Максимальный пролет для монолитного перекрытия

Особенности перекрытий монолитного типа

Перекрытия представляют собой сплошные ж/б конструкции армированного типа. Их применение актуально при повышенных весовых нагрузках, прежде всего – в многоэтажных домах. В частном строительстве к их главным преимуществам относят возможность сокращения затрат на монтаж за счет самостоятельного выполнения отдельных или всех этапов работ при минимальном задействовании спецтехники. Технология считается трудоемкой, для исключения ошибок расчет плиты стоит доверить специалистам. Полученные параметры обязательно учитываются при подготовке основного проекта дома.

Условно все межэтажные перекрытия разделяются на сборные (сплошные или пустотелые, изготовленные на заводе), часторебристые (ячеистого типа с участками из облегченного материала или пустых блоков) и монолитные. Последние ценятся прежде всего за отсутствие швов, этот вариант выбирается при бетонировании многоэтажных зданий, заливке полов или разграничении этажей в индивидуальных постройках. В зависимости от конструктивного исполнения и способа монтажа разделяются на: балочные, безбалочные (наиболее востребованная при строительстве частных домов разновидность с гладкой поверхностью), с несъемной опалубкой (одновременно выполняет роль теплоизоляционной прослойки) и уложенные на стальной настил. Последние ценятся за уменьшение трудоемкости и возможность снижения толщины и массы.

Особенности и преимущества монолитного перекрытия

К плюсам относят:

1. Прочность и монолитность (отсутствие швов), и, как следствие – обеспечение равномерной нагрузки на фундамент и несущие стены.

2. Возможность опирания на колонны. Это дает больше свободы в процессе планировки в сравнении с вариантом закладки сборных плит перекрытия из готовых заводских элементов стандартного размера.

3. Безопасное обустройство балкона без потребности в дополнительных опорах за счет монолитности основной горизонтальной конструкции.

Расчет плиты, составление схемы армирования

В идеале проектирование доверяется специалистам, они помогут подобрать вариант с правильно распределенными нагрузками, оптимальный в плане «надежность-стоимость стройматериалов». Исходными данными для самостоятельного расчета являются размеры перекрытия с обязательным учетом ширины опорных площадок. Толщина монолита выбирается исходя из максимальной величины продольного пролета (рекомендуемое для безбалочных конструкций соотношение – 1:30, но не менее 15 см). Для перекрытий в пределах 6 м минимум составляет 20 см, свыше 6 рассматриваются варианты с усилением их ребрами жесткости. В разновидностях балочного типа учитывается шаг опор (соответственно минимальная высота находится путем его деления на 30).

Расчет плиты начинается с определения ее собственного веса: средняя плотность железобетона (2500 кг/м3) умножается на толщину перекрытия. Норма временной нагрузки (веса мебели, оборудования и людей) для жилых зданий – 150 кг/м2, с учетом 30 % запаса ее увеличивают до 195-200. Общую, максимально возможную нагрузку получают путем сложения этих величин.

Для проверки сечения арматуры рассчитывается максимальный изгибающий момент, формула зависит от способа распределения веса. Для стандартного безбалочного перекрытия, опираемого на две несущие стены М_max = (q·l2)/ 8, где q – общая нагрузка, кг/см2, l2 – ширина пролета. Это формула является самой простой, при отсутствии арматуры в зонах максимального сжатия бетона или неравномерном распределении веса она усложняется.

Для проверки сечения арматуры вычисляется коэффициент, учитывающий расчетное сопротивление стройматериалов (справочные величины, зависят от выбранного класса прочности раствора и марки стали). Полученное значение соответствует минимально допустимой площади металла при поперечном разрезе плиты. Оно сравнивается с предварительным, при превышении требуется усиление схемы (снижения шага ячеек или использование стержней с большим диаметром).

Из-за сложности расчет обычно доверяют специалистам, при его пропускании выбирается шахматная схема из двух сеток (нижней и верхней) с шагом ячеек 20×20 см и толщиной стержней в пределах 10-14 мм (горячекатаная сталь). Предусматривается как усиление в центре монолитной плиты, участках с повышенными нагрузками и местах соприкосновения с опорами, так и запас на захождение перекрытия на стены (зависит от прочности стройматериалов – от 150 мм для кирпича до 250 для ячеистых бетонов). Продольные и поперечные прутья по возможности укладываются неразрывными, при нарушении этого условия выполняется их нахлест – не менее 40 см.

Основные этапы монтажа

Укладка начинается с расчета и закупки стройматериалов (в идеале – используются данные проекта). Подготавливаются опалубочные конструкции: щиты из толстой влагостойкой фанеры, металла или пластика, брусья и телескопические подпорки (1 шт/м2), оборудование для приготовления, подачи и уплотнения бетона, инструмент для загиба арматуры и специальные подставки. При необходимости по периметру несущих стен закладывается армопояс, такая потребность возникает при возведении перекрытий в доме из газобетона.

Основные этапы включают:

• Сборку и установку опалубки.
• Размещение армокаркаса.
• Заливку монолитной плиты бетоном, уплотнение и выравнивание.
• Влажностной уход за раствором, укрывание, демонтаж опалубки через 28 дней.

1. Требования к опорам и щитам.

