Монолит перекрытия

!

Содержание

Виды и устройство бетонных междуэтажных перекрытий жилых домов

В современном городском строительстве чаще всего применяются технологии монолитно-каркасного строительства, сутью которых является возведение конструкций домов (в том числе и перекрытий) путем заливки бетонной смеси в закрепленную заданным проектным положением форму — опалубку.

Эта технология применяется, как говорится, «сплошь и рядом» в городских условиях и виды бетонных перекрытий, как правило, являются разновидностями монолитных (ребристые, балочные и безбалочные) в зависимости от нагрузок, длины пролета и других факторов.

Однако когда речь идет о загородном жилищном строительстве, будь то особняк, коттедж, дачный дом для круглогодичного проживания или простой садовый сезонный дом – без разницы, существует множество вариантов возведения. Соответственно, виды и устройство бетонного перекрытия могут быть реализованы в нескольких вариантах, а именно:

  • монолитное перекрытие;
  • сборно-монолитное (часторебристое) перекрытие;
  • сборно-железобетонное перекрытие.

В данной статье мы разберем именно виды бетонных перекрытий, но бывают еще деревянные балочные перекрытия, которые пользуются популярностью при строительстве небольших домов и перекрытий мансардных этажей.

У всех видов перекрытий есть свои особенности, но разновидности бетонных перекрытий особо отличаются своей прочностью, небольшой толщиной конструкции, долговечностью и легкостью в монтаже относительно человеческой силы. Рассмотрим ниже каждую разновидность перекрытия из бетона подробнее.

Устройство современных монолитных междуэтажных перекрытий жилых домов

Классическое монолитное междуэтажное перекрытие для жилого дома представляет собой цельную, гладкую плиту без устройства пустот для облегчения (как в случае сборно-ж/б), толщина которого колеблется по строительной нормативной документации в пределах 5-20 см.

При этом опалубки, на которые заливают бетон, представляют собой гладкие щиты из ламинированного материала или стеклопластика, которые выставляются по специальной обрешетке с упором в стояки-держатели.

Когда речь идет про устройство монолитного перекрытия, то тут его можно разделить на балочное и безбалочное. Балка является ребром жесткости плиты и располагается посередине его, с расчетом на уменьшение момента изгиба.

Междуэтажные перекрытия жилых домов, как правило, являются безбалочными, но если пролет довольно широкий, то может быть выполнена балка для подстраховки.

Существует много вариантов, по которым выполняется армирование монолитной плиты перекрытия, при этом хорошо использовать арматуру класса А3 (горячекатаную стальную). Диаметр арматурных штырей подбирают в зависимости от предполагаемых нагрузок на плиту, он колеблется в пределах 8-14 мм.

Армирование представляет собой перевязку арматурных стержней в сплошную сетку с размерами ячейки 150х150 мм или 200х200 мм, при этом укладывается она в два слоя. Первый – в нижней части будущей плиты, на расстоянии пару см от опалубки, второй ряд арматурной сети – в верху так, чтобы он был покрыт пару см слоем бетона и толщина вписалась в общую проектную.

Современная монолитная плита перекрытия с устройством утепления может быть произведена уже со слоем тепло/звукоизоляции.

Такие плитные утеплительные материалы как пенополистирол и минеральная вата, пронзают металлическими скобами, к верху укладывают их на выставленные щиты.

Сверху устанавливают арматурный каркас, затем происходит заливка монолитного перекрытия, после демонтажа опалубки перекрытие выходит уже утепленным.

Итог – экономия времени и денег на дополнительные работы по утеплению и клеящие материалы. Однако, при этом важный нюанс – пенопласт нельзя использовать внутри дома (для таких целей есть другие, ему подобные материалы). Кроме того стоит учесть, что отделка плиты данного устройства происходит особыми способами, отличными от тех, которые указанные на типичных технологических картах.

Современное монолитное перекрытие дома с несъемной опалубкой, другими словами — устройство бетонного перекрытия по профлисту, является весьма популярным, такая опалубка выгоднее, чем искать и брать в аренду специальные щиты.

Самым примитивным примером несъемной опалубки может быть профилированный лист (т. н. «профнастил»), предназначенный для устройства скатной кровли. Его монтируют по той же обрешетке со стояками, но после демонтажа подпорных конструкций профлист оказывается прочно прикрепленным к плите.

Существуют так называемые «сэндвич-панели», которые представляют собой слой теплоизоляционного материала, с обеих сторон покрытого тем же самым металлическим профлистом. Применять такой материал в качестве утеплителя – это как говорится, «одним выстрелом двух зайцев», то есть утеплитель плюс несъемная опалубка. Кроме того, на такие перекрытия (при условии допустимых отклонений) можно рискнуть монтировать на саморезы по металлу облегченные листы гипсокартона, без каркаса.

