Максимальный размер монолитной плиты перекрытия без опоры. Точный расчет арматуры плиты перекрытия

Наиболее используемым перекрытием при строительстве индивидуальных малоэтажных строений являются железобетонные изделия с пустотной структурой. Однако для их монтажа необходима подъемная техника, что сказывается на общей стоимости работ. К тому же готовые платформы применяются для домов с простыми формами.

Некоторые застройщики предпочитают выполнять своими силами перекрытия из армированного бетона. Такой способ оптимально подходит для объектов с неправильной геометрией. Что, в свою очередь, позволяет отойти от стандартов и возводить сложные в плане архитектуры строения.

Армирование плиты перекрытия фото

Преимущества армирования плиты перекрытия

Армированная платформа, выполненная с учетом технологических тонкостей, прослужит не один десяток лет. При заливке получаются ровные (без швов) потолки и такие же полы, которые не нуждаются в дорогостоящих и трудоемких работах по внутренней отделке.

Среди преимуществ можно отметить:

вес. Такая конструкция весит заметно ниже по сравнению с готовыми железобетонными плитами, однако, на ее прочность данный фактор не влияет. Зато позволяет снизить нагрузку на фундамент и использовать более легкие строительные материалы;
прочность. Удивительный тандем таких разных материалов, как бетон и железо создает надежное основание. Платформа находит свое применение для перекрытия большепролетных и сильно нагруженных конструкций;
надежность. Бетонные конструкции обладают высокой устойчивостью к разнонаправленным нагрузкам за счет применения арматуры. Они выдерживают нагрузки от 500 до 800 кг на квадратный метр;
огнестойкость. Применяемые материалы сами по себе негорючие. Монолитная плита не поддерживает горение и способна выдержать воздействие открытого пламени длительное время;
стоимость. Затраты на перекрытие однозначно не превысит стоимость заводского изделия. Окончательную цену определяет обустраиваемая площадь.

Что представляет собой армирование плиты перекрытия

Применение данной технологии дает более широкие возможности в плане планировки внутренних помещений. При этом платформа получается очень прочной. Она без труда выдерживает высокие нагрузки, не подвержена горению и не способствует развитию насекомых, грибков и других болезнетворных бактерий.

Работы проводятся по определенным правилам. Строительные материалы приобретаются от известных поставщиков, потому как наличие брака недопустимо. Только придерживаясь технологии можно говорить о соответствующей расчетной прочности готовой платформы. В противном случае перекрытие может деформироваться и привести к разрушению не только межэтажной плиты, но и всей постройки.
Заливка перекрытий осуществляется посредством съемной опалубки, в которой располагают рабочую арматуру. Металлические стержни связываются между собой вязальной проволокой или соединяются сварочным аппаратом.
Жесткий металлический каркас располагают таким образом, чтобы он оказался полностью утопленным в бетонной массе. Таким образом, арматура максимально примет всю нагрузку на себя, а раствор, в свою очередь, предотвратит поступление кислорода пагубно влияющего на металл.

При составлении схемы армирования плиты перекрытия учитывается монтаж вспомогательной арматуры для усиления участков:

в центре будущей платформы;
касания монолита с колоннами, внутренними стенами, арками и т.д.;
где происходит сосредоточение нагрузок (при установке камина, тяжелого оборудования и пр.);
соприкосновения перекрытия с отверстиями (выход для лестницы на верхний этаж, проход для вентиляционных или дымоотводных труб и других систем).

Расчет толщины армирования перекрытия зависит от его длины. Если расстояние между несущими опорами равно 5 м, то толщина бетонной платформы должна составлять 170 мм. То есть при вычислениях используется соотношение 1/30. Однако конструкция толщиной менее 150 мм не допускается к эксплуатации.

Армирование плиты перекрытия чертеж

При минимальной толщине перекрытия металлические элементы укладываются в один слой. Если этот параметр больше, тогда в два.
Для раствора используется бетон М200 (не ниже). Такая марка сочетает в себе хорошие характеристики и доступную цену. Класс прочности на сжатие составляет 150 кгс/см.кв.
Диаметр стальных прутьев варьируется от 8 до 14 мм. При двухслойном расположении металлических стержней диаметр металлопроката нижнего ряда должен быть больше верхнего. Здесь можно использовать сетку в заводском исполнении с ячейками 150х150 мм или 200х200 мм.

Опалубка сооружается из досок и/или влагостойкой фанеры. Подпорки надежно закрепляются, ведь вес заливаемой конструкции может достигать 300 кг на кв.м. В качестве опорных элементов лучше использовать телескопические стойки-домкраты, позволяющие устанавливать необходимую высоту с высокой точностью. Каждая опора способна выдержать нагрузку до 2-2,5 кг.

Армирование плиты перекрытия своими руками

Опалубка

Эта конструкция является съемной, поэтому рекомендуется применять те материалы, которые могут использоваться в дальнейшем. Здесь подойдут обрезные доски 150х25 мм. Однако они не обеспечат идеально ровную поверхность будущего потолка, так как в толщине данного пиломатериала допускается некая погрешность. Все неровности легко будет скрыть под штукатурным слоем, тем более, если планируется монтаж подвесных потолков.
В случаях, когда принципиально важно наличие ровной поверхности, тогда вместо досок используют ламинированную фанеру толщиной 22 мм. Но такая опалубка обойдется в приличную сумму. Намного экономнее выйдет следующий вариант: в качестве основы выступают те же обрезные доски, а поверх них укладывается фанера толщиной 8-10 мм.
Опалубку обустраивают посредством досок (150х50 мм), которые крепятся по периметру помещения. Поперечные бруски монтируются с шагом 600-800 мм, именно под них устанавливаются строго по уровню вертикальные подпорки или телескопические стойки.

