Железобетонные плиты перекрытия и их виды


Схема монтажа железобетонного перекрытия.

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.

Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами

1 — главная балка; 2 — второстепенная балка; 3 — колонна; 4 — плита

Все элементы перекрытия первого типа монолитно связаны между со­бой и предполагается, что работают по балочной неразрезной схеме. Глав­ные балки стремятся располагать по короткому шагу колонн как наиболее нагруженным элементам перекрытия. Второстепенные балки располагают с шагом, как правило, не более 2,7 м, с учетом того, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонн. При этом, чтобы плиты в коротком на­правлении работали по балочной схеме, соотношение короткой к длинной стороне ячейки в плане должно отвечать неравенству 11/12 < 0,5. При соот­ношении сторон плиты 11/12 >0,5 необходимо учитывать работу в двух на­правлениях.

Толщины плит рекомендуется принимать от 40 до 80 мм с градацией

10 мм, от 80 до 200 мм — с градацией 20 мм, а выше — с градацией 50 мм. Высота второстепенных и главных балок принимается, как правило, в зави­симости от величины пролета — (1/12-1/20)/,! и (l/8-l/15)L2.

В современных условиях, когда получили развитие численные методы расчета, реализуемые в программных комплексах на ЭВМ, «ручные» спосо­бы расчета для оценки напряженно-деформированного состояния монолит­ных перекрытий применяются реже. Однако своей актуальности не потеряли, поскольку практически незаменимы при предварительном предпроектном анализе конструктивных решений и выборе оптимальной конструктивной системы. Кроме того, инженерные методы расчета остаются основой для конструирования плит в части установления рационального расположения арматуры и учета различных эксплуатационных факторов.

Одним из особенностей расчета монолитных перекрытий, представляю­щих систему пластин и перекрестных ребер, является перераспределение уси­лий. По существу, это означает, что результаты расчета по упругой схеме су­щественно отличаются от фактических значений усилий в элементах перекры­тий. Поэтому не отпадает актуальность дополнительного инженерного анализа результатов расчета неразрезных систем на основе инженерных методов, с це­лью коррекции полученных результатов упругого расчета и даже расчета с учетом физической нелинейности, поскольку сам процесс учета физической нелинейности не позволяет полностью перераспределять усилия. Кроме того, при расчете средних пролетов следует иметь в виду фактор распора, влияющий на несущую способность неразрезных конструкций (повышение несущей спо­собности может достигать 20%), деформирующихся в стесненных условиях.

Инженерный метод расчета элементов монолитного перекрытия, кон­структивная схема которого показана на рис. , основан на определенной последовательности: расчет плиты перекрытия, расчет второстепенной бал­ки и расчет главной балки. Нагрузки на плиту и второстепенную балку принимаются как равномерно распределенные. Расчетный пролет для пли­ты принимается: для средних пролетов — расстояние в свету между второ­степенными балками; для крайнего пролета — от грани крайней балки до оси опорной зоны на стену (см. рис. выше). Вырезается условная полоса ши­риной 1 м, и плита рассматривается как неразрезная балка с распределени­ем изгибающих моментов по схеме рис. выше. При этом учтен фактор вы­равнивающего перераспределения усилий в неразрезной системе.

Читайте также:  Деревянный пол в ванной комнате — рассматриваем вопрос

Второстепенные балки рассчитывают так же, как и балочные плиты, по неразрезной многопролетной схеме {рис. ниже). За расчетные средние про­леты принимаются расстояния в свету между гранями главных балок, край­ние — расстояние между крайней главной балкой и осью опирания на под­держивающую конструкцию. Нагружение временной нагрузкой рассматри­вается в двух комбинациях: 1) полная временная Р в нечетных пролетах и

условная, равная 0,25Р — в четных; 2) полная временная в четных пролетах и условная 0,25Р — в нечетных (рис. ниже, а). Огибающая эпюра изгибающих моментов для второстепенной балки показана на рис. ниже, б. Координаты огибающей эпюры моментов можно определять по специальным таблицам.

Принципы расчета перекрытий

Чтобы постройка прослужила не одно десятилетие, необходимо правильно подобрать  сборные железобетонные плиты перекрытия или грамотно рассчитать монолитную конструкцию.

При этом учитывается длительная нагрузка (от выше расположенных строительных конструкций, мебели, техники и т.д.), а также кратковременная (люди, оборудование для строительства и ремонта и т.д.). В расчет берется статические и динамические воздействия на перекрытие, сосредоточенная и распределительная нагрузка, прочность опорных конструкций, собственный вес плиты.