Устройство современных сборно-монолитных междуэтажных перекрытий жилых домов

Ранее, до того, как появились часторебристые сборно монолитные перекрытия, данный вид представлял собой готовые плиты и элементы балок, ригелей заводского производства, которые монтировались в проектное положение и некоторые их участки замоноличивались, то есть, бетонировались.

Сборно-монолитные элементы ригелей и балок представляли собой П-образные (перевернутые к верху в проектном положении) бетонные элементы со встроенными внутрь их полости арматурными каркасами. На их бетонные основания укладывались сами плиты, после чего внутрь заливали бетон (замоноличивали). Так получались сборно-монолитные перекрытия.

Опорные вертикальные элементы (колонны, несущие простенки) для таких балок и ригелей также производились на заводах и монтировались в проектное положение.

Они имели специальные арматурные выпуски и ниши, в которых производилось примыкание ригеля со сваркой арматурных выпусков и закладных деталей. Эти монолитные участки в сборных перекрытиях также подвергались замоноличиванию.

Эта технология до сих пор применяется в градостроительстве, однако гораздо реже, чем технология сплошного монолитно-каркасного строительства. Основное преимущество таких перекрытий – скорость монтажа и минимум (или вообще полное отсутствие) опалубочных работ и работ по устройству временных опорных элементов, каркасов и обрешеток.

Кроме того, плиты, являясь заводского производства изделиями, могут иметь арматурный каркас с предварительно напряженными стержнями рабочей арматуры, что улучшает прочность, уменьшает прогиб самой плиты. Такие плиты также являются легкими по причине того, что имеют полости в своей конструкции, а также могут быть выполнены в процессе производства полости для проведения инженерных коммуникаций.

Современные сборно-блочные плиты перекрытия – это современный, наиболее распространенный в загородном строительстве вид перекрытий. Иначе они называются, как сборно монолитные перекрытия из газобетона и состоят из основ для балок (ребер) со встроенными арматурными каркасами, и самих блоков, которые укладывают на них.

Блоки же представлены как изделия из газобетона с большими пустотами внутри, что делает их очень легкими материалами.

Основы ребер укладываются на опорные конструкции (стены) с указанным в зависимости от ширины блока шагом.

Когда основы ребер выставлены и по ним собраны блоки, остается только залить бетоном образовавшиеся участки продольных полостей, в которых находится арматурный каркас.

Так как блоки сами по себе не имеют высокой прочности, то по всему перекрытию устанавливают сетчатый каркас и вместе с замоноличиванием участков ребер, производят полную заливку укрепляющего слоя бетонной стяжки.

Таким образом, получается довольно прочное, а главное – быстрое в монтаже междуэтажное часторебристое перекрытие, также при этом практически исключены опалубочные работы.

Устройство современных сборно-железобетонных междуэтажных перекрытий жилых домов

Еще в советские времена сборные железобетонные перекрытия практиковались во всю: заводы, административные предприятия и жилые дома – в большинстве все строилось из сборного железобетона, самый яркий пример – советские «Хрущовки», которые росли, как грибы.

Однако на сегодня они применяются очень редко, так как их стоимость производства и транспортировки велика. Кроме того, для их монтажа обязательно необходима дорогостоящая строительная техника – подъемный кран.

Что раньше, что сейчас — устройство железобетонной плиты не поменялось и эти изделия до сих пор производятся по советским СНИП’ам (строительным нормам и правилам). В основе ее армирования лежат предварительно напряженные продольно уложенные между пустотами ребристые арматурные стержни, которые обеспечивают прочность разрыв, изгиб плиты соответственно. Торцы плиты ровно срезанные, а боковые грани выполнены так, чтобы при состыковке их вышел широкий шов (в который заливают бетон), сужающийся к низу.

Ежели речь идет о загородном строительстве с возведением стен из кирпича или блочных материалов, то монтаж железобетонных плит перекрытия производится на специально подготовленную верхнюю часть стены, которая завершает этаж.

В случае с кирпичной стеной, производится выравнивающая бетонная подушка, на которую на практически сухой цементный раствор укладывается плита.

Если же речь идет об укладке такой плиты на несущую стену из блочного материала (пеноблок, газоблок, шлакоблок, ракушечник), то ранее на окончание стены производят устройство бетонного армированного пояса.

При возведении промышленных сооружений (в редки случаях и при возведении жилых), монтаж сборных железобетонных плит перекрытия производится на специальные опоры – ригеля. При этом сами ригеля укладываются на консоли колонн – специальные выступы на них, с последующим сварным соединением закладных деталей. Все элементы такого перекрытия, в отличие от сборно-монолитного, являются уже готовыми и не требуют дополнительных работ по бетонированию, разве что имеют место работы по замоноличиванию швов примыканий плит.