Поверх каркаса плотно выкладываются доски размерами 150х25 мм. Крепить к основе или друг к другу не нужно, иначе по окончанию работ (после заливки и высыхания бетона) при разборке опалубки возникнут большие трудности. При необходимости сверху досок настилаются листы фанеры.
Чтобы материал, используемый для опалубки, можно было задействовать в других целях, конструкцию застилают плотной полиэтиленовой пленкой. Полотна укладываются внахлест (не менее 200 мм) только на основу опалубки без захода на торцы, при работах важно не допускать замятий материала.
Если плита будет служить настилом под кровлю, тогда вместо боковых досок лучше выложить борта из кирпича или ячеистых блоков высотой соответствующей толщине слоя бетона.

После изготовления плиты опалубка демонтируется, а не ломается. В связи с чем все крепежные элементы должны располагаться с внешней стороны конструкции.

Арматура

Для формирования плиты для небольших пролетов можно связать сетку собственноручно. Желательно укладывать стержни по длине без разрывов. Если возникает необходимость в подвязке, то металлические элементы монтируются внахлест не менее полуметра.
Точки пересечения перпендикулярно расположенных стержней скрепляются посредством проволоки или сварочного аппарата. Точечная сварка актуальна при использовании арматуры большого диаметра. Тонкие прутья в процессе сварки истончаются, что приводит к уменьшению прочности металла, а значит, и к потере несущих способностей готовой плиты.

Для вязки можно применить специальный крючок. Однако здесь потребуются определенные навыки, к тому же скрутки из проволоки все равно придется подкручивать. Поэтому в рамках строительства частного дома можно обойтись обычными пассатижами.
Готовые металлические карты способны значительно облегчить процесс. Их укладка осуществляется внахлест - как минимум на 2 ячейки, то есть получаются те же 400 мм. В обязательном порядке их фиксируют друг к другу посредством проволоки.
Металлический каркас не должен лежать непосредственно на дне опалубки. Его устанавливают на камни, битую плитку толщиной не менее 40-50 мм. Если проектная толщина железобетонной плиты составляет более 150 мм, то таким же методом вяжется еще одна решетка. Второй армирующий слой должен находиться на расстоянии от первого, но при этом сверху полностью перекрываться бетонным раствором.
Места с повышенной нагрузкой усиливаются дополнительными прутьями. Загиб арматуры выполнять следует механическим способом. Нагрев металла меняет его структуру, что приводит к потере пластичности, и как следствие - растрескиванию заготовки.

Скрутки из вязальной проволоки заготавливаются довольно простым способом. Бухта предварительно скрепляется скотчем в 3-5 равноудаленных точках, расстояние между которыми должно соответствовать удобной длине для скручивания. Посредством болгарки бухта разрезается по отмеченным скотчем участкам.

Бетонный раствор

Значительно облегчает процесс заливки опалубки специальная техника. На заводе в бетонный раствор добавляются пластификаторы, гидрофобизаторы и другие добавки, которые улучшают физико-технические характеристики готового раствора.
Однако не всегда есть место для заезда бетономешалки, да и заказывать ее для небольшой площади нецелесообразно. Поэтому в некоторых случаях приходится производить замес раствора ручным способом. Плита должна заливаться в один прием, здесь понадобиться помощь 2-3 человек.
Для замеса на одну часть бетона берется: 3 части просеянного песка; 5 частей щебня или гравия; воды 20% от общего объема сыпучих компонентов.
Сначала перемешиваются все сухие составляющие, затем добавляется необходимый объем воды. Ручным способом это сделать проблематично, поэтому здесь применяют бетономешалку, которая берется у соседей по участку или арендуется у строительных фирм.
После замеса раствор используется сразу. Подсохшую смесь нельзя разбавлять водой, к сожалению ее придется выбросить. Поэтому важно провести все подготовительные работы в нужном объеме и непосредственно перед заливкой произвести замес бетонного раствора.

В процессе заливки обязательно используют вибратор. Если таковой отсутствует, то можно обойтись равномерным постукиванием молотка по открытой сетке и деревянным элементам опалубки.
Затвердевая, бетонная масса усаживается, при быстром процессе в плите могут образоваться микротрещины. Во избежание их появление поверхность регулярно увлажняют и закрывают полиэтиленовой пленкой, которая замедляет испарение влаги. Смачивание осуществляется посредством не прямой струи, а разбрызгиванием.
Своей прочности бетон достигнет через 4 недели. Чтобы убедиться в полном высыхании плиты на небольшой участок выкладывают кусок рубероида и оставляют на сутки. Темное пятно под листом гидроизоляционного материала говорит о том, что плита не просохла, а значит не готова к эксплуатации.

Следуя простым правилам и используя качественные материалы можно добиться потрясающих результатов даже начинающему строителю. Такое перекрытия для частного дома, гаража или иной постройки - оптимальный вариант. Особенно если нет подъезда к строящемуся объекту для спецтехники. Тем более армированное перекрытие предоставляет больше возможностей, чем готовые ЖБИ. Заводские изделия стандартных размеров используют для сооружений, в основе которых лежат прямые углы. А данная технология идеально подходит в тех случаях, когда хочется уйти от типовых решений и построить дом без привязки к квадратным или прямоугольным формам.

