""

Содержание

Как рассчитать бетонное перекрытие

Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Плита перекрытия — это горизонтальная строительная конструкция, которая разделяет этажи друг от друга. Эта конструкция является несущей, она распределяет нагрузки и обеспечивает жесткость здания. Монолитная плита перекрытия — это конструкция, изготовленная на месте строительства здания путем заливки арматуры бетонной смесью.

Нельзя изменять проект дома без согласования с архитектором, потому что эти плиты проектируются специально для конкретного здания, так как для них нужно определить расположение арматуры и способ опоры.

Сталь намного прочнее бетона, именно потому арматурная сетка находится внизу плиты. Эта сетка не должна быть впритык к опалубке, расстояние между арматурой и опалубкой должно быть больше 3 см. Арматуру используют сечением 8−12 мм. Бетон должен иметь толщину не менее 10 см. Плита должна быть забетонирована за один раз. Опалубка выполняется в виде дна и стен будущей плиты. Для долговечности, прочности и надежности перекрытия используют бетона марки М200 и выше. Для этого лучше покупать готовую бетонную смесь на заводе.

Этот тип перекрытий имеет преимущества перед готовыми железобетонными плитами:

  • монолитное перекрытие используют в тех случаях, когда сложно организовать работу подъемного крана на стройплощадке, а также если здание имеет нестандартные размеры и архитектурные формы;
  • благодаря прочной связи элементов плиты обеспечивается высокая жесткость конструкции;
  • экономия денежных средств на электроэнергию, погрузочно-разгрузочные работы, сварочные работы по устранению стыков, меньшие затраты на материалы;
  • все необходимые материалы есть в свободной продаже;
  • нижняя поверхность плиты гладкая и ровная, поэтому проводить штукатурные работы легче;
  • отсутствие стыков повышает звукоизоляцию здания;
  • материал не горит и не подвержен гниению;
  • такой метод построения здания позволяет делать выносные конструкции (балконы), основание которых — единая плита с межэтажным перекрытием. Это повышает прочность и надежность балкона.

Главный недостаток такого типа перекрытия состоит в повышенной сложности работ в холодное время года. Необходимая прочность достигается через 28 дней. Из-за высокой влажности и пониженной температуры бетон будет застывать дольше, что увеличивает сроки строительства. Для исполнения монолитного перекрытия требуются специалисты высокого класса, так как плиты надо усиливать дополнительными опорами.

Еще один недостаток заключается в том, что перед тем, как заливать арматуру бетоном, нужно сделать опалубку. Обычно это занимает много времени и древесного материала. В настоящее время этого недостатка можно избежать. На рынке стройматериалов продают или сдают в прокат готовые элементы щитовой опалубки (фанерные плиты).

Классификация монолитных плит перекрытия

Монолитное перекрытие бывает балочным, безбалочным и ребристым (кессонным).

Балочное перекрытие укладывают двумя способами, в зависимости от типа плиты: ребристая она или гладкая. Если плита ребристая, то балки укладывают перпендикулярно ребрам. Если гладкая, то для достижения большей жесткости балки укладывают перпендикулярно друг другу.

Используют два типа балок: главные (с большим диаметром сечения) и второстепенные (с меньшим диаметром). Балки делают стальными или монолитными. Монолитные балки, в свою очередь, могут иметь разные схемы устройства. Они могут быть уложены в несколько рядов или слоев. Иногда плиту дополнительно усиливают в месте балки дополнительной арматурной сеткой. Стальные балки подпирают само перекрытие или могут находиться в самой монолитной плите. Несущий элемент в балке — двутавр.

При устройстве безбалочного перекрытия используют колонны с капителями. Последние выполнены в виде перевернутой пирамиды. Сечение арматурных штырей 8−12 мм. Капители имеют выпуски штырей с двух сторон, которые входят в сами плиту и укрепляют конструкцию. Плиты имеют каркас в два слоя арматуры. В этом случае плиты имеют толщину от 1/35 до 1/30 длины пролета. В последнее время распространена технология одновременного бетонирования колонн и плит.