Монтаж подразумевает заливку бетона в герметичную горизонтальную опалубку, предпочтение отдается специальным сборно-разборным конструкциям. Щиты в принципе несложно сделать самому из фанеры толщиной не менее 20 мм (доски лучше не использовать из-за сложностей при подгонке). Обязательным условием является установка телескопических металлических стоек (при возведении перекрытия первого этажа дома они заменяются стационарными опорами). При их отсутствии допускается замена бревнами диаметром не менее 8 см, но следует быть готовыми к проблемам при подгонке уровня.

Для поддержки щитов укладывается ригель – продольный брус сечением не менее 10×10 см, при необходимости опалубка усиливается поперечными элементами (такая ситуация чаще всего возникает при работе с самоделками). Щиты укладывают без зазоров, края плотно упираются в стену. При монтаже вертикальных конструкций учитывается величина захода на несущие системы. Для исключения риска протекания дно застилается пленкой, герметичные заводские разновидности многократного использования смазываются для облегчения процесса снятия. Этап завершается проверкой уровня, отклонения недопустимы.

2. Что нужно учесть при армировании?

Усиление металлом – главное требование технологии. Предусматривается расстояние от края бетона до металла не менее 25 мм. Соединение стыков обвязывается проволокой с сечением 1,2-1,5 мм, сварка не допускается. Для развода сеток используются заранее подготовленные фиксаторы: из стали толщиной не менее 10 мм, с интервалом до 1 м, аналогичные элементы размещаются на торцах. Армирование монолитного железобетонного перекрытия завершается закладкой соединителей, обеспечивающих равномерное восприятие нагрузки на всю систему – через 40 см возле стен, через 70 от нее, с последующим шагом в 20.

3. Нюансы бетонирования.

Главное требование технологии – непрерывность процесса, в идеале раствор заказывается на заводах и заливается с помощью соответствующего оборудования. Рекомендуемая толщина слоя бетона – 20 см, что в большинстве случаев совпадает с высотой самого перекрытия. Минимальная марка составляет М200, с целью усиления теплоизоляционных свойств и облегчения веса часть крупнофракционного высокопрочного наполнителя может заменяться керамзитом, но такой способ требует одобрения специалистами (проверки прочности).

Отверстия для подвода коммуникаций и вентиляционных каналов закладываются до начала заливки, сверление застывшей монолитной плиты относится к нарушениям. Этап завершается обязательным уплотнением бетона с помощью глубинных вибраторов. Правила ухода за поверхностью в целом стандартные, но обильно поливать конструкцию водой нельзя, в отличие от фундамента или вертикальных стен она смачивается более аккуратно.

Стоимость заливки при обращении в профессиональные фирмы варьируется от 4000 до 9000 рублей/м3 (при условии использовании опалубки заказчика). Итоговая величина затрат зависит от выбранной схемы армирования, высоты расположения будущей плиты (от уровня грунта или от отметки предыдущей горизонтальной опоры) и ее толщины, способа размещения (на колонны или несущие стены), общего объема работ. В перечень услуг строительных фирм входит установка и демонтаж опалубочных конструкций, сборка армокаркаса согласно подготовленного заранее проекта (оплачивается отдельно), непрерывное бетонирование и уход за уложенной смесью: полив, укрывание, при необходимости – прогрев. Преимуществом обращения к профессионалам является обязательный контроль качества, проводимый по окончании набора прочности.

К плюсам закладки перекрытия своими руками относят сокращение расходов на оплату работ – до 30 % как минимум. Для заливки используются простые стройматериалы – бетон и арматура, экономия на них недопустима. Объем раствора рассчитывается исходя из толщины и площади плиты, длина и вес металла – по составленной заранее схеме армирования. Аренда опалубочных конструкций обходится дорого: минимальная цена за м2 – 400 рублей в месяц (снимать ее раньше нельзя).

К дополнительным затратам при выполнении работ своими руками относят потребность в спецтехнике и тары для поднятия раствора наверх (бадьи-туфельки и крана или бетононасоса). Это не является проблемой при обустройстве сплошных полов на цокольных этажах дома, но в остальных случаях без соответствующего оборудования не обойтись. Это объясняется главным требованием технологии – непрерывным процессом бетонирования, монолитные перекрытия с отдельными латками, застывшими в разные дни, уступают по качеству залитым за один раз. Минимальные затраты при выполнении всех этапов самостоятельно составляют 3200 рублей на 1 м2 при толщине плиты в 20 см.

Сообщества › Строительство (и всё что с ним связано) › Блог › Часто-ребристое монолитное перекрытие

По УШП было куча вопросов у людей как в посте, так и в личку. Думаю, что этот пост вызовет не меньше любопытства. Вот ссылка на оригинал, тут много отчетов по заливкам и все разжевано подробно, со своим ФАКом : www.forumhouse.ru/threads/99017/
Часто-ребристое перекрытие подкупает самостройщиков тем, что не требуется использование тяжелой техники, может быть выполнен даже в одни руки (для маньяков), несущую способность перекрытия можно увеличить путем увеличения диаметра арматуры, высоты ребра или уменьшения шага между ребрами.
Вот конструктив который я использовал:

Продолжаю поэтапную заливку перекрытия.

Самостройщикам — хороший калькулятор расчета пропорций приготовления бетона www.gvozdem.ru/stroim-dom…aschet-sostava-betona.php

Метки: монолитное перекрытие, в одни руки.

Комментарии 60

вечер добрый! не первый раз с интересом читаю Ваши труды, кое-что почерпнул и решил добавить в закладки…с удивлением обнаружил, что я заблокирован и не могу подписаться…если не затруднит — поясните, что не так собственно?!))