Монтаж перекрытий – это дело весьма трудоемкое, однако, этим все не заканчивается, ведь нужно еще произвести черновое и чистовое выравнивание поверхности перекрытий. Это тоже процесс весьма разнообразный, в этом поможет «Устройство бетонных полов жилых помещений» — статья о том, как произвести отделку по перекрытию или по грунту тем или иным способом, с утеплением или без него.

Основные правила устройства монолитных перекрытий

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

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

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

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

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

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

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

Ндс перекрытий

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

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

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

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

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

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

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

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

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами. Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

В расчёте приняты следующие нагрузки:

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

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

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

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

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

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

: Основные правила устройства монолитных перекрытий

монолитные перекрытия

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.

Рисунок 6. Горизонтальная опалубка Рисунок 7. Армирование монолитной плиты. Рисунок 8. Бетонирование плиты Рисунок 9. Готовая плита перекрытия

Нагрузка на перекрытие

  • admin
  • Стройка и ремонт
  • 0

Разновидности пустотных плит перекрытия

Пустотные плиты наиболее широко применяют при обустройстве перекрытий при строительстве жилых домов, общественных и промышленных сооружений. Толщина таких панелей составляет 160, 220, 260 или 300 мм. По типу отверстий (пустот) изделия бывают:

  • с круглыми отверстиями;
  • с пустотами овальной формы;
  • с отверстиями грушевидной формы;
  • с формой и размерами пустот, которые регламентируются техусловиями и специальными стандартами.

Самые востребованные на современном строительном рынке – изделия с толщиной 220 мм и отверстиями цилиндрической формы, так как они рассчитаны на значительные нагрузки на каждую пустотную плиту перекрытия, а ГОСТ предусматривает их применение для обустройства перекрытий практически всех типов зданий. Различают три типа таких конструкционных изделий:

  • Плиты с цилиндрическими пустотами Ø=159 мм (маркируют символами 1ПК).
  • Изделия с круглыми отверстиями Ø=140 мм (2ПК), которые изготавливают только из тяжелых видов бетона.
  • Панели с пустотами Ø=127 мм (3ПК).

На заметку! Для малоэтажного индивидуального строительства допустимо применение панелей толщиной 16 см и отверстиями Ø=114 мм. Важный момент, который надо учитывать, выбирая изделие такого типа, уже на этапе проектирования сооружения – максимальная нагрузка, которую выдержит плита.

Характеристики пустотных плит перекрытий

К основным техническим характеристикам пустотных плит относятся:

  • Геометрические размеры (стандартные: длина – от 2,4 до 12 м; ширина – от 1,0 до 3,6 м; толщина – от 160 до 300 мм). По желанию заказчика производитель может изготовить нестандартные панели (но только при строгом соблюдении всех требований ГОСТа).
  • Масса (от 800 до 8600 кг в зависимости от размеров панели и плотности бетона).
  • Допустимая нагрузка на плиту перекрытия (от 3 до 12,5 кПа).
  • Тип бетона, который использовали при изготовлении (тяжелый, легкий, плотный силикатный).
  • Нормированное расстояние между центрами отверстий от 139 до 233 мм (зависит от типа и толщины изделия).
  • Минимальное количество сторон, на которые должна опираться панель перекрытия (2, 3 или 4).
  • Расположение пустот в плите (параллельно длине либо ширине). Для панелей, предназначенных для опоры на 2 или 3 стороны, пустоты необходимо обустраивать только параллельно длине изделия. Для плит, опирающихся на 4 стороны, возможно расположение отверстий параллельно как длине, так и ширине.
  • Арматура, использованная при изготовлении (напрягаемая или ненапрягаемая).
  • Технологические выпуски арматуры (если таковые предусмотрены проектным заданием).

Маркировка пустотных плит

Марка панели состоит из нескольких групп букв и цифр, разделенных дефисами. Первая часть – тип плиты, ее геометрические размеры в дециметрах (округленные до целого числа), количество сторон опоры, на которое рассчитана панель. Вторая часть – расчетная нагрузка на плиту в кПа (1 кПа = 100 кг/м²).

Внимание! В маркировке указана расчетная, равномерно распределенная нагрузка на бетонное перекрытие (без учета собственной массы изделия).

Дополнительно в маркировке указывают тип бетона, примененного для изготовления (Л – легкий; С – плотный силикатный; тяжелый бетон индексом не обозначают), а также дополнительные характеристики (например, сейсмологическую устойчивость).

