Расчет безбалочного 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.

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.

Виды перекрытий

Перекрытия могут быть сделаны из дерева или железобетона, что зависит от условий эксплуатации конструкции и расчетов. Наиболее популярным является железобетон, обладающий хорошими характеристиками прочности, стойкостью к различным нагрузкам, доступной стоимостью и простотой в создании и монтаже.

По типу конструкции бывают:

  • Стандартные – представлены готовыми железобетонными плитами разных конфигураций (величина, форма, толщина)
  • Монолитное перекрытие, армирование которого осуществляется непосредственно на месте
Виды перекрытий

По назначению плиты бывают:

1. Цокольные – отделяют стены подвала от нижних этажей

2. Межэтажные – разграничивают этажи

3. Чердачные – размежёвывают жилые помещения и подкровельное пространство

Правильно изготовленная в соответствии со всеми нормами и параметрами монолитная плита перекрытия, армирование которой производится по установленным требованиям СНиП, обладает основным преимуществом – уменьшение веса благодаря наличию образованных во время заливки полостей.

По форме и количеству пустот плита может быть:

  • Многопустотной – с продольными круглыми полостями
  • Пустотной – фигурные узкие панели, которые чаще всего используются в качестве вставок
  • Ребристой – сложный профиль с особыми характеристиками
Виды перекрытий

Готовые конструкции актуальны при крупном строительстве – обычно из них возводят многоэтажные высотки, большие сооружения. Из недостатков выделяют: наличие стыков, необходимость привлекать специальную грузоподъемную технику, возможность создавать лишь помещения стандартных размеров, невозможность проектировать отверстия для вытяжек, фигурные перекрытия и другие формы.

Немаловажно и то, что монтаж монолитных плит перекрытия значительно повышает общую стоимость работ в смете. Поэтому в индивидуальном строительстве обычно выполняют изготовление перекрытий уже на месте, заливая армированную сетку бетоном прямо на площадке.

Как расчитать толщину монолитной плиты перекрытия

 

Во время строительства дома встает вопрос, какие плиты перекрытия использовать, что бы сэкономить на этом. Вне зависимости от размера и формы комнаты, над которой нужно установить плиту перекрытия, лучшими считаются монолитные железо-бетонные плиты.

В отличие от заводских прототипов, они дешевые, так как требуют минимальных затрат на закупку необходимых материалов, доставку, установку. Кроме того они имеют высокие показатели несущей способности, так как бесшовная поверхность довольно качественная. Но чтобы правильно произвести установку, необходимо выполнить расчет плиты перекрытия.

Почему же тогда во время строительства многие домовладельцы используют не монолитные прототипы, а заводские? Связанно это в первую очередь с тем, что строители ленятся работать больше необходимого и запугивают заказчика длительными подготовительными работами.

Проблема состоит не в установке опалубки, заказе арматуры или чего-то еще, а в том, что очень сложно провести расчет монолитного перекрытия.

Читайте также:  Быстрое и качественное строительство каркасного дома

Преимущества

Монолитные железобетонные конструкции считаются самым надежным строительным материалом. Кроме того они имеют ряд значительных преимуществ:

Как расчитать толщину монолитной плиты перекрытия
  •  Благодаря технологии установки есть возможность установить плиту над комнатой любых размеров и габаритов, только нужно понимать, что понадобятся дополнительные опоры под ними.
  • Такие плиты обеспечивают высокий уровень звукоизоляции.
  •  Снизу конструкции, поверхность получается гладкой и бесшовной, благодаря монолитному литью, что упрощает обработку поверхности для потолка.
  • С помощью цельного литья вы можете создать балкон, который прослужит долгие годы.
  • Отсутствие необходимости вызова подъемного крана, но при этом заливка монолитной плиты подразумевает наличие определенных инструментов и оборудования, например бетономешалки.

Газобетонные монолитные плиты считаются легкими и подходят для сборно-монолитных перекрытий. Их выполняют в виде готовых блоков, после чего заливают бетонной смесью.

Монолитные плиты различаются по технологии устройства:

  1. Балочные монолитные;
  2. Безбалочные;
  3. С несъемной опалубкой;
  4. По профнастилу.

Безбалочные типы перекрытий являются самым распространенным видом, так как на их устройство не нужно большое количество материалов, что позволяет значительно сэкономить деньги. Безбалочная конструкция представляет собой сплошную плиту, которая опирается на колонны или капители.

