Максимальный пролет монолитного перекрытия

Содержание

Облегченное монолитное перекрытие по профилированному листу личный опыт

Максимальный пролет монолитного перекрытия

Наряду с деревянными перекрытиями и перекрытиями железобетонными плитами, среди частных застройщиков популярны и монолитные. К их достоинствам можно отнести не только основательность и долговечность, присущую тем же плитам, но и возможность перекрывать помещения любой конфигурации.

При этом к недостаткам относят большую массу плит, требующую усиленного основания и стеновых материалов повышенной прочности, и необходимость сборки опалубки.

Поэтому многие самозастройщики, в том числе и умельцы нашего портала, предпочитают облегченную разновидность – монолитные перекрытия по профилированному листу, о которых и пойдет речь в материале. Рассмотрим:

  • Что такое монолитное перекрытие по профилированному листу.
  • Технология устройства сталежелезобетонных перекрытий.
  • Опыт участников портала по устройству безопорных монолитных перекрытий по профлисту.

Монолитное перекрытие по профилированному листу

Изначально НИИЖБ (научно-исследовательский институт бетона и железобетона) Госстроя СССР разработал методику заливки монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом (СПН) для зданий и сооружений промышленного назначения.

Первые рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий с СПН были разработаны в 1987 году, спустя почти два десятилетия появился СТО 0047-2005, по сути, слегка обновленная версия первого варианта.

Однако тем, кто хочет разобраться в технологии и сделать расчеты самостоятельно, не прибегая к услугам профи, наши старожилы советуют сначала изучить методичку родом из Страны Советов.

Yury (Участник FORUMHOUSE):Если хотите разобраться без лишних затрат, читайте рекомендации по проектированию монолитных железобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом, НИИЖБ, 1987 г.Суть методики заключается в том, что профнастил служит одновременно и несъемной опалубкой, и внешней арматурой плиты, а также финишным слоем.

Когда речь о производственных помещениях, такой наружной отделки более чем достаточно. По мнению разработчиков СТО, облегченные перекрытия по профилю по сравнению с обычной монолитной плитой обладают рядом достоинств:

  • Снижение количества стали на балки – на 15 %.
  • Сокращение трудозатрат – на 25-40 %.
  • Сокращение массы плиты – на 30-50 %.
  • Увеличение жесткости перекрытий (к горизонтальным нагрузкам).
  • Упрощение проводки коммуникаций – размещение магистралей в гофрах.
  • Отсутствие деревянной опалубки – увеличение скорости работ.

Применение сталежелезобетонных перекрытий при строительстве промышленных и частных зданий допустимо при следующих основных условиях:

  • слабоагрессивная и неагрессивная среда эксплуатации;
  • влажностный режим до 75 %;
  • температура в помещении не выше +30⁰С;
  • используемый бетон без хлористого калия и других, хлорсодержащих, добавок.

То есть, основным противопоказанием к этому типу перекрытий является повышенная влажность, в силу чего они обычно используются как межэтажные и не применяются между цоколем и первым этажом или подвалом и первым этажом.

al185 (Супермодератор FORUMHOUSE):Профлист в цоколе сгниет, кому интересны сроки, посмотрите поиском. На защите арок колес оцинкованные саморезы ржавеют за пару месяцев.

Для заливки плит допускается использование как тяжелых, так и легких бетонов, но класс прочности на сжатие для тяжелого бетона на мелкозернистом заполнителе – от В15 (М200), для легкого бетона на пористом заполнителе – от В12,5 (М150). Минимальный слой бетона над профильным настилом – 30 мм, если предусмотрена чистовая стяжка, если без стяжки – от 50 мм. Настил изготавливается из несущих профилированных листов (Н), с высотой гофры от 44 мм.

Для арматурного каркаса применяются арматурные стержни периодического профиля, класса А-III, и проволока класса Вр. Если планируется перекрытие с лестничным проемом, то необходимо усиление арматурного каркаса по периметру и устройство бортовой опалубки. Стальные балки силового каркаса либо прокатные, либо составные профили.

Технология устройства сталежелезобетонных перекрытий

В исходном варианте профлист укладывается не только на стены, но и на каркас из стальных балок (прогоны), который и является несущим.

Количество и параметры балок высчитываются индивидуально, исходя из габаритов перекрываемого пролета и предполагаемых нагрузок, в среднем шаг составляет от 1,5 до 3 м, но на каждый лист должно приходиться три точки опоры – по центру и по краям.