Кессонное перекрытие отличается от ребристого количеством направлений ребер: они располагаются в обоих направлениях. Преимущества такого устройства перекрытия в легкости конструкции и прочности на изгиб из-за сетки ребер. При строительстве широкого пролета на месте стыка колонны и перекрытия устанавливается дополнительное арматурное усиление. Штыри колонны проникают в полость опалубки. Кессонное устройство предполагает верхний ряд сплошной арматурной сетки. Диаметр сечения штырей 8 мм.

Расчет параметров монолитной плиты перекрытия

Проект стоит доверить проверенным специалистам, которые грамотно его составят. В проекте приведены расчеты максимальной нагрузки на поперечное сечение плиты. Расчеты будут производиться с учетом индивидуальных предпочтений хозяина будущего здания. Помимо расчетов, в проекте специалисты предоставят свои рекомендации, какие материалы использовать.

Очень важно не допустить ошибку в проекте, поскольку от прочности перекрытия зависит надежность строения. Перекрытие может выдержать определенную нагрузку, выраженную в килограммах на один квадратный метр. Поэтому важно не изменять самостоятельно проект без согласования с архитектором. Любой перенос внутренних перегородок может негативно повлиять на распределение нагрузки на плиту перекрытия. Если превысить нагрузку, то бетон может не выдержать и треснуть, и появится риск обрушения основания этажа. Поэтому в расчетах учитываются характеристики используемых материалов, их общий вес, а также закладывается запас прочности монолитного перекрытия.

В случае усиления монолитного перекрытия железобетонными балками, которые пропускают под перекрытием, рассчитывают такие параметры, как высота, длина и ширина. Для расчетов параметра плиты необходимо знать толщину и площадь заливки бетона.

Расчеты монолитного перекрытия состоят из расчетов его отдельных элементов. В первую очередь делается опалубка. Она должна быть качественной с ровным дном и боковыми стенками. Лучше всего использовать толстую ламинированную фанеру. Для подпорок используют брус сечением 10 на 10 см.

На втором этапе делается армирующая сетка. Для нее используют металлические прутки сечением 8−12 мм, которые перевязывают проволокой. Размер ячеек должен быть 20 см. Ячейки не должны быть частыми, поскольку это увеличивает массу плиты.

Запас прочности рассчитывается исходя из характера эксплуатации здания: нагрузка на перекрытие у частного дома и промышленного здания совершенно разная.

Разработаны специальные компьютерные программы для расчета перекрытий. Однако они не учитывают характеристик используемых материалов. Поэтому прибегнуть к помощи проектировщика придется в любом случае. Это позволит правильно сделать все расчеты и не переплатить за строительство.

Прочность перекрытия рассчитывается исходя из двух факторов: нагрузки плиты и прочности арматуры. Причем прочность арматуры должна быть больше нагрузок на плиту.

Нагрузка на 1 квадратный метр перекрытия рассчитывается исходя из следующих данных:

  • собственный вес перекрытия;
  • временная нагрузка на перекрытие.

В качестве наглядного примера будут приведены расчеты для жилого помещения размерами 6 на 10 метров. Балки расположены на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Толщина перекрытия будет равна 80 мм, что отвечает требованиям формулы L/35 (где L — шаг балок): 2,5/35=0,071 (71 мм).

Временная нагрузка для жилого дома по нормативам составляет 150 кг/м 2 . Коэффициент запаса 1,3. Итого получается нагрузка 195 кг/м 2 .

Нагрузка от собственного веса перекрытия рассчитывается таким образом: толщина плиты 20 см умножается на величину 2500 — получается 500 кг/м 2 .

Максимальная нагрузка на монолитную плиту будет равна q=195+500=695 кг/м 2 .