Перекрытия по профнастилу чаще всего используются во время установки террас, гаражей и подобных построек. В этом случае профлист играет роль несгибаемого основания, на которое заливают бетон. В виде опоры используют каркас из металлических колонн и балок.

Очень важно составить правильный расчет и чертеж для качественного перекрытия помещения.

Расчеты

Понятное дело, что общий вес конструкции напрямую зависит от размеров, в первую очередь от толщины.

Но мало кто подозревает, что наряду с собственным весом на плиту приходится нагрузка в виде суммы массы стяжки, финишного покрытия, находящихся на ней людей и мебели. Таким образом становиться понятно, что точно рассчитать количество нагрузок на перекрытие невозможно.

Но если прибегнуть к статистическим данным, то удастся максимально точно произвести расчеты с запасом нагруза на плиту. Для примера приводим данную таблицу:

Высота перекрытия размером 5 на 5 метров 15 сантиметров
Допнагрузка из-за собственного веса плиты *2500=375 килограмм на квадратный метр
Высота стяжки из цемента 5 сантиметров
Толщина ламината 0.8 сантиметров
Общий вес мебели 2000 килограмм
Вес стола и предметов на нем 200 килограмм
Вес 10 людей 1200 килограмм
Распределенная нагрузка — qв 400 килограмм на квадратный метр

Итого общая сумма нагруза на плиту перекрытия составляет 775 килограмм на квадратный метр. Так как в данной таблице приведены составляющие имеющие характер не постоянного пребывания, то примем распределительную нагрузку (qв) как временную.

Как расчитать толщину монолитной плиты перекрытия

Расчет монолитной плиты перекрытия дело сложное и его лучше всего доверить специалисту.

Расчет наибольшего изгибающего момента

Самым важным параметром при выборе арматуры, точнее того какое сечение она будет иметь, является наибольший изгибающий момент. Как расчет монолитного перекрытия используем пример ниже.

Мы имеем дело с конструкцией, операющейся по своему контуру на стены, это означает, что она выступает как балка по отношению к осям абсцисс и осям аппликат и будет испытывать определенное сжатие в двух момент по отношению к осям абсцисс балки с опорами на две стенки, который имеет пролет ln вычисляется по формуле mn = qnln2/8 (для большей удобности значение её ширины имеет 1 метр). Если пролеты равны, то равен и каждый момент.

ЧИТАЙТЕ ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:

  1. Какой длины плиты перекрытия
  2. В какой пропорции разводить цемент
  3. Как установить розетку в стену
  4. Как сделать стены под бетон
  5. Как развести цемент с песком пропорции
  6. Как построить шалаш дома
  7. Как сделать комнату из гипсокартона
  8. Как сделать шумоизоляцию потолка
  9. Как построить гараж своими руками

Расчет плитного фундамента

С помощью нашего вы можете произвести расчеты в автоматическом режиме, от вас требуется лишь ввести начальные данные. Точность расчетов напрямую зависит от введенных вами значений, поэтому мы рекомендуем вам внимательно перепроверять все вводимые величины. Также вы должны понимать, что итоговые данные представляют собой лишь математически верный расчет, но программа не учитывает поправки реальных ситуаций, поэтому полученные значения стоит использовать только в качестве ориентировки.

Калькулятор позволяет облегчить расчет, но не предоставляет рекомендации по выбору параметров и не показывает допустимые ошибки.

Инструкция

  • Размеры фундамента. Укажите габариты закладываемого основания – высоту, длину и ширину. Более подробно, как выполнить расчет толщины плиты фундамента вручную, смотрите ниже.
  • Армирование. Введите размеры ячейки армированного каркаса, а также выберите используемый диаметр арматуры.
  • Опалубка. Для получения объема пиломатериалов, введите параметры имеющейся доски.
  • Бетонная смесь. Вы можете самостоятельно указать пропорции бетона. Например, бетон марки М300 имеет пропорции 1 : 1,9 : 3,7 при использовании цемента марки ПЦ 400 и 1 : 2,4 : 4,3 – при цементе ПЦ 500. Более подробно, в справке чуть ниже.
  • Стоимость материалов. Введите стоимость отдельных материалов, для получения итоговой стоимости фундамента под ключ.
Читайте также:  Как залить бетонную плиту перекрытия? /инструкция с фото

Затем нажмите кнопку «Рассчитать».

Результат расчета

  • Площадь плиты. Это значение может потребоваться для определения объема земляных работ.
  • Объем бетона. Параметр показывает необходимое количество бетонной смеси для отливки фундамента.
  • Арматура. Количество стержней для горизонтальных и вертикальных рядов, а также общая длина и масса.
  • Опалубка. Здесь отображается площадь опалубки и эквивалентный объем пиломатериалов, который потребуется для создания контура.
  • Материалы. Блок для вывода количества и стоимости всех видов сырья.

Если вас интересует более подробная справочная информация, ознакомиться с ней вы можете чуть ниже. Всем остальным – удачных расчетов и легкого строительства!

Расчет монолитной плиты перекрытия опертой по контуру

Монолитная плита перекрытия всегда была хороша тем, что изготавливается без применения подъемных кранов – все работы ведутся прямо на месте. Но при всех очевидных преимуществах сегодня многие отказываются от такого варианта из-за того, что без специальных навыков и онлайн-программ достаточно сложно точно определить важные параметры, как сечение арматуры и площадь нагрузки.

Поэтому в этой статье мы поможем вам изучить расчет плиты перекрытия и его нюансы, а также познакомим с основными данными и документами. Современные онлайн-калькуляторы – дело хорошее, но если речь идет о таком ответственном моменте, как перекрытие жилого дома, советуем вам перестраховаться и лично все пересчитать!

Расчет на продавливание

Значение сосредоточенной продавливающей силы от внешней нагрузки для колонны определяем по приближенной формуле:

где:

коэффициент надежности по ответственности проектируемого здания;

грузовая площадь колонны;

коэффициент, учитывающий увеличение усилия в первой от фасада колонне рамных систем.

Предельное усилие воспринимаемое бетоном, определяем по формуле:

где:

коэффициент;

расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

площадь расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии от границы площади приложения сосредоточенной силы

Площадь определяется по формуле:

где:

периметр контура расчетного поперечного сечения при поперечном сечении колонны .

Рисунок 3 — Расчетный контур при расчете на продавливание.

При определении предполагается, что продавливание происходя по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием которой служит площадь действия продавливающей силы, а боковые грани наклонены под углом 45 к горизонтали.

условие выполнено, несущая способность сплошного перекрытия на продавливание обеспечена.

Укладка арматуры

Нахлест продольных стержней не менее 40 диаметром арматуры.

Укладка арматуры

При укладке со всех сторон обеспечивают стержням защитный слой из бетона 20-30 мм. Это необходимо для предотвращения коррозии и разрушения. Чтобы соблюсти необходимое расстояние применяют пластиковые фиксаторы, «лягушки» или «стульчики» из металла.

Специальный пластиковый стакан обеспечивает защитный слой.

Укладка арматуры

Если длины прута не хватает на всю ширину фундамента, соединение двух деталей производят с нахлестом не менее 40 диаметров рабочих стержней. Например, для арматуры 12 мм длина нахлеста будет равняться 40*12 мм = 480 мм.

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.

Правила армирования

Расчет и последующее армирование всегда осуществляется по определенным правилам и должно в полной мере отвечать всем требованиям.

К таковым относятся:

  • При наличии пролетов более 8 метров используется, так называемая, напряженная сетка из стержней арматуры повышенной прочности;
  • В сварных конструкция используют пруты диаметром 8-14 мм, при этом расстояние между ними не должно превышать 60 см;
  • Расчет толщины монолитной плиты в соответствии со СНИП производится в зависимости от ее ширины по формуле 1:30;
  • Если плита не толще 150 мм, то для ее армопояса будет вполне достаточно одной сетки;
  • При бетонировании используют жидкий бетон, марка которого должна быть не ниже 200, поскольку другие строительные материалы не способны гарантировать требуемую прочность возводимого перекрытия;
  • В обязательном порядке необходимо, чтобы чертеж и схема отображали места усиления армирования. В данном случае речь идет о том, что должно быть правильно сделано поперечное и продольное усиление всего пояса армирования в середине плиты, а также в местах ее соприкосновения с опорами.

    Особого внимания заслуживают области, на которые предполагаются максимальные нагрузки;

  • Самостоятельное монтирование металлических каркасов невозможно, если не будет сделан грамотный расчет квалифицированными специалистами по стандартам, обозначенным в строительных нормах и правилах (СНИП);
  • Дополнительные стержни арматуры устанавливаются, как правило, вокруг технологических отверстий.