Армирование однослойное – сетка, диаметр проволоки от 3 мм, шаг 200×200 мм, толщина защитного слоя над сеткой не менее 15 мм.

Профлисты укладываются поперек длинной стороны пролета, широкими гофрами вниз, по длине на прогонах внахлест, минимум на одну волну, по ширине встык. Между собой волны фиксируют заклепками или саморезами с шагом не больше 500 мм.

Чтобы профиль и прогоны работали, как одна система, настил крепят стержневыми анкерами, которые приваривают к балкам. Рядом с несущими стенами анкер должен проходить сквозь каждую волну, на промежуточных балках через одну.

Кроме того, настил фиксируют к балкам посредством саморезов или дюбелей.

Однако использование стальных балок – не самый привлекательный для самозастройщиков вариант, поэтому многие из умельцев нашего портала предпочитают альтернативный вариант – безопорное монолитное перекрытие по профильному листу.

Опыт участников портала по устройству безопорных монолитных перекрытий по профлисту

Winder (Супермодератор FORUMHOUSE):Перекрытие по профлисту может быть и без двутавровых балок или швеллеров.

Вместо балочного каркаса используют несущий профлист с высотой волны от 60 мм, толщиной от 0,7 мм, и усиленное армирование – нижнее, верхнее, поперечное и сетку.

В этом случае профилированный лист является несъемной опалубкой, а основные нагрузки воспринимает усиленный арматурный каркас. Листы укладываются узкой гофрой вниз и так же, как в способе с балками, ориентируются волнами поперек длинной стороны пролета.

Получается разновидность ребристого монолитного перекрытия, только ребра формируются не съемной опалубкой, а гофрами. В отличие от сталежелезобетонной плиты с опорой на балки, эту плиту не рекомендуется заливать легкими бетонами, а класс прочности на сжатие стоит увеличить до В22,5 (М300).

Winder:Нагрузку держит именно железобетон, ни пенобетон, ни керамзитобетон не обладают необходимой прочностью. Усиление армирования в этом случае бесполезно.

При заливке обязательно тщательное вибрирование раствора. При необходимости снизу ставят подпорки, которые снимают после набора бетоном прочности.

Один из наших умельцев решил задействовать профлист не только в качестве опалубки, но и как дополнительный силовой каркас.
worodew (Супермодератор FORUMHOUSE):Делаю монолитное перекрытие по профлисту Н75, толщиной 0,7 мм. Чтобы не терять его несущей способности, после заливки решил включить его в совместную работу с бетоном. Сделал так: перфоратором (сверло 6 мм) в каждом гребне пробил отверстия через метр и вставил в них отрезки проволоки толщиной 6 мм, длиной 10 мм, и на нее вместо звездочек положил и привязал арматуру, плюс сверху сетка. Даже жесткости прибавилось, сравниваю до и после вязки арматуры.

Пролеты по 3,6 и 2,0 м, в волне арматура 12 мм, сверху – сетка из проволоки толщиной 5 мм, с ячейкой 100×100 мм. Снизу волны закрыл обрезками газоблока и загерметизировал щели монтажной пеной, одного баллона хватило на 70 м².

Настил опирается только на внешние стены и на несущую стену посередине. Плиту заливал бетононасосом, толщина перекрытия – 130 мм, площадь 76 м², ушло около 7 м³ раствора (М300).

Через несколько часов можно было срезать бугры, ориентируясь на правило, на следующий день смочил плиту и отшлифовал.

Систему теплого пола обычно монтируют в чистовой стяжке, но при желании можно совместить теплый пол и монолитное перекрытие по профилированному листу.

Тоха71 (Супермодератор FORUMHOUSE):Есть ли возможность монтажа труб ТП прямо в заливаемую плиту? Не ослабит ли такое перекрытие наличие в ней труб ТП? И если можно, сколько толщины добавить под 20 трубу? Я так понял, что ТП надо располагать между слоями армирования, чтобы верхний слой арматуры в бетоне не «утопить» для его нормальной работы? Хотелось бы один раз постараться и залить бетон ровно, чтобы остался только финишный наливной пол и не пришлось нагружать плиту дополнительной стяжкой.

Способ имеет право на жизнь, при условии увеличения толщины перекрытия и наличия определенного опыта.