Например, если на плиту нанесена маркировка 1ПК66.15-8, то это расшифровывается следующим образом:

1ПК – толщина панели – 220 мм, пустоты Ø=159 мм и она предназначена для установки с опорой на две стороны.

66.15 – длина составляет 6600 мм, ширина – 1500 мм.

8 – нагрузка на плиту перекрытия, которая составляет 8 кПа (800 кг/м²).

Отсутствие в конце маркировки буквенного индекса указывает на то, что для изготовления был применен тяжелый бетон.

Еще один пример маркировки: 2ПКТ90.12-6-С7. Итак, по порядку:

2ПКТ – панель толщиной 220 мм с пустотами Ø=140 мм, предназначенная для установки с упором на три стороны (ПКК означает необходимость установки панели на четыре стороны опоры).

90.12 – длина – 9 м, ширина – 1,2 м.

6 – расчетная нагрузка 6 кПа (600 кг/м²).

С – означает, что она изготовлена из силикатного (плотного) бетона.

7 – панель может быть использована в регионах с сейсмологической активностью до 7 баллов.

Достоинства и недостатки пустотных плит

По сравнению со сплошными аналогами пустотные панели обладают рядом несомненных преимуществ:

  • Меньшей массой по сравнению со сплошными аналогами, причем без потери надежности и прочности. Это значительно уменьшает нагрузки на фундамент и несущие стены. При монтаже можно использовать технику меньшей грузоподъемности.
  • Меньшей стоимостью, так как для их изготовления необходимо значительно меньшее количество строительного материала.
  • Более высокой тепло- и звукоизоляцией (за счет пустот в «теле» изделия).
  • Отверстия могут быть использованы для прокладки различных инженерных коммуникаций.
  • Изготовление плит осуществляют только на крупных заводах, оснащенных современным высокотехнологичным оборудованием (производство их в кустарных условиях, практически, невозможно). Поэтому можно быть уверенным в соответствии изделия заявленным техническим характеристикам (согласно ГОСТ).
  • Многообразие стандартных типоразмеров позволяет осуществлять строительство сооружений самых различных конфигураций (доборные элементы перекрытий можно изготовить из стандартных панелей или заказать у производителя).
  • Быстрый монтаж перекрытия по сравнению с обустройством монолитной железобетонной конструкции.

К недостаткам таких плит можно отнести:

  • Возможность монтажа только с применением грузоподъемной техники, что приводит к удорожанию постройки при индивидуальном строительстве жилого дома. Необходимость свободного места на частном участке для маневрирования подъемного крана при монтаже перекрытий.

На заметку! Деревянные перекрытия, которые очень популярны в индивидуальном строительстве, устанавливают на балки, для монтажа которых также необходимо применение техники достаточной грузоподъемности.

  • При использовании стеновых блоков необходимо обустройство железобетонного армопояса.
  • Невозможность изготовления своими руками.

Примерный расчет предельной нагрузки на пустотную плиту перекрытия

Для того чтобы самостоятельно рассчитать, какую максимальную нагрузку могут выдерживать плиты перекрытия, которые вы планируете использовать при строительстве, необходимо учесть все моменты. Допустим, что для обустройства перекрытий вы хотите использовать панели 1ПК63.12-8 (то есть, величина расчетной нагрузки, которую выдерживает одно изделие, составляет 800 кг/м²: для дальнейших расчетов обозначим ее буквой Q₀). Рассчитав сумму всех динамических, статических и распределенных нагрузок (от веса самой плиты; от людей и животных, мебели и бытовой техники; от стяжки, утеплителя, финишного напольного покрытия и перегородок), которую обозначаем QΣ, можно определить, какую нагрузку выдерживает ваша конкретная плита. Основной момент, на который надо обратить внимание: в результате всех расчетов (разумеется, с учетом повышающего коэффициента прочности) должно получиться, что QΣ ≤ Q₀.

Для того чтобы определить равномерно распределенную нагрузку от собственного веса плиты, необходимо знать ее массу (M). Можно воспользоваться либо величиной массы, указанной в сертификате завода-изготовителя (если его предоставили в месте продажи), либо справочной величиной из таблицы ГОСТ-а, которая составлена для изделий, изготовленных из тяжелых видов бетона со средней плотностью 2500 кг/м³. В нашем случае справочный вес плиты составляет 2400 кг.

В некоторых строительных справочниках рекомендуют при расчетах использовать суммарное усредненное значение полезной нагрузки на перекрытие жилых помещений – Q₂=400 кг/м².

Тогда суммарная нагрузка, которую необходимо выдерживать плите перекрытия, составит:

QΣ = Q₁ + Q₂ = 318 + 400 = 718 кг/м² ˂ 800 кг/м², то есть основной момент QΣ ≤ Q₀ соблюден и выбранная плита пригодна для обустройства перекрытий жилых помещений.

