Безбалочные перекрытия из монолитного железобетона

Перекрытие из монолитного железобетона

Перекрытие из монолитного железобетона выполняется там, где проектируются здания с нетрадиционной по геометрии планировкой. Это позволяет не «подстраивать» стены дома и его внутреннюю планировку под размеры сборных плит перекрытия.

Если строительство предусмотрено в городской черте со стесненными условиями, где нельзя использовать крупногабаритную строительную технику, то это диктует выполнение монолитного перекрытия из железобетона.

По прочностным характеристикам, несущей способности перекрытие из монолитного железобетона превосходит сборный вариант, так как представляет собой литую конструкцию, работающую едино.

Кроме того, поверхность низа перекрытия не нуждается в такой тщательной отделке, как сборный вариант, где требуется заделывание стыков между панелями и дальнейшая их отделка.

Рассмотрим и минусы монолитного перекрытия:

• Большая трудоемкость работ по сравнению со сборным вариантом, так как все работы выполняются на строительной площадке. Тогда как сборное перекрытие – привез, выгрузил, смонтировал или смонтировал прямо с «колес».
• Значительные расходы на опалубку – пиломатериалы, финскую фанеру, металлическую опалубку и прочие виды.
• Длительный срок твердения бетона, что приводит к задержке выполнения следующих по технологии работ. Этот фактор увеличивает продолжительность строительства.

Виды монолитного перекрытия из железобетона

Балочное перекрытие представляет собой плиту и балки (ребра). При больших пролетах (более 6 м) необходимы промежуточные опоры, которые выполняют в виде прогонов или колонн, выполненных из монолитного железобетона.

Кессонные перекрытия – одна из разновидностей балочного перекрытия. Оно представляет собой плиту и две взаимно перпендикулярных по направленности балки, находящиеся в нижней зоне. Такая конструкция создает снизу прямоугольные углубления, именуемые кессонами.

Если коротко сказать, то при расчете этого вида перекрытия производится перераспределение арматуры и бетона в конструкции (плита – ребра). Это позволяет получить экономию материала, осуществлять перекрытие больших пролетов. Но это тема уже другой статьи.

Кессонные перекрытия распространены в основном за рубежом при возведении зданий общественного назначения с подвесными потолками.

Монолитные безбалочные перекрытия из железобетона – это сплошная плита, опирающаяся на стены или колонны, которые находятся друг от друга на расстоянии 5 – 6 метров.

Толщина плиты принимается по расчету и варьирует в пределах 120 – 250 мм. Применение этих железобетонных перекрытий, опирающихся на колонны, позволяет добиться гораздо большего разнообразия объемно – планировочных решений.

Все элементы обоих видов перекрытий связаны едино между собой. Размеры сечения каждого элемента, потребное количество арматуры определяется расчетным путем в каждом отдельном случае.

Технология устройства перекрытия из монолитного железобетона

Рассмотрим более подробно наиболее распространенные сегодня безбалочные монолитные железобетонные перекрытия. Этот вид перекрытия нашел широкое применение в многоэтажном домостроении, при возведении зданий и сооружений в местностях с повышенной сейсмичностью.

Каркасы таких зданий, состоящие из колонн и железобетонной плиты, обладают повышенной прочностью, долговечностью. В последнее время этот вид перекрытия стал все чаще применяться при строительстве коттеджей и частных домов.

Установка опалубки

Система опалубки должна обеспечивать ее жесткость и геометрическую неизменяемость в течение всего процесса возведения здания. Установка ее производится в соответствии с проектом производства работ. Перед началом работ выполняется геодезия по разбивке осей, мест монтажа.

Ее можно выполнить из обрезной доски, водостойкой фанеры толщиной от 18мм и более, из металлических инвентарных щитов.Наиболее удобна для устройства палубы (настила) водостойкая фанера из-за своего относительно небольшого веса, наличия защитного покрытия и многократной оборачиваемости.

Для опирания опалубки используют специальные поддерживающие стойки, которые раскрепляют между собой.

Она устанавливается строго горизонтально, поверхность ее смазывается (эмульсолом, отработкой моторного масла и прочим). Щели в ней до бетонирования должны быть обязательно заделаны во избежание вытекания через них цементного молочка, так как это снижает качество бетона и повреждает опалубку.

При строительстве многоэтажных домов целесообразно применение инвентарной формы многократного использования, которая переставляется с этажа на этаж. Стоимость ее окупается благодаря большой оборачиваемости.

Именно она сегодня получила наибольшее распространение. При правильном обращении с ней и должном уходе ( очистка, смазка поверхности, контактирующей с бетоном) количество оборотов такой опалубки может достичь нескольких десятков.

