетон поставляется на объект строительства автобетоносмесителем (миксером).Самостоятельно бетонную смесь изготавливают, смешивая:
- две части кварцевого песка;
- одну часть цемента;
- четыре части щебня;
- воду.
Водой сухая смесь затворяется до нужной консистенции, получая пластичный раствор. Учитывают, что щебень не набирает прочность в процессе твердения бетона. Прочность щебня для смеси выбирают в 2 раза больше прочности желаемой марки бетона.
Смесь укладывают, уплотняя ручными вибраторами.
Время работы вибратором зависит от пластичности бетона, в среднем от тридцати секунд до одной минуты. Уплотнение производят до прекращения осадки бетона и появления на поверхности цементного молока. Избыточная вибрация вредна для бетонной смеси.
Работы ведут, заливая конструкцию по пролётам между балками, создавая единую монолитную конструкцию без швов. Поверхность сглаживают.
Уход
Уход за бетоном – завершающая стадия производства работ. Недостатки работ по уходу за свежеуложенной бетонной смесью исправить в дальнейшем невозможно.
Укрывая и поливая, сохраняют достаточную влажность поверхности. Верхний слой конструкции высыхает быстрее, неравномерно усаживается, по поверхности появляются трещины. Укрытием и регулярным поливом не допускают потери качества.
Напор водяной струи разделяют на капельный, поливают медленно и равномерно, не допуская повреждений схватывающейся смеси водой.
В жаркую и ветреную погоду укрытие и первый полив производят не позднее, чем через 3 часа после окончания работ, далее по следующему графику:
- первые трое суток минимум каждые 3 часа днём, 1 раз ночью;
- в последующие дни 3 раза в день: утром, в обед и вечером.
Жаркой погода считается при температуре выше 15 градусов. При температуре меньше 5 градусов поливку бетона не производят.
Набирающий прочность бетон предохраняют от сотрясения и ударов, не допуская расслаивания.
Монолитные перекрытия – хороший выбор для частного дома. Конструктивная схема отвечает всем современным эксплуатационным нормам и подходит для самостоятельного строительства.
Полезные видео
Монтаж и заливка монолитной железобетонной плиты перекрытия частного дома, смотрим:
Расчет железобетонной монолитной плиты перекрытия, сбор нагрузок, определение способа расчета, анализ:
Авторский надзор – приемка монолитной плиты перекрытия:
Понравился материал? Сделайте закладку или поделитесь!
domavlad.ru
Как рассчитать монолитное перекрытие: типы перекрытий, расчет прочности
Многоэтажные здания в наше время проектируются с использованием габаритных унифицированных схем, причем основным типом перекрытий являются сборные перекрытия. Применение монолитных плит необходимо тогда, когда по каким-нибудь причинам необходимо отступить от унифицированных габаритных схем. К примеру, если по архитектурным или технологическим требованиям предусматриваются особенные характеристики здания (высота этажей, величина нагрузки, сложность очертаний в плане).
Подобные перекрытия отличаются гораздо большей жесткостью.
В сфере проектирования многоэтажных сооружений сложилось мнение о неиндустриальности монолитных железобетонных плит.
Однако с применением щитовой инвентарной опалубки и при надлежащей механизации работы монолитное перекрытие становится индустриальным и требует меньших денежных вложений (экономия электроэнергии).
Их достоинство заключается в большей жесткости в отличие от унифицированных конструкций (причиной тому является прочная связь элементов плиты), вследствие этого монолитные плиты зачастую являются более экономичными (из-за отсутствия сварных стыков и меньшего расхода материала). Главным минусом такого перекрытия является сложность работ в холодное время года.
Расчет монолитного перекрытия: обратиться за помощью или одолеть самому?
Не вызывает сомнений, что оптимальным вариантом строительства монолитной плиты является его проведение в полном соответствии с планом. Расчет конструкции, который проводится специалистами, имеет некоторые преимущества:
Схема монолитного армированного перекрытия: назначение элементов конструкции.
- Монолитное перекрытие имеет требуемую несущую способность.
- Количество и сортамент арматуры, толщина и марка бетонного перекрытия, которые применяются в конструкции по расчету профессионалов, считаются оптимальными, что дает возможность обойти ненужный избыток материалов и чрезмерные затраты труда.
- Разработанная специалистами программа строительства разрешает опереть монолитную плиту не только на стены, но также и на отдельно взятые колонны, что во много раз расширяет свободу планировки дома. Причем армирование конструкции в местах его соприкосновения с колоннами во многом отличается от армирования обыкновенного перекрытия, поскольку в таких участках нужно устанавливать вспомогательные стержни арматуры усиления.
- В проекте произведен четкий расчет всех объемов работ, что значительно помогает облегчить устройство конструкции тогда, когда с целью выполнения работ вы решите обратиться в строительную компанию или к частной бригаде.
Но что делать в том случае, если вы по какой-то причине не можете обратиться к подобного рода специалистам? Попробовать самостоятельно рассчитать устройство и армирование перекрытия? Конечно, вы можете предпринять такую попытку, но вряд ли сможете осуществить задуманное без наличия специального образования и навыков. Плюс к тому, при таких попытках от осознания того факта, что постичь такой расчет «в бравой кавалерийской атаке» не получается, многие поддаются панике и унынию.
Но не нужно отчаиваться, ведь вы строите свой собственный дом, а не торгово-развлекательный центра с помещениями размером 12 на 24 м, поэтому для устройства перекрытий в частном доме можно прибегнуть к стандартному решению. А за консультацией к специалистам вам стоит обращаться в тех случаях, если вы решите сделать ваше жилище с рядом из монолитных колонн и несущего перекрытия, или же в том случае, когда пролет перекрытия будет превышать 7 м.
Ребристые монолитные плиты являются системой перекрестных балок — основных и второстепенных, — которые соединяются монолитно между собой и поверху объединяющей их плитой.
Вернуться к оглавлению
Типы монолитных перекрытий
Балки и ригели, элементы балочного перекрытия, становятся одним целым с монолитной конструкцией.
Выделяют балочные и безбалочные системы плит. Балочный тип характеризуется наличием ригелей, которые располагаются либо поперек строения, либо крест-накрест. Безбалочное монолитное перекрытие не имеет выступающих ребер. Как показывает практика, целесообразней всего применять поперечное расположение ригелей. Но все-таки окончательный вариант зависит от назначения возводимого монолитного перекрытия, направлением в помещениях технологических потоков, характером размещения нагрузок, методом устройства жесткости каркаса, можно разместить крупногабаритное оборудование на ригелях конструкции непосредственно, на отдельный ригель нагрузка снижается. При устройстве монолитной конструкции балки и ригели становятся одним целым с плитами.
У безбалочного типа монолитного перекрытия отсутствуют выступающие ребра ригелей. Вместо них выступают участки плит 0,2-0,3 от места, где находится пролет. Им отведена роль плитных плоских ригелей, которые работают между колоннами в пролет по схеме балок. Из-за этого исключается устройство отверстий и проемов в участках междуколонных плит монолитного перекрытия, в этом качестве может применяться срединная часть монолитной плиты. Принимаются монолитные конструкции толщиной, которая примерно равна 1/32 самого большого пролета, и если пролет не превышает 6 м, проще изготавливать плиты монолитного перекрытия плоскими.