Для точных расчетов будут необходимы значения удельной плотности (стяжки, теплоизолятора, финишного покрытия), значение нагрузки от перегородок, вес мебели и бытовой техники и так далее. Нормативные показатели нагрузок (Qн) и коэффициенты надежности (Үн) указаны в соответствующих СНИП-ах.

Виды пустотных панелей перекрытия

Панели с продольными полостями применяют при сооружении перекрытий в жилых зданиях, а также строениях промышленного назначения.

Железобетонные панели отличаются по следующим признакам:

  • размерам пустот;
  • форме полостей;
  • наружным габаритам.

В зависимости от размера поперечного сечения пустот железобетонная продукция классифицируется следующим образом:

  • изделия с каналами цилиндрической формы диаметром 15,9 см. Панели маркируются обозначением 1ПК, 1 ПКТ, 1 ПКК, 4ПК, ПБ;
  • продукция с кругами полостями диаметром 14 см, произведенная из тяжелых марок бетонной смеси, обозначается 2ПК, 2ПКТ, 2ПКК;
  • пустотелые панели с каналами диаметром 12,7 см. Они маркируются обозначением 3ПК, 3ПКТ и 3ПКК;
  • круглопустотные панели с уменьшенным до 11,4 см диаметром полости. Применяются для малоэтажного строительства и обозначаются 7ПК.

Виды плит и конструкция перекрытия

Панели для межэтажных оснований отличаются формой продольных отверстий, которая может быть выполнены в виде различных фигур:

  • круга;
  • эллипса;
  • восьмигранника.

По согласованию с заказчиком стандарт допускает выпуск продукции с отверстиями, форма которых отличается от указанных. Каналы могут иметь вытянутую или грушеобразную форму.

Круглопустотная продукция отличается также габаритами:

  • длиной, которая составляет 2,4–12 м;
  • шириной, находящейся в интервале 1м3,6 м;
  • толщиной, составляющей 16–30 см.

По требованию потребителя предприятие-изготовитель может выпускать нестандартную продукцию, отличающуюся размерами.

Основные характеристики пустотных панелей перекрытий

Плиты с полостями пользуются популярностью в строительной отрасли благодаря своим эксплуатационным характеристикам.

Расчет на продавливание плиты межэтажного перекрытия

Главные моменты:

  • расширенный типоразмерный ряд продукции. Габариты могут подбираться для каждого объекта индивидуально, в зависимости от расстояния между стенами;
  • уменьшенная масса облегченной продукции (от 0,8 до 8,6 т). Масса варьируется в зависимости от плотности бетона и размеров;
  • допустимая нагрузка на плиту перекрытия, равная 3–12,5 кПа. Это главный эксплуатационный параметр, определяющий несущую способность изделий;
  • марка бетонного раствора, который применялся для заливки панелей. Для изготовления подойдут бетонные составы с маркировкой от М200 до М400;
  • стандартный интервал между продольными осями полостей, составляющий 13,9-23,3 см. Расстояние определяется типоразмером и толщиной продукции;
  • марка и тип применяемой арматуры. В зависимости от типоразмера изделия, используются стальные прутки в напряженном или ненапряженном состоянии.

Подбирая изделия, нужно учитывать их вес, который должен соответствовать прочностным характеристикам фундамента.

Как маркируются плиты пустотные

Государственный стандарт регламентирует требования по маркировке продукции. Маркировка содержит буквенно-цифровое обозначение.

Маркировка пустотных плит перекрытия

По нему определяется следующая информация:

  • типоразмер панели;
  • габариты;
  • предельная нагрузка на плиту перекрытия.

Маркировка также может содержать информацию по типу применяемого бетона.

На примере изделия, которое обозначается аббревиатурой ПК 38-10-8, рассмотрим расшифровку:

  • ПК – эта аббревиатура обозначает межэтажную панель с круглыми полостями, изготовленную опалубочным методом;
  • 38 – длина изделия, составляющая 3780 мм и округленная до 38 дециметров;
  • 10 – указанная в дециметрах округленная ширина, фактический размер составляет 990 мм;
  • 8 – цифра, указывающая, сколько выдерживает плита перекрытия килопаскалей. Это изделие способно выдерживать 800 кг на квадратный метр поверхности.

При выполнении проектных работ следует обращать внимание на индекс в маркировке изделий, чтобы избежать ошибок. Подбирать изделия необходимо по размеру, уровню максимальной нагрузки и конструктивным особенностям.