Армирование монолитного перекрытия

Армирование конструкции выполняется согласно проекту, где указывается диаметр арматуры, размер ячеек, величина нахлеста между арматурными прутьями при стыковке их по длине.

Армировать перекрытие из монолитного железобетона следует каркасами или сетками, изготовленными на заводе. На строительной площадке допускается изготавливать только доборы арматуры или связи каркасов между собой.

Замена арматуры по классу, марке, сортаменту производится только с согласования проектной фирмы. Смещение арматурных изделий при монтаже их в опалубку не допускается более чем 1/5наибольшего диаметра стержней и 1/4 устанавливаемого стержня.

Допустимые отклонения от проекта толщины защитного слоя из бетонной смеси не должны быть более:— При толщине слоя 15мм и меньше    3мм;

— При толщине слоя больше 15мм        5мм.

Источник: https://remont-stroitelstvo77.ru/perekrytie-iz-monolitnogo-zhelezobetona/

Предлагаемая конструкция плоской плиты перекрытия из монолитного железобетона

Ягофаров Хабид – Профессор кафедры строительных конструкцийи строительного производства Уральского государственногоуниверситета путей сообщения, г.Екатеринбург,

доктор технических наук

Ягофаров Анвар Хабидович – Доцент кафедры строительных конструкцийи строительного производства Уральского государственногоуниверситета путей сообщения, г.Екатеринбург,

кандидат технических наук

Конструкции из монолитного железобетона нашли широкое применение как при новом строительстве, так и при реконструкции зданий.

Наиболее нагруженным, а потому и наиболее ответственным участком плоской плиты перекрытия каркасного здания является опорная зона. Именно здесь достигают максимального значения и изгибающий момент, и поперечная сила.

В отечественной практике проектирования опорный изгибающий момент воспринимается арматурными стержнями двух взаимно перпендикулярных направлений, устанавливаемых с шагом 100-150 мм в верхней зоне плиты. Поперечная сила воспринимается поперечной арматурой – вертикальными стержнями, устанавливаемыми с шагом 50-70 мм в обоих направлениях.

Для удобства монтажа поперечная арматура посредством горизонтальных стержней объединяется в сварные сетки, устанавливаемые вертикально в опорной зоне плиты.

В зарубежной практике в качестве поперечной арматуры часто используются шпильки, соединяющие верхнюю рабочую и нижнюю конструктивную арматуру.

В любом случае опорная зона плиты перенасыщена арматурой, что затрудняет бетонирование. Уплотнение бетона в опорной зоне плиты возможно только игольчатыми вибраторами, что малопроизводительно и некачественно.

С другой стороны армирование опорной зоны плиты «сплошное», т.е. не учитывает характер распределения усилий или, иначе говоря, эпюр изгибающих моментов и поперечных сил. Последнее свидетельствует о нерациональном размещении арматуры в опорной зоне плиты.

Данная статья посвящена вопросу совершенствования армирования опорной зоны плоской плиты каркасного здания.

Принятая на сегодня методика расчета плоской плиты на поперечную силу основана на пирамиде продавливания [2, 3]. Схема для расчета плоской плиты с вертикальной арматурой на продавливание приведена на рис.1. К недостаткам этой схемы можно отнести следующее:

— оставлена неармированная зона вокруг колонны шириной «с» где возможен срез плиты;
— армирование сплошное, о недостатках которого сказано выше.

Рис.1. Схема для расчета на продавливание железобетонной плиты с равномерно распределенной поперечной арматурой

Скрытая консоль

Скрытая консоль (рис. 2) состоит из нескольких ветвей жесткой арматуры 1, веером расходящихся от оси колонны. Ветви жесткой арматуры скреплены друг с другом посредством обрезка трубы 2, размещенной по оси колонны.

Труба с одной стороны обеспечивает защемление ветвей жесткой арматуры, а с другой не затрудняет бетонирование колонны и плиты.

Конструкция признана изобретением [4].

Рис. 2. Схема для расчета на продавливание железобетонной плиты с радиальной жесткой поперечной арматурой

Можно отметить следующие преимущества предложенного армирования над традиционной:

— жесткая арматура способна воспринять всю поперечную силу, оставляя прочность бетона на продавливание в запас прочности;— жесткая радиальная арматура совместно с кольцевой воспринимает часть опорного изгибающего момента, уменьшая сечение традиционной рабочей арматуры в верхней зоне плиты;— радиальная арматура расходится веером, а кольцевая арматура устанавливается с переменным шагом. Это с одной стороны снимает остроту насыщения арматурой опорной зоны плиты, а с другой стороны соответствует эпюрам усилий, т.е. размещается рационально;— жесткая вставка в опорной зоне плиты приводит к перераспределению изгибающего момента плиты, увеличивая опорный и уменьшая пролетный изгибающий момент. В силу этого увеличиваются жесткость и трещиностойкость плиты;

— арматура опорной зоны в сборе представляет собой пространственную конструкцию заводского изготовления, что облегчает монтаж арматуры в опорной зоне плиты.

Стержневая радиальная арматура (рис. 3)

Здесь вместо жесткой радиальной арматуры использованы вертикальные сварные сетки 1 радиального размещения. Верхние стержни сеток скреплены друг с другом посредством обрезка трубы 2, которая равнопрочна соединяемым стержням.

Отличие узла со стержневой радиальной арматуры от узла с жесткой радиальной арматурой состоит в следующем:

— поперечная сила плиты воспринимается вертикальной арматурой радиальных сеток совместно с бетоном;
— стержневая радиальная арматура не приводит к перераспределению изгибающего момента плиты.

С целью сравнительной оценки расхода стали на арматуру выполнены расчеты для конкретного случая со следующими исходными данными: сетка колонн 6×6 м, сечение колонн 300×300 мм, полная расчетная нагрузка равна 12,5 кН/м2, класс прочности бетона В25, толщина плиты 180 мм, среднее значение расчетной высоты плиты 150 мм.

Рис. 3. Схема для расчета на продавливание железобетонной плиты с радиальной стержневой поперечной арматурой

Полный объем статических и конструктивных расчетов изложен в [5]. Они достаточно громоздки и здесь не приводятся, а анализируются только их результаты.

Характеристика поперечной арматуры по результатом расчетов приведена в табл.1.

Технические достоинства вариантов армирования опорной зоны плиты приведены в табл.2.

Анализ технических и экономических характеристик вариантов поперечного армирования опорной зоны плоской плиты показал следующее:

— предложенные варианты армирования позволяют повысить качество плит в целом;— расход стали на жесткую арматуру (вариант 2) превышает этот показатель для стержневой арматуры (вариант 1) на 72,5% и 10% в случае неучета и учета прочности бетона на продавливание соответственно;— третий вариант армирования с радиально расположенными арматурными сетками обеспечивает минимальный расход стали и достаточную надежность и может быть рекомендован к применению в зданиях II – нормального уровня ответственности [6];

— второй вариант армирования без учета прочности бетона на продавливание требует большого расхода стали, но обеспечивает повышенную надежность и применение его оправданно в зданиях I – повышенного уровня ответственности, а также при большой нагрузке (более 25-30 кН/м2) и большого пролета (более 6,5-7,0 м);

— второй вариант армирования становится конкурентно способным по расходу стали первому варианту при учете прочности бетона на продавливание.

Скрытая капитель с жесткой радиальной арматурой (рис. 4)

При увеличении длины ветвей жесткой радиальной арматуры до полной ширины опорной зоны (0,45-0,5 пролета плиты).

Это конструкция заводского изготовления, объединяющая кроме поперечной арматуры арматуру, воспринимающую опорный изгибающий момент плиты.

Здесь поперечная сила полностью или совместно с бетоном воспринимается жесткой арматурой, а опорный изгибающий момент воспринимается кольцевой арматурой совместно с радиальной жесткой арматурой.

Дополнительно предусмотрены радиальные стержни для силовой связи кольцевой арматуры с традиционной продольной арматурой. Радиальные стержни поддерживают кольцевую и продольную арматуру в проектном положении на период бетонирования плиты. Для этого радиальные стержни выполнены в виде скоб с опиранием на опалубку и скреплены друг с другом одними концами, образуя неизменяемую систему.

Рис. 4. Фрагмент скрытой капители с кольцевой жесткой радиальной арматурой и фрагмент традиционной арматуры в верхней зоне плиты

Скрытая капитель со стержневой арматурой (рис. 5)

Здесь жесткая радиальная арматура заменена сварными арматурными сетками, установленными радиально. Поперечная сила воспринимается поперечной арматурой сеток совместно с бетоном, а опорный изгибающий момент – кольцевой арматурой совместно с верхними стержнями радиальных сеток. Для этого последние скреплены друг с другом по оси колонны посредством обрезка трубы.

Рекомендуемые области применения конструкций скрытой капители те же, что и аналогичные конструкции скрытой консоли.

Рис. 5. Фрагмент скрытой капители со стержневой радиальной и кольцевой арматурой и фрагмент традиционной арматуры в верхней зоне плиты

Вывод

Конструкция плоской плиты перекрытия из монолитного железобетона еще далека от совершенства.

Предложенные варианты армирования опорной зоны плиты позволяют улучшить конструкцию плиты как в техническом плане, так и в отношении экономии материалов.

Библиографический список

1. Карпенко С.Н., Чепизубов И.Г. Способ усиления и расчета усиленных монолитных железобетонных перекрытий. Промышленное и гражданское строительство. — М., 2005. № 8. С. 27-28.
2. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры / ГУП «НИИЖБ», - М.: ФГУП ЦПП, 2004. 54 с.
3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП-52-101-2003)/ ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. - М.: ОАО «ЦНИИПромзданий», 2005. – 214 с.
4. Ягофаров Х., Ягофаров А.Х. Патент №2309228. Безбалочное перекрытие.
5. Ягофаров Х., Ягофаров А.Х. Железобетонные конструкции. Проектирование плоской плиты перекрытия. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / УрГУПС, – Екатеринбург, 2007. – 36 с.
6. СНиП 2.01.07 — 85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2002. – 44 с.

Источник: http://prevdis.ru/predlagaemaya-konstruktsiya-ploskoj-plity-perekrytiya-iz-monolitnogo-zhelezobetona/

Железобетонные перекрытия – сборные и монолитные конструкции, изготовление ЖБ плит

При возведении кирпичных, каменных, бетонных и шлакобетонных строений используют перекрытия из железобетона. Это связано с их долговечностью, прочностью, относительной простотой монтажа, а также малыми сроками возведения (если используются сборные железобетонные перекрытия). Далее мы подробней рассмотрим, какие бывают их виды, и как можно выполнить перекрытие самостоятельно.

Бетонное перекрытие

Виды конструкций

Все существующие перекрытия из железобетона можно условно поделить на два типа:

Теперь подробней ознакомимся с каждым видом конструкций.

Кессонная конструкция

Монолитные

Железобетонные монолитные перекрытия, в отличие от сборных, заливаются на объекте, непосредственно на месте своего расположения.

Они бывают нескольких типов:

• Ребристые – представляют собой систему взаимосвязанных перекрещивающихся монолитных балок и плиты.Эти перекрытия состоят из следующих элементов:
  • Прогонов (главных балок)
  • Ребер (балок, расположенных перпендикулярно прогонам).
• Кессонные – являются пересекающимися балками одинакового сечения, которые монолитно связаны с плитой. Углубления между этими балками называют кессонами.
• Безбалочные – представляют собой сплошные монолитные плиты, уложенные на колонны. В верхней части плит имеется утолщение (капители). Арматурные стержни располагаются в нижней части плиты.
  Каркас плиты располагают на расстоянии в несколько сантиметров от опалубки, чтобы это пространство заполнилось бетоном. Такие конструкции используют только в тех случаях, если пролет не превышает трех метров.

Схема бетонной балки

• Балочное железобетонное перекрытие – используют в случае, если длина пролета составляет более трех метров. В этом случае на стену укладываются железобетонные балки с шагом около 150 сантиметров. Балки соединяют с арматурой плитного перекрытия.Надо сказать, что железобетонные балки перекрытия по ГОСТу 20372-90существуют 16-ти видов. Самая большая их стандартная длина составляет 18 метров.
• Ребристые – могут использоваться, если длина пролета не превышает 6 м. Если же длина больше, то выполняют армирование поперечной балкой. Как правило, данный тип конструкций используют в тех случаях, когда необходимо получить ровный потолок. Расстояние между балками должно быть не более метра.При монтаже такой конструкции, к арматурному каркасу прикрепляют закладные элементы, что позволяет подшить потолок досками. К недостаткам данной системы относится сложность ее устройства.

Сборное перекрытие

Сборные

Железобетонные сборные перекрытия бывают вязаными и сварными. Сварной каркас выполняют из прямой арматуры, которую соединяют электро- или газосваркой. Выполнить вязаный каркас сложнее. Для этих целей применяют специальную вязальную проволоку толщиной не более 2 мм.

Сборные конструкции делятся на следующие группы:

• Выполненные из настилов, весом до 0,5 т.
• Перекрытия по железобетонным балкам с мелкоразмерным заполнением.
• Широкие элементы перекрытий массой 1,5-2 т.
• Крупнопанельные конструкции, которые состоят из элементов, выполненных по размеру одной комнаты.

Пустотелые плиты

К сборным конструкциям относятся железобетонные многопустотные панели перекрытий, которые пользуются большой популярностью. Они представляют собой монолитные железобетонные плиты, усиленные арматурным каркасом.

Внутри панелей выполнены пустоты цилиндрической формы, которые проходят по всей длине плит. Они позволяют существенно снизить вес изделий, а также увеличивают сопротивляемость деформации плит на излом. Такие панели бывают разной длины и ширины.

Изготовление железобетонной плиты

Теперь рассмотрим, как выполнить безбалочное перекрытие. Надо сказать, что железобетонные балки перекрытия своими руками делают очень редко.

Цемент М400

Материалы и инструмент

Итак, для возведения конструкции нужно подготовить следующие материалы и инвентарь:

• Стальную арматуру;
• Цемент марки не ниже М400;
• Песок;
• Щебень или гравий;
• Сварочный аппарат;
• Доски, брус;
• Бетономешалка;
• Различный электроинструмент.

Схема устройства бетонной плиты

Изготовление опалубки и каркаса

В первую очередь необходимо выполнить своими руками опалубку. Для днища плиты можно использовать фанерные щиты толщиной не менее 2 см, усиленные брусками, либо дощатые щиты толщиной 4-5 см.

Для боковых стенок подойдут обычные доски толщиной 2-3 см, можно, конечно, использовать и фанеру, но ее цена выше.

Схема устройства опалубки

Сборка опалубки выполняется в следующем порядке:

• В первую очередь укладываются щиты днища. Для их монтажа следует использовать опоры и поперечные балки.
• Затем устанавливаются боковины.
• Внутренняя часть опалубки покрывается рубероидом. Для этих целей также можно использовать синтетическую пленку.
• Следующим шагом является сборка каркаса, который должен располагаться на расстоянии 2-3 см от днища опалубки. Для этого можно использовать специальные вкладыши, либо использовать бруски. Диаметр арматуры должен быть не менее 10-12 мм, а размер ячейки сетки 150Х150 или 200х200 мм.Толщина каркаса рассчитывается таким образом, чтобы защитный слой раствора составлял не менее 2 см снизу и сверху. Т.е. его толщина должна быть тоньше толщины плиты на 4 см.

Совет!
При выполнении каркаса не рекомендуется состыковывать арматуру по длине, так как это отразится на его прочности.

Металлический каркас

Заливка

Для заливки плиты, следует выполнить раствор в такой пропорции:

• Одна часть цемента М400;
• Две части песка;
• Четыре части гравия или щебня для бетона диаметром фракций не более 20 мм;
• Вода до получения необходимой консистенции.

Заливку выполняют без перерыва, начиная от одного угла и заканчивая противоположным. При этом выполняется трамбовка раствора глубинным вибратором.

На фото – заливка опалубки

После заливки, бетон защищают от быстрого высыхания. Для этого его укрывают влажной мешковиной и древесными опилками. Первые 8-10 дней поверхность периодически смачивают.

Спустя 2-3 недели, после того как раствор наберет около 80 процентов своей прочности, опалубку с бетона снимают. Однако, эксплуатировать плиты можно только спустя 28 дней.

Совет!После выполнения плиты может понадобиться ее механическая обработка.Эффективней всего выполнять процедуры алмазным инструментом.

В частности, может осуществляться резка железобетона алмазными кругами, шлифовка алмазными чашками или алмазное бурение отверстий в бетоне.

Надо сказать, что в некоторых случаях может потребоваться не возведение плиты с нуля, а ремонт железобетонных перекрытий. Заключается он в усилении конструкции дополнительными элементами в виде плит, балок, оболочек и т.д. Процедура это достаточно сложная, поэтому заниматься ей должны специалисты.

Вывод

Как мы выяснили, существует множество видов бетонных перекрытий, которые предназначены для разных случаев. Поэтому в каждом отдельном случае нужно правильно подобрать тип конструкции.При частном же строительстве, можно выполнить железобетонные перекрытия своими руками, по технологии указанной выше.

Из видео в этой статье можно получить дополнительную информацию по данной теме.

Источник: https://masterabetona.ru/izdeliya/275-zhelezobetonnye-perekrytiya

Расчет монолитной плиты перекрытия на примере квадратной и прямоугольной плит, опертых по контуру

При создании домов с индивидуальной планировкой дома, как правило, застройщики сталкиваются с большим неудобством использования заводских панелей. С одной стороны, их стандартные размеры и форма, с другой – внушительный вес, из-за которого не обойтись без привлечения подъемной строительной техники.

Для перекрытия домов с комнатами разного размера и конфигурации, включая овал и полукруг, идеальным решением являются монолитные ж/б плиты. Дело в том, что по сравнению с заводскими они требуют значительно меньших денежных вложений как на покупку необходимых материалов, так и на доставку и монтаж. К тому же у них значительно выше несущая способность, а бесшовная поверхность плит очень качественная.

Почему же при всех очевидных преимуществах не каждый прибегает к бетонированию перекрытия? Вряд ли людей отпугивают более длительные подготовительные работы, тем более что ни заказ арматуры, ни устройство опалубки сегодня не представляет никакой сложности. Проблема в другом – не каждый знает, как правильно выполнить расчет монолитной плиты перекрытия.

Преимущества устройства монолитного перекрытия ↑

Монолитные железобетонные перекрытия причисляют к категории самых надежных и универсальных стройматериалов.