Вернуться к оглавлению
Ребристые монолитные перекрытия
Плиты перекрытия в данной конструкции опираются на главные и второстепенные балки.
Монолитные ребристые конструкции, у которых есть балочные плиты, состоят из главных балок , второстепенных балок и плиты, которая объединяется с балками в монолитное одно целое. Основные балки имеют упор на колонны и могут располагаться в поперечном или же продольном направлении. Принимается пролет основных балок в границах от 6 до 8 м. Высота главных балок принимается равной 1/8-1/15 величины, которой обладает пролет, а ширина — ½ значения высоты. У второстепенных балок монолитной конструкции пролет равен 5-7 м, и устанавливается шаг второстепенных балок от 1,5 до 3 м. От назначения монолитного перекрытия зависит значение толщины плиты, но оно должно быть не менее 60 мм. Если предусматриваются значительные нагрузки, то толщину плиты можно увеличить до 120 мм.
Плиты перекрытия работают в коротком направлении, опираясь при этом на главные и второстепенные балки. Во время сооружения ребристое монолитное перекрытие требует немалых затрат материала и рабочей силы, по этой причине зачастую их заменяют монолитным перекрытием по профнастилу.
Монолитные ребристые перекрытия с плитами, которые упираются по контуру, состоят из равной высоты балок, которые в перпендикулярных направлениях опираются на колонны, и из плит, связанных монолитно с балками. Принимается пролет балок величиной в границах от 4 до 6 м. В зависимости от назначения конструкции, ее размеров и нагрузки, принимается толщина плит. Она находится в пределах от 60 до 160 мм. Если сетка колонн одинакова, конструкции с плитами, которые опираются по контуру, могут стать менее экономичными, нежели монолитное перекрытие с балочными плитами.
Вернуться к оглавлению
Безбалочный тип монолитного перекрытия
В основе безбалочной монолитной конструкции лежит сплошная плита, которая опирается на колонны. В таком типе перекрытия по сравнению с ребристым типом упрощается устройство опалубки. Можно придавать разнообразные архитектурные формы монолитным капителям. Толщина плиты принимается в пределах от 1/30 до 1/35 большего пролета. Безбалочные перекрытия дают возможность использовать объем перекрытия и являются экономически выгодней, если пролет не более 6 м с квадратной сеткой колонн и равномерно распределенными тяжелыми нагрузками на монолитное перекрытие. Безбалочный тип монолитного перекрытия более востребован в промышленном и жилом строительстве в случае устройства гладкого потолка.
Вернуться к оглавлению
Возведение монолитного перекрытия по профнастилу
Проектируя монолитное перекрытие по профнастилу, нужно соблюдать правила и требования СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» и СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции».
Монолитные плиты по профнастилу используются при строительстве многоэтажных общественных и производственных зданий с широким диапазоном нагрузок, если пролет и шаги конструкций нестандартны, большом количестве отверстий и проемов, во время реконструкции построек и возведения рабочих площадок. Плиты монолитного перекрытия, имеющие один пролет, с внешней арматурой в форме стального профилированного настила, открытой снизу, обладают огнестойкостью в пределах 30 мин, неразрезные плиты конструкции, у которых имеется не один пролет, с расположенной по всей длине пролета верхней арматурой — 45 мин и больше.
Для многоэтажных зданий с широким диапазоном нагрузки используются монолитные перекрытия по профнастилу.
Используемый в качестве арматуры перекрытия профнастил должен иметь защитное покрытие (оцинковку или любое другое), которое сможет обеспечить ему стойкость к коррозионным процессам. Для устройства монолитного перекрытия, которое выполняется по профнастилу, возможно применение тяжелых бетонов на мелкозернистом или обычном заполнителе, а их класс по прочности на сжатие должен быть не ниже В15. Стальные прогоны делаются сварными из прокатной листовой или профильной стали или же из прокатных двутавров.
В основе такого перекрытия лежит монолитная железобетонная плита, которая бетонируется по профнастилу и применяется в роли внешней арматуры после набора бетоном необходимой прочности. Перекрытие может опираться на железобетонные либо стальные прогоны, а также на бетонные или кирпичные стены. Пролет плиты выбирается в диапазоне от 1,5 до 6 м. Возможен больший пролет при возведении временных опор на время бетонирования и набора прочности. Профилированные листы следует стыковать по длине впритык на прогонах, без нахлестки. По ширине профнастил стыкуется с помощью нахлестки боковых граней. В целях местного или общего усиления монолитного перекрытия производится установка вспомогательной арматуры в форме отдельных стержней, сеток и каркасов.
Толщина бетона поверх профнастила не должна быть менее 30 мм, а если в конструкции пола отсутствует бетонная стяжка, то толщина должна быть не менее 50 мм.
Толщина бетонной полки монолитной плиты над профилированными листами определяется через расчет деформации и прочности, а также следуя технико-экономическим соображениям. Ее значение не должно быть меньше 30 мм, а в случае отсутствия бетонной стяжки в конструкциях пола — не меньше 50 мм. Листы профнастила направляют широкими гофрами вниз. Если поперек настила размер отверстия не превышает значение в 500 мм, тогда необходимо усиление монолитной конструкции в виде установки в примыкающие к отверстию гофры продольных стержней арматуры, которые заводятся за оси прогонов, или же в форме поперечных стержней, которые будут окаймлять отверстие, заводя их на два-три гофра за пределы подрезки с каждой стороны. Если величина отверстия поперек гофр профнастила превышает 500 мм, то необходимо предусматривать в конструкции перекрытия по контуру отверстия вспомогательные компоненты балочной клетки, которые переносят нагрузку с ослабленного участка с отверстием на прогоны.
На этапе возведения стальной профнастил является несущей конструкцией. Осуществляя расчет, узнают его жесткость и прочность как для тонкостенного стального изгибаемого элемента, который работает на нагрузку от своей массы настила, массы бетона и монтажных нагрузок, которые включают в себя массу рабочих и оборудования в процессе строительства монолитного перекрытия. Во время эксплуатации несущей конструкцией выступает монолитная железобетонная плита перекрытия, в которой профилированные листы применяются в качестве внешней рабочей арматуры.
Вернуться к оглавлению
Опора монолитного перекрытия по профнастилу
В зависимости от схемы расчета, при опоре монолитной плиты можно использовать не одно решение. В строениях, стены которых состоят из монолитного железобетона или кирпича, плиты с последующим замоноличиванием опорного участка опираются на стены. На опоре устраивается закладная деталь в форме металлического уголка, к ней дюбелями крепится профнастил.
Вернуться к оглавлению
Программа армирования монолитного перекрытия
Этап армирования монолитных перекрытий является весьма ответственным при возведении дома. От правильности его выполнения зависит не только несущая способность постройки, но и ее стоимость.