Преимущества и слабые стороны плит с полостями

Плиты перекрытия с полостями

Пустотелые плиты популярны благодаря комплексу достоинств:

  • небольшому весу. При равных размерах они обладают высокой прочностью и успешно конкурируют с цельными панелями, которые имеют большой вес, соответственно увеличивая воздействие на стены и фундамент строения;
  • уменьшенной цене. По сравнению с цельными аналогами, для изготовления пустотелых изделий требуется уменьшенное количество бетонного раствора, что позволяет обеспечить снижение сметной стоимости строительных работ;
  • способности поглощать шумы и теплоизолировать помещение. Это достигается за счет конструктивных особенностей, связанных с наличием в бетонном массиве продольных каналов;
  • повышенному качеству промышленно изготовленной продукции. Особенности конструкции, размеры и вес не позволяют кустарно изготавливать панели;
  • возможности ускоренного монтажа. Установка выполняется намного быстрее, чем сооружение цельной железобетонной конструкции;
  • многообразию габаритов. Это позволяет использовать стандартизированную продукцию для строительства сложных перекрытий.

К преимуществам изделий также относятся:

  • возможность использования внутреннего пространства для прокладки различных инженерных сетей;
  • повышенный запас прочности продукции, выпущенной на специализированных предприятиях;
  • стойкость к вибрационному воздействию, перепадам температур и повышенной влажности;
  • возможность использования в районах с повышенной до 9 баллов сейсмической активностью;
  • ровная поверхность, благодаря которой уменьшается трудоемкость отделочных мероприятий.

Изделия не подвержены усадке, имеют минимальные отклонения размеров и устойчивы к воздействию коррозии.

Пустотные плиты перекрытия

Имеются также и недостатки:

  • потребность в использовании грузоподъемного оборудования для выполнения работ по их установке. Это повышает общий объем затрат, а также требует наличия свободной площадки для установки подъемного крана;
  • необходимость выполнения прочностных расчетов. Важно правильно рассчитать значения статической и динамической нагрузки. Массивные бетонные покрытия не стоит устанавливать на стены старых зданий.

Для установки перекрытия необходимо сформировать армопояс по верхнему уровню стен.

Расчет нагрузки на плиту перекрытия

Расчетным путем несложно определить, какую нагрузку выдерживают плиты перекрытия. Для этого необходимо:

  • начертить пространственную схему здания;
  • рассчитать вес, действующий на несущую основу;
  • вычислить нагрузки, разделив общее усилие на количество плит.

Определяя массу, необходимо просуммировать вес стяжки, перегородок, утеплителя, а также находящейся в помещении мебели.

Рассмотрим методику расчета на примере панели с обозначением ПК 60.15-8, которая весит 2,85 т:

  1. Рассчитаем несущую площадь – 6х15=9 м2.
  2. Вычислим нагрузку на единицу площади – 2,85:9=0,316 т.
  3. Отнимем от нормативного значения собственный вес 0,8-0,316=0,484 т.
  4. Вычислим вес мебели, стяжки, полов и перегородок на единицу площади – 0,3 т.
  5. Сопоставимый результат с расчетным значением 0,484-0,3=0,184 т.

Многопустотная плита перекрытия ПК 60.15-8

Полученная разница, равная 184 кг, подтверждает наличие запаса прочности.

Плита перекрытия – нагрузка на м2

Методика расчета позволяет определить нагрузочную способность изделия.

Рассмотрим алгоритм вычисления на примере панели ПК 23.15-8 весом 1,18 т:

Фактическая нагрузка на квадратный метр определяется путем деления полученного значения на площадь 890 кг:3,45 м2= 257 кг. Это меньше расчетного показателя, составляющего 800 кг/м2.

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

УДК 624.012.45.05

В.А.Тесля

МОНОЛИТНЫЕ БЕЗБАЛОЧНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ ПРИ ОТСУТСТВИИ КАПИТЕЛЕЙ КОЛОНН

Многоэтажные здания проектируют, как правило, с полным несущим каркасом с применением балочной схемы перекрытия. Применение безба-лочных покрытий позволяет значительно уменьшить кубатуру здания, а тем самым и его стоимость, даже при высоте этажей от 3,6 до 4,8 м.

Колонна 40^40 см

Пространственный каркас зданий с безбалоч-ными перекрытиями представляет собой рамную систему в обоих направлениях, когда ригелями служит безбалочная плита, тесно связанная с колоннами при наличии и отсутствии капителей. Последнее решение в настоящее время находит

Колонна 40^40

Рис. 2. Графики определения расстояний расположения колонн

широкое применение при возведении гражданских зданий. В промышленном строительстве безба-лочные плоские перекрытия выполняются при наличии капителей в верхней части колонн, тем самым создаётся достаточная жёсткость сопряжения плиты с колонной, увеличивается прочность монолитной плиты на срез по периметру примыкания к колонне, уменьшается расчётный пролёт плиты и воздаётся более равномерное распределение усилий по её ширине .