Армирование плиты перекрытия видео

Страница 16 из 20

Пример 10 . Монолитная плита перекрытия сплошного сечения, защемленная по трем сторонам (рис. 55).

Рис. 55. Схемы к примеру расчета монолитной плиты перекрытия

Исходные данные. Плита толщиной 13 см в конструктивной ячейке 6 ´ 6 м сборно-монолитного здания с внутренними стенами из монолитного бетона и навесными фасадными панелями. Плита перекрытия формуется в едином цикле с внутренними стенами. Внутренние стены и плиту перекрытия изготавливают из тяжелого бетона класса по прочности В15.

Расчетная схема плиты: плита защемлена по трем сторонам и не имеет опоры по четвертой стороне.

Расчетные пролеты плиты: l 1 = 6000 - 160 = 5840 мм; l 2 = 6000 ‑ 80 = 5920 мм.

Соотношение сторон плиты l = l 2 /l 1 = 5920/5840 » 1 < 1,5 - плита работает на изгиб из плоскости в двух направлениях.

Рабочие высоты сечения плиты: h 0 1 = 160 ‑ 20 = 140 мм; h 02 = 160 ‑ 25 = 135 мм.

Унифицированные нагрузки на плиту:

без учета собственного веса р = 4,5 × 10 -3 Н/мм 2 ; р п = 3,6 × 10 -3 ; p l = 2,4 × 10 -3 Н/мм 2 ;

с учетом собственного веса g = 0,16 × 2500 × 9,8 = 4 × 10 3 Н/м 2 = 4 × 10 -3 Н/мм 2 .

Расчетные нагрузки с учетом коэффициента надежности по назначению y n = 0,95:

q = 0,95(p + l,lg ) = 0,95(4,5 -3 + 1,1 × 4 × 10 -3) = 8,45 × 10 -3 Н/мм 2 ;

q n = 0,95(p n + g ) = 0,95(3,6 × 10 -3 + 4 × 10 -3) = 7,22 × 10 -3 Н/мм 2 ;

q l = 0,95(p l + g ) = 0,95(2,4 × 10 -3 + 4 × 10 -3) = 6,l × 10 -3 Н/мм 2 .

Расчетные характеристики бетона и арматуры.

Для тяжелого бетона класса В15 естественного твердения: R b = 8,5 × 0,9 = 7,65 МПа; R bt = 0,75 × 0,9 = 0,675 МПа;

при расчете прогибов плиты R bn = R b,ser = 11 МПа; R bt,n = R bt,ser = 1,15 МПа; E b = 23 × 10 3 МПа.

Характеристика арматуры:

стержни периодического профиля класса А-III диаметром 6 - 8 мм - R s = 355 МПа; R sn = R s,ser = 390 МПа; E s = 20 × 104 МПа;

проволочная арматура периодического профиля класса Вр-1, диаметром 4 мм - R s = 370 МПа; R sn = R s,ser = 405 МПа; Е s = 17 ´ 104 MПа;

диаметром 5мм - R s = 360 МПа; R sn = R s,ser = 395 МПа; E s = 17 × 104 МПа.

Нагрузка образования трещин в опорных и пролетном сечениях плиты

По табл. 13 при l = 1: а 0 1 = 3,3, а 0 2 = 4,2, а 0 3 = 4,8;

q crc,1 = 3,3(160 2 × 1,15)/5840 2 = 2,85 × 10 -3 Н/мм 2 < q n ;

q crc 2 1 = 3,3(160 2 × 1,15)/5840 2 = 3,62 × 10 -3 Н/мм 2 < q n ;

q crc, 3 = 3,3(160 2 × 1,15)/5840 2 = 4,14 × 10 -3 Н/мм 2 < q n .

В плите в опорных и пролетном сечении образуются трещины, тогда при назначении арматуры должны удовлетворяться условия: в опорных сечениях а si ³ a s,crc , в пролетном сечении 0,5(a s1 + a s2 ) ³ a s,crc .

Момент, воспринимаемый сечением плиты при образовании трещин на длину b = 1 м,

m crc = (bh 2 R bt,ser )/3,5 = (1000 × 160 2 × 1,15)/3,5 = 8,41 × 10 6 Н×мм.

Требуемое сечение арматуры для восприятия m crc :

A o = m crc /(R b bh 2 0 ) = (8,41 × 10 6)/(7,65 × 1000 × 140 2) = 0,056; h = 0,97;

a s,crc = m crc /(R s h h o ) = (8,41 × 10 6)/(355 × 0,97 × 140) = 173 мм 2 .

Расчет несущей способности плиты. При одностороннем сопряжении перекрытия с несущей стеной опорная сетка анкеруется поперечным стержнем, заведенным в толщу стены на глубину l an = 120 мм, тогда:

поверхность выкалывания на длине b = 1000 мм

s = 2l an b = 2 × 120 × 1000 = 2,4 × 10 5 мм 2 ;

растягивающее усилие, воспринимаемое анкером,

n an = 0,5sR bt = 0,5 × 2,4 × 10 5 × 0,675 = 0,81 × 10 5 Н.

Максимальное усилие, воспринимаемое анкером,

m an = 0,9n an h o = 0,9 × 0,81 × 10 5 × 140 = 10,2 × 10 6 Н×мм;

требуемое армирование для восприятия момента m an

А о = (10,2 × 10 6)/(7,65 × 1000 × 140 2) = 0,068; h = 0,965;

a s,an = (10,2 × 10 6)/(355 × 0,965 × 140) = 213 мм 2 .

Плита работает с трещинами по опорному сечению. Площадь арматуры подбираем из условий

m ¢ 1 £ m an (a ¢ s,1 £ a s,an );

m 1 ³ m crc (a ¢ s,1 ³ a s,crc ).

Принимаем проволоку диаметром 10 мм с шагом 100 мм из стали класса Вр-I (a ¢ s,1 = 196 мм 2).

Момент, воспринимаемый сечением плиты на данной опоре, m ¢ 1 = r s a ¢ s,1 (h o ‑ 0,5r s a ¢ s,1 /R b b ) = 360 × 196(140 - 0,5 × 360 × 196)/(7,65 ´ 1000) = 9,55 × 10 6 Н×мм.

Поперечный анкерующий стержень назначается в зависимости от усилия, приходящегося на один продольный стержень опорной сетки,

Анкерующий стержень принимаем диаметром 8 мм из стали класса А-III.

Несущую способность плиты определяем по формуле

По табл. 11 задаем коэффициенты распределения изгибающих моментов

y 1 = m 2 /m 1 = 0,15; y I = m I /m 1 = 1,5; y II = m II /y 1 m 1 = 2;

8,45 × 10 - 3 = /5840 2 (6 × 5920 × 5840),

m 1 = 12,84 × 10 6 Н×мм, тогда требуемое армирование плиты

A o = (12,84 × 10 6)/(7,65 × 1000 × 140) 2 = 0,086; h = 0,955;

a s,1 = (12,84 × 10 6)/(355 × 0,985 × 140) = 270 мм 2 .

Принятым соотношениям y i , соответствующих коэффициентам распределения арматуры: a s, 2 = 270 × 0,15 = 40,5 мм 2 , a s,1 = 270 × 1,5 = 405 мм 2 ; a s,1I = 270 × 0,15 × 2 = 81 мм 2 .

Армирование плиты в пролете принимаем вдоль l 1 из стали диаметром 6 мм, класса А-III с шагом 175 мм (a s, 1 = 287 мм 2); вдоль l 2 из стали диаметром 5,5 мм, класса Вр-1 с шагом 200 мм (a s , 2 = 63 мм 2). Условие 0,5(a s,1 + a s , 2) ³ a s,crc выполняется;

на опорах a s, 1 = 402 мм 2 , a ¢ s,I = 196 мм 2 ,

условие a s, i ³ a s,crc выполняется.

Проверка несущей способности плиты при принятом армировании:

m 2 = 13,56 × 0,15 = 2,03 × 10 6 Н×мм;

m ¢ I = 9,55 × 10 6 Н×мм; m II = 2,03 × 2 = 4,06 × 10 6 Н×мм;

Прочность плиты обеспечена

Расчет по раскрытию трещин нормальных к продольной оси производим по формуле

1. В опорном сечении

q crc = 2,85 × 10 -3 Н/мм 2 < q l = 6,1 × 10 -3 Н/мм 2 ;

a ¢ s,1 = 196 мм 2 (Вр-I)

Относительная высота сжатой зоны при образовании трещин

Напряжения в арматуре при действии нагрузки, соответствующей моменту образования трещин,

s s,ser = m crc /[(1 ‑ 0,5x )h o a ¢ s,1 ] = 8,41 × 10 6 /[(1 ‑ 0,5 × 0,125)140 × 196] = 327 МПа.

Предельная несущая способность плиты

q ser = qR s,ser /R b,ser = 8,6 × 10 -3 × 390/355 = 9,45 × 10 -3 Н/мм 2 .

Напряжение в стержнях арматуры

s s = s s,ser = (R s,ser ‑ s s,ser )(q l ‑ q crc )/(q ser ‑ q crc ) = 327 + (395 ‑ 327(6,1 ‑ 2,85)10 -3 /(9,45 ‑ 2,85)10 -3 = 360 МПа, тогда

где d = 1 - для изгибаемых элементов; j l = l,6 - 15m = 1,6 - 15 ´ 0,0014 = 1,58 - коэффициент, учитывающий продолжительное действие нагрузки.

h = l,2 - при проволочной арматуре периодического профиля. Корректируем величину раскрытия трещины с учетом работы растянутого бетона над трещинами.

Момент, при котором растянутый бетон над трещинами практически выключается из работы, m o = m crc + y bh 2 R bt,ser = 8,41 × 10 6 + 0,13 × 1000 × 160 2 × 1,15 = 12,24 × 10 6 Н×мм 2 ; y = (15mа )/h = (15 × 0,0014 ´ 7,39)/1,2 = 0,13; а = E s /E b = 17 × 10 4 /23 × 10 3 = 7,39.

Момент, действующий в сечении плиты от нагрузки q l ,

т l = m crc + (m ser ‑ m crc ) (q l ‑ q crc )/(q ser ‑ q crc ) =

где m ser = m ¢ 1 R s,ser /R s = 9,55 × 10 6 × 395/360 = 10,48 × 10 6 Н×мм.

Коэффициент, учитывающий уровень нагружения плиты,

Коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки,

j l1 = 1,8m crc /m l = 1,8 × 8,41 × 10 6 /9,43 × 10 6 = 1,6.

Коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона над трещинами,

j b = j f1 j l1 = 0,388 × 1,6 = 0,62, тогда величина раскрытия трещины a сгс = 0,46 × 0,62 = 0,285 мм < a сгс,2 = 0,3 мм.

Определение ширины раскрытия трещины в остальных опорных сечениях производится аналогично приведенному расчету.

2. В пролетном сечении:

q crc = 4,14 × 10 -3 Н/мм 2 < q l = 6,1 × 10 -3 Н/мм 2 ;

арматура диаметром 8мм из стали класса А-III с шагом 175 мм a s,1 = 287 мм2, a s,2 = 63 мм2;

Определяем величины:

h o = 0,5(h 01 + h 02 ) = 0,5(140 + 135) = 137,5 мм;

a s = m bh o = 0,00126 × 1000 × 137,5 = 173,3 мм 2 ;

Определяем

x = 0,1 + 0,5 × 0,00126 × 390/11 = 0,122;

j1 = 1,6 ‑ 15 × 0,00126 = 1,58; h = 1 ¾ при стержневой арматуре периодического профиля, тогда

Корректируем величину раскрытия трещины с учетом работы растянутого бетона над трещинами

m o = 8,41 × 10 6 + 0,16 × 1000 × 160 2 × 1,15 = 13,12 × 10 6 Н×мм;

y = 15 × 0,00126 × 8,45/1 = 0,16; а = 19,44 × 10 4 /23 × 10 3 = 8,45;

тогда a с rc = 0,39 × 0,183 = 0,071 мм < 0,3 мм.

Прогиб плиты определяется в середине пролета свободной стороны. При q l = 6,1 × 10 -3 Н/мм 2 > q crc = 4,14 × 10 -3 Н/мм 2 ;

f = f crc + (f ser - f crc ) (q l - q crc )/(q ser - q crc ).

Прогиб плиты перед моментом образования трещин в пролете

где j b2 = 2 - для учета влияния длительной ползучести бетона, b° = 0,34 (см. табл. 13).

Прогибы плиты в предельном состоянии определяем как для плиты, защемленной по контуру с соотношением сторон l 1 : 2l 2 , l ¢ = 2l 2 /l 1 = (2 × 5920)/5840 » 2,

где q - коэффициент, учитывающий степень защемления плиты в опорных сечениях, определяется при y II £ y I :

y 1 = m I /m 1 = (18,65 × 10 6)/(13,56 × 10 6) = 1,375;

y¢ I = m ¢ I /m I = (9,55 × 10 6)/(13,56 × 10 6) = 0,7.

Из условия y II + y ¢ II £ y I + y ¢ I принимаем

y II + y ¢ II = y I + y ¢ I = 1,37 + 0,7, тогда

q = 1/(1 + 0,25åy i ) = 1/ = 0,49;

v = 0,15 - коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны; h1 = l + 0,2(2l - 1) = 1 + 0,2(2 × 1 - 1) = 1,2 - коэффициент, учитывающий увеличение предельного прогиба у середины свободного края плиты, защемленной по трем сторонам при l > 0,5; h 2 = h 01 /(h 01 ‑ 0,7) = 14/(14 - 0,7) = 1,05 - коэффициент, учитывающий возможные отклонения в толщине защитного слоя арматуры;

Жесткость плиты обеспечена.

Содержание

Возможно ли армирование монолитной плиты перекрытия при пролете 6500.
Необходимое сечение и шаг армирующей сетки? Несущие стены – термодом, стена толщиной 125мм, ж/б армирование усиленное вертикали А — III Ø10, шаг ∆100, горизонтально А — I Ø6, ∆250.

Отчего же? Возможно, конечно. Армируют ведь монолитные конструкции длиной в сотни метров.

Мы настоятельно рекомендуем строить не «на глаз» или «по совету», а поручить расчёт вашей конструкции дипломированному инженеру-проектировщику. На наш взгляд, экономить на проекте нерационально: услуги стоят не так уж дорого, ошибки же могут обойтись весьма недёшево.

Имеет смысл обратиться к компании-поставщику или производителю пенопластовой опалубки. Приличная организация должна иметь альбом типовых решений и инженеров в своём штате. Будет лучше (и, скорее всего, дешевле), если именно они выдадут вам проект перекрытия

Почему мы не считаем возможным дать вам здесь конкретный совет на страничке сайта?

На наш взгляд, было бы логично перекрыть относительно нетяжёлые стены термодома облегчённым перекрытием. По сравнению со сплошной массивной железобетонной плитой уменьшится вес, снизится расход бетона и трудоёмкость работ. Соответственно, при грамотном подходе к организации работ облегчённое перекрытие обойдётся дешевле. Мы считаем наиболее рациональными следующие варианты:

Пустотелые бетонные либо керамические блоки устанавливаются между сборно-монолитными балками. Они представляют собой «заготовку», состоящую из арматурного каркаса и нижнего пояса, позволяющего обходиться без нижней опалубки. Для монтажа перекрытия достаточно лишь установить опоры для балок и замонолитить их после установки блоков

В этом варианте перекрытия пространство между балками заполнено пенополистирольными плитами-вкладышами, которые одновременно служат опалубкой. Бетоном заливают не только балки, но и всю поверхность перекрытия сверху. Слой бетона над пенопластом составляет всего лишь 4-5 см, армируется сеткой из тонких прутков 4-6 мм. В результате получается ребристая, довольно неплохо звукоизолированная монолитная плита

Наиболее экономный вариант сборно-монолитного перекрытия: арматурный каркас балок устанавливается на деревянную доску. Балки-заготовки можно купить готовыми или смонтировать по месту. Подъёмные механизмы не нужны, все работы можно делать вручную

Монтаж сборно-монолитного перекрытия проще, чем монолитной плиты, понадобятся только стойки и некоторое количество брусков

Добавим, что при принятии решения об использовании того либо иного типа лёгкого перекрытия необходимо учесть дополнительные нагрузки. При наличии опорных стоек, передающих на этаж вес крыши, скорее всего, понадобится усиление.