Армирование монолитного перекрытия производится в два слоя. Как основания применяются стержни арматуры А-500С 10 мм диаметром, которая кладется с шагом в 200 мм как в верхнем, так и нижнем слое. При помощи вязальной проволоки 1,2-1,5 мм диаметром стержни арматуры соединяются в сетки; они легко связываются друг с другом при помощи специального крючка. Арматурная сетка должна не доходить своими торцами до вертикальной опалубки по плоскости перекрытия на расстояние 20-25 мм.
Схема армированного монолитного перекрытия
Сделать две основные арматурные сетки — только часть дела. Следующей стадией будет выполнение армирования плиты, то есть размещение сеток на требуемое расстояние по высоте. Отталкиваясь от того, что арматурная сетка должна защищаться слоем бетона 20 мм толщиной, по вертикали расстояние между слоями арматуры должно быть 105-125 мм. Для этого делаются специальные фиксаторы из арматуры диаметром 10 мм. Опорные нижние части и верхняя горизонтальная полка фиксатора имеют длину по 350 мм. Расчет длины вертикальных частей делают в зависимости от толщины перекрытия, так что они составляют от 105 до 125 мм.
Сделать такие фиксаторы из арматуры, как и другие детали армирования монолитного перекрытия, нетрудно при помощи гибочного приспособления, которое можно сделать самостоятельно. Размещаются фиксаторы разделения верхнего и нижнего слоя арматуры с шагом 1×1 м, каждый новый ряд в шахматном порядке от предыдущего. Причем фиксатор устанавливается под углом 10-15 градусов по отношению к главным стержням арматурного каркаса.
Вернуться к оглавлению
Расчет прочности монолитной плиты перекрытия
Произвести расчет перекрытия поможет специальная компьютерная программа, но она не может учитывать абсолютно всех нюансов, таких как характеристики арматуры и бетона. В любом случае требуется непосредственное участие проектировщика. Если не произвести для монолитного перекрытия профессиональный расчет, оно рискует быть недостаточно прочным или непомерно затратным.
Однако если вы решили взять все в свои руки и не обращаться к специалистам, то ниже можете ознакомиться с тем, как правильно рассчитать монолитное перекрытие.
Как правило, прочностный расчет монолитного перекрытия сводится к сопоставлению двух факторов:
Для того чтобы рассчитать нагрузку на монолитную плиту перекрытия лучше всего обратиться за помощью к профессионалам или специальным программам.
- Нагрузок, которые действуют в плите.
- Прочности армированных сечений плиты.
Первое значение должно быть меньше второго.
Разберемся сперва, как рассчитать нагрузку на монолитное перекрытие.
Имеем следующие постоянные:
Собственный вес пола, толщина которого 50-100 мм (стяжка, к примеру) — 2,2 т/м2 × 1,2 = 2,64 т/м3 (если пол 50 мм — 110 кг/м3).
Свой вес с комплектом надежности по нагрузке 205 т/м3 × 1,2 = 2,75 т/м3 (если плита 200 мм — 550 кг/м3).
Приведем перегородки из кирпича к площади перекрытия. Вес одного погонного метра перегородки, высота которой 3 м: 0,12м × 1,2 × 1,8 т/м3 × 3 м = 0,78 т/м. При шаге перегородок, к примеру, 4 м получается приблизительно 0,78/4 = 0,2 т/м2, получим вес перегородок, равный 300 кг/м2.
Расчет временной нагрузки: 150 × 1,3 = 195 кг/м2.
Расчет полной (максимальный уровень) нагрузки выглядит так: 550+110+300+195=1150 кг/м2.
Таким образом, для эскизных расчетов примем нагрузку, равную 1,2 т/м2.
Далее необходим расчет моментных усилий в сечениях перекрытия. Моментных — потому что на 95% изгибающие моменты определяют армирование изгибных плит. Какие сечение испытывают нагрузку? Участок центра плиты (середина пролета).
Изгибающие моменты в квадратной плите в каждом направлении А и В приблизительно могут быть вычислены как Mа=Mb = ql^2/23. Можно рассчитать несколько значений для частных случаев:
Плита в плане 4 × 4 м — Mа=Mb = 0,8 т/м.
Плита в плане 5 × 5 м — Mа=Mb = 1,3 т/м.
Плита в плане 6 × 6 м — Mа=Mb = 1,9 т/м.
1popotolku.ru
Виды и устройство бетонных междуэтажных перекрытий жилых домов
В современном городском строительстве чаще всего применяются технологии монолитно-каркасного строительства, сутью которых является возведение конструкций домов (в том числе и перекрытий) путем заливки бетонной смеси в закрепленную заданным проектным положением форму — опалубку.
Эта технология применяется, как говорится, «сплошь и рядом» в городских условиях и виды бетонных перекрытий, как правило, являются разновидностями монолитных (ребристые, балочные и безбалочные) в зависимости от нагрузок, длины пролета и других факторов.
Однако когда речь идет о загородном жилищном строительстве, будь то особняк, коттедж, дачный дом для круглогодичного проживания или простой садовый сезонный дом – без разницы, существует множество вариантов возведения. Соответственно, виды и устройство бетонного перекрытия могут быть реализованы в нескольких вариантах, а именно:
- монолитное перекрытие;
- сборно-монолитное (часторебристое) перекрытие;
- сборно-железобетонное перекрытие.
В данной статье мы разберем именно виды бетонных перекрытий, но бывают еще деревянные балочные перекрытия, которые пользуются популярностью при строительстве небольших домов и перекрытий мансардных этажей.
У всех видов перекрытий есть свои особенности, но разновидности бетонных перекрытий особо отличаются своей прочностью, небольшой толщиной конструкции, долговечностью и легкостью в монтаже относительно человеческой силы. Рассмотрим ниже каждую разновидность перекрытия из бетона подробнее.
Устройство современных монолитных междуэтажных перекрытий жилых домов
Классическое монолитное междуэтажное перекрытие для жилого дома представляет собой цельную, гладкую плиту без устройства пустот для облегчения (как в случае сборно-ж/б), толщина которого колеблется по строительной нормативной документации в пределах 5-20 см.
При этом опалубки, на которые заливают бетон, представляют собой гладкие щиты из ламинированного материала или стеклопластика, которые выставляются по специальной обрешетке с упором в стояки-держатели.
Когда речь идет про устройство монолитного перекрытия, то тут его можно разделить на балочное и безбалочное. Балка является ребром жесткости плиты и располагается посередине его, с расчетом на уменьшение момента изгиба.
Междуэтажные перекрытия жилых домов, как правило, являются безбалочными, но если пролет довольно широкий, то может быть выполнена балка для подстраховки.
Существует много вариантов, по которым выполняется армирование монолитной плиты перекрытия, при этом хорошо использовать арматуру класса А3 (горячекатаную стальную). Диаметр арматурных штырей подбирают в зависимости от предполагаемых нагрузок на плиту, он колеблется в пределах 8-14 мм.