Безбалочные перекрытия такого типа экономически выгодными по сравнению с балочными -ребристыми становятся при пролётах до 6 м и временных нагрузках свыше 5 кН /м2. Поэтому они широко применяются в многоэтажных зданиях, складах, холодильниках, большой ёмкости резервуарах и других подобных сооружениях.

Здания с применением безбалочных перекрытий с колоннами при отсутствии капителей утрачивают упомянутые выше конструктивные преимущества. При этом возникает целый ряд вопросов, по которым не имеется достаточно информации по нормативным требованиям, которые необходимо учитывать при проектировании и возведении. В зависимости от расположения колонн при регулярном и нерегулярном их размещении, внутри площади плиты и по её краям возникают различные расчётные схемы. Качественный расчёт по каждой из расчётных схем можно выполнить при условии достоверно полного определения действующих нагрузок и возникающих при этом нормальных сил и изгибающих моментов в двух взаимно располагающих плоскостях.

В настоящей работе предлагается методика по определению основных геометрических характеристик: толщины монолитных железобетонных плит, размеров поперечного сечения колонн, максимальных расстояний их расположения. Определяемые значения принимаются в соответствии классов бетона по прочности на сжатие. В зависимости от расстояний продольным и поперечным осям проектируемого здания по предварительному расположению колонн определяем грузовую площадь и действующую при этом нагрузку с учётом веса плиты, конструкции пола, наличия различные перегородок и временной полезной нагрузки.

Выполняется это следующим образом. По грузовой площади для различных классов бетона от В20 до В35 принимаемых колонн с сечением 40-40 или 50-50 см с учётом возможных максимальных изгибающих моментов, которые может воспринять плита, по графикам на рис.1 определяем её толщину и уточняем размер суммарной нагрузки. Принятая толщина плиты позволяет уточнить суммарную нагрузку с учётом фактического размера толщины монолитной плиты и принять окончательно размеры сечения колонн.

Дополнительно необходимо проверить максимально допустимые расстояния по осям размещения колонн согласно графикам на рис.2.

Необходимые расстояния можно принять в зависимости от размеров сечений колонн, классов бетона, толщины плиты и суммарной расчётной нагрузки от 9 кН/м2 для плит толщиной в 18 см, до 11,75 кН/м2 для плит толщиной в 28 см. При временной (полезной) расчётной нагрузке равной 1,85 кН/м2.

При других значениях нагрузок можно использовать графики рис.2, при этом по оси абсцисс подобрать грузовую площадь в соответствии с ростом (или уменьшением) действующей нагрузки.

Теперь, когда все основные параметры определены, можно приступить конструктивному расчёту плиты на изгиб и действие поперечных сил. Максимальные изгибающие моменты и поперечные силы будут по граням колонн расположенных посередине перекрытий, для крайних колонн по периметру перекрытий максимальные значения этих усилий будут в направлении середины перекрытий .

При отсутствии капителей колонн действие вертикальной равномерно распределённой нагрузки при расчёте плиты по граням колонн будет максимальным при определении нагрузки по площадям А и В как это указано на рис.З

Рис.3. Грузовые площади действия вертикальной нагрузки

В этом случае изгибающие моменты и поперечные определяются частично при равномерно распределённом действии нагрузки и преобладающей нагрузке по закону треугольника с максимальной ординатой посередине пролёта.

Принимая максимальное одиночное армирование плиты в сечении по грани колонн можно с достаточной точностью определить максимальные значения моментов для плит разной толщины по принятому классу бетона и размерам поперечного сечения колонн. Для колонн сечением 50-50 см

максимальные изгибающие моменты приведены на графике рис.4.

Вкттбте

ф ю ф т т ют тхозо

Рис. 4. График максимальных моментов плит разной толщины и классов бетона для колонн сечением 50-50 см Кроме основной информации график позволяет за вычетом момента от действия горизонтальных нагрузок определять величину суммарной вертикальной нагрузки по площади, очертание которой приведено на рис.3.

При несоответствии ожидаемого результата, график позволяет принимать решение по изменению класса бетона или толщины плиты.

Можно повысить несущую способность монолитной плиты, приняв двойное армирование сжатой зоны сечения плиты. Однако это увеличит расход арматурной стали и трудоёмкость армирования плиты у примыкания к колонне. Учитывая, что колонна имеет свою вертикальную арматуру, создаются дополнительные трудности при бетонировании. Такая плотность в армировании при относительно малой толщине плиты не позволит обеспечить хорошее уплотнение бетона, что значительно уменьшит её несущую способность при изгибе и по восприятию поперечных сил. Применяя более пластичный бетон при бетонировании плиты в примыкании её к колонне, получить необходимой прочности бетон невозможно. Возникает ситуация снижения несущей способности плиты. Поэтому дополнительное армирование в этом случае применять не следует.