а как потолок будет отделываться? И пустоты в нем?

Кому как больше хочется — натяжной потолок, гипсокартон, можно отделать поверхность плиты, а ребра оформить под деревянные балки (этот вариант для себя рассматриваю как раз).

молодеса все здорово, но перехлесты маловаты

исправляй в дальнейшем и удачи

А заказать бетон разом не дешевле будет ?

здоровья и денег тебе в путь.молодец.

Это вам не это, тута вам не здеся!Ох тяжёл крестьянский труд, от него и кони мрут!

Удачи и терпения.Самому строить это не плюшками баловаться.

Спасибо. Это верно, за то пригляд только за собою.

Спасибо! Очень интересно и наглядно!

Будем развивать сообщество!

При таком пролете и 160мм плиты хватит, без всяких ребер.

Согласен с тезисом, что на вкус и цвет все фломастеры разные.

Ребра жесткости как правило применяется в длинно пролетных зданиях!
Ребята почитайте нормативы для успокоения души и не тратьте время, силы и деньги!

При таком пролете и 160мм плиты хватит, без всяких ребер.

прикинул на пальцах: арматуры в балках достаточно (при 14-й — примерно двойной запас), только вопрос по поперечным хомутам — большой шаг (больше сечения балки) + перехлест арматуры тоже мал тем более, когда бетон ХЗ какой марки. на зыбкость не считал — лень, но тут, скорее проблем не будет. по самой «корочке» в перекрытии ничего не скажу, ибо там бетон ничего не несет, а сетка из Вр-ки что-то там возьмет на себя. а да, если балки перекрытия рассматривать отдельно, то высота 210мм весьма смело для пролета 4 метра

Это не самопал, все просчитывалось человеком, ссылка на которого дана в посте. Арматура должна была быть 12-я, привезли 14-ю за ту же цену — отказываться что-ли? Ширина котельной в свету 1,5 метра, анкеровка арматуры в бетоне загибом? Смысла особого для 1,5 метра вообще нет. Ширина балки увеличена с 150 мм до 200 мм.

смысла в анкеровке нет? ну-ну. вот она то как раз и зависит от качества бетона и диаметра — чем говеннее бетон, тем больше анкеровка и перехлест, а у тебя перехлест арматуры на фото, ну хорошо, если 30см, а надо хотя бы 470мм. Если пролет 1,5 метра, то высота балки 210мм с запасом, я по максимальному пролету — 4м считал, там около 400мм должна быть. По поперечке цитата: Балки высотой более 15 см, где поперечная сила воспринимается только бетоном (лента ростверка, лента МЗЛФ) — Шаг не более ¾ высоты сечения и не более 50 см — у тебя шаг хомутов по фото 20+см.

Не вопрос — приезжай, попрыгай. Шаг хомутов 23-25 см, верно. Заодно у УШП просчитать сможешь, а то в России ее ни кто не рассчитывает, считают, что выжить такой фундамент не может, хотя считалось в Роботе Мишей Судоргиным.

что мне прыгать? для примера: стандартная работающая стиралка в пике весит чуть ли не 2 тонны (любимы рассказ препода по термеху). А рассчитать я тебе сам могу в чем угодно с любыми цифрами:) шаг хомутов — это конструктивное требование, а не прихоть из расчета:) анкеровка — это тоже конструктивное требование, а не прихоть расчета.

смысла в анкеровке нет? ну-ну. вот она то как раз и зависит от качества бетона и диаметра — чем говеннее бетон, тем больше анкеровка и перехлест, а у тебя перехлест арматуры на фото, ну хорошо, если 30см, а надо хотя бы 470мм. Если пролет 1,5 метра, то высота балки 210мм с запасом, я по максимальному пролету — 4м считал, там около 400мм должна быть. По поперечке цитата: Балки высотой более 15 см, где поперечная сила воспринимается только бетоном (лента ростверка, лента МЗЛФ) — Шаг не более ¾ высоты сечения и не более 50 см — у тебя шаг хомутов по фото 20+см.

Исходные данные: Балка 1,5 метра, бетон м 300, 2 ряда арматуры, нагрузка 8 кН:

Расчет ригеля на прочность по нормальным сечениям
Распределенная нагрузка на балку: 8 кН
Длина балки: 150 см
Марка бетона балки: 300 кгс
Максимальный изгибающий момент в середине балки будет: 2,24 кН
Вычисляемая высота балки: 0,13 м
Вычисляемая ширина балки: 0,07 м
Объем балки в бетоне: 0,01 м3
Арматуры набрано 6 шт, всего на 169,8 мм, выбран диаметр прута = 6 мм
Требуется арматуры мм = 103,631
Расчет ригеля на прочность по наклонным сечениям
Поперечная перерезывающая сила на опоре балки = 5,99 кН
Диаметр поперечной арматуры 8 мм, по 3 штуки на шаг…
Шаг поперечной арматуры на приопорных участках = 0,25 м
Шаг поперечной арматуры на в середине пролета = 0,5 м
Усилие в поперечной арматуре на единицу длины балки = 172,03 кН
Требуемая несущая способность арматуры = -0,04 кН
Требуемая интенсивность усилий в поперечной арматуре = -0,24 кН
Условие по несущей способности поперечной арматуры выполнено, прочность по наклонному сечению прогона обеспечена
По стиралке — конечно это не в динамике рассчитано, однако и 4х метровые ПКшки в пике стиралку держать уже не должны.

Расчет монолитной плиты перекрытия на примере квадратной и прямоугольной плит, опертых по контуру

При создании домов с индивидуальной планировкой дома, как правило, застройщики сталкиваются с большим неудобством использования заводских панелей. С одной стороны, их стандартные размеры и форма, с другой – внушительный вес, из-за которого не обойтись без привлечения подъемной строительной техники.

Для перекрытия домов с комнатами разного размера и конфигурации, включая овал и полукруг, идеальным решением являются монолитные ж/б плиты. Дело в том, что по сравнению с заводскими они требуют значительно меньших денежных вложений как на покупку необходимых материалов, так и на доставку и монтаж. К тому же у них значительно выше несущая способность, а бесшовная поверхность плит очень качественная.

Почему же при всех очевидных преимуществах не каждый прибегает к бетонированию перекрытия? Вряд ли людей отпугивают более длительные подготовительные работы, тем более что ни заказ арматуры, ни устройство опалубки сегодня не представляет никакой сложности. Проблема в другом – не каждый знает, как правильно выполнить расчет монолитной плиты перекрытия.

Преимущества устройства монолитного перекрытия ↑

Монолитные железобетонные перекрытия причисляют к категории самых надежных и универсальных стройматериалов.

по данной технологии возможно перекрывать помещения практически любых габаритов, независимо от линейных размеров сооружения. Единственное при необходимости перекрыть больших пространств возникает необходимость в установке дополнительных опор; они обеспечивают высокую звукоизоляцию. Несмотря на относительно небольшую толщину (140 мм), они способны полностью подавлять сторонние шумы; с нижней стороны поверхность монолитного литья – гладкая, бесшовная, без перепадов, поэтому чаще всего подобные потолки отделывают только при помощи тонкого слоя шпаклевки и окрашивают; цельное литье позволяет возводить выносные конструкции, к примеру, создать балкон, который составит одну монолитную плиту с перекрытием. Кстати, подобный балкон значительно долговечнее.

К недостаткам монолитного литья можно отнести необходимость использования при заливке бетона специализированного оборудования, к примеру, бетономешалок.

Для конструкций из легкого материала типа газобетона больше подходят сборно-монолитные перекрытия. Их выполняют из готовых блоков, к примеру, из керамзита, газобетона или других аналогичных материалов, после чего заливают бетоном. Получается, с одной стороны, легкая конструкция, а с другой – она служит монолитным армированным поясом для всего строения.

По технологии устройства различают:

монолитное балочное перекрытие; безбалочное – это один из самых распространенных вариантов, расходы на материалы здесь меньше, поскольку нет необходимости закупать балки и обрабатывать перекрытия. имеющие несъемную опалубку; по профнастилу. Наиболее часто такую конструкцию используют для создания терасс, при строительстве гаражей и других подобных сооружений. Профлисты играют роль несгибаемой опалубки, на которую заливают бетон. Функции опоры будет выполнять каркас из металла, собранный из колонн и балок.

Обязательные условия получения качественного и надежного монолитное перекрытие по профнастилу:

чертежи, в которых указаны точнейшие размеры сооружения. Допустимая погрешность – до миллиметра; расчет монолитной плиты перекрытия, где учтены создаваемые ею нагрузки.

Профилированные листы позволяют получить ребристое монолитное перекрытие, отличающееся большей надежностью. При этом значительно сокращаются затраты на бетон и стержни арматуры.

Расчет безбалочного перекрытия ↑

Перекрытие этого типа представляет из себя сплошную плиту. Опорой для нее служат колонны, которые могут иметь капители. Последние необходимы тогда, когда для создания требуемой жесткости прибегают к уменьшению расчетного пролета.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет l_n вычисляют по формуле m_n = q_nl_n 2 /8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q₁ и q₂ равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q. Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от М_а и М_б, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h₀₁ = 130 мм, для второй – h₀₂ = 110 мм. Воспользуемся формулой А_0n = M/bh 2 _0nR_b. Соответственно получим:

А₀₁ = 0.0745 А₀₂ = 0.104

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

Fa1 = 3,275 кв. см. Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

Пример расчета монолитной плиты перекрытия в виде прямоугольника ↑

Очевидно, что в подобных конструкциях момент, действующий по отношению к оси абсцисс, не может равняться его значению, относительно оси аппликат. Причем чем больше разброс между ее линейными размерами, тем больше она будет похожа на балку с шарнирными опорами. Иначе говоря, начиная с какого-то момента, величина воздействия поперечной арматуры станет постоянной.

На практике неоднократно была показана зависимость поперечного и продольного моментов от значения λ = l2 / l1:

при λ > 3, продольный больше поперечного в пять раз; при λ ≤ 3 эту зависимость определяют по графику.

Допустим, требуется рассчитать прямоугольную плиту 8х5 м. Учитывая, что расчетные пролеты это и есть линейные размеры помещения, получаем, что их отношение λ равно 1.6. Следуя кривой 1 на графике, найдем соотношение моментов. Оно будет равно 0.49, откуда получаем, что m₂ = 0.49*m₁.

Далее, для нахождения общего момента значения m₁ и m₂ необходимо сложить. В итоге получаем, что M = 1.49*m₁. Продолжим: подсчитаем два изгибающих момента – для бетона и арматуры, затем с их помощью и расчетный момент.

Теперь вновь обратимся к вспомогательной таблице, откуда находим значения η₁, η₂ и ξ₁, ξ₂. Далее, подставив найденные значения в формулу, по которой вычисляют площадь сечения арматуры, получаем:

Fa1 = 3.845 кв. см; Fa2 = 2 кв. см.

В итоге получаем, что для армирования 1 пог. м. плиты необходимо:

продольная арматура:пять 10-миллиметровых стержней, длина 520 -540 см, S_сеч. – 3.93 кв. см; поперечная арматура: четыре 8-миллиметровых стержня, длина 820-840 см, S_сеч. – 2.01 кв.см.

Монолитная плита перекрытия. Типы, устройство, достоинства и недостатки

Введение

Монолитные плиты перекрытия сейчас используются довольно часто, так как позволяют воплотить в жизнь нестандартные размеры и формы здания, которые задумал архитектор. К перекрытиям предъявляют такие требования как долговечность, жесткость, теплоизоляция и звукоизоляция, прочность.

Что такое монолитная плита перекрытия?

Монолитная плита перекрытия – это горизонтальная внутренняя конструкция общественных, жилых и промышленных здания, которая делит его между этажами, подвалом и чердаком. Данная конструкция является несущей, она воспринимает и передает нагрузки. Плиты перекрытия могут быть сделаны из дерева и железобетона. Последние по конструкции делят на сборные, монолитные, сборно-монолитные. В нашей статье мы поговорим о монолитных железобетонных плитах перекрытия.

Типы монолитных перекрытий

Монолитные перекрытия делят на безбалочные, балочные и кессонные (ребристые).

1 тип. Безбалочное перекрытие. Это сплошная плита, которая опирается на колонны здания. Которые в свою очередь могут быть с капителями и без них. Чтобы обеспечит необходимую жесткость в местах где опирается плита на колонну уменьшаются пролеты перекрытия и нагрузки распределяются равномерно.

2 тип. Балочное перекрытие.Это плита которая опирается на балки, которые опираются на колонны. Балки в данном случае являются несущим элементом каркаса здания. Балки могут располагаться как только вдоль или поперек здания, так и в двух направлениях сразу.Размеры ширина и высота балки определяются расчетом и находятся в прямой зависимости от расстояния между колоннами здания, чем больше расстояние тем больше сечение балки.

3 тип. Кессонное (ребристое) перекрытие. Это облегченное перекрытие, которое состоит из ребер (балок) перекрытия расположенных в двух направлениях с небольшим шагом (не более 1,5 метра). Балки такого перекрытия делят на главные и второстепенные. Главные опираются и передают нагрузку на колонны. А второстепенные служат опорой для плиты и опираются на главные балки.

Монтаж монолитных плит перекрытия

Как же устраивают монолитные плиты перекрытия: первый этап устройство опалубки; второй этап – армирование; третий этап – бетонирование.

Под плиты перекрытия устанавливают горизонтальную опалубку. Данная опалубка может быть выполнена из металла и пластика (готовая съемная опалубка) или из листов влагостойкой фанеры и досок, которую собирают на месте.

Первый этап устройство опалубки:

1. Установка вертикальных стояк-опор. Обычно это металлические стойки у которых регулируется высота. Расстояние между опорами 1 метр, а минимальное расстояние от стены 20 см.

На стойки укладывают ригели. Ригелями могут служить брус, швеллер, двутавровая балка.

2. Поверх ригелей укладывается непосредственно опалубка. Размеры горизонтальной опалубки, должны четко совпадать с размерами указанными в проекте.

После чего проверяется ровность и горизонтальность опалубки. Для того что бы опалубка легко снималась на нее укладывают гидроизоляционную пленку, а если опалубка из металла то смазывают машинным маслом.

Второй этап: Армирование. Арматура в монолитной плите перекрытия определяется расчетом. Но в большинстве случаев это две сетки, которые расположены в верхней и нижней зоне, состоящие из арматуры класса АIII (А400) диаметром 12-14 мм. Шаг прутьев арматуры 200 мм в двух направлениях, если это необходимо то расчетом предусматривается дополнительная арматура.

Нижняя и верхняя сетка должны находиться на расстоянии 25-30 мм от края плиты. Под нижнюю сетку подкладывают пластмассовые фиксаторы на расстоянии 1м друг от друга на пересечении арматуры. Чтобы сетки поддерживать на определенном расстоянии, используют специальные подставки сделанные из арматуры класса АI диаметром 10 мм.

Третий этап: Бетонирование. Бетон заказывается на заводе, привозится к участку строительства автобетономесителем. Конечно можно замесит бетон непосредственно на стройке, но это хорошо только при малых объемах.Заливают бетон при помощи бетононасоса, после чего его необходимо провибрировать глубинным вибратором. Дальше бетон оставляют сохнуть и набирать прочность. Первую неделю поверхность бетона смачивают водой, а по истечении 28 дней снимают опалубку.

Из чего состоят монолитные ребристые перекрытия с балочными плитами?

Монолитные ребристые перекрытия состоят из плит, второстепенных балок и главных балок, которые бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию. Плита опирается на второстепенные балки, а второстепенные — на главные балки, опорами которых служат колонны и стены (рис. 9.5, а).

Проектирование монолитного перекрытия включает в себя компоновку конструктивной схемы, расчет плит, второстепенных и главных балок, их конструирование.