Армирование представляет собой перевязку арматурных стержней в сплошную сетку с размерами ячейки 150х150 мм или 200х200 мм, при этом укладывается она в два слоя. Первый – в нижней части будущей плиты, на расстоянии пару см от опалубки, второй ряд арматурной сети – в верху так, чтобы он был покрыт пару см слоем бетона и толщина вписалась в общую проектную.
Современная монолитная плита перекрытия с устройством утепления может быть произведена уже со слоем тепло/звукоизоляции.
Такие плитные утеплительные материалы как пенополистирол и минеральная вата, пронзают металлическими скобами, к верху укладывают их на выставленные щиты.
Сверху устанавливают арматурный каркас, затем происходит заливка монолитного перекрытия, после демонтажа опалубки перекрытие выходит уже утепленным.
Итог – экономия времени и денег на дополнительные работы по утеплению и клеящие материалы. Однако, при этом важный нюанс – пенопласт нельзя использовать внутри дома (для таких целей есть другие, ему подобные материалы). Кроме того стоит учесть, что отделка плиты данного устройства происходит особыми способами, отличными от тех, которые указанные на типичных технологических картах.
Современное монолитное перекрытие дома с несъемной опалубкой, другими словами — устройство бетонного перекрытия по профлисту, является весьма популярным, такая опалубка выгоднее, чем искать и брать в аренду специальные щиты.
Самым примитивным примером несъемной опалубки может быть профилированный лист (т. н. «профнастил»), предназначенный для устройства скатной кровли. Его монтируют по той же обрешетке со стояками, но после демонтажа подпорных конструкций профлист оказывается прочно прикрепленным к плите.
Существуют так называемые «сэндвич-панели», которые представляют собой слой теплоизоляционного материала, с обеих сторон покрытого тем же самым металлическим профлистом. Применять такой материал в качестве утеплителя – это как говорится, «одним выстрелом двух зайцев», то есть утеплитель плюс несъемная опалубка. Кроме того, на такие перекрытия (при условии допустимых отклонений) можно рискнуть монтировать на саморезы по металлу облегченные листы гипсокартона, без каркаса.
Устройство современных сборно-монолитных междуэтажных перекрытий жилых домов
Ранее, до того, как появились часторебристые сборно монолитные перекрытия, данный вид представлял собой готовые плиты и элементы балок, ригелей заводского производства, которые монтировались в проектное положение и некоторые их участки замоноличивались, то есть, бетонировались.
Сборно-монолитные элементы ригелей и балок представляли собой П-образные (перевернутые к верху в проектном положении) бетонные элементы со встроенными внутрь их полости арматурными каркасами. На их бетонные основания укладывались сами плиты, после чего внутрь заливали бетон (замоноличивали). Так получались сборно-монолитные перекрытия.
Опорные вертикальные элементы (колонны, несущие простенки) для таких балок и ригелей также производились на заводах и монтировались в проектное положение.
Они имели специальные арматурные выпуски и ниши, в которых производилось примыкание ригеля со сваркой арматурных выпусков и закладных деталей. Эти монолитные участки в сборных перекрытиях также подвергались замоноличиванию.
Эта технология до сих пор применяется в градостроительстве, однако гораздо реже, чем технология сплошного монолитно-каркасного строительства. Основное преимущество таких перекрытий – скорость монтажа и минимум (или вообще полное отсутствие) опалубочных работ и работ по устройству временных опорных элементов, каркасов и обрешеток.
Кроме того, плиты, являясь заводского производства изделиями, могут иметь арматурный каркас с предварительно напряженными стержнями рабочей арматуры, что улучшает прочность, уменьшает прогиб самой плиты. Такие плиты также являются легкими по причине того, что имеют полости в своей конструкции, а также могут быть выполнены в процессе производства полости для проведения инженерных коммуникаций.
Современные сборно-блочные плиты перекрытия – это современный, наиболее распространенный в загородном строительстве вид перекрытий. Иначе они называются, как сборно монолитные перекрытия из газобетона и состоят из основ для балок (ребер) со встроенными арматурными каркасами, и самих блоков, которые укладывают на них.
Блоки же представлены как изделия из газобетона с большими пустотами внутри, что делает их очень легкими материалами.
Основы ребер укладываются на опорные конструкции (стены) с указанным в зависимости от ширины блока шагом.
Когда основы ребер выставлены и по ним собраны блоки, остается только залить бетоном образовавшиеся участки продольных полостей, в которых находится арматурный каркас.
Так как блоки сами по себе не имеют высокой прочности, то по всему перекрытию устанавливают сетчатый каркас и вместе с замоноличиванием участков ребер, производят полную заливку укрепляющего слоя бетонной стяжки.
Таким образом, получается довольно прочное, а главное – быстрое в монтаже междуэтажное часторебристое перекрытие, также при этом практически исключены опалубочные работы.
Устройство современных сборно-железобетонных междуэтажных перекрытий жилых домов
Еще в советские времена сборные железобетонные перекрытия практиковались во всю: заводы, административные предприятия и жилые дома – в большинстве все строилось из сборного железобетона, самый яркий пример – советские «Хрущовки», которые росли, как грибы.
Однако на сегодня они применяются очень редко, так как их стоимость производства и транспортировки велика. Кроме того, для их монтажа обязательно необходима дорогостоящая строительная техника – подъемный кран.
Что раньше, что сейчас — устройство железобетонной плиты не поменялось и эти изделия до сих пор производятся по советским СНИП’ам (строительным нормам и правилам). В основе ее армирования лежат предварительно напряженные продольно уложенные между пустотами ребристые арматурные стержни, которые обеспечивают прочность разрыв, изгиб плиты соответственно. Торцы плиты ровно срезанные, а боковые грани выполнены так, чтобы при состыковке их вышел широкий шов (в который заливают бетон), сужающийся к низу.
Ежели речь идет о загородном строительстве с возведением стен из кирпича или блочных материалов, то монтаж железобетонных плит перекрытия производится на специально подготовленную верхнюю часть стены, которая завершает этаж.
В случае с кирпичной стеной, производится выравнивающая бетонная подушка, на которую на практически сухой цементный раствор укладывается плита.
Если же речь идет об укладке такой плиты на несущую стену из блочного материала (пеноблок, газоблок, шлакоблок, ракушечник), то ранее на окончание стены производят устройство бетонного армированного пояса.
При возведении промышленных сооружений (в редки случаях и при возведении жилых), монтаж сборных железобетонных плит перекрытия производится на специальные опоры – ригеля. При этом сами ригеля укладываются на консоли колонн – специальные выступы на них, с последующим сварным соединением закладных деталей. Все элементы такого перекрытия, в отличие от сборно-монолитного, являются уже готовыми и не требуют дополнительных работ по бетонированию, разве что имеют место работы по замоноличиванию швов примыканий плит.