Можно рекомендовать армирование плиты плоскими сварными сетками по Госту 14098-85 К1 . Всего потребуется 6 типов сеток, часть которых размещается по верхней поверхности плиты и рабочими стержнями арматуры воспринимает отрицательные моменты, вторая часть сеток воспринимает положительные моменты и находится на нижней грани плиты. Толщину защитного слоя необходимо принимать одинаковой для всех сеток равной 20 мм. Расположение сеток указано по схеме армирования на рис.5.

Размеры сеток с указанием рабочей и монтажной арматуры указаны в таблице 1. Как правило, во всех сетках, за исключением сеток С-1 и С-4,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

б)

С-6

С-5 С-4 С-5

Г 1 Г

С-6

С-5 С-4 С-5

1 1 С-6 1″

С-5 С-4 С-5

С-6

Рис. 5. Схема армирования монолитной плиты: а) расположение верхних сеток; б) расположение нижних сеток

& 4

2> 4

2> 4

С~_

Л\

2> 4+& О Ш)

5 8 , (00 30)

ГГ

2> 4

2> 45 О Ш)

£

+

■в.

од

Ю

__^

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Є

■в.

+

■&

од

£!

—Ч г \

ТО

Рис. 6. Арматурная сетка С-1

расположение стержней рабочих и монтажных принять равным 200 мм.

Расположение стержней сетки С-1 показано на рис. 6 и 7. Необходимо особо обратить внимание на расположение стержней при совместном армировании плиты в зоне примыкания её к колоннам, как это показано на рис.7. Вертикальные стрежни арматуры колонн должны находиться внутри контура крайних стержней большего диаметра. Это можно обеспечить качественным изготовлением

сетки С-1 при гарантированном соблюдении всех размеров расположения стержней арматуры.

Учитывая, что в сетках С-2,3,5 и 6 имеются рабочие и монтажные стержни, их расположение и закрепление перед бетонированием должно строго соответствовать расположению, указанному на рис.5 с учётом информации в таблице.

Рабочие стержни диаметром не менее 8 мм воспринимают усилия изгибающих моментов, остальные монтажные стержни являются соеди-

20 4

№ п/ п Наиме- нование сетки Размер сетки, мм Рабочая арматура Монтажная арматура Масса сетки, кг

диаметр кол-во арматуры и ее длина, мм диаметр кол-во арматуры и ее длина, мм

1 С-1 3600×3000 0І8 5018/=3600 отсутствует 134,15

5018/=3000

0І4 4014/=3600

4014/=3000

010 8010/=3600

10010/=3000

2 С-2 3000×2400 08 1208/=3000 016 1206/=2400 22,20

3 С-3 3600×2000 08 1008/=3600 06 1806/=2000 22,20

4 С-4 2400×2000 08 1208/=2000 отсутствует 19,00

1008/=2400

5 С-5 3600×2000 08 1808/=2000 06 1006/=3600 22,20

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6 С-6 3000×2400 08 1508/=2400 06 1206/=3000 22,20

нительными при сварке сеток.

Колонны необходимо проектировать прямоугольного сечения, принимая меньший размер по направлению продольных осей и больший в поперечном направлении здания. Такая необходимость диктуется обеспечением несущей способности плиты в примыкании её к колонне в силу того, что в этом случае возрастает величина изгибающих моментов от дополнительного воздействия горизонтальных нагрузок в поперечном направлении.

Увеличение моментов, которые будут иметь место по граням колонны, линейно зависят от увеличения ширины грани сечения колонны. При ширине в 60 см, момент который может воспри-

нять плита, в 1,2 раза больше того момента, когда ширина грани сечения равна 50 см.

Настоящая статья в основном касается вопросов по проектированию безбалочных монолитных железобетонных перекрытий, опирающихся непосредственно на железобетонные колонны не имеющих капителей. В статье достаточно информационного материала, который позволяет значительно сократить время по определению всех геометрических размеров элементов перекрытий, условий расчёта и армирования, а также определения несущей способности плит при различных классах бетона.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции. — М.: Стройиздат, 1986. — 728с.

2. Научно — технический отчёт по теме: разработка методики расчёта и конструирования монолитных железобетонных безбалочных перекрытий на продавливание. — М.: Госстрой России, ГУП «НИ-ИЖ5», 2002. — 55с.

3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без предварительного напряжения арматуры. — М.: Центральный институт типового проектирования, 1989. — 191с.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *