Армирование монолитной плиты перекрытия и основы расчета

При строительстве любого дома рано или поздно встает вопрос о том, как производить монтаж плит перекрытия. Дело это, как и любое другое при строительстве, требует скрупулезного и внимательного подхода и некоторых теоретических и практических познаний в этой области.

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

  • стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
  • монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

  • многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
  • ребристой – сложный профиль поверхности;
  • пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

  • наличие стыков;
  • использование грузоподъемной техники;
  • подходят только под стандартные размеры помещений;
  • невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

Виды железобетонных плит перекрытия

Технологии позволяют создавать перекрытия, способные выдерживать большие нагрузки. Выполняется по двум направлениям:

  • с опалубкой;
  • без опалубки.

В опалубочном производстве заливка бетона производится в опалубки. Вибрацией производится уплотнение массы, заготовки подвергаются термообработке. Определить ЖБИ можно по шероховатым поверхностям, не совсем ровным краям. Второй способ — материал разрезается после набора прочности бетоном. Элементы имеют более ровные стороны, гладкую поверхность.

Плитные конструкции выпускаются двух видов:

  • монолитные;
  • пустотелые.

Последние экономят бетон, обладают меньшей теплопроводностью. Элементы делятся на шесть типов:

Виды железобетонных плит перекрытия
  • пустотные;
  • ребристые;
  • полнотелые;
  • монолитные;
  • сплошные доборные;
  • облегченные.

Первый тип имеет сквозные круглые, овальные, квадратные отверстия. Толщина — не менее 22 мм, обладают тепло-, звукоизоляцией. Ребристый тип имеет ребра жесткости, устойчив к механическим воздействиям. Полнотелые много весят, но самые прочные. Используются в местах, где требуется повышенная механическая прочность.

Пустотелый

Монолитный тип похож на полнотелый, но отличается грубой армоконструкцией. Используются, где есть вибрация. Армирование позволяет бетону сохранять свойства. Другой тип – доборные, изготавливаются из бетона высокой прочности. Выдерживают нагрузку, порядка 1–3 тоны на 1 м2. Облегченный вариант мало весит, с хорошей несущей способностью. Достигается натянутой арматурой. Перед заливкой бетона арматуру натягивают, остается до полного затвердевания бетонной конструкции.

Имеют верхнюю, нижнюю стороны, которые нельзя путать при монтаже.

Расчет плиты

Нагрузка на 1 м2плиты складывается из постоянной нагрузкиg(собственный вес плиты, пола) и временной (полезной) нагрузкиv.

Монолитные балочные плиты при расчете рассматривают как полосы (балки) шириной 1 м, вырезанные из плиты параллельно ее коротким сторонам (см. рисунок 16.1 (5)).

За расчетную схему плиты принимают пятипролетную балку, загруженную равномерно распределенной постоянной и временной нагрузками. Если пролетов меньше пяти, принимают их число, равное расчетный пролет плиты принимают расстояние в свету между второстепенными балками. При свободном опирании крайнего конца плиты расчетный пролетпринимают равным расстоянию от оси опоры до боковой поверхности противоположного ребра или балки.

Читайте также:  Висячие стропила: сечение, пролет, способы монтажа

Изгибающие моменты определяют с учетом пластических деформаций упрощенным способом. При армировании рулонными сварными сетками наиболее целесообразна равномоментная система – с одинаковыми изгибающими моментами в пролетах и на опорах. Для пятипролетной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой в среднем пролете по условиям симметрии опорные моменты на левой и правой опорах равны между собой.

Для балок, загруженных сосредоточенной силой Рпредельные расчетные моменты в расчетных сечениях (в пластических шарнирах) равны:

на опоре А;

на опоре В;

в пролете;

момент балки, свободно лежащей на двух опорах.

В статически неопределимых системах всегда соблюдается условие равновесия: сумма пролетного момента в сечении и долей опорных моментов, соответствующих этому сечениюи, равна моменту простой балки, т.е.:

При выравнивании моментов для сечения в середине среднего пролета пятипролетной балки, где , получим:

Для простой балки с равномерно распределенной нагрузкой , учитывая, что, получим.

На крайней свободной опоре . Максимальный момент в первом пролете возникает в сечении, отстоящем от опоры на расстоянии. Тогда

Момент простой балки при .

Так как , то.

Округляя знаменатель в сторону увеличения момента, получаем .

Поперечные силы для плиты не определяют и расчет прочности по наклонному сечению не делают, т.к. для плит из-за большого значения ширина bвыполняется условие .

Сечение арматуры подбирают в пролетах – по максимальным моментам, на опорах – по моменту у грани ребра .

Ребристая плита

Плиты покрытия ребристые изготавливаются в соответствии с ГОСТ 28042-89 и применяются для покрытия крыш производственных зданий и других промышленных сооружений.

Процесс производства требует в качестве основы для плит покрытий арматурную сетку. Благодаря использованию в качестве основы для плит арматурной сетки плиты перекрытия ребристые более устойчивы к вибрации. Плиты покрытия ребристые изготавливаются из тяжелого бетона не ниже марок М-300 по прочности.