Монтаж перекрытий – это дело весьма трудоемкое, однако, этим все не заканчивается, ведь нужно еще произвести черновое и чистовое выравнивание поверхности перекрытий. Это тоже процесс весьма разнообразный, в этом поможет «Устройство бетонных полов жилых помещений» — статья о том, как произвести отделку по перекрытию или по грунту тем или иным способом, с утеплением или без него.
mastery-of-building.org
Устройство монолитного перекрытия Блог с ответами на вопросы и интересными идеями
Устройство монолитного перекрытия
Мечты о собственном доме — это совершенно обычное дело, но когда такая мечта начинает исполняться, наступает настоящее счастье, и, конечно, возникает другая проблема — как правильно и эффективно справиться с каждым этапом строительства. Приглашенная бригада для строительства домов под ключ справится с такой задачей, но курировать постройку самостоятельно тоже необходимо уметь.
Когда без устройства монолитного перекрытия не обойтись
Самым надежным вариантом перекрытия между этажами считается монолитное, выполняемое из бетона и арматуры. Существуют несколько случаев, при которых монолитное перекрытие при строительстве дома должно использоваться в обязательном порядке. Не секрет, что данный способ надежен на 100%, но при этом он еще и очень дорогой. В каких же ситуациях можно сэкономить и использовать менее дорогостоящий метод, а в каких — нельзя никак:
— К примеру, нет возможности доставки и монтажа сборных железобетонных плит, а также, если вы отказались от других вариантов;
— Особая конфигурация дома и стен в нем, при которой нельзя уложить необходимое количество перекрывающих плит, здесь требуется создание большого количества монолитных участков. Реализация проекта с монолитным перекрытием все-таки возможна, но потребуются дополнительные траты на подъемный кран и опалубку.
Монолитное перекрытие сложной формы
— Отрицательные условия могут стать причиной выбора только монолита, так как он прочен и практически в любых условияъ. К примеру, он спокойно выдерживает повышенную влажность, большие нагрузки, невозможность обеспечить нормальную гидроизоляцию. Смотрите стоимость плиты фундамента. Сейчас плиты перекрытия могут быть предварительно напряженными, стальные тросы применяются для армирования конструкции. Из-за большой прочности сечение практически не растягивается или имеет невысокие значения растяжения. Однако, такие плиты быстрее становиться хрупкими и поддаются коррозии.
— Если перекрытие совмещено с монолитным поясом — при идентичной цене пояса и сборного перекрытия, а также монолита, логичнее выбрать именно последний вариант. Проблемой могут стать трудоемкие грунтовые условия — высокая сейсмическая активность, просадочность и др.
О толщине монолитного перекрытия
Цена на монолитное перекрытие достаточно высокая, и сразу же необходимо точно определить, какая толщина потребуется в конкретном проекте. Здесь вступают в силу определенные принципы армирования, которые и стоит брать за основу, а именно — значение толщины к пролету. 1/30 — такое значение у плит перекрытия. Если пролет, к примеру, составляет 6 м, то оптимальная толщина перекрытия будет 20 см, если 4,5 м, то 15 см.
Учитываются в данном случае нагрузки, которые будут влиять непосредственно на перекрытие. Если нагрузки небольшие — как правило, в частных домах они именно такие, то толщину монолитного слоя можно уменьшить на 10-15%.
Арматура: её необходимость и типы
Монолитное перекрытие по профлисту требует армирования. Бетон по своей структуре хорошо сжимается, арматура, наоборот, отлично растягивается. Объединение этих двух качеств позволяет получить совершенно новый улучшенный композитный материал, имеющий очень сильные значения стойкости и долговечности, способный выдержать большие нагрузки и некоторые деформации. Армирование так же используется в бетонных лестницах.
Устройство монолитного перекрытия по проф-листу
Арматура во всей бетонной конструкции занимает определенное место — в зоне наибольшей растянутости, чтобы помочь крепко сжать все основание. Данная арматура называется продольной. Еще один фактор успеха — арматура должна получить хорошее сцепление с бетоном, иначе ее функция не будет выполнена максимально точно, для этого по всему хлысту арматуры наносятся специальные насечки. Арматурные стержни располагаются с определенным шагом для перекрытий, равным 15-20 см. В зависимости от ряда факторов арматуру могут установить в нижнем либо верхнем участке бетона. Наибольшее напряжение в конструкции возникает в нижней части плиты, вверху у краев и по центру — именно эти участки усиливаются армированием. Цена кладку перегородок из газобетона на порядок ниже, но не всегда выбирается из-за оказываемого давления и веса на такие перекрытия, т.к. газобетон достаточно лёгкий материал. Однако нагрузки всё равно необходимо рассчитывать предварительно.
Второй тип армирования — поперечный, он располагается вертикальным образом. Благодаря нему вернее армирование будет производиться максимально точно и правильно. Внешний вид его напоминает поддерживающие каркасы или согнутые детали. Данные элементы гнутся как правило сразу на объекте из имеющейся арматуры, по этому арматуру на них израсходованную необходимо учитывать в заказе основной арматуры для монолитного перекрытия.
Арматурный каркас монолитного перекрытия
Если плита не сильно нагружается, то поперечное армирование играет исключительно конструктивную роль. Если нагрузки на плиту большие, то данный тип армирования поможет защитить плиту от разрушения. Так как в загородном строительстве непомерных нагрузок на плиту практически нет, то исполняется конструктивная роль — бетон воспринимает опорную поперечную силу. А вот монтаж кровли в СПб выполняется уже после устройства монолитного перекрытия и сооружения общей коробки дома, но это не менее важный и сложный процесс.
Достоинства монолитного перекрытия, отличия от других типов
Среди значительных плюсов применения монолитного перекрытия при строительстве частного дома — возможность проведения работ без тяжелой техники, можно не привлекать подъемные краны или манипуляторы. Можно не привлекать и воспользоваться ручным трудом по замесу и подъёму бетона. Но, как правило, придётся использовать две вещи – авто-бетоносмеситель и бетононасос для доставки бетона в нужный заливаемый участок плиты.
Использование бетононасоса в устройстве монолитного перекрытия
С помощью монолита существует возможность перекрыть даже сложные с конструкционной точки зрения пространства, чего нельзя сказать о сборных железобетонных плитах. Если сравнивать монолит с перекрытием из дерева, то прочность будет далеко не на стороне последнего варианта. При невысокой толщине монолитного слоя он выдерживает практически все существенные нагрузки, и его прочность не поддается сомнению практически никогда. Огнестойкость монолит также имеет повышенную — к примеру, перекрытие второго этажа по деревянным балкам выдержит огонь 15 минут, монолитное — 65 минут и более.
Сложные конфигурации перекрытий
Существуют сложные типы монолитных перекрытий (что сказывается и на стоимости монтажа крыши), которые необходимо правильно рассчитывать, верное армирование в данном случае также является обязательным шагом. В результате, всегда получается индивидуальное конструирование с учетом индивидуальных особенностей нагрузки, построение и прочих параметров. Специалисты помогут в таком случае сделать правильный расчет, а также сэкономить деньги.
Типы монолитных перекрытий тоже бывают разными: к примеру, пользуются спросом плоские монолитные плиты. Мы уже писали, что толщина соотносится к величине пролета как 1 к 30. Правильное соотношение бетона и арматуры в конструкции всегда приветствуется, так как не получится перерасход этих двух компонентов, который не приведет к увеличению прочности.