Winder:Добавьте 20 мм, за счёт того, что плита будет толще, прочность ее увеличится, что скомпенсирует ослабление от труб. Сами трубы нужно расположить примерно по центру плиты. А вообще, закладывать ТП в перекрытие имеет смысл только в том случае, если уверены, что сможете залить плиту очень ровно, чтобы потом стяжкой не пришлось выравнивать. Если стяжка все равно будет, то проще в ней ТП разместить.

Если дом сезонного проживания и отапливаться в холода будет периодически, то на профлисте будет образовываться конденсат, как, впрочем, и на других поверхностях. В такой ситуации поможет утепление.

Winder:Решение для такого потолка – вспененный полиэтилен толщиной 5-10 мм с тщательным проклеиванием швов, между потолком и перекрытием.

В помощь всем, кто собирается заливать облегченное монолитное перекрытие по профилированному листу без балочного каркаса, Winder выложил сводную таблицу. Она незаменима, когда нет проекта и сделанных профессионалами расчетов. Нагрузочная способность приведенных перекрытий составляет 550 кг/м².

Также умелец поделился схемами перекрытия.

Что касается экономичности, в плане финансов такое перекрытие обойдется практически столько же, сколько пустотные плиты, возможно и несколько дороже. Тем не менее, это адекватная альтернатива пустоткам, если есть проблемы с подъездом тяжелой техники.

Unogroup (Супермодератор FORUMHOUSE):Я строюсь на участке, застроенном со всех сторон, туда и миксер с трудом заезжает, а о платформе с краном можно и не мечтать. По сравнению с грузовым вертолетом, чтобы доставить плиты на последние 40 метров и положить, монолитное перекрытие по профлисту копейки стоит.

Преимущества же сталежелезобетонного перекрытия перед обычным монолитным уже посчитали разработчики СТО 0047-2005. А воспользоваться данной технологией в исходном или безопорном варианте или предпочесть перекрытия другого типа, каждый выбирает для себя. Но то, что способ работает, проверено многими нашими умельцами.

Чтобы убедиться в жизнеспособности такого перекрытия, достаточно изучить соответствующую тему на форуме. Какие вообще бывают перекрытия – в материале об их разновидностях. В видео – еще один тип перекрытий, сборно-монолитные.

Обсудить статью и прочитать другие материалы посвященные загородной жизни вы можете на портале FORUMHOUSE.

Подписывайтесь на канал чтобы не пропустить следующую публикацию!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/592d594b8e557de2f707c29f/5aa8d4439b403c50c355ea98

Монолитная плита перекрытия: классификация, формулы для расчетов, расчет плиты перекрытия

Максимальный пролет монолитного 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 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.

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.

Источник: https://plita.guru/raboty/perekrytiya/kak-proizvesti-raschet-monolitnoy-plity-perekrytiya.html

Монолитные перекрытия

Максимальный пролет монолитного перекрытия

10 мая 2016 г.

Значительное применение в строительстве получили монолитные безригельные перекрытия в виде плоских плит сплошного сечения, опирающихся непосредственно на вертикальные несущие конструкции зданий.

Пролеты ненапряженных плит могут быть от 6 до 12 м; толщина, в зависимости от пролета и расчетных нагрузок, от 15 до 25 см, а в пределах технических этажей до 30 см. На рис.

ниже приведен график оптимальных толщин плит, подсчитаных А.С. Залесовым и А.И. Ивановым.

Значительное распространение получили преднапряженные конструкции перекрытий, особенно при пролетах более 6 м. Предварительное напряжение позволяет достичь увеличения пролетов перекрытий при меньшей толщине, повышения трещиностойкости и уменьшения деформативности.

При устройстве преднапряженных монолитных ригельных перекрытий пролетами 9-18 м высота ригелей составляет 60-90 см, толщина плит 10-13 см.

При устройстве преднапряженных ригельных перекрестно-ребристых перекрытий пролетом 7-10 м высота ребер составляет 30-60 см, толщина собственно плиу 10-20 см, шаг ребер 150-200 см.

В качестве напрягаемой арматуры в монолитных преднапряженных перекрытиях чаще всего применяют арматурные канаты. Армирование перекрытий (рис. ниже) может осуществляться разными способами:

  • напрягаемые канаты располагают вдоль осей колонн в одном направлении, а между колоннами перпендикулярно канатам укладывают ненапрягаемую арматуру;
  • напрягаемые канаты размещают по осям колонн в двух направлениях;
  • напрягаемые канаты располагают преимущественно по осям колонн в одном направлении с размещением аналогичных канатов между колоннами;
  • напрягаемые канаты размещают равномерно по всему полю плиты и по осям колонн в двух направлениях.