Большим спросом пользуются плиты покрытий и перекрытий для строительства жилых домов, промышленных зданий, в качестве основного дорожного покрытия для дорог второстепенного значения. Плиты покрытия и перекрытий ребристые зарекомендовали себя как недорогой, надежный и прочный материал.

Условные обозначения: ПГ-ХАIIIв-т, где

  • ПГ — плита без проема в полке;
  • Х — индекс несущей способности;
  • АIIIв — класс арматуры;
  • т — тяжелый бетон.
Название L B H Объем м3 Вес кг Серия Гост Класс W Нагр цена
2 ПГ — 6 — 3А — IV т 5970 1490 300 0,615 1530 300 12800
4 ПГ 6 — 4 Ат V 5970 1480 300 0,61 1500 300 14150
4 ПГ 6 — 4 Ат V а 5970 1480 300 0,61 1500 300 14420
4 ПВ 6 — 4 Ат V — 4а 5970 1480 300/370 0,78 2000 300 17410
4 ПВ 6 — 4 Ат V — 7 5970 1480 300/370 0,76 1900 300 17660
4 ПВ 6 — 4 Ат V — 7а 5970 1480 300/370 0,76 1900 300 17780
4 ПВ 6 — 4 Ат V — 10 5970 1480 300/370 0,72 1800 300 17540
4 ПВ 6 — 4 Ат V — 10а 5970 1480 300/370 0,72 1800 300 17820
4 ПГ 6 — 2 Ат V 5970 1480 300 0,61 1500 200 11210
4 ПВ 6 — 2 Ат V — 4а 5970 1480 300/370 0,78 1950 200 14120
4 ПВ 6 — 2 Ат V — 7 5970 1480 300/370 0,76 1900 200 14160
4 ПВ 6 — 2 Ат V — 10а 5970 1480 300/370 0,72 1500 200 13950
Читайте также:  Расстояние опирания плиты перекрытия /инструкция с фото

Монолитная плита перекрытия своими руками – схема армирования

Чтобы узнать толщину будущего перекрытия, строители пользуются простой формулой – длину пролета делят на 30, полученная цифра и будет оптимальной толщиной. Традиционная система армирования плит заключается в расположении рабочих стержней внизу и вверху плиты, перераспределяющей нагрузку арматуры и упоры из катанки. Если толщина плиты будет не более 80 мм, достаточно для армирования всего одного слоя проволочной сетки. Важно так приподнять сетку, чтобы она оказалась как бы внутри бетона, как минимум на 2-3 см.

Нагрузка на конструкцию распределяется следующим образом: основные нагрузки приходятся на нижнюю арматуру, тогда как верхняя испытывает сжимающую нагрузку, равно как и бетон. Процесс армирования следует выполнять на всю площадь монолитной плиты, в обязательном порядке применяя опалубку, которая традиционно выполняется из дерева или фанеры. Стойки опалубки должны быть закреплены как можно прочнее, ведь только один квадратный метр перекрытия может достигать в весе 300 кг! Для надежности гораздо лучше использовать телескопические стойки, которые способны выдерживать на себе 2 тонны веса.

Складирование плит и требования к кладке

Правильное хранение плит перекрытия

Складирование плит и требования к кладке

Чувствительность к влажности и пористость материала является фактором, который требует соблюдать нормы при складировании, перевозке плит до начала монтажных работ. Панели перекрытия укладывают после установки фундаментных блоков с песчаной подушкой, сборки каркаса или возведения стен, поэтому они часто ожидают очереди с организацией складирования на земле.

Деформации при нарушении правил хранения в виде трещин, изгибов ведет к опасным разрушениям после укладки плит в монтажное положение, поэтому места складирования оборудуются и регулярно проверяется состояние панелей.

Складирование плит и требования к кладке

Правила укладки железобетонных панелей на хранение:

  1. На землю в месте ранения нужно положить шифер, рубероид или полиэтилен. Подложка защитит от суточных температурных изменений и предотвратит появление конденсата на поверхности бетона и в пустотах.
  2. После складирования плиты накрываются аналогичными материалами. Можно использовать металлические листы.
  3. Допускается укладка штабеля на высоту до 2,5 м, монтажные петли находятся сверху изделия. Нельзя складировать в одном блоке продукты разного назначения и размера.
  4. Деревянные прослойки ставятся после каждого ряда, размещаются одна под другой по вертикали. Панели перекрытия хранят только горизонтально, наклонное и вертикальное положение не допускается.
Складирование плит и требования к кладке

Толщина брусков должна составлять не меньше половины высоты плиты, прокладки предупреждают контакт бетона с металлическими петлями, уменьшают риск коррозии и упрощают работу монтажников. Штабель располагается так, чтобы до него доставала стрела крана и был подъезд транспорта.

■ Расчет и конструирование главных балок.