• по данной технологии возможно перекрывать помещения практически любых габаритов, независимо от линейных размеров сооружения. Единственное при необходимости перекрыть больших пространств возникает необходимость в установке дополнительных опор;
• они обеспечивают высокую звукоизоляцию. Несмотря на относительно небольшую толщину (140 мм), они способны полностью подавлять сторонние шумы;
• с нижней стороны поверхность монолитного литья – гладкая, бесшовная, без перепадов, поэтому чаще всего подобные потолки отделывают только при помощи тонкого слоя шпаклевки и окрашивают;
• цельное литье позволяет возводить выносные конструкции, к примеру, создать балкон, который составит одну монолитную плиту с перекрытием. Кстати, подобный балкон значительно долговечнее.

• К недостаткам монолитного литья можно отнести необходимость использования при заливке бетона специализированного оборудования, к примеру, бетономешалок.

Внимание!

Устраивать монолитное перекрытие в доме из газобетона можно исключительно после установки дополнительных опор из бетона или железа. Что же касается деревянных построек, то использование такого типа литья запрещено.

Для конструкций из легкого материала типа газобетона больше подходят сборно-монолитные перекрытия. Их выполняют из готовых блоков, к примеру, из керамзита, газобетона или других аналогичных материалов, после чего заливают бетоном. Получается, с одной стороны, легкая конструкция, а с другой – она служит монолитным армированным поясом для всего строения.

Виды ↑

По технологии устройства различают:

• монолитное балочное перекрытие;
• безбалочное – это один из самых распространенных вариантов, расходы на материалы здесь меньше, поскольку нет необходимости закупать балки и обрабатывать перекрытия.
• имеющие несъемную опалубку;
• по профнастилу. Наиболее часто такую конструкцию используют для создания терасс, при строительстве гаражей и других подобных сооружений. Профлисты играют роль несгибаемой опалубки, на которую заливают бетон. Функции опоры будет выполнять каркас из металла, собранный из колонн и балок.

Обязательные условия получения качественного и надежного монолитное перекрытие по профнастилу:

• чертежи, в которых указаны точнейшие размеры сооружения. Допустимая погрешность – до миллиметра;
• расчет монолитной плиты перекрытия, где учтены создаваемые ею нагрузки.

Профилированные листы позволяют получить ребристое монолитное перекрытие, отличающееся большей надежностью. При этом значительно сокращаются затраты на бетон и стержни арматуры.

На заметку

Все монтажные работы выполняются по специально составленным технологическим картам на устройство монолитного перекрытия. Его еще называют основным технологическим документом, предназначенным как для строительных организаций и проектных бюро, так и для мастеров , непосредственно связанных с выполнением монолитных ж/б работ.

Расчет безбалочного перекрытия ↑

Перекрытие этого типа представляет из себя сплошную плиту. Опорой для нее служат колонны, которые могут иметь капители. Последние необходимы тогда, когда для создания требуемой жесткости прибегают к уменьшению расчетного пролета.

Полезно

Экспериментально было установлено, что для безбалочной плиты опасными нагрузками можно считать сплошную, оказывающую давление на всю площадь и полосовую, распределенную через весь пролет.

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты.

Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое.

Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

К примеру:

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет ln вычисляют по формуле mn = qnln2/8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q1 и q2 равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q. Т. е.

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от Ма и Мб, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h01 = 130 мм, для второй – h02 = 110 мм. Воспользуемся формулой А0n = M/bh20nRb. Соответственно получим:

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

Получаем

• Fa1 = 3,275 кв. см.
• Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

На заметку

Для расчета подобной плиты в панельном доме согласно имеющимся методикам расчета обычно применяют корректирующий коэффициент для учета также пространственной работы конструкции. Он позволяет примерно на 3–10 процентов сократить сечение.

И потом, если центральную часть армировать стержнями большего диаметра, то прогиб посередине будет изначально меньше. При необходимости его можно достаточно просто устранить или скрыть под финишной отделкой.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

Очевидно, что в подобных конструкциях момент, действующий по отношению к оси абсцисс, не может равняться его значению, относительно оси аппликат. Причем чем больше разброс между ее линейными размерами, тем больше она будет похожа на балку с шарнирными опорами. Иначе говоря, начиная с какого-то момента, величина воздействия поперечной арматуры станет постоянной.

На практике неоднократно была показана зависимость поперечного и продольного моментов от значения λ = l2 / l1:

• при λ > 3, продольный больше поперечного в пять раз;
• при λ ≤ 3 эту зависимость определяют по графику.

Допустим, требуется рассчитать прямоугольную плиту 8х5 м. Учитывая, что расчетные пролеты это и есть линейные размеры помещения, получаем, что их отношение λ равно 1.6. Следуя кривой 1 на графике, найдем соотношение моментов. Оно будет равно 0.49, откуда получаем, что m2 = 0.49*m1.

Далее, для нахождения общего момента значения m1 и m2 необходимо сложить. В итоге получаем, что M = 1.49*m1. Продолжим: подсчитаем два изгибающих момента – для бетона и арматуры, затем с их помощью и расчетный момент.

Теперь вновь обратимся к вспомогательной таблице, откуда находим значения η1, η2 и ξ1, ξ2. Далее, подставив найденные значения в формулу, по которой вычисляют площадь сечения арматуры, получаем:

• Fa1 = 3.845 кв. см;
• Fa2 = 2 кв. см.

В итоге получаем, что для армирования 1 пог. м. плиты необходимо:

• продольная арматура:пять 10-миллиметровых стержней, длина 520 -540 см, Sсеч. – 3.93 кв. см;
• поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, Sсеч. – 2.01 кв.см.

© 2019 stylekrov.ru

(7 votes, average: 3,43 5)

Источник: http://stylekrov.ru/raschet-monolitnoj-plity-perekrytiya.html

Сборные и монолитные железобетонные перекрытия

Железобетонные перекрытия используются в коттеджном и промышленном строительстве, служат потолком для нижнего этажа и полом для верхнего. Существует два вида железобетонных перекрытий: монолитные и сборные.

Монолитные делают непосредственно на месте стройки, после заливки они представляют собой единую горизонтальную плоскость. Сборные – собираются из заводских плит, которые монтируются одна за другой, промежутки заполняются раствором, результат — монолитная поверхность.

Длина выпускаемых плит колеблется от 2 до 7,2 м, ширина от 0,8 до 2 м, высота до 22 см.

Преимущества и недостатки

Монолитные железобетонные перекрытия — одни из самых надежных и универсальных. К их преимуществам относят:

1. Высокие несущие возможности.
2. Долгий срок эксплуатации. В первые 50 лет бетон только набирает прочности, такие панели могут прослужить нескольким поколениям людей.
3. Возможность заливки перекрытий любых размеров и форм. Единственное условие для больших помещений — требуется установка дополнительных опор.
4. Пожаробезопасность. Бетон не горит и не способствует горению.
5. Отсутствие швов и переходов.
6. Толщина меньше чем у готовых плит.

Недостатки монолитного перекрытия:

1. Сложность устройства. Необходимость использования специализированного оборудования, что значительно усложняет возможность самостоятельного обустройства.
2. Большой вес оказывает сильную нагрузку на стены и фундамент, что делает невозможным использование в некоторых постройках (деревянных домах).
3. Сезонность работ. При температуре ниже 5°С надо применять противоморозные добавки, что значительно удорожает процесс.
4. Непрерывность заливки. Не рекомендуется, чтобы встречался «старый» и «новый» бетон, это может привести к появлению трещин.

Часто на стройках пользуются готовыми железобетонными плитами. В этих перекрытиях есть свои преимущества:

Заводские железобетонные плиты распространенный строительный материал, используемый для перекрытии.

1. Сравнительная дешевизна.
2. Скорость монтажа.
3. Прочность и долговечность.
4. Простота монтажа. Уложить плиты можно автокраном при помощи нескольких стропальщиков.
5. Шумоизоляция. Пустоты в плитах снижают уровень шума.
6. Надежность. Плиты изготавливают в заводских условиях, что гарантирует качество.

Недостатки сборного железобетонного перекрытия:

1. Необходимость привлечения грузоподъемной техники.
2. Меньший уровень жесткости в сравнении с монолитным перекрытием.
3. Наличие пролетов между плитами, что требует дополнительной отделки.

Типы

В зависимости от принципов устройства, перекрытие железобетонное бывает нескольких типов:

• ребристое;
• кессонное;
• безбалочное.

Заливка перекрытия монолитной железобетонной плитой ребристого типа поможет сократить количество использованного бетона, уменьшить давление на фундамент, стены. Используется обычно для обустройства промышленных зданий, когда надо залить большие пролеты.

Это монолитное перекрытие включает в себя плиту и идущие вдоль нее балки (могут идти в одном и двух направлениях). Балки есть главные, которые опираются на колоны, стены, и второстепенные, опирающиеся на главные. Плиты опираются на второстепенные балки. Ребрами плита ложится на стены либо колоны.

Ширина плит от 1,8 до 2,8 м, это позволяет делать плиты минимальной толщины (5-8 см). Надо отметить, что установка опалубки для такой конструкции сложнее, чем при заливке плоских плит, а потолки получаются ребристые и требуют обшивки гипсокартонном. Толщина ребристого перекрытия меньше на 5-6 см от обычного.

Устройство перекрытий ребристыми монолитными плитами в 2 раза выгоднее от обычного.

Схема кессонного перекрытия.