При компоновке выбирают сетку и шаг колонн, направление главных балок, шаг второстепенных балок. Это производится с учетом назначения сооружения, архитектурно-планировочного решения, технико-экономических показателей и т.п. Главные балки располагаются параллельно продольным стенам или перпендикулярно им (рис. 9.5, б, в) и имеют пролет l₁ = 6…8 м. Первое решение выгодно при необходимости лучшей освещенности потолка, второе целесообразно при больших оконных проемах и необходимости обеспечить жесткость здания в поперечном направлении. Пролет второстепенных балок l₂=5…7м, плит l=1,5…3 м. По экономическим соображениям принимают такое расстояние между балками, чтобы толщина плиты была возможно меньшей, но не менее значений, указанных в § 4.1. Высота сечения второстепенных балок составляет (1/12…1/20)l₂, главных (l/8…1/15)l₁, ширина сечений балок b = (0,4…0,5)h. Перекрытия, как правило, выполняют из бетона класса В15 и армируют арматурной проволокой классов Вр-I, B-I и стержневой арматурой классов А-II, А-III.

Рис. 9.5. Конструктивные схемы монолитных ребристых

перекрытий с балочными плитами:

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

■ Расчет и конструирование балочной плиты.

Различают плиты монолитных перекрытий балочные и опертые по контуру. В балочных плитах, характеризуемых соотношением l_y/l_x>2, кривизна плиты и изгибающие моменты от нагрузки значительно больше в поперечном направлении, чем в продольном (рис. 9.6, а). Поэтому изгибом в продольном направлении пренебрегают. В плитах, опертых по контуру, необходимо учитывать изгиб в обоих направлениях. В ребристых перекрытиях наиболее часто встречаются балочные плиты. Для расчета таких плит выделяют полосу шириной 1 м (рис. 9.5, б, в) и рассматривают ее как неразрезную балку, опертую на второстепенные балки и наружные стены. Расчет плиты производят с учетом перераспределения усилий, при этом в целях упрощения конструирования принимают (см. рис. 9.6, б):

в первом пролете и на первой промежуточной опоре

в средних пролетах и на средних опорах

Рис. 9.6. Расчетная схема и армирование монолитных балочных плит

Расчетное значение средних пролетов принимают равным расстоянию между гранями второстепенных балок l₀₂ = l₂—b, крайних пролетов (при свободном опирании одного конца плиты на стену) — расстоянию между гранью ребра балки и осью опоры на стене l₀₁=l₁—0,5b.

В балочных плитах, окаймленных по контуру балками, горизонтальным смещениям опорных сечений препятствует распор Н, возникающий вследствие жесткости этих балок и повышающий несущую способность плиты (см. рис. 9.6, б). Учитывают это явление путем снижения моментов в средних пролетах и на средних опорах на 20%. Площадь арматуры в расчетных сечениях определяют как для прямоугольного сечения с одиночной арматурой шириной b=100 см и высотой h_f.

Расчет плит по наклонным сечениям не производят, так как практически всегда соблюдается условие (4.33).

Армирование многопролетных балочных плит осуществляют, как правило, сварными рулонными сетками. При этом для плит с h_f=6…10 см обычно применяют непрерывное армирование (рис. 9.6, г) рулонными сетками с продольной рабочей арматурой (d≤5 мм), а для плит с h_f>10 см — раздельное армирование (рис. 9.6, д) плоскими или рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой. При непрерывном армировании основную арматуру с площадью A_s подбирают по моменту ql /16, а в первом пролете и над первой опорой устанавливают дополнительную арматуру ΔA_s, подбирая по моменту ΔM=ql /11-ql /16.

При сложном форме плит, наличии неупорядоченных отверстий, реконструкции возможно применение вязаных сеток.

■ Расчет и конструирование второстепенной балки.

Второстепенную балку рассчитывают как неразрезную конструкцию, опирающуюся на главные балки и наружные стены на равномерно распределенную нагрузку (g₁ + v), передаваемую плитой с полосы b_f (см. рис. 9.5, б, в), и нагрузку от собственной массы g₂ балки q = (g₁ + v)b_f+g₂.

Изгибающие моменты и поперечные силы при равных или отличающихся друг от друга в пределах 20% пролетах определяют с учетом перераспределения усилий по формулам: в первом пролете M₁ = ql /11; на первой от края опоре М_в=ql /14; в остальных пролетах и над опорами M = ql /16; Q_A=0,4ql₀₁; Q_B,l=0,6ql₀₁; на первой промежуточной опоре справа и на всех остальных опорах Q_B,r=Q = 0,5ql₀₂, где l_0i — расчетный пролет второстепенной балки, принимаемый равным расстоянию в свету между главными балками, а при опирании на наружные стены расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки (рис. 9.7, а).

Для определения отрицательных моментов в пролетах и рационального размещения арматуры по длине второстепенной балки рекомендуется строить огибающие эпюры моментов. При этом учитывают разгружающее влияние главной балки, создающей дополнительное закрепление на опорах [13]. Размеры сечения уточняют по моменту на первой промежуточной опоре, принимая ξ = 0,35, тогда h₀ = 1,8 . Затем унифицируют размеры и подбирают рабочую арматуру в расчетных нормальных сечениях: в первом и средних пролетах — как для таврового сечения, на первой промежуточной и средних опорах — как для прямоугольного шириной b. На действие отрицательного момента в средних пролетах расчет ведут как для прямоугольного сечения. Расчет поперечного сечения выполняют для трех наклонных сечений: у крайней свободной опоры (на Q_A) и у первой промежуточной опоры слева и справа (на Q_B,l, Q_B,r).