Стадии выполнения армирования

Мастера определяют самым важным этапом в монтаже монолитных плит именно установку опалубки.

Особое внимание при этом нужно уделять опорным стойкам, которые должны быть закреплены максимально устойчиво.

Стоит учитывать, что поперечное перекрытие имеет большую массу.

Следующим этапом будет сооружение непосредственно самого армирующего пояса, с учетом СНИП и всех конструктивных особенностей в каждом отдельном случае.

Между нижней сеткой и полотном опалубки устанавливают специальные подставки, позволяющие создать защитный слой бетона.

Следует заметить, что железобетонное перекрытие, сделанное по монолитной технологии, подвергать в полной мере нагрузкам, которые предусматривает расчет, можно только после того, как бетон не только полностью высохнет, но и наберет требуемую прочность.

Большинство схем предусматривает такие составляющие каркаса, как:

  • рабочая арматура верхнего слоя;
  • стержни, которые равномерно распределяют нагрузку;
  • подкладки — чаще всего их делают из катанки.

На практике, схемы могут существенно отличаться друг от друга.

Естественно, для выполнения таких работ понадобятся определенные строительные навыки и оборудование.

Основные нагрузки на плиты изначально осуществляются по направлению вниз, а затем равномерно распределяются по всей поверхности.

Следовательно, большую часть на себя принимает именно нижняя сетка армирования.

С учетом подобного явления, СНИП предъявляют жесткие требования к монтажу несущего каркаса.

Современные технологии позволяют создавать перекрытия любой сложности, для которых характерны максимальная прочность, надежность, а также быстрота монтажа.

ГОСТ Плиты железобетонные для покрытий городских дорог

Нормативный акт определяет производство дорожных плит 9 различных форм (4 из которых являются доборными) рассчитана на автомобильную нагрузку Н-30 и Н-10 (тоннаж автомобилей).

ГОСТ содержит также основные параметры дорожных плит. Высокопрочные плиты из тяжелого бетона, с мощным армированием, предназначеные для устройства соборного покрытия постоянных и временных городских дорог в любых климатических условиях (до минус 40 °C). Стандарт подробно описывает каждый типоразмер и форму плиты, сопровождая железобетонные плиты дорог чертежами, справочной информацией, схемами армирования и установки монтажных петель.

Стандарты производства и параметры прямоугольной плиты для городских дорог закреплены в ГОСТ и ГОСТ .

Схемы армирования дорожных плит указываются на чертежах ГОСТ и размеры арматурных и монтажно-стыковых элементов по ГОСТ 21924.3.

ГОСТ

предписывает выпускать плиты из тяжелого бетона плотностью 2500 кг/м3 (класс по прочности на сжатие В30 и В22,5). Выпуск дорожной плиты возможен в 2-х вариантах армирования: дорожная плита длиной до 3 м изготавливается с предварительно ненапряженной арматурой, а плита длиной более 3 м уже будет предварительно напряженной.

Каким способом укладывается арматурная сетка для плиты

При укладке арматуры важно обеспечить постоянное расстояние от арматурной решетки до бетонной поверхности, равное 3-5 см. Это позволит предотвратить коррозионное разрушение арматурного каркаса при капиллярном попадании влаги. Для обеспечения гарантированной толщины защитного слоя применяют специальные фиксирующие элементы, изготовленные из пластмассы или металлические подставки.

Каким способом укладывается арматурная сетка для плиты

В местах пересечения прутьев и проводят обвязку

Каким способом укладывается арматурная сетка для плиты

Порядок действий по укладке арматуры:

Каким способом укладывается арматурная сетка для плиты
  1. Проверьте соответствие размеров опалубки.
  2. Уложите нижние элементы решетки на фиксаторы.
  3. Произведите укладку поперечной арматуры.
  4. Свяжите сетчатую решетку нижнего уровня.
  5. Закрепите к нижней сетке вертикальные прутки.
  6. Свяжите верхнюю сетку аналогично нижней решетке.
Каким способом укладывается арматурная сетка для плиты

При недостаточной длине арматурных прутков выполняйте стыковку стержней с перехлестом, величина которого в 40 раз превышает диаметр их сечения. Так для арматурных прутков диаметром 10 мм величина перехлеста будет составлять 40х10 мм= 400 мм.

Каким способом укладывается арматурная сетка для плиты