После получения этих данных просчитывается шаг балок. Это необходимо для оптимального использования материалов (бетона и металла) и правильного распределения нагрузок на балки. Балки должны укладываться через равные расстояния. Обязательно надо выполнять следующее условие: L 1 /L 2 >2, где L 1 — это длина балки, а L 2 — расстояние (шаг) между балками. Длина балок 6 метров. Условие выполнено: 6/2,5=2,4.

Для расчета максимального изгибания плиты необходимы такие данные:

  • расчетное сопротивление бетона R b = 7,7 МПа;
  • арматура класса А400С;
  • расчетное сопротивление арматуры R s = 365 МПа.

Расстояние от арматуры до края плиты 35 мм.

Максимальный изгибающий момент рассчитывается так:

М = q*L 2 2 /11. М=695*2,5 2 /11=395 кг/м.

Перекрытие с нижней армированной сеткой должно выполнять следующее условие: a m

b — ширина перекрытия 6 м,

h 0 — расстояние от края плиты до центра тяжести арматуры, 0,08−0,035=0,045 м.

В противном случае, когда a m >a r, надо повышать марку бетона или увеличивать сечение арматуры.

При значении am=0,042 коэффициент, а равен 0,98.

Площадь рабочей арматуры

Аs = М/(R s * а*h 0) = 395/(36500000*0,98*0,045) = 0,000245 м 2 =2,45см 2 .

На один метр монолитной плиты приходится 5 стержней диаметром 80 мм и площадью 2,45см 2 .

Погонная нагрузка на балку

Балки опираются на стену на 20 см. Расчетная длина балки 6+2*0,2=6,4 м.

Максимальный момент в сечении балки

Требуемый момент сопротивления

Для такого сопротивления подходит двутавр № 27 с моментом сопротивления W=371 см 3 и инерцией I=5010 см 4 .

Прочность балки проверяется таким образом:

Расчетная R равна нормативной, что говорит о хорошей прочности балки.

Все константы и формулы можно найти в пособии к СНиП 2.03.01−84 «Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры».

Как видно, все формулы достаточно сложные и требуют определенных знаний, поэтому правильным решением будет обратиться к проверенной фирме, которая имеет высококвалифицированных специалистов в области проектирования и строительства.

Перекрытия из бетона

Бетонное перекрытие представляет собой прочный и надежный элемент, без которого не обойтись при возведении многоэтажных зданий и сооружений. Монтаж монолитного перекрытия не требует подъемных механизмов, что обеспечивает экономию на оборудовании и оплате дополнительного труда. Использование в строительстве межэтажных перегородок сокращает время на работы и позволяет возводить конструкции своими руками. Изготовление бетонных перекрытий является легким процессом, но чтобы сделать материал высокого качества с его основными преимуществами, следует придерживаться последовательности выполнения работ и провести расчет основных параметров строительного элемента.

Читать еще:  Как положить тротуарную плитку на бетонное основание

Назначение

Бетонные перекрытия являются одними из главных строительных элементов в сооружении построек. Они предназначены для соединения:

  • подвального помещения с комнатами;
  • первого этажа со вторым;
  • крыши с домом.

А также используются для горизонтальной стяжки зданий и сооружений.

Требования к перекрытиям

К бетонному перекрытию выдвигаются следующие требования:

  • наличие необходимой прочности;
  • не должны содержать деформации и должны обладать жесткостью и продолжительным сроком эксплуатации;
  • важным свойством в бетонном перекрытии является его максимальная огнестойкость, водостойкость и отсутствие возможности проникать воздуху;
  • бетонная конструкция между этажами должна обладать звукоизоляцией и теплоизоляцией.