Комментариев:

Этапы расчета монолитных перекрытий
Пятый этап расчетов и расчетные допущения на последнем этапе
На каких показателях номинальной плиты основаны правильные расчеты?

Очень важно с первого раза сделать правильный расчет монолитного перекрытия, поскольку монолитными в строительстве пользуются все чаще. Так как с применением плит от изготовителя нельзя выполнить планировку дома, которая будет наиболее совершенной, важным моментом на первоначальном этапе строительства монолитных перекрытий являются вычисления.

В будущем причиной проблем с перекрытиями может стать неправильно сделанный расчет, который вызовет определенные трудности уже на стадии монтажа перекрытий. В результате на последнее перекрытие может не остаться свободного места. Эти проблемы являются самыми безобидными из тех, с которыми можно столкнуться. Можно обратиться при этом за помощью к специалистам, если опыта в области расчетов недостаточно. Сущность вопроса становится понятной после того, как все цифры и формулы уже определены.

Этапы расчета монолитных перекрытий

Делать монолитные перекрытия доступно без применения соответствующей техники, то есть подъемных кранов. Многим свойственно отказываться от проведения соответствующих расчетов, так как они представляются им сложными. Если разобраться в системе расчета, то она станет доступной.

При осуществлении расчетов необходимо учесть следующие этапы:

Длины плиты.
Размера плиты.
Класса арматуры.
Класса бетона.
Нагрузки на монолитную плиту и опоры.

Расчеты оканчиваются выявлением необходимых расчетных допущений.

Полезным будет учесть опирание монолитного перекрытия. Вычислить его позволит достаточное количество факторов, включая тип кирпича либо блока, наружную ширину материала, внутреннюю, вид перекрытия.

Определять расчетную длину монолитной плиты на первом этапе необходимо с учетом различий между проектной длиной плиты и ее фактической длиной, которая может иметь любую величину. Следует брать во внимание и рассчитываемую от стен длину и ширину помещения. По факту длина плиты будет больше, поскольку будет происходить ее опирание на конструкцию стены.

Материалы, используемые для изготовления стен, куда будут опираться плиты, должны представлять собой: камень, пено- и газобетон, керамзитобетон, шлакоблок либо кирпич. Для данного материала должны быть проведены вычисления на имеющиеся типы нагрузок.

На этапе выявления классов арматуры, а также бетона, размеров плиты, без которых невозможно сделать какие-либо расчеты, следует самостоятельно задать все параметры. Пример показывает, что если высота плиты равна 10 см, а ее ширина – 100 см, то определяют величины показателей на 1 м. Если при расчетах опираются на этот факт, то при использовании плиты 4х6, для любого из 6 м ширины берутся во внимание параметры, определяемые на 1 м расчетный.

На третьем этапе при определении опор следует учитывать тип стен, показатель их тяжести. Учитывают и ширину опирания на них плит перекрытий. В расчетах несущий элемент рассматривается в качестве шарнирно-опертой бесконсольной балки.

Вернуться к оглавлению

Пятый этап расчетов и расчетные допущения на последнем этапе

Выявить размеры, которые будет иметь монолитное перекрытие, следует уже на этапе планирования.

Все размеры имеют прямую зависимость от длины и ширины пролета. При строительстве стандартного дома с применением номинальных величин можно воспользоваться теми размерами, которые указываются в СНиПе. Полученные после этого цифры помогут правильно подобрать величину пролетов, стен и нагрузки на фундамент.

Рисунки 1-7. Формулы для расчетов монолитного перекрытия.

Для определения находящегося по центру максимального изгибающегося момента монолитной плиты, которая опирается на стены, используется формула (рис. 1). На основании СНиПов 52-101-2003 и 52-01-2003 можно принять во внимание указанные ниже виды операций.

Бетон имеет сопротивление растяжению, которое принимают равным нулю, так как арматуре присущ уровень сопротивления растяжению больше в сотню раз, чем у бетона. Значение, показывающее уровень сопротивления строительного материала, нельзя принять, если оно больше расчетного сопротивления Rb, а Rs должно быть не больше значения растяжения, которое является максимальным.

Если нет достаточного опыта в проведении данных расчетов, а также если расчеты проводят в первый раз, следует изучить какой-либо пример. Он необходим для получения детального отчета обо всех параметрах и результатах. Это позволит выйти из ситуации более выгодно.

Вернуться к оглавлению

На каких показателях номинальной плиты основаны правильные расчеты?

Рисунок 8. Таблица площади поперечного сечения арматуры.

Для устранения появления эффекта пластичного шарнира для сжатой зоны бетона ξ, а также расстояния h 0 от центра тяжести арматуры до самого верха балки ξ = y/h 0 будет находиться в соотношении, которое вычисляется по формуле на рис. 2, где Rs – это величина расчетного сопротивления арматуры, имеющая единицу измерения МПа.

Полученный показатель должен быть не больше предельного значения ξ R .

Величины граничных параметров относительной высоты, которые берутся для сжатой зоны бетона, находят по таблице (рис. 2). При проведении расчетов не слишком опытными проектировщиками, которые не имеют достаточного уровня квалификации, рекомендуется занизить полученный параметр ξ R , определяющий сжатую зону, в 1,5 раза.