Следует учесть и тот фактор, что монолит выполняет свои функции лучше по меньшему расстоянию. Несущие стены и колонны в доме передают вес перекрытий на фундамент, и толщина их должна быть не менее 25 см (длина кирпича). На определение толщины стен влияет сразу несколько факторов:
— величина пролетов;
— количество пролетов;
— назначение помещения;
— этажность дома.
Если была выбрана толщина бетона меньше 15 см, то армирование выполняется всего в один слой, однако, решение все равно принимается на основе соответствующих норм и правил (следует смотреть официальные документы). Если толщина слоя превышает 15 см, то, как правило, продумывается расположение двух слоев арматуры. Арматуру связывают специальной вязальной проволокой. Сетка имеет стандартный размер ячеек 15х15 или 20х20 см. Арматура имеет диаметр 8-14 мм. Специалисты рекомендуют использовать на всем протяжении работ сетку с одинаковыми ячейками.
Если требуется дополнительное армирование, то оно выполняется отдельными стержнями длиной от 40 до 150 см — она зависит от перекрываемых пролетов и нагрузок.
Армирование, установка опалубки
В частных домах, в которых отсутствуют колонны, а имеются классические несущие стены, сначала применяется основное армирование, дополнительно же обрамляются отверстия. Что касается опалубки, то ее можно устанавливать как на всю площадь, так и частично. Чаще используется способ установки на всю площадь — он более основательный. Тщательным образом выставляются стойки, вес бетона при этом равен 200-300 кг на квадратный метр. ДСП кладется на опалубку — одного и того же материала хватит на два раза применения — как раз на два этажа классического частного дома. Опалубка может выполняться из досок или листов древесно-стружечной плиты, которая так же бывает и в специальном опалубочно-глянцевом водонепроницаемом исполнении.
Внимательно надо следить за тем, чтобы не было даже небольших щелей в опалубке — в противном случае цементное молочко будет протекать вниз, снижая при этом прочность всей конструкции.
Слой бетона под арматурой по толщине всегда должен быть не менее двух сантиметров. На опалубку под арматуру обязательно выставляются плашки, приподнимающие арматурный каркас от опалубки. По консистенции бетон следует делать в меру густым и жидким, определяющая характеристика — это его пластичность, которая позволит равномерно заполнять все пустоты и замечательно уплотняться.
Марка бетона для монолитных перекрытий используется не ниже М200, класс — В15.
Как только бетон зальется, до полного отвердения, за ним следует внимательно ухаживать и следить — к примеру, летом не допускать пересыхания и периодически увлажнять водой (смачивать), накрывать обычной пленкой для поддержания необходимой влажности по технологии.
Утепление и шумоизоляция монолитного перекрытия
Максимальную прочность после заливки бетон набирает примерно по истечению четырех недель. Если опалубка снимается раньше, то рекомендуется установить специальные подпорки. Высокая плотность бетона хорошо проводит звук, поэтому не обойтись без шумоизоляции комнат. Для этого выполняется засыпка керамзита под стяжку или же укладка экструдированного пенополистирола. Бетон проводит и холод, поэтому рекомендуется утеплить перекрытие, а именно, наружные края (торцы). Утеплитель при этом накладывается на данные торцы снаружи дома. Не стоит забывать и о своевременном проведении коммуникаций и проводов, иначе после застывания монолитного перекрытия выполнить это будет трудно.
Высокая прочность бетонного монолита не поддается сомнению, ведь история его применения насчитывает века. Ленточный фундамент или фундамент на буронабивных сваях, в большинстве своих пунктов, аналогичны монолитному перекрытию. Заручившись знаниями о правильной технологии устройства монолитного перекрытия и контролируя процесс реализации вы точно получите именно тот дом, который простоит десятилетия, обеспечивая вас теплом, комфортом и надёжной защитой.
stroimdomavspb.com
Какой толщины должен быть бетонное перекрытие. Монолитное перекрытие. Устройство и способы возведения
Какой толщины должен быть бетонное перекрытие. Монолитное перекрытие. Устройство и способы возведения
При постройке частного дома приходится либо придерживаться строгих стандартов в проектировании, исходя из типовых габаритов бетонных плит, либо выполнить расчет монолитного перекрытия .
1 Для чего нужен расчет монолитного перекрытия
От прочности стен зависит надежность всей конструкции здания, и этот факт неоспорим, но не меньшее значение для безопасности проживающих в частном доме (равно как и в многоквартирном) имеют перекрытия. Крепкий пол под ногами – это очень важно для того, чтобы чувствовать себя в помещениях комфортно. Но, если плиты из бетона на этапе проектирования вынуждают придерживаться определенных рамок, поскольку параметры их являются константой, то расчет монолитного перекрытия, наоборот, приходится делать, исходя из желаемой планировки дома. И ошибки при этом крайне нежелательны.
Калькулятор расчета толщины плиты
Введите длину перекрытия
Введите ширину перекрытия
Любое перекрытие способно выдержать только строго определенную (выраженную в килограммах) нагрузку на квадратный метр . Не зная эту величину, и превысив ее, к примеру, изменяя планировку путем установки перегородок, можно спровоцировать возникновение трещин в структуре бетона. Как следствие, залитое монолитное основание этажа будет ослаблено, и впоследствии может разрушиться. Во избежание расчет нужно делать так, чтобы иметь запас прочности перекрытия, принимая во внимание характеристики используемой марки бетона, диаметр и количество прутков для арматуры, и их суммарный вес.
В некоторых случаях для усиления монолитного наливного основания можно изготавливать схожим образом горизонтальные железобетонные балки под перекрытием, которые будут и
www.vera-autoservice.ru
классификация, формулы для расчетов, расчет плиты перекрытия
Плита перекрытия — это горизонтальная строительная конструкция, которая разделяет этажи друг от друга. Эта конструкция является несущей, она распределяет нагрузки и обеспечивает жесткость здания. Монолитная плита перекрытия — это конструкция, изготовленная на месте строительства здания путем заливки арматуры бетонной смесью.
Нельзя изменять проект дома без согласования с архитектором, потому что эти плиты проектируются специально для конкретного здания, так как для них нужно определить расположение арматуры и способ опоры.
Сталь намного прочнее бетона, именно потому арматурная сетка находится внизу плиты. Эта сетка не должна быть впритык к опалубке, расстояние между арматурой и опалубкой должно быть больше 3 см. Арматуру используют сечением 8−12 мм. Бетон должен иметь толщину не менее 10 см. Плита должна быть забетонирована за один раз. Опалубка выполняется в виде дна и стен будущей плиты. Для долговечности, прочности и надежности перекрытия используют бетона марки М200 и выше. Для этого лучше покупать готовую бетонную смесь на заводе.
Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:
- монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
- благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
- экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
- все необходимые материалы есть в свободной продаже;
- нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
- отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
- материал не горит и не подвержен гниению;
- такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.