График изменения толщины перекрытий в зависимости от величины пролетов

а- график изменения толщины перекрытий в зависимости от величины пролетов: 1- ненапрягаемые плиты и балки перекрытий; 2  – преднапряженные плиты и балки перекрытий; 3 – ненапрягаемое безбалочное перекрытие; 4- преднапряженное безбалочное перекрытие; б- график оптимальной высоты сечения h плиты перекрытия в зависимости от пролета и нагрузки q при классе бетона В25

Схемы размещения арматуры при армировании преднапряженных монолитных перекрытий

1 – напрягаемая арматура; 2-  ненапрягаемая арматура

После достижения бетоном прочности, составляющей половину проектной, с помощью гидравлических домкратов выполняют натяжение арматуры на бетон. Предварительное напряжение монолитных плит перекрытий может осуществляться как с обеспечением совместной работы напрягаемой арматуры с бетоном, так и без этого.

При устройстве преднапряженных монолитных плит перекрытий без обеспечения совместной работы напрягаемой арматуры с бетоном арматуру покрывают смазкой ингибитором коррозии и заключают в полимерную защитную оболочку из полиэтилена или полипропилена с минимальной толщиной 1 мм.

Это обеспечивает надежную антикоррозионную защиту арматуры, существенно повышает долговечность конструкций, а также снижает трение между арматурой и бетоном по сравнению с традиционным армированием примерно на одну треть.

Защитная оболочка должна быть водостойкой, сопротивляться механическим воздействиям и перепадам температур в диапазоне от -20 до +70 °С. Кроме того, она не должна иметь в своем составе химических добавок, которые могут явиться причиной коррозии бетона.

К достоинствам данного способа преднапряжения монолитных перекрытий можно отнести: обеспечение равномерной работы бетона по толщине плит; равномерное распределение арматурных канатов по всей плите; максимальное использование свойств напрягаемой арматуры; осуществление надежной защиты арматурных канатов от коррозии; значительное уменьшение толщины перекрытий; уменьшение расхода бетона и арматуры.

К недостаткам преднапряжения монолитных перекрытий без сцепления арматуры с бетоном можно отнести: увеличение затрат на обеспечение антикоррозионного покрытия и устройство защитной полимерной оболочки; необходимость увеличения силы натяжения примерно на 27% по сравнению с натяжением при сцеплении арматуры и бетона. Следует отметить, что устройство монолитных преднапряженных перекрытий без сцепления арматуры с бетоном предъявляет повышенные требования к качеству выполнения строительных работ. Такие монолитные перекрытия без сцепления арматуры с бетоном в последние годы нашли широкое применение.

Наряду с этими конструкциями применяются монолитные перекрытия с напряжением арматуры и ее сцеплением с бетоном. Примером являются перекрытия, выполняемые термореактивным способом преднапряжения железобетонных конструкций, идея которого была впервые предложена в 50-х гг. XX в.

Харьковским инженерно-строительным институтом. Арматура, покрытая термореактивной полимерной смазкой, помещается в бетон, а после набора бетоном определенной прочности подвергается электронагреву по предварительно заданной программе.

При достижении температуры 100 °С происходит размягчение смазки и свободная деформация арматуры. После дальнейшего нагрева арматуры до температуры около 350 °С происходит расплавление и полимеризация обмазки, обеспечивающая в дальнейшем совместную работу арматуры с бетоном.

На этом электронагрев прекращают, после чего происходит охлаждение и преднапряжение бетона.

К достоинствам данного метода можно отнести: возможность бетонирования конструкции без инъецирования, простоту оборудования и технологии преднапряжения (отсутствие устройств для механического натяжения арматуры).

Источник: http://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/proektirovanie-zdaniy-i-sooruzheniy/monolitnye-perekrytiya595/

Как сделать монолитную плиту перекрытия своими руками

Максимальный пролет монолитного перекрытия

› Малоэтажное строительство › Плиты перекрытия

16.04.2019

Монолитное перекрытие – один из вариантов создания конструкционного элемента здания, который используется наряду со сборными и сборно-монолитными. Если сборные перекрытия формируются из готовых железобетонных плит, которые производятся в заводских условиях и доставляются к месту монтажа спецтранспортом, то монолитные конструкции заливаются непосредственно на объекте.