Рисунок 9. Таблица диаметров арматуры.

Если в сжатой зоне нет арматуры либо ξ <= ξ R , то уровень прочности бетона требуется проверять по формуле на рис. 3. Данная формула имеет смысл, связанный с тем, что появляется сила, которая работает с плечом. Поэтому данное условие применяют в отношении бетона.

Это же условие ξ <= ξ R , определяющее прочность сечения прямоугольной формы, при наличии одиночной арматуры предполагает использование формулы на рис. 4.

Смысл, который скрывается в ней, связан с тем, что арматура и бетон должны выдерживать одинаковую нагрузку в соответствии с вычислениями. Расчет монолитной плиты перекрытия нельзя считать единственным, если учитывать центр тяжести сечения.

Рисунок 10. Таблица расчета укладочного шага для арматуры.

Преимущества армирования плит
Возможные разновидности
Схема армирования плиты перекрытия
Армирование многопролетных балочных плит
Армирование монолитных безбалочных перекрытий

Преимущества армирования плит

– очень важная деталь многих сооружений. Они используются в покрытиях общественных построек и жилых помещений со стенами из крупных блоков, кирпича и ячеистобетонных блоков. Плиты перекрытий применяются в зданиях, где влажность воздуха не достигает 60%, и для общественных построек с влажностью до 75%, где обязательно используется пароизоляция. Глубина опирания их на стены должна быть не менее 80 мм. Армирование плит перекрытия имеет несколько существенных преимуществ. Во-первых, нет необходимости использовать строительную технику. Во-вторых, этот способ позволяет делать для помещений перекрытия с нестандартными размерами и любой сложности. Опорами для таких перекрытий могут быть не только стены, но и различные колонны, что делает планировку дома более свободной. В-третьих, такая конструкция очень прочна, намного прочнее, чем деревянные перекрытия. Армированные перекрытия огнеустойчивы и могут переносить высокие напряжения. Например, деревянные перекрытия действие огня могут выдержать только 25 минут, а монолитное – около часа.

Армированные плиты перекрытия используются в покрытиях общественных построек и жилых помещений со стенами из крупных блоков, кирпича и ячеистобетонных блоков.

Они позволяют добиться утепления постройки и повысить звукоизоляцию. Небольшой вес бетонных перемычек и армированных плит позволяет снизить нагрузку на фундамент и стены, в результате можно получить дополнительный экономический эффект от строительства.

Монолитные плиты нужны для качественного армирования.

При монтаже такого перекрытия очень важно сделать правильный расчет. Толщину нужно высчитать в соотношении с толщиной пролета и принять 1:30. Например, если толщина между пролетами равна 6 м, то толщина монолитной плиты по соотношению 1:30 будет равняться 0,2 м. Если уменьшить толщину бетона, то автоматически повышается расход металлопроката, при увеличении толщины увеличивается и расход бетона.

Для создания качественного армирования нужны:

монолитные плиты;
сетка армировочная стеклотканевая;
вязаная арматура.

Вернуться к оглавлению

Возможные разновидности

Бетонные армированные плиты имеют специальную маркировку, на которую стоит обратить внимание. Маркировка состоит из букв и цифр. Буквы в маркировке означают тип плиты. Например, ПНО – плиты настила облегченные, ПК – плиты перекрытия, НВ – настил внутренний. Далее идут цифры, которые означают размеры – длину и ширину. Самая последняя цифра означает допустимые нагрузки, т.е. 100 кг на 1 кв.м. Например, цифра 6 в конце маркировки предупреждает о том, что допустимые нагрузки на изделие составляют 600 кг на 1 кв.м.

Бетонные армированные плиты имеют специальную маркировку (В15, В20).

Кроме того, при выборе следует учесть, что они еще различаются по структуре. В зависимости от поперечного сечения плиты делятся на 3 вида: пустотные, ребристые и сплошные. Самыми популярными являются пустотные плиты. Они обладают небольшим весом, что позволяет их свободно перевозить и устанавливать. Пустоты бывают самой разной формы: круглые, овальные, вертикальные. Такие плиты изготавливают из тяжелого бетона. Класс бетона В15, В20. Марка по морозостойкости F50. В качестве продольной арматуры применяется сталь АIIIв. изготавливаются по ГОСТ 9561-91.

Благодаря такому разнообразию, армированные плиты можно выбрать в зависимости от предназначения, климата и природных особенностей местности. В случае применения плит только в качестве пола стоит использовать армирование ребристых плит, и ребра должны находиться только с одной стороны.

Вернуться к оглавлению

Схема армирования плиты перекрытия

Схема армирования различается в зависимости от вида плит, но общие принципы армирования остаются прежними. Связано это с одинаковым для всех плит методом работы: нагрузка идет сверху вниз и распределяется на всю площадь. Это говорит о том, что основная рабочая арматура – нижняя, а верхняя получает сжимающие нагрузки. В свою очередь нижняя часть переносит растягивающие нагрузки.

Армирование монолитных перекрытий состоит из:

в нижней части плиты стержней;
в верхней части плиты рабочих стержней (они по диаметру равны верхним или меньше их);
армирование, перераспределяющее нагрузку;
подставки из катанки.

Для соединения арматуры, как правило, используют несколько видов стыков:

стыки без сварки внахлестку:

С прямыми концами стержней профиля диаметром до 40 мм.
С загибами на концах (лапки, петли, крюки), крюки и петли применяют только для гладких стержней.
С прямыми концами стержней с приваркой.