Расчеты следует доверить профессионалам, особенно если речь идет о монолитных перекрытиях. При самостоятельном строительстве небольшого частного дома проще самостоятельно выбрать стандартные плиты перекрытия, так как их несущая способность известна. Если самостоятельные расчеты оказались не верны, или дом получил повреждение в результате землетрясения, пожара или иных внешних воздействий, можно выполнить усиление плит перекрытия.

Опирание плит

Укладка плит перекрытия осуществляется после подготовки проекта или схемы, на которой выполняется раскладка изделий. Элементы перекрытия нужно подобрать так, чтобы было обеспечено их достаточное опирание на кирпичную стену или керамзитобетонные блоки и укладка без разрывов по ширине.

Минимальное опирание для серий ПБ и ПК зависит от их длины:

  • изделия длиной до 4 м – 70 мм;
  • изделия длиной более 4 м – 90 мм.

Наглядная схема того, как правильно и как неправильно осуществлять опирание плит перекрытия Чаще всего проектировщики и конструктора принимают оптимальное значение опирания на стену 120 мм. Эта величина гарантирует надежность при небольших отклонениях при установке.

Правильно будет заранее расположить несущие стены дома на таком расстоянии, чтобы было легко укладывать плиты. Расстояние между стенами рассчитывается так: длина стандартных плит минус 240 мм. Серии ПК и ПБ нужно класть с опорой по двум коротким сторонам без промежуточных подпорок. Например, ПК имеет размер 4,48 м, из него вычитают24 см. Получается, что расстояние между стенами должно быть 4,24 м. В этом случае изделия лягут с обеспечением оптимальной величины опирания.

Минимальное опирание на стену изделий серии ПТ – 80 см. Установка таких железобетонных плит возможна с расположением точек опор по всем сторонам.

Опирание не должно мешать прохождению вентиляционных каналов. Оптимальная толщина несущей внутренней стены из кирпича – 380 мм. По 120 мм с каждой стороны уходит под железобетонное перекрытия, а в середине остается 140 мм – стандартная ширина вентиляционного канала. Укладывать в этом случае необходимо максимально правильно.

Смещение изделия в сторону вентиляционного отверстия приведет к уменьшению его сечения и недостаточной вентиляции помещений.

Обобщение сказанного:

  • серии ПК и ПБ до 4 м опирают по двум сторонам не менее чем на 7 см;
  • серии ПК и ПБ более 4 м – не менее 9 см;
  • серия ПТ – по двум, трем или четырем сторонам не менее 8 см.

Расчет

Разберем, как производится расчет материалов для плиты 8 на 8 метров. Армирование будем производить с шагом 20 сантиметров, пруты диаметром 14 в два слоя, для вертикальных стержней 8 миллиметров, шаг такой же. Используемые бетон для плиты берем класса В20 (по прочности соответствует марке М250) на подготовку класса B7,5. Толщину плиты возьмем 25 см.

  1. Бетон для плиты В20: 8,2 х 8,2 = 67,24 м²;
  2. Рассчитаем кубатуру, то есть объем необходимого бетона: 67,24 м² х 0,25 м = 16,81 м³;
  3. Расход количества материала для армирования с учетом обеспечения защитного слоя плиты: 8200 – 60 = 8140 миллиметров длина стержня. Из расчета шага в 20 см, рассчитаем их кол-во для 1 направления делим 8200 на 200 = 41 штука х 2 стороны = 82 штука х 2 слоя всей плиты = 164 стержня;
  4. Высчитаем общую длину: 164 х 8,14 = 1334,96 метра. Масса 1 метра арматуры 14 диаметра равняется 1,2 килограмма. Таким образом масса всего рабочего армирования: 1334,96 метра x 1,2 = 1601,252 килограмма;
  5. Перейдем к вертикальным стержням арматуры, ее длина будет равняться разнице 25 см и 6 см = 19 см. Возьмем шаг в 40 сантиметров, получаем 21 шт х 21 шт = 441 единица, массу получаем из выражения 441 х 0,19 х 0,395 = 33,1 кг;
  6. Расход бетона класса B7,5 для подготовки считаем как: 8,2 х 8,2 х 0,05 (заданная толщина) = 3,3 метра³;
  7. Геотекстиль и гидроизоляцию плиты считаем, как площадь плиты добавив немного запаса: 67,24 метра²;
  8. Песчаную подушку считаем перемножением сторон плиты и высоты подушки с учетом того, что он выходит за ее границы на 0,1 метр с каждой стороны, то есть 8,4 х 8,4 х 0,5 = 32,5 куба песка.

Отметим, что для двухэтажных домов из газобетона (газосиликата), каркасных и гаражей (из кирпича) толщина плиты будет составлять 20-25 сантиметров. Для более тяжелых построек, а так же двухэтажных домов из кирпича, бетона, бруса, толщину необходимо брать 25-30 см. Для легких сооружений, например, гаражей и беседок, достаточно брать толщину плиты фундамента в 10-15 сантиметров.