Монолитная плита перекрытия может быть создана мастерами самостоятельно, не требует привлечения грузоподъемной техники: устанавливается щитовая опалубка, в ней монтируется арматурный каркас, потом все это заливается бетонной смесью выбранной марки.

При верных расчетах опалубки и самого перекрытия в итоге получается прочная и долговечная конструкция, способная выдерживать возложенные на нее нагрузки.

Монолитные железобетонные перекрытия демонстрируют повышенные характеристики прочности, стойкости к несущим нагрузкам и воздействию внешних негативных факторов.

Самостоятельная заливка плиты перекрытия дает возможность существенно сэкономить, ведь итоговая стоимость отдельной плиты получается значительно ниже, чем общая сумма расходов на покупку ЖБ изделия, цена доставки и монтажа плит перекрытия с привлечением спецтранспорта.

Преимущества монолитных плит перед пустотными

Бетонные перекрытия сегодня в строительстве используются повсеместно. Разные типы и варианты конструкций предполагают свои особенности, плюсы и минусы. Поэтому перед тем, как начинать проектировать здание и реализовывать проект, необходимо все тщательно изучить и рассчитать.

Основные достоинства монолитных плит:

  • Повышенная прочность изделия – в конструкции отсутствуют зоны стыковки и швы, пустоты, поэтому элемент представляет собой цельный монолит со зданием, выдерживая максимальные несущие нагрузки, выступая одновременно и потолком, и полом в зданиях на два и более этажа
  • Возможность выровнять усилия, которые создает масса элементов здания, при воздействии на фундамент и саму коробку. Вся нагрузка передается равномерно по периметру всей опорной поверхности
  • Монолитное перекрытие своими руками можно сделать каким угодно – любой формы, нестандартного размера и конфигурации. Можно проектировать балконы выносного типа, сооруженные на железобетонной консоли перекрытия, в качестве опорных элементов допускается использовать не только несущие стены, но и колонны
  • Максимальная жесткость плиты монолита, которая формируется между этажами здания – конструкция получается цельной, потолок или пол не может смещаться, покрываться трещинами в стыках, остается неизменным в продольной и поперечной плоскости
  • Существенная экономия – на оплате работы мастеров (все можно сделать своими руками) и аренде грузоподъемной техники (как в случае со сборными плитами)
  • Длительный срок эксплуатации – правильное устройство монолитной плиты перекрытия гарантирует срок службы конструкции минимум столетие

Изготовление плиты перекрытия своими руками

Монолитные перекрытия вполне реально сделать самостоятельно. Если все верно рассчитать и продумать, подготовить материалы и инструменты, разложить задачу на составляющие, процесс не покажется таким уж трудным.

Что понадобится для устройства монолитного перекрытия:

  • Инструменты – молоток, топор, ножовка по дереву, нивелир, уровень строительный, устройство для сгиба арматуры
  • Материалы и расходники – гвозди, деревянные доски, деревянный брус для опор опалубки, фанерные листы, стальная арматура, специальные фиксаторы для установки арматуры, бетонный раствор марки М350 (заказать либо замесить самостоятельно из песка, цемента, щебня, воды и добавок при необходимости)

Если же есть желание сделать все самостоятельно, необходимо тщательно изучить все параметры, учесть важные факторы, особенности материалов, конструкции и т.д.

Составляющие принципиальной схемы производства перекрытия:

  • Стальной каркас – гарантирует несущую способность, укладывается в одном направлении (параллельно короткой стороне перекрытия) либо в двух (крестообразно, увеличивает общую толщину плиты)
  • Арматура опорная – монтируется в пристенной части конструкции, нужна для защиты перекрытия от растрескивания
  • Заливка бетоном – создает функциональную поверхность всего перекрытия (является основанием для монтажа пола, потолка), защищает арматуру, выполняется слоем толщиной минимум 6 сантиметров
  • Венец – обязательный компонент перекрытия, проходит через несущие стены сооружения и соединяется с арматурными прутьями плиты

Основные этапы работ, которые нужно выполнить, чтобы сделать бетонное перекрытие между этажами своими руками: выполнение расчетов, подготовка инструмента и материалов, монтаж опалубки, прокладка арматуры, заливка бетоном, правильный уход за стяжкой.

Расчет нагрузки

Минимальная толщина монолитного перекрытия, количество и сечение арматуры, а также другие параметры определяются, исходя из расчета нагрузок, воздействующих на конструкционный элемент.