механические и сварные соединения:

Со сваркой арматуры диаметром 40 мм.
С применением механических устройств (резьбовые муфты, стыки с опресованными муфтами и т.д.).

При применении гнутой арматуры (загибы концов стержней, отгибы) минимальный диаметр загиба должен быть таким, чтобы можно было избежать раскалывания или разрушения бетона внутри и в месте загиба. Максимальный угол изгиба не должен быть более 180 градусов.

Монолитные железобетонные могут частично или полностью быть опертыми по контуру с защемлением на опорах или со свободным опиранием. В монолитном строительстве часто встречаются плиты, называемые консольными, опертые на углах или те, которые защемляются по одной кромке.

Они подразделяются на балочные (неразрезные – многопролетные, разрезные – однопролетные и консольные) и работающие в обоих направлениях, которые бывают многопролетными неразрезными или однопролетными. Они считаются балочными, если усилия, которые действуют в одном направлении, пренебрежительно малы, в отличие от усилий, которые действуют в другом направлении. К балочным можно отнести прямоугольные плоские плиты, равномерно нагруженные и опертые по двум сторонам, а также плиты, защемленные по трем или четырем сторонам при соотношении пролетов, большим определенного значения. По нормативным документам отношение пролетов ограничивается 3 или 2.

К работающим в двух направлениях относят все остальные плиты различной формы (непрямоугольные, круглые, кольцевые и т.д.) и опертые на точках (плиты ). В безбалочных перекрытиях она опирается на колонны без уширений и с уширениями (с капителями). Если пролеты 6-8 м, то перекрытия лучше выполнять плоскими, а при больших значениях – межколонными балками или плоскими с капителями, пустотными или ребристыми. В больших помещениях с пролетом 10-15м строители рекомендуют ребристые, кессонные или пустотные перекрытия при опирании на балки и стены по четырем сторонам.

Для всех пролетов более 7м рекомендуется дополнительная арматура из высокопрочных канатов без сцепления с бетоном класса К-7. При выборе опирания без капителей следует предусмотреть дополнительное армирование этих участков, для предотвращения продавливания при различных нагрузках. Толщину однопролетных неразрезных плит принимают как при упругой заделке, а опертых на стены принимают как при свободном опирании.

Расстояние между рабочими стержнями не должно быть более 400 м.

Армирование монолитного перекрытия происходит стандартными сварными сетками и вязаной арматурой. Диаметр стержней сварной арматуры принимают не менее 3 мм, а диаметр вязаной – не менее 6 мм. Если толщина плиты менее 150 мм, расстояние между осями стержней арматуры внизу и над опорой вверху должно быть не более 200 мм, а при толщине более 150 мм это расстояние должно быть не более 400 мм.

Расстояние между рабочими стержнями не должно быть более 400 мм, а площадь их сечения на 1 м ширины должна обязательно быть не менее 1/3 части площади сечения стержней.

Рабочую арматуру, которая идет в направлении меньшего пролета, следует расположить ниже той, которая идет в направлении большого пролета.

В результате чего рабочая высота сечения плиты будет различна для каждого направления. При армировании сварными сетками балочных плит шириной 120 мм и при содержании растянутой арматуры до 1,5% расстояние между всеми стержнями можно спокойно увеличивать до 600 мм. Конструируют пролетную арматуру плит до 3 м шириной в виде цельной плоской сварной сетки. Ее поперечные стержни – рабочая арматура плиты. Если диаметр рабочей арматуры больше 10 мм, то плиты армируются узкими плоскими сварными сетками. Их длина должна быть равна ширине плиты. Эти продольные стержни сеток выполняют важную роль рабочей арматуры, а поперечные стержни – распределительной. Они стыкуются без сварки внахлестку.

Вернуться к оглавлению

Армирование многопролетных балочных плит

Многопролетные балочные до 100 мм толщиной армируются сварными рулонными сетками. Рулоны раскатывают поперек второстепенных балок, при этом поперечные стержни сеток стыкуют без сварки внахлестку. В крайних пролетах, где необходима дополнительная арматура, на основную укладывают дополнительную сетку. Вместо дополнительной сетки можно уложить и стержни, при этом привязывая их к основной сетке. Но если они имеют размеры не более 6х3 м, то можно армировать и одной цельной сварной сеткой. Для экономии арматуры рекомендуется применять сварные сетки с армированием в двух направлениях или разноразмерных сеток, которые накладываются друг на друга .

Если армирование происходит с помощью узких сварных сеток, то их укладывают в два слоя в перпендикулярных направлениях. При этом снизу должны быть сетки, которые укладываются вдоль меньшего пролеты. Стержни сеток следует положить впритык и при этом их не стыкуют. В сетках нижнего слоя они должны находиться под рабочей арматурой, а в сетках верхнего слоя они должны находиться сверху.

Работающую в двух направлениях надопорную арматуру с плоскими сетками конструируют также как и надопорную арматуру балочных плит. Многопролетные неразрезные с арматурой диаметром до 7 мм армируют рулонными сетками с продольными стержнями. Плиту разбивают на три полосы в каждом направлении: среднюю и две крайние по ¼ меньшего пролета. Рулоны укладывают в два слоя, раскатывают их во взаимно перпендикулярных направлениях. В этом случае надопорную арматуру углов плиты конструируют в виде плоских квадратных сеток с рабочими стержнями в обоих направлениях. Их укладывают на пересечении ребер, но при этом стержни могут быть параллельны балкам или могут укладываться к ним под углом в 45 градусов.