Вернуться к оглавлению

Различают следующие типы бетонного перекрытия:

Бетонное перекрытие также бывает:

  • пустотное, которое часто используется в строительстве, где требуется межэтажное перекрытие для домов из бетона, блоков и кирпича;
  • ребристое, используется при изготовлении кровли промышленных сооружений, где отсутствует прогрев помещений;
  • монолитное, которое является железобетонным элементом и отличается повышенной прочностью, используется при возведении зданий и сооружений с большой этажностью.

Вернуться к оглавлению

Материалы и инструменты для изготовления

При работе с бетонными перекрытиями своими руками подготавливают следующие инструменты и материалы:

  • бетононасос;
  • щуп;
  • емкость;
  • ведра;
  • домкрат;
  • строительный уровень;
  • фанера со свойством влагостойкости;
  • доски;
  • стальная арматура;
  • проволока;
  • бетонный раствор или компоненты для его приготовления своими руками: песок, вода, цемент и различные добавки для увеличения прочности раствора.

Вернуться к оглавлению

Как рассчитать параметры?

При работе с перекрытием из бетона важно приобрести материалы высокого качества. Изготавливая строительную смесь, которой будет осуществляться заливка конструкции, используют бетон марки 250 и 400, в которые входят тяжелые наполнители. Чтобы сделать перегородки собственноручно, важно досконально рассчитать основные параметры материала. Расчет строится на сравнении двух основных свойств:

  • прочность армирующей конструкции;
  • действующая нагрузка на плиту.

Расчеты плит основаны на таких показателях:

  • интенсивность постоянных нагрузок;
  • усилия в сечениях с большой нагрузкой;
  • жесткость оси.

Расчет монолитных перекрытий состоит из определения их отдельных составляющих. Для начала нужно сделать опалубку из фанеры большой толщины, далее устанавливают армирующую сетку из стальных прутьев, перевязанных проволокой. Расчет перегородок проводится специальными компьютерными программами и проектировщиками.

Определение прочности получается из таких факторов, как: нагрузка и прочность.

Чтобы узнать максимальное изгибание плиты используют следующие данные:

  • расчетное сопротивление арматуры и бетона;
  • арматура А400 С класса.

Определение параметров включает в себя такие расчеты:

  • площадь рабочей арматуры;
  • погонная нагрузка на балки;
  • требуемый момент сопротивлений;
  • максимальный момент в сечении балок.

Формулы и постоянные величины находятся в сборнике к строительным нормам и правилам.

Устройство опалубки под перекрытие

Технология возведения опалубки включает в себя установление фанеры на горизонтальные опоры. Чтобы подобрать правильное количество материалов, нужно узнать площадь и объем планируемого пола. Толщина конструкции зависит от возможных нагрузок и размеров пролета. Таким образом, опалубку делают повышенной прочности без допущения деформаций, чтобы она смогла вынести на протяжении долгого времени вес железобетона.

Выбирая доски для опалубки, следует обратить внимание на их прочность и толщину. Перед установкой конструкции измеряют строительным лазерным уровнем высоту пролета и низ пола. В процессе установки самодельных стоек подгоняют по длине к высоте конструкции, на которой будет выстроен первый слой балки.

Важно соблюдать расстояние, которое должно быть больше одного кубического метра. Ставят стойки на пол с ровной поверхностью и высокой прочностью. После чего укладывают поперечный брус с шагом около полметра и далее устанавливают опалубку. После монтажа опалубки проверяют верх конструкции на горизонтальность с помощью строительного уровня.

При использовании досок вместо фанерного листа, их укладывают друг к другу без зазоров и сверху простилают влагонепроницаемый материал. По всем краям опалубки устанавливают бортики, которые фиксируют по углам конструкции, чтобы они не деформировались от раствора.

Устанавливая собственноручно опалубку, важно помнить несколько правил:

  • исключать образование отверстий, трещин, через которые может вытечь раствор из бетона в процессе заливки;
  • проверяют прочность установленных под опалубкой домкратов;
  • для возведения опалубки применяют влагостойкую фанеру;
  • опалубка должна быть максимально прочной, ведь от нее зависит качество возводимого сооружения;
  • установка опалубки должна осуществляться как по площади, так и по периметру помещения, что оградит от вытекания бетонной смеси.