Виды нагрузок, воздействующих на перекрытие:

  • Постоянные – те, что создает вес коробки здания, всех находящихся в строении перегородок, кровли
  • Переменные – могут меняться: это масса отделочных элементов, вес инженерных сетей, мебели, людей

Способность плиты перекрытия выдерживать определенные нагрузки напрямую зависит от толщины железобетонного монолита, а также сечения и количества арматуры, марки бетона. Чтобы перекрытие железобетонное монолитное могло выдержать нагрузку в 500 килограммов на квадратный метр, толщина должна быть 20 сантиметров.

Факторы, влияющие на точность расчетов:

  • Марка бетона
  • Размер расчетных усилий, которые воздействуют на единицу площади плиты
  • Толщина плиты из бетона
  • Ширина и длина плиты

В соответствии с просчитанными нагрузками определяют сечение арматуры, которая сможет воспринять усилия растяжения и изгибающие моменты. Самостоятельно выполнить расчет монолитного железобетонного перекрытия очень сложно, но можно попробовать использовать специальные формулы либо найти в сети онлайн-калькулятор.

Если же планируется взять больше 18 сантиметров, решение обязательно должно быть обосновано точными расчетами, ведь пропорционально увеличению толщины плиты увеличивается нагрузка на нее. Таким образом, до того, как начинать проектировать и монтировать монолитное перекрытие, чертежи нужно составлять обязательно.

Как залить плиту: технология

Сама технология предполагает несколько этапов процесса: расчеты, подготовка оборудования/материала/инструмента, сборка герметичной опалубки, создание арматурного каркаса и помещение его вовнутрь опалубочной конструкции, замес бетонной смеси, заливка, правильный уход.

Монтаж опалубки

До того, как залить плиту перекрытия своими руками, необходимо смонтировать опалубку. Можно арендовать уже готовую конструкцию или собрать ее самостоятельно из досок, фанеры, бруса. Фабричные опалубки поставляются вместе с телескопическими опорами, экономят время на монтаже подпорок. Но второй вариант получится более дешевым, хоть и трудоемким.

Для самостоятельного изготовления опалубки берут обрезную доску толщиной минимум 2.5-3.5 сантиметров либо влагостойкие фанерные листы толщиной от 2 сантиметров. Доски сбивают максимально герметично, застилают гидроизоляционной пленкой.

Процесс монтажа опалубки – пошаговая инструкция:

  • Установка опорных вертикальных стоек – лучше всего сделать телескопические вертикальные из металла. Если таких нет, можно взять деревянные бревна сечением от 8 сантиметров. Установить стойки с метровым шагом, на расстоянии от стен по периметру минимум 20 сантиметров.
  • Далее следует укладка на поверхность стоек ригелей – продольного бруса, который будет удерживать опалубочную конструкцию.
  • Сверху на ригели монтируют опалубку – сначала на продольные брусья устанавливают деревянные поперечные балки, на них сверху монтируют фанеру или доски. Крайние грани опалубочной конструкции должны упираться точно в стены, не создавая щелей.
  • Регулировка высоты опорных стоек таким образом, чтобы верхний край опалубки был строго на едином уровне с верхней границей выложенной стены.
  • Установка вертикальных элементов конструкции – края плиты перекрытия заходят на стену, поэтому вертикальное ограждение должно монтироваться на определенном отдалении от внутреннего края стены.
  • Проверка уровнем ровности установки опалубки, корректирование возможных отклонений.

Соединяют элементы опалубки гвоздями или нагелями, внутри застилают гидроизоляционным материалом. В сравнении с деревянным аналогом металлические телескопические стойки считаются более предпочтительными благодаря их надежности, прочности.

Усиление пола, армирование ЖБ перекрытия

До того, как сделать бетонное перекрытие своими руками, в опалубку нужно проложить арматурный каркас, который придаст прочность конструкции и сделает ее стойкой к изгибающим нагрузкам.

Для создания каркаса понадобятся: металлические прутья диаметром до 16 миллиметров, вязальная проволока, крючок для вязки, специальные фиксаторы под стержни (обеспечивают заливку арматуры бетоном со всех сторон). Также желательно заранее подготовить болгарку с диском по металлу и устройство для гибки прутьев.