На главную балку передаются постоянные и временные сосредоточенные нагрузки от второстепенных балок, равные их опорным реакциям (без учета неразрезности). Кроме того, учитывается собственная масса главной балки, которую разрешается приводить к сосредоточенным грузам, приложенным в местах опирания второстепенных балок и равным массе участков главной балки между второстепенными балками.

В расчетном отношении главная балка монолитного ребристого перекрытия рассматривается как неразрезная, загруженная сосредоточенными грузами. Изгибающие моменты и поперечные силы определяют с учетом перераспределения усилий. Размеры сечений главной балки уточняют по моменту у грани колонны, тогда h0 = 1,8 ; h=h0+(6…8) см, так как над главными балками располагается арматура плиты и сеток второстепенных балок. Расчетное сечение главных балок принимают в пролете — тавровое, на опоре—прямоугольное. В пролете главную балку армируют 2…3 плоскими каркасами, соединенными перед установкой в пространственный каркас (рис. 9.7, б). При наличии третьего каркаса его обычно не доводят до грани опоры, обрывая в соответствии с эпюрой моментов. На опоре главная балка армируется двумя самостоятельными каркасами с рабочей арматурой вверху.

Читайте также:  Как сделать деревянное перекрытие между этажами своими руками

Рис. 9.7. Конструирование второстепенных и главных балок:

■ Расчет и конструирование главных балок.

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

На главную балку нагрузка от второстепенной передается через сжатую зону последней (рис. 9.7, в). Эта нагрузка воспринимается поперечной арматурой главной балки, а при необходимости ставятся дополнительные сетки. Длина зоны, в пределах которой учитывается поперечная арматура, воспринимающая опорную реакцию второстепенных балок, определяется по формуле a = 2hs+b (см. § 6.3).

Необходимая площадь рабочей арматуры см. формулу (6.5)]

где F — реакция опоры второстепенной балки; h0 — рабочая высота главной балки.

Как разделить железобетонные перекрытия

В некоторых случаях может возникнуть потребность сделать конструкцию короче. Чтобы разрезать железобетонный материал, понадобится мощная болгарка. Но разрезать железобетонную конструкцию полностью не нужно.

Достаточно сделать поверхностный разрез и ударить кувалдой, как только будут видны арматурные прутья, разрезать их болгаркой. В том случае, когда нужно отделить не поперечную, а продольную часть, необходимо будет разрезать поверхностный слой и металлическую сетку, которая выступает как армирующий каркас.

Заделка небольших пустот без использования плит

Бывают такие случаи, когда ширины одной заготовки не хватает для того, чтобы закрыть всю пустоту, и остается совсем неширокое пространство. Заготовок такой небольшой ширины обычно не делают – это нецелесообразно, рубить железобетонную заготовку очень долго. Тогда можно применить следующие способы.

Старайтесь рассчитать укладку плит так, чтобы ширины хватило заполнить все пространство.

1. Следует заранее просчитать, хватит или нет ширины, чтобы заделать все пространство. Если понятно, что их не хватит и останется, к примеру, полметра, то в этом случае первую плиту надо вмонтировать на расстоянии равному половине того, что должно остаться, далее выполняем монтаж перекрытия по технологии, скрепляя петли.

В итоге по краям от всех уложенных элементов остаются совсем небольшие промежутки, которые можно спокойно заделывать шлакоблоком, укладывая его торцом, которым он будет упираться в материал, тем самым надежно удерживаясь в нужном месте. Шлакоблок, конечно, нужно скрепить между собой и заготовкой с помощью раствора.

2. Следует по всему перекрытию монтировать железобетонные плиты таким образом, чтобы между ними оставались равные небольшие зазоры. После монтажа, на эти зазоры необходимо подвязать опалубку, вмонтировать арматуру и залить все бетоном. Этот способ более трудоемкий, но зато и более надежный.

Варианты обустройства пола

Вариантов создания пола на монолитной плите много. Основной задачей считается утеплить плиту, обеспечить качественный микроклимат внутри дома.

Большинство специалистов считают оптимальным состав пирога пола из следующих слоев:

  • Слой песка.
  • «Тощая» стяжка 5 см.
  • Слой утеплителя (пеноплекс 5 см).
  • Бетонная стяжка, дающая прочность (5-7 см).
  • Выравнивающая стяжка (2-3 см, готовые составы).
  • Финальное (чистовое) покрытие.
Варианты обустройства пола

При этом, если плита достаточно утеплена снизу, можно использовать более простые способы. Например, «плавающий» пол, состоящий из слоя песчаной засыпки (как вариант, можно использовать мелкий керамзит, дающий дополнительное утепление) и установленных поверх листовых материалов (ДСП, фанера, МДФ и т.п.).

Слой засыпки тщательно выравнивается по плоскости и горизонтали, на него укладывается черновой пол из листовых материалов, затем устанавливается финишное покрытие.

Существуют и другие варианты обустройства пола, но все они представляют собой различные комбинации укладки слоев засыпки, утеплителя, выравнивающей стяжки. Принципиального различия или значимого преимущества они не имеют, обладая приблизительно равными эксплуатационными качествами.