Главный недостаток такого типа перекрытия состоит в повышенной сложности работ в холодное время года. Необходимая прочность достигается через 28 дней. Из-за высокой влажности и пониженной температуры бетон будет застывать дольше, что увеличивает сроки строительства. Для исполнения монолитного перекрытия требуются специалисты высокого класса, так как плиты надо усиливать дополнительными опорами.
Еще один недостаток заключается в том, что перед тем, как заливать арматуру бетоном, нужно сделать опалубку. Обычно это занимает много времени и древесного материала. В настоящее время этого недостатка можно избежать. На рынке стройматериалов продают или сдают в прокат готовые элементы щитовой опалубки (фанерные плиты).
Классификация монолитных плит перекрытия
Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).
Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.
Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.
При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.
Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.
Расчет параметров монолитной плиты перекрытия
Проект стоит доверить проверенным специалистам, которые грамотно его составят. В проекте приведены расчеты максимальной нагрузки на поперечное сечение плиты. Расчеты будут производиться с учетом индивидуальных предпочтений хозяина будущего здания. Помимо расчетов, в проекте специалисты предоставят свои рекомендации, какие материалы использовать.
Очень важно не допустить ошибку в проекте, поскольку от прочности перекрытия зависит надежность строения. Перекрытие может выдержать определенную нагрузку, выраженную в килограммах на один квадратный метр. Поэтому важно не изменять самостоятельно проект без согласования с архитектором. Любой перенос внутренних перегородок может негативно повлиять на распределение нагрузки на плиту перекрытия. Если превысить нагрузку, то бетон может не выдержать и треснуть, и появится риск обрушения основания этажа. Поэтому в расчетах учитываются характеристики используемых материалов, их общий вес, а также закладывается запас прочности монолитного перекрытия.
В случае усиления монолитного перекрытия железобетонными балками, которые пропускают под перекрытием, рассчитывают такие параметры, как высота, длина и ширина. Для расчетов параметра плиты необходимо знать толщину и площадь заливки бетона.
Расчеты монолитного перекрытия состоят из расчетов его отдельных элементов. В первую очередь делается опалубка. Она должна быть качественной с ровным дном и боковыми стенками. Лучше всего использовать толстую ламинированную фанеру. Для подпорок используют брус сечением 10 на 10 см.
На втором этапе делается армирующая сетка. Для нее используют металлические прутки сечением 8−12 мм, которые перевязывают проволокой. Размер ячеек должен быть 20 см. Ячейки не должны быть частыми, поскольку это увеличивает массу плиты.
Запас прочности рассчитывается исходя из характера эксплуатации здания: нагрузка на перекрытие у частного дома и промышленного здания совершенно разная.
Разработаны специальные компьютерные программы для расчета перекрытий. Однако они не учитывают характеристик используемых материалов. Поэтому прибегнуть к помощи проектировщика придется в любом случае. Это позволит правильно сделать все расчеты и не переплатить за строительство.
Прочность перекрытия рассчитывается исходя из двух факторов: нагрузки плиты и прочности арматуры. Причем прочность арматуры должна быть больше нагрузок на плиту.
Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:
- собственный вес перекрытия;
- временная нагрузка на перекрытие.
В качестве наглядного примера будут приведены расчеты для жилого помещения размерами 6 на 10 метров. Балки расположены на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Толщина перекрытия будет равна 80 мм, что отвечает требованиям формулы L/35 (где L — шаг балок): 2,5/35=0,071 (71 мм).
Временная нагрузка для жилого дома по нормативам составляет 150 кг/м2. Коэффициент запаса 1,3. Итого получается нагрузка 195 кг/м2.
Нагрузка от собственного веса перекрытия рассчитывается таким образом: толщина плиты 20 см умножается на величину 2500 — получается 500 кг/м2.
Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м2.
После получения этих данных просчитывается шаг балок. Это необходимо для оптимального использования материалов (бетона и металла) и правильного распределения нагрузок на балки. Балки должны укладываться через равные расстояния. Обязательно надо выполнять следующее условие: L 1 /L 2 >2, где L 1 — это длина балки, а L 2 — расстояние (шаг) между балками. Длина балок 6 метров. Условие выполнено: 6/2,5=2,4.
Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:
- расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
- арматура класса А400С;
- расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.
Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.
Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:
М = q*L 2 2/11. М=695*2,52/11=395 кг/м.
Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m <a r. Параметр a r нормативный и равен 0,440 для указанных материалов.
am=M/(Rb*b*h02), где
b — ширина перекрытия 6 м,
h 0 — расстояние от края плиты до центра тяжести арматуры, 0,08−0,035=0,045 м.
am=395/(77000*6*0,0452)=0,042.
0,042>0,440.
В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.
При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.
Площадь рабочей арматуры
Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м2 =2,45см2.
На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см2.
Погонная нагрузка на балку
695*2,5=1737,5 кг/м.
Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.
Максимальный момент в сечении балки
Мр=q*L2/8.
Мр=1737,5*6,42/8=8896 кг/м.
Требуемый момент сопротивления
Wтр=Мр/(1,12*R).
Wтр=8896/(1,12*21)=378 см3.
Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см3 и инерцией I=5010 см4.
Прочность балки проверяется таким образом:
R=Mp/1,12*Wtp
R=8896/(1,12*378)=21.
Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.
Все константы и формулы можно найти в пособии к СНиП 2.03.01−84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».
Как видно, все формулы достаточно сложные и требуют определенных знаний, поэтому правильным решением будет обратиться к проверенной фирме, которая имеет высококвалифицированных специалистов в области проектирования и строительства.
plita.guru
Расчет плиты перекрытия и изгибающего момента (2 видео, 57 фото)
Загрузка …Во время строительства дома встает вопрос, какие плиты перекрытия использовать, что бы сэкономить на этом. Вне зависимости от размера и формы комнаты, над которой нужно установить плиту перекрытия, лучшими считаются монолитные железо-бетонные плиты.
В отличие от заводских прототипов, они дешевые, так как требуют минимальных затрат на закупку необходимых материалов, доставку, установку. Кроме того они имеют высокие показатели несущей способности, так как бесшовная поверхность довольно качественная. Но чтобы правильно произвести установку, необходимо выполнить расчет плиты перекрытия.
Почему же тогда во время строительства многие домовладельцы используют не монолитные прототипы, а заводские? Связанно это в первую очередь с тем, что строители ленятся работать больше необходимого и запугивают заказчика длительными подготовительными работами. Проблема состоит не в установке опалубки, заказе арматуры или чего-то еще, а в том, что очень сложно провести расчет монолитного перекрытия.
Преимущества
Монолитные железобетонные конструкции считаются самым надежным строительным материалом. Кроме того они имеют ряд значительных преимуществ:
- Благодаря технологии установки есть возможность установить плиту над комнатой любых размеров и габаритов, только нужно понимать, что понадобятся дополнительные опоры под ними.
- Такие плиты обеспечивают высокий уровень звукоизоляции.
- Снизу конструкции, поверхность получается гладкой и бесшовной, благодаря монолитному литью, что упрощает обработку поверхности для потолка.
- С помощью цельного литья вы можете создать балкон, который прослужит долгие годы.