Второстепенные балки армируют в пролете сварными каркасами, которые доводят до опор элемента и соединяют с каркасами следующего пролета стыковыми стержнями d₁>0,5d, заводимыми за грани балки, в каждый пролет на длину не менее 15d₁. На промежуточных опорах балки армируют узкими сетками b = 400…600мм или широкими сварными сетками с поперечной рабочей арматурой, раскатываемыми над главными балками. Если сеток две, то они в целях экономии стали смещаются друг относительно друга (рис. 9,7, а).

■ 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.

Рис. 9.7. Конструирование второстепенных и 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 = 2h_s+b (см. § 6.3).

Необходимая площадь рабочей арматуры см. формулу (6.5)]

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

Монолитное перекрытие своими руками: расчёт, подготовка и установка опалубки

Из этой статьи вы узнаете, как сделать самостоятельно железобетонное перекрытие по кирпичным стенам. В тексте приведены подробные расчёты материалов. Статья расскажет о разных приёмах устройства опалубки, правилах армирования и стоимости материала и работы.

В предыдущей статье RMNT.RU рассказывал о том, что существуют три способа установки опалубки — инвентарный, самодельный и комбинированный. Первые два из них — принципиально разные и мы пошагово рассмотрим каждый.

Расчёт монолитного перекрытия

Исходные данные

Независимо от выбранного способа монтажа опалубки необходим одинаково качественный результат и соблюдение размеров. Поэтому есть набор требований и расчётов, одинаковый для обоих методов.

Предположим, что нам нужно устроить монолитное железобетонное перекрытие над зданием прямоугольной формы с внутренней несущей стеной. Внутренние размеры помещений: 5х3,7 м и 5х2,5 м. Высота потолка 2,7 м.

Расчёт бетона

Площадь перекрытия будет равна:

• S = 5 · (2,5 + 3,7) + 1 х 0,4 = 31,4 м 2

При толщине 200 мм объём бетона будет равен:

Масса перекрытия будет равна:

• М = 6,28 · 2500 = 15700 кг = 15,7 тонны

Расчёт арматуры

Для армирования перекрытия принят каркас арматуры А3 Ø 16 из двух зеркальных сеток с шагом 180 мм. Количество продольных стержней в одной сетке — ширина перекрытия, делённая на шаг:

Длина продольных стержней в одной сетке:

Количество поперечных стержней в одной сетке — длина перекрытия, делённая на шаг 180 мм:

Длина поперечных стержней в одной сетке:

Общая длина стержней в одной сетке:

Общая длина стержней в каркасе перекрытия:

На 1 м 2 перекрытия приходится 740 / 31,4 = 23,5 пог. м арматуры.

На 1 м 3 перекрытия приходится 740 / 6,28 = 117,8 пог. м арматуры.

Количество материала плоскости

При использовании фанеры для создания плоскости стола необходимо рассчитать количество целых листов (1220х2440 мм, 3 м 2 ), исходя из линейных размеров помещений. Это делается для уменьшения отходов:

Итого необходимо 10 целых листов ламинированной фанеры. Оставшееся пространство можно зашить более дешёвым материалом — обычной фанерой или доской.

Если в качестве основного материала плоскости принята доска 100х25, то её объём будет:

Количество инвентарных балок

Специфика сборной опалубки в том, что она состоит из ригелей, на которые опираются балки. Шаг ригелей — не более 1,2 м, их располагают вдоль помещения. Шаг балок — 400–600 мм, и они обычно идут поперёк. Количество линий опорного ригеля будет равно ширине помещения, делённой на шаг. В нашем случае:

• N1 = 3,7 / 1,2 = 3,08 , принимаем 3
• N2 = 2,5 / 1,2 = 2,08 , принимаем 2

Итого по две линии ригелей в каждом помещении. Это 10 балок по 2,8 м.

Поперечные балки рассчитываются, исходя из ширины помещений. В нашем случае — 10 шт. по 3,6 м и 10 шт. по 2,4 м.

Количество стоек

Телескопические инвентарные стойки устанавливают только под ригели с шагом 800–1000 мм. В нашем случае — пять линий по 5 метров — 25 метров. Делим на шаг — получаем количество:

На каждую стойку приходится одна тренога и одна унивилка («корона»).

Совет. Подберите стойки максимальной высоты. Это даст удобство при разметке и установке горизонта. Стойка не должна быть выдвинута на максимум — чем больше вкладыша в штангу, тем она прочнее.

Монтаж инвентарной опалубки

Для монтажа инвентарного стола понадобится минимальный набор ручного и измерительного инструмента — молоток, рулетка, правило/уровень, шнур, маркеры. Для обвязки периметра понадобится дрель с дюбелями БМ Ø 6 100 мм.

Внимание! Убедитесь в прочности места установки стойки стола. Просадка под одной стойкой во время подачи нагрузки на стол (укладки бетона) может стать причиной разрушения всей конструкции и травмирования рабочих.

Исходное условие для всех вариантов — кладка стен выполнена качественно, верхний ряд выложен «в горизонт» и может служить ориентиром.

1. Перенести линию горизонта на уровень глаз по стенам.

2. По внутреннему периметру стен на высоте 20 мм ниже края стены закрепить доску 100х25 мм. Шаг дюбеля — 500–800 мм.

Внимание! Обвязка периметра — это не опора, а маяк, который к тому же облегчит демонтаж и не даст протечь цементному молоку.