Армирование фундамента толщиной в 10-15 см производится в один слой, толщиной 20-30 см — в два слоя (объемное).

Устройство монолитных стен для частного дома. Технология возведения своими руками

Монолитные стены  – ограждающая конструкция в системе монолитно-каркасной технологии. Сочетание бетона и металлической арматуры даёт хорошие эксплуатационные качества при невысокой стоимости.

Преимущества и недостатки

Монолитно-каркасная технология имеет следующие преимущества:

  • здания возводятся в сжатые сроки;
  • единая конструкция без швов прочна и надёжна, непродуваема, мостиков холода не образуется;
  • помещения монолитных домов имеют свободную планировку;
  • легко выполняются сложные архитектурные арочные, криволинейные элементы;
  • повышенный срок эксплуатации монолитных железобетонных строений;
  • ровная гладкая поверхность стен отделывается без подготовительных работ.

К недостаткам монолитных стен относят низкую звукоизоляцию, обязательное утепление стены, способность бетона проводить вибрацию.

Минимальная толщина

Основная задача стены, как ограждающей конструкции – сохранять тепло.

Толщина наружной стены регулируется теплотехническим расчётом, принимается от расчётных значений температур климатического района, зависит от выбранных материалов утепления и отделки.

Размер всегда задан проектом, отступать от него не рекомендуется.  Толщина монолитной бетонной стены варьируется от 250 до 450 мм, при расчётной температуре климатического района от -20 до -40 град. Внутренние стены проектируют однослойными.

Толщина стены из монолитного железобетона всегда меньше стены из кирпичной кладки, что увеличивает площадь помещений при прочих равных значениях.

Устройство своими руками

Технология возведения монолитных стен не требует специальных навыков и умений. С составом работ по силам справиться звену из 2-3 человек. Домашний мастер с помощником сэкономит на оплате рабочим.

Усиление проёма

Любой проём ослабляет сечение конструкции, становится уязвимым местом. Периметр оконных, дверных проёмов дополнительно укрепляется.

Толщина и количество арматурных прутов будут зависеть от ширины проёма, приложенной нагрузки и принимаются согласно проектного значения. Армируются горизонтальные и вертикальные плоскости. При укладывании бетонной смеси опалубку подпирают до достижения необходимого отвердения.

Применение

Каркасно-монолитная технология одинаково успешно применяется во всех сферах строительства. Монолитные стены встречаются в многоэтажной застройке, частном секторе, общественных зданиях.

Технология востребована:

  • при точечной застройке внутри квартала;
  • недостатке места для разработки грунта под котлован;
  • невозможности подъезда крупной строительной техники, башенных кранов;
  • в районах с повышенной сейсмической активностью.

В индивидуальном домостроении применение монолитных стен экономит затраты на перевозку и хранение конструкций, погрузочно-разгрузочные работы.

Полезные видео

Подробно и понятным языком объясняется весь процесс устройства монолитных стен в своем доме:Сборно-монолитная стена, подробности в видео ниже:

Посмотрите процесс заливки бетона в опалубку при устройстве стен, используется автомиксер с насосом:Монолитные стены из железобетона – новое, весомое слово в современном строительстве.

Плиты фундаментов ГОСТ

Форма и размеры плит, используемых при строительстве ленточного фундамента, должны строго подходить под ГОСТ плиты ленточных фундаментов. Такие плиты ленточных фундаментов могут быть использованы для организации соответствующего вида основания для строений и иных сооружений. Плиты на заводах изготавливают из тяжелого бетона. Подобного рода плиты разрешено использовать для грунтов сухих или же наоборот насыщенных водой, в тех случаях, когда расчеты наружных температур включают показатели ниже 40 градусов по Цельсию. Помимо этого заводские плиты, соответствующие ГОСТу можно применять в тех зданиях, которые возводятся в сейсмической зоне с показателями до 9 баллов по Рихтеру, а также в тех грунтах, где влажность и грунтовые воды не оказывают агрессивного воздействия на бетон.

Плиты фундамента ГОСТ 13580-85 могут свободно применяться для организации основания строения. При этом строительство фундамента из таких плит отличается своей относительной стоимостью. Выше приведенный ГОСТ считается одним из основных стандартов, который также регламентирует условия применения плит для фундамента. В результате такие плиты могут быть использованы для строительства ленточного и подземного сборного основания для здания или иных сооружений. Такой вид основания используется уже очень давно.

Читайте также:  Железобетонные плиты перекрытия. Как укладывать

Монолитный фундамент плита технология, которого требует достаточного количества и арматуры и бетона, несомненно, гарантирует получение надежного и прочного фундамента. Такой фундамент считается универсальным и широко используется в строительстве. Однако в виду своей дороговизны, его есть смысл использовать на тех участках, где грунт отличается своей низкой несущей способностью или же включает большое количество торфяников. Основным отличием данного вида фундамента от всех остальных является монолитная плита, которая совместно с опалубкой создает единую целую конструкцию.