- Отсутствие необходимости вызова подъемного крана, но при этом заливка монолитной плиты подразумевает наличие определенных инструментов и оборудования, например бетономешалки.
Газобетонные монолитные плиты считаются легкими и подходят для сборно-монолитных перекрытий. Их выполняют в виде готовых блоков, после чего заливают бетонной смесью.
Виды
Монолитные плиты различаются по технологии устройства:
- Балочные монолитные;
- Безбалочные;
- С несъемной опалубкой;
- По профнастилу.
Безбалочные типы перекрытий являются самым распространенным видом, так как на их устройство не нужно большое количество материалов, что позволяет значительно сэкономить деньги. Безбалочная конструкция представляет собой сплошную плиту, которая опирается на колонны или капители.
Перекрытия по профнастилу чаще всего используются во время установки террас, гаражей и подобных построек. В этом случае профлист играет роль несгибаемого основания, на которое заливают бетон. В виде опоры используют каркас из металлических колонн и балок.
Очень важно составить правильный расчет и чертеж для качественного перекрытия помещения.
Расчеты
Понятное дело, что общий вес конструкции напрямую зависит от размеров, в первую очередь от толщины. Но мало кто подозревает, что наряду с собственным весом на плиту приходится нагрузка в виде суммы массы стяжки, финишного покрытия, находящихся на ней людей и мебели. Таким образом становиться понятно, что точно рассчитать количество нагрузок на перекрытие невозможно.
Но если прибегнуть к статистическим данным, то удастся максимально точно произвести расчеты с запасом нагруза на плиту. Для примера приводим данную таблицу:
| Высота перекрытия размером 5 на 5 метров | 15 сантиметров |
| Допнагрузка из-за собственного веса плиты | д0.15*2500=375 килограмм на квадратный метр |
| Высота стяжки из цемента | 5 сантиметров |
| Толщина ламината | 0.8 сантиметров |
| Общий вес мебели | 2000 килограмм |
| Вес стола и предметов на нем | 200 килограмм |
| Вес 10 людей | 1200 килограмм |
| Распределенная нагрузка — qв | 400 килограмм на квадратный метр |
Итого общая сумма нагруза на плиту перекрытия составляет 775 килограмм на квадратный метр. Так как в данной таблице приведены составляющие имеющие характер не постоянного пребывания, то примем распределительную нагрузку (qв) как временную.
Расчет монолитной плиты перекрытия дело сложное и его лучше всего доверить специалисту.
Расчет наибольшего изгибающего момента
Самым важным параметром при выборе арматуры, точнее того какое сечение она будет иметь, является наибольший изгибающий момент. Как расчет монолитного перекрытия используем пример ниже.
Мы имеем дело с конструкцией, операющейся по своему контуру на стены, это означает, что она выступает как балка по отношению к осям абсцисс и осям аппликат и будет испытывать определенное сжатие в двух плоскостях.
Изгибающий момент по отношению к осям абсцисс балки с опорами на две стенки, который имеет пролет ln вычисляется по формуле mn = qnln2/8 (для большей удобности значение её ширины имеет 1 метр). Если пролеты равны, то равен и каждый момент.
На видео: Расчет на изгиб монолитного перекрытия.
Учитывая, что при применении квадратных плит q1 равна нагрузке q2, это означает, что они имеют половину расчетной нагрузы, которая обозначается q. В виде формулы это выглядит так:
m1 = m2 = q1l1²/8 = ql1²/16 = ql2²/16
В таком случае максимальным значением расчетного момента является данная формула:
Ma = 775*5²/16 = 1219.94 кгсм
Величина изгибающего момента для бетона имеет другое значение, так как он подвержен сжимающему воздействию:
Мб = (m1² + m2²)&sup0.5; = Ma√2 = 1219.94 x 1.4142 = 1725.25 кгсм
Вычисляем среднее арифметическое от обоих изгибающих моментов:
M = (Ma + Мб)/2 = 1.2707Ma = 1472.6 кгсм
Таким образом, мы вычислили наибольший изгибающий момент. Это лишь один расчет из множества расчетов, которые возможно вам придется провести для точного вычисления всех значений перекрытия. Все нормы расчетов перекрытия упомянуты в СНИП 52-01-2003.
Сборные плиты
Кроме монолитных плит в виде перекрытия часто устанавливают сборные плиты серий ПК, ПБ и ПТ. Их использую в строительстве, как многоквартирных домов, так и одноэтажных и двухэтажных домов. Плита ПК – расшифровывается как круглопустотная и является видом многопустотной плиты.
Плиты серии ПБ считаются новой технологией, и они пришли на смену плитам ПК. Их исполняют в любых формах, размерах и различной длинны. А все благодаря технологии беспрерывного производства, а не заливки как ПК.
Толщина подобных плит имеет стандартный размер – 22 сантиметра. Общая же толщина плит перекрытия в монолитном доме подразумевает под собой сумму и других значений:
- Толщина бетонной стяжки, около 5 сантиметров.
- Звукоизоляция, около 5 сантиметров.
- Теплоизоляция, около 10-15 сантиметров.
- Напольное покрытие.
- Конструкция потолочного покрытия.
В сумме толщина перекрытия выходит от 30 до 50 сантиметров.
Серия ПТ используется в виде дополнительных плит для конструкций перекрытий с применением плит ПБ и ПК. Так как они имеют достаточно небольшие размеры, то отлично подойдут для перекрытий над коридором, санузлом, кладовкой. Толщина плит ПТ меньше чем ПБ и ПК – 12 сантиметров, а в сумме с другими элементами перекрытия равняется 20 сантиметрам.
Перекрытия
по профилированному листу
При строительстве частного дома наиболее актуальным способом перекрытия потолка является заливка по профилированному листу. В этом случае сначала укладываются швеллера в виде несущих балок, на них профилированный лист, а сверху заливается слой бетона в размере около 15 сантиметров. В этом случае бетонную стяжку делают слоем с высотой 5 сантиметров.
Опирают профлист или поверх балок, либо с примыканием к швелерам. В доме с таким перекрытием максимальный вес на квадратный метр не может превышать 150 килограмм.
Интересно, что пол в случае с бетонированием на профилированный лист получается ровный, в отличие от поверхности потолка – её нужно дополнительно подготавливать под отделку.
Ребристое перекрытие
В частных домах не редко устанавливают и ребристое монолитное перекрытие, которое подразумевает укладку длинных ребер и слоя бетона между ними. Пустоты между ребрами заполняют специальными утеплителями, например:
- Керамзитом.
- Минеральной ватой.
- Пенополистиролом.
Высоту ребра в частном доме делают 20 сантиметров, этого достаточно, расстояния между ребрами около 5-10 сантиметров. Ширина ребра так же около 10 сантиметров. В случае с ребристым перекрытием используется стяжка, как и в других случаях – 5 сантиметров.
Установка ребристой плиты перекрытия считается простой и экономичной.
Расчёт плиты на сосредоточенную силу — 1 видео
Разновидности плит перекрытия — 57 фото
Скорее всего вам будут интересны статьи:
antkachev.ru