При заливке больших площадей пользуется популярностью и кессонное перекрытие. В таком перекрытии балки размещены в двух направлениях (перпендикулярно) с шагом до 1,5 м, сверху расположена монолитная бетонная плита. Балки должны иметь высоту не менее 1/20 пролета, толщина плиты от 4 см.

Легкость железобетонному перекрытию придают пустоты между ребрами, которые формируются при помощи пластиковых форм-пустотобразователей, исполняющих функцию съемной или несъемной опалубки. Устройство кессонного перекрытия позволяет сэкономить до 55% материала в сравнении с плоскими плитами. Кессонные еще называют частореберными, частобалочными, или вафельными монолитными перекрытиями.

Безбалочные перекрытия делают в помещениях с большими равномерными нагрузками и когда хотят получить гладкие потолки, удобные для монтирования подвесного транспорта, разводки коммуникаций. Это могут быть многоэтажные склады, холодильники, мясокомбинаты.

Безбалочное перекрытие представляет собой плоскую железобетонную неразрезную панель. Опирается она на колоны или капители грибовидной формы. Особенность этой конструкции в том, что нагрузка через панель передается непосредственно на колоны. Сетка колон делается квадратной или прямоугольной формы с шагом 6 м.

Безбалочная конструкция имеет ряд преимуществ: улучшаются санитарные показатели, облегчается вентиляция помещений, упрощается прокладка коммуникаций, уменьшается площадь, требующая дополнительной отделки (потолки получаются гладкими), высота потолка ниже, чем при использовании ребристых или кессонных конструкций, что позволяет экономить на обслуживании здания (отоплении, охлаждении).

Технология изготовления

Для заливки монолитных конструкций необходимо подготовить следующие материалы: арматуру, цемент (марка от М-400), щебень, песок, аппарат для сварки арматуры, доски для опалубки, электроинструмент (для резки досок, арматуры).

 Когда материал готов, можно приступать к сборке опалубки, ее дно может быть сделано из досок толщиной 3-4 см, или водостойкой фанеры толщиной 2 см, для боковых стенок используют доски толщиной 2-3 см.

Если щиты со щелями, их надо закрыть пленкой, это предотвратит вытекание раствора.

Первое что нужно сделать, это уложить щиты днища, для монтажа используют поперечные балки и опоры. Расстояние между стойками (опорами) 1-1,2 м. После этого монтируют боковые стенки. Опалубка должна быть прочной, быть выставлена строго горизонтально, дно можно устелить пленкой или рубероидом, это придаст гладкости поверхности, уберет мелкие неровности досок.

Расчет армирования в железобетонном перекрытии должен проводиться специалистом. Советуют использовать арматуру с диаметром 8-14 мм (зависимо от предполагаемых нагрузок).

Армирование проводится в два шара, нижний устанавливается на пластмассовые подставки. Из арматуры делают сетку с шагом 150-200 мм. Арматура к сетке крепится мягкой проволокой.

Арматура берется цельная, если длины мало, то дополнительный кусок крепится с нахлестом, равным 40-кратному диаметру прута. Стыки размещают в шахматном порядке. Сетки по краям соединяются п-образными усилениями.

В зависимости от площади заливки проводится дополнительное усиление. Оно делается отдельными отрезками арматуры длиной 40-200 см. Нижнюю сетку надо усилить в проеме, верхнюю – над несущими стенами. В местах опирания на колоны армирование требует отдельных объемных усиливающих элементов.

Для заливки перекрытий используют бетон марки М400 (1 часть бетон, 2 – песок, щебень -4, вода). Бетон заливают в опалубку, начав в одном углу, и закончив в противоположном. При укладке нужно использовать глубинный вибратор, это поможет удалить пустоты с бетона. Железобетонная плита заливается без перерывов, толщиной в 8-12 см. После заливки поверхность выравнивается устройствами, похожими на швабры.

Снять опалубку можно через 2-3 недели после заливки, тогда плита набирает 80% своей прочности. Если опалубка снимается раньше, то опоры оставляют. Использовать плиты можно через 28 дней (после полного высыхания). Чтобы избежать пересыхания и появления трещин, первую неделю после заливки бетон надо регулярно увлажнять, поливать водой. Иногда поверхность накрывают мешковиной или пленкой для дополнительного сохранения влаги.

Выводы

Сегодня как в частном, так и в промышленном строительстве часто делают перекрытия железобетоном. Популярность этот вид конструкций получил благодаря своей прочности, долговечности. В зависимости от типа помещений, назначения можно выбрать наиболее оптимальный вид и тип перекрытий.

Важно помнить, что бетонное перекрытие оказывает сильное давление на стены, фундамент, поэтому выбором и расчетом такой конструкции должен заниматься специалист.

Источник: https://kladembeton.ru/izdeliya/zdaniya-i-arhitektura/zhelezobetonnye-perekrytiya.html