Правила сборки арматурного каркаса:

  • Резка прутков на куски нужного размера
  • Вязка стержней проволокой для формирования сетки с величиной ячеек 15 на 15 или 20 на 20 сантиметров
  • Раскладка фиксаторов, укладка нижней сетки на них
  • Установка вертикальных (поперечных) стержней с шагом минимум 100 сантиметров
  • Сборка и монтаж к вертикальным пруткам верхней сетки каркаса

Важные нюансы армирования:

  • Обычно для каркаса армирования выбирают прутки класса А400 С, периодического горячекатаного профиля, сталь должна соответствовать марке 35ГС либо 25Г2С
  • Рабочий диаметр – от 8 до 16 миллиметров
  • Основной считается нижняя арматура, так как берет на себя изгибающие нагрузки. Тут нужно делать особо прочный каркас. Диаметр верхней арматуры может быть меньше (кроме участков перекрытия в зонах опирания, где по расчету нужно усилить верхнюю зону плиты)
  • Если пролеты большие или есть опора на колонны, устанавливают поперечную арматуру (каркасы либо хомуты), выбирая класс А240С

Подготовка бетона

До того, как будет осуществляться заливка монолитной плиты перекрытия, необходимо определиться с составом бетона. Обычно выбирают прочные марки растворов, чтобы обеспечить нужные параметры и стойкость к нагрузкам. Бетон в Москве и регионах можно заказать уже готовый с завода либо же замешивать самостоятельно.

Приготовление бетона для заливки монолитного перекрытия:

  • Подготовка строительных материалов – очищенная вода, просеянный и очищенный от примесей песок, щебень фракции 20-30 миллиметров, цемент М400
  • Замес бетонного раствора: 2 части песка, по части цемента и щебня тщательно смешать, потом добавить оптимальное количество воды для достижения нужной консистенции
  • Мешать лучше всего в бетономешалке – сначала все сухие компоненты, потом понемногу доливая воду

Бетонирование монолита

Чтобы сделать крепкую, прочную и однородную монолитную плиту, советуют заливать бетон за один заход. Именно поэтому многие мастера предпочитают заказывать готовый раствор с завода, так как самостоятельно быстро приготовить нужный объем практически невозможно.

Правила заливки раствором плиты:

  • Подача смеси в опалубочную конструкцию, равномерное распределение смеси по площади
  • Уплотнение слоя поверхностным или глубинным вибратором
  • Проверка ровности и аккуратности заливки

Застывание плиты, уход за бетоном

Для поддержания оптимальной влажности монолита его покрывают полиэтиленом и периодически (в первые 7-10 дней) разбрызгивают по поверхности воду. Далее выжидают, пока бетон не наберет большую часть марочной прочности, не проводя никаких работ.

Сколько сохнет бетон при +20С:

  • 3 суток – 30% прочности по марке
  • 14 суток – до 80% прочности
  • 28 суток – 100% марочной прочности

При изменении уровня влажности, температуры воздуха бетон может вести себя по-разному. Так, при +5С процесс гидратации и вовсе останавливается. Поэтому работы лучше всего проводить в теплое время года. Посмотреть же особенности высыхания и твердения бетонного раствора в зависимости от условий можно в справочной литературе.

Проверка бетона на предмет высыхания: вечером оставить на поверхности кусок рубероида, утром поднять и посмотреть. Если под рубероидом появилось темное пятно – бетон еще не высох.

Монолитное перекрытие – прекрасный выбор для качественного и долговечного здания из любого материала. Если выполнить правильно все расчеты и реализовать проект самостоятельно, удастся существенно сэкономить без ущерба прочности и способности конструкции выдерживать механические нагрузки.

Как сделать монолитную плиту перекрытия своими руками Ссылка на основную публикацию

Источник: https://1beton.info/maloetazhnoe/plity/monolitnaya-perekrytiya

Основные правила устройства монолитных перекрытий

Максимальный пролет монолитного перекрытия

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик  видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

  1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
  2. Сложная конфигурация в плане с «неудачным» расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
  3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и  характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
  4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение — отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм — 150мм.

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

Ндс перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей.

Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку.

Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне.

Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев.

А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально.

Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию.

При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном.

Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем.

Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия.

На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами.

  Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

  1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
  2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
  3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
  4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

  • арматурой класса А-III,
  • класс бетона В25,
  • защитный слой 20мм

 Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий,  в частных домах толщину  перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты.

Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами.

Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

:  Основные правила устройства монолитных перекрытий

монолитные перекрытия

Источник: https://rems-info.ru/ustrojstvo-monolitnogo-perekrytiya.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.