3. Выдвинуть стойки на нужную длину и зафиксировать замком или упором при закрученной гайке домкрата. Примерная высота стойки — расстояние от пола до верха стены минус 20 мм (фанера), минус 200 мм (балка) и минус 200 мм (ригель). В нашем случае: 2700 – 420 = 2280 мм.

4. Установить стойки для ригелей вдоль каждого помещения. На одну линию ригеля — 3 стойки (с треногами и унивилками).

5. Установить инвентарные балки в унивилки по длине ригеля. Перехлёст балок на опоре — 300 мм.

6. Подать наверх поперечные балки и разложить их плашмя с шагом 400–600 мм на ригели.

7. Перенести с помощью гидроуровня отметки горизонта на неподвижную часть стойки (гильзу).

8. Вымерить нужное расстояние от отметки горизонта до нижней плоскости ригеля. Изготовить Г-образный шаблон.

9. Выставить по шаблону высоту ригелей при помощи гаек гильзы.

10. Установить балки опалубки в проектное положение (на ребро).

11. Разложить листы фанеры по балкам, фиксируя их по углам гвоздями 50–70 мм. Либо зашить плоскость доской.

Внимание! Не нужно излишне прочно крепить фанеру к балкам — вертикальные нагрузки не действуют на крепёж. В то же время избыток гвоздей существенно затруднит демонтаж. Стыки фанеры должны находиться на балке, особенно продольные.

12. Оставшиеся участки перекрыть расходным материалом.

13. Проверить целостность опалубки, при необходимости перекрыть отверстия и дыры.

14. Установить оставшиеся стойки с шагом 800 мм под ригели.

Иногда плоскость покрывают тонким слоем технического масла — это заметно облегчает демонтаж.

Внимание! При использовании масла следите, чтобы оно не попадало на арматуру.

На этом монтаж инвентарного стола опалубки перекрытия завершён и все остальные операции — армирование, отбортовка, бетонирование — совпадают с любым другим способом.

Монтаж самодельной опалубки

Технология установки опалубки из леса и пиломатериала во многом зависит от опыта мастера. Конкретной технологии здесь нет, т. к. метод считается кустарным. Часто для стоек и балок стола используют пиломатериал, предназначенный для стропильной системы или перекрытий здания.

Есть ряд требований, который следует соблюдать при самостоятельной сборке опалубки.

Стойки должны быть из сплошного массива дерева — бруса или доски. Не допускается сращивание «внакладку». Допускается наращивание «в торец» на промежуточных стойках.

Сечение и шаг стоек:

• 75х75 мм — 800 мм
• 100х100 — 1000 мм
• 120х120 — 120 мм
• 150х150 — 1600 мм
• 180х180 — 1800 мм
• 200х200 — до 2000 мм

Толщина и шаг ригеля*:

• 75 мм — 600 мм
• 100 мм — 800 мм
• 120 мм — 1000 мм
• 150 мм — 1400 мм
• 200 мм — 1800 мм

Толщина и шаг балок опалубки:

• 40 мм — 400 мм
• 50 мм — 500 мм
• 60 мм — 600 мм

И так далее из расчёта 1 к 10.

* Предполагается разумная ширина доски или бруса ригеля 100–200 мм.

1. Тщательно вымерить высоту от пола до верха стены.

2. Изготовить П-образные элементы («рамки») из материала для стоек и ригелей. Стойки должны быть закреплены в 300 мм от края ригеля.

3. Установить их с заданным шагом (см. выше), раскрепляя временными откосами.

4. Проверить правильность установки, соответствие горизонту.

5. Установить дополнительные стойки и раскрепить конструкцию постоянными откосами.

6. Разложить балки опалубки с заданным шагом (см. выше).

7. Сделать настил из выбранного материала (фанера или доска). Если настил предполагается дощатый, настелить на него полиэтилен.

Примечание. При всех прочих равных условиях качество перекрытия (отметки, плоскость), выполненного при помощи самодельной опалубки, будет всегда ниже по сравнению с инвентарной. Однако это бывает не столь важно, т. к. потолок в основном делают подвесным.

Армирование перекрытия

Принцип и схемы армирования приведены в предыдущей статье.

Отбортовка

После создания арматурного каркаса следует сделать наружный борт. Для этого натяните шнур на нужной высоте и установите борта из фанеры или щитов на дюбеля БМ 150 мм.

Бетонирование перекрытия

Укладка бетона проводится за один раз с вибрированием. Более подробно об этом рассказано в нашей статье.

Демонтаж опалубки

Опалубку перекрытия снимают не раньше 28 дней с момента бетонирования. Это самая опасная часть работы, особенно если высота потолка превышает 2,5 метра. Разбирать стол следует с большой осторожностью, постепенно удаляя стойки и находясь в безопасном месте.

Стоимость 1 м 3 железобетонного перекрытия

Наименование	Ед. изм.	Кол-во в 1 м 3	Цена единицы, руб.	Цена 1 м 3
Бетон М100 (В12,5)	куб. м	1	2500	2500
Арматура А3 Ø 16	пог. м	117,8	25	3000
Итого за материал	5500

Цены на услуги монтажа и бетонирования

Аренда опалубки (ориентировочно) полный комплект	80 руб./сутки/кв. м
Бетонирование с инвентарной опалубкой	2500 руб./куб. м
Бетонирование с самодельной опалубкой	3000 руб./куб.

Видео по теме