Плиты фундаментов ГОСТ

Толщина монолитной плиты фундамента должна быть не менее 10 сантиметров, а укладывать ее нужно на уже хорошо подготовленную и утрамбованную песчаную подушку, смешанную с гравием. Здесь необходим гидроизоляционный слой, после которого следует организовать каркас из качественной арматуры. Технология, согласно которой производится армирование монолитного фундамента довольно сложная и предполагает соблюдение очень строгих требований. Перед тем, как перейти к строительству монолитного фундамента необходимо определиться с толщиной песчаной подушки, которая расположится на месте будущего строения и только потом имеет смысл приступать к самому строительству основания.

Не нужно забывать о том, что толщина плиты для монолитного фундамента рассчитывается в большей степени из будущих нагрузок, которые на нее лягут. Правильно сделанный монолитный фундамент обладает высокими несущими свойствами. Такое основание может быть использовано практически на любых грунтах, а также на тех участках, где грунтовые воды подходят очень близко. Благодаря тому, что монолитная плита отличается своей прочностью, то фундамент обладает длительными сроками эксплуатации. Если соблюдены все условия возведения такого фундамента,то можно избежать усадок и деформации. Однако нужно отметить, что столь надежное основание требует серьезных затрат, в виду огромного количества земельных работ, бетона и арматуры.

Технология проведения работ

Если вами будут укладываться перекрытия между этажами в частном доме из дерева, то первоначально элементы обрабатываются антисептиком. При их опирании на бетонную или каменную стену концы оборачиваются двумя слоями рубероида, а балка заводится в подготовленное гнездо. При этом элемент не должен доходить до задней стенки на 3 сантиметра, конец балки следует сделать скошенным. Оставшееся свободное пространство заполняется теплоизоляцией, заменить которую можно монтажной пеной.

Монолитное железо-бетонное перекрытие

Технология изготовления:

Монолитную плиту перекрытия необходимо заливать за одну заливку. Существует мнение, что для монолитного перекрытия достаточно только нижнего армирования, так как бетон хорошо работает на сжатие. Но на самом деле это не так. Я только один раз видел перекрытие, отлитое с одним нижним армированием — оно потрескалось еще до начала эксплуатации дома. Нижнее армирование является рабочим и работает на растяжение, а верхнее на сжатие и поэтому нижнее рабочее армирование обычно более мощное, но верхнее так же необходимо.

Монолитная плита — это самый надежный вид перекрытия, оно жестко связывает всю конструкцию дома и несет высокую полезную нагрузку. Это также самый идеальный вариант для основания пола первого этажа.

Недостатки монолитного перекрытия:

  1. Сроки монтажа немного выше, по сравнению с другими видами перекрытий, а так же есть необходимый период набора прочности после заливки.
  2. Высокая стоимость.

Преимущества монолитного перекрытия:

  1. Есть возможность изготовления конструкций любой конфигурации, заливка веранды, крылечек, ступеней, лестницы, балкона — за одну заливку вместе с перекрытием, что дает дополнительную надежность всей конструкции.
  2. Долговечность — как говориться залил и забыл. Перекрытие из бетона служит сотни лет, все развалится, а оно будет надежно стоять.
  3. Хороший звукоизолятор.
  4. На него можно укладывать любое покрытие, в отличие от деревянного, положить плитку на которое довольно проблематично.
  5. Монолитное железо-бетонное перекрытие можно заливать без распределяющего нагрузки армопояса, сразу на кирпичную кладку или кладку из блоков. Ни деревянное ни сборное так укладывать нельзя .

Принципы расчета перекрытий

Чтобы постройка прослужила не одно десятилетие, необходимо правильно подобрать сборные железобетонные плиты перекрытия или грамотно рассчитать монолитную конструкцию.

При этом учитывается длительная нагрузка (от выше расположенных строительных конструкций, мебели, техники и т.д.), а также кратковременная (люди, оборудование для строительства и ремонта и т.д.). В расчет берется статические и динамические воздействия на перекрытие, сосредоточенная и распределительная нагрузка, прочность опорных конструкций, собственный вес плиты.

Расчеты следует доверить профессионалам, особенно если речь идет о монолитных перекрытиях. При самостоятельном строительстве небольшого частного дома проще самостоятельно выбрать стандартные плиты перекрытия, так как их несущая способность известна. Если самостоятельные расчеты оказались не верны, или дом получил повреждение в результате землетрясения, пожара или иных внешних воздействий, можно выполнить усиление плит перекрытия.