Вернуться к оглавлению

Армирование

Перегородки между этажами нуждаются в армировании, к которому можно приступать после монтажа опалубки. Армирование конструкций осуществляется арматурой в один или два слоя на опалубку. Устанавливают арматурную сетку размером двадцать на двадцать сантиметров, при этом первый ряд укладывают на защитный слой, который обеспечивает равномерное распределение бетонной смеси под арматуру.

При необходимости соединить арматурные элементы, следует делать нахлест не меньше семидесяти сантиметров. Для соблюдения пропорции, следует установить сверху первого ряда арматурной сетки второй слой с таким же шагом (двадцать сантиметров), только обеспечив при этом перпендикулярность. В месте пересечения арматурных прутьев, их фиксируют стальной проволокой и специальным крючком, предназначенным для соединения арматуры. При изготовлении двухслойного каркаса на основе отрезков арматурных прутьев, проводят аналогичную последовательность первому слою и укладывают второй, при этом придерживаясь расстояния между слоями не меньше трех сантиметров.

Заливка перекрытий

После монтажа опалубки и арматуры приступают к заливке бетоном плитных конструкций. В процессе бетонирования важно действовать быстро, так как раствор обладает свойством быстро застывать. Бетон изготавливают из цемента, песка, щебня и воды, соединяя сухие ингредиенты в бетономешалке и, постепенно доводя смесь водой до нужной консистенции. Процесс бетонирования включает в себя беспрерывное выливание смеси и ее уплотнение глубинными вибраторами.

Укладка бетона возможна собственноручно или с использованием бетононасоса. В процессе бетонирования важно следить за ровностью уложенной смеси, для чего применяют лазерный уровень. Твердение бетона должно осуществляться в месте с оптимальным температурным режимом и влагой, при этом важно уберечь раствор от проникновения прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Застывание бетона должно проходить естественным путем, перегрев уложенной смеси приведет к растрескиванию раствора.

Механические воздействия на уложенные плиты допускаются только после достижения бетонным раствором его максимальных прочностных характеристик. Уложенный бетонный раствор периодически следует обрызгивать водой, а чтобы уберечь смесь от проникновения лишней влаги – накрывают залитую поверхность гидроизоляционным материалом. Демонтаж опалубки проводят после окончательного засыхания раствора.

Чтобы перекрытие имело высокую прочность, для его изготовления применяют высококачественные материалы, бетон марки 250 или 400 с тяжелыми наполнителями и проводят расчеты, которые позволяют экономить денежные средства и рабочую силу.

Перекрытия в зданиях и сооружениях выполняют большую роль для конструкций, но достичь желаемого результата можно только путем правильного изготовления строительного материала и его монтажа. Изготовление бетонных перекрытий возможно собственноручно и тем самым позволяет самостоятельно проложить под сооружением нужные коммуникации. Для увеличения теплоизоляционного свойства материала используют деревянные доски. Перед тем как приступить к установке плиты, ее следует выровнять самовыравнивающимися смесями.

Соблюдение всех правил и технологического процесса по изготовлению и установке бетонных перекрытий, получится прочное, надежное сооружение на долгие годы.

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.

Читать еще:  Как сделать опалубку из фанеры

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:

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.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео: Основные правила устройства монолитных перекрытий

Как рассчитать необходимое количество арматуры для прочности монолитной бетонной плиты и плитного фундамента?

Монолитные плиты применяются, когда планируется уйти от стандартных параметров при строительстве и использовать особенные характеристики зданий.

Благодаря повышенной жесткости, использование монолитных плит является наиболее экономически выгодным вариантом.

Чтобы плитный фундамент был устойчивым и прочным и прослужил долгие годы, важно производить точный расчет монолитной конструкции, а если он заливается самостоятельно, то здесь не обойтись без расчета арматуры, которая является основой конструкции.

Во время создания составления проекта необходимо:

  • определить марку бетона
  • тип арматуры,
  • просчитать схему ее укладывания,
  • продумать систему изоляции от воздействия воды и тепла,
  • подсчитать, сколько стройматериала необходимо для проведения работ.

Применение арматуры в строительных целях

Арматурные стержни в первую очередь служат для того, чтобы уберечь бетонное основание от значительных нагрузок и, как следствие, образования разрушений и трещин. Бетон сам по себе не может дать прочностные характеристики, особенно при большой площади использования, заливки.

В первую очередь арматура, стальная или

, позволяет фундаменту справляться с резкими скачками температур и подвижностью грунта. Здесь сразу становится

актуальным информация о фундаменте на пучинистых грунтах, и о том, как именно его собирать и заливать.

В свою очередь, бетонное покрытие же спасает арматуру от плавления под воздействием огня и уберегает от коррозии, правда, последнее относится к стальному материалу, если же в работе используется современная стеклопластиковая арматура, то коррозия ей совершенно не страшна.

Ребристая поверхность арматуры позволяет прочно сцепляться материалам при заливке бетонного раствора. Стержни арматуры укладываются продольно и поперечно для прочности всей конструкции. При этом укладку следует проводить по всем правилам.

Важно ! Приступая к работе с армированием монолита, нужно понимать, как на практике реализовывается схема армирования

Кроме того, необходимо выбрать способ соединения арматуры. Если это стальные стержни, то можно использовать и вязальную проволоку или сварку, если композитная, то только проволоку.

Правила выбора арматуры

Перед тем, как подобрать материал, важно выяснить уровень планируемой нагрузки. Для этого выбирается фундамент и производится анализ грунта.

Далее производится расчет арматурного сечения. Для

выбирается например диаметр стержней свыше 10 мм. При этом важно помнить о степени нагрузки на грунт.

При слабом грунте применяются более толстые арматурные стержни, к примеру, от 12 мм. Что касается углов строения, то здесь может быть использована и арматура до 16 мм.

Арматура бывает нескольких видов в зависимости от особенностей:

  • Арматура продольного типа не позволяет растягиваться конструкции и появляться вертикальным трещинам. При воздействии арматурный стержень берет на себя часть нагрузки и равномерно распределяет по всей поверхности плиты.
  • Арматура поперечного типа защищает от появления трещин в момент воздействия напряжения на опоры.

Расход арматуры при армировании

Обладая точными цифрами, можно правильно подобрать арматуру, толщину плиты, марку и количество бетона. Это в свою очередь позволит сэкономить силы и финансовые средства.

Напомним снова, как бы банально это не было, но не стоит экономить на покупке качественных стройматериалов, особенно, когда дело касается фундамента. В противном случае то может

сказаться на сроке эксплуатации конструкции, и при ремонте потребуется выложить гораздо больше денег, чем было сэкономлено.

Существуют общепринятые нормы, как рассчитать расход арматурного материала в расчете на 1 кубометр бетонного раствора. При укладке арматура размещается вплотную на поверхности плиты, при этом от края остается 3-5 см.

Расчет на примере плиты 8х8

Точное количество арматуры рассчитывается на примере плиты размером 8х8 метров.

Для устойчивости грунта идеально подойдет стержень арматуры ∅ 10 мм. Как правило, сетка из арматуры выкладывается через шаг до 200 мм. Исходя из этого, не сложно вычислить нужное количество стержней.

Для этого ширина плиты делится на размер шага в метрах и прибавляется 1 прут (8/0,2+1=41). Для получения сетки стержни размещаются в перпендикулярном направлении. Значит, полученный результат нужно умножить на два (41х2=82 стержня).

Важно! При монтаже монолитной плиты требуется укладка двух слове сетки из арматуры сверху и снизу. Следовательно, данные снова умножаем на два (82х2=164 стержня).

Длина стандартного арматурного стержня составляет 6 метров. Исходя из этого, получается следующий расчет: 164х6=984 м.

Слои связаны между собой точками пересечения, количество которых легко вычислить, если количество стержней умножить на этот же показатель (41х41=1681 штук). Арматура в виде сетки укладывается в 5 см от основания плиты.

Толщина монолитной плиты равняется 200 мм. Чтобы произвести соединение, потребуется стержень длиной 0,1 метров.

Для осуществления всех соединений понадобится 0,1х1681=168,1 метров арматурного материала. Итого для проведения строительных работ потребуется 984+168,1=1152,1 метров арматуры, это теперь можно посчитать и в весе, если знать,

Читать еще:  Как положить балки перекрытия на газобетон

сколько весит один метр арматуры!

. Цифра получится также важной для расчета нагрузок на основания строения.

Практически всегда арматурные стержни продаются в строительных магазинах в килограммах. Один стержень весит в среднем 0,66 кг, значит, потребуется 0,66х1152,1=760 килограмм арматуры.

Расчет монолитного перекрытия

Общие сведения

Каждый человек при постройке дома сталкивается с проблемой перекрытий.

Схема сборно-монолитного перекрытия.

Тут есть 3 варианта решения проблемы – это дерево (кругляк и брус), плиты (пустотные и железобетонные) и монолитное перекрытие (полноценный монолит и на железных балках). Последний вариант считается самым надежным, хоть и при его изготовлении потребуется потратить больше всего сил, времени и денег. Первая трудность – это расчет монолитного перекрытия. Для этого потребуется в точности знать весь процесс строительства, чтобы быть уверенным в каждом используемом элементе. А он идет в строгой последовательности.

Пример полноценного монолита

  • лист А3;
  • карандаш с ластиком;
  • рулетка;
  • фанера ламинированная 20 мм и толще;
  • молоток с гвоздями;
  • балки деревянные (100*100) и распорки металлические (20 мм и толще);
  • толь.

Схема сборной плиты перекрытия.

  1. Составление плана рабочего места с указанием всех несущих конструкций. Нужно это для того, чтобы впоследствии не возникло сложностей с опорой.
  2. Изготовление опалубки. Материал для опалубки подбирается специально по прочности и возможности простого демонтажа. На этом этапе следует заранее измерить внешний периметр площадки, где будет укладываться перекрытие. Все стыки должны быть идеально приложены один к другому, чтобы добиться максимальной прочности.
    Вертикальные пласты прибиваются не к ребру, а поверх донной части. Делается это для того, чтобы напор раствора не выдавил щиты вместе с гвоздями.
  3. На втором этапе устанавливается система поддерживающих балок. Можно использовать как деревянные балки, так и металлические распорки. Деревянные балки устанавливаются по 1 на каждый м2, тогда как металлические распорки вдвое реже. После установки следует проверить каждую из них по отдельности. Если они пройдут проверку на все 100, можно приступать к следующему этапу. Если же проверка не пройдена, то необходима переустановка, вплоть до полной замены. Ведь они могут не выдержать давление бетона в 500 кг + энергия падения. После проверки самих балок следует подняться и пройтись по опалубке сверху. При желании можно и попрыгать: выдержит, значит, поддерживающая конструкция была выполнена хорошо.
  4. Половая (она же в будущем потолочная) часть застилается толем либо любым другим гидроизолятором. При укладке следует сделать небольшой запас с каждой стороны по 5-7 см. После чего потребуется придавить чем-то тяжелым, чтобы материал не потерял свою форму.

Укладка арматуры

  • прут для арматуры А500С;
  • проволока мягкая;
  • рулетка;
  • болгарка.

Схема монолитного перекрытия.

На данном этапе происходит укладка арматуры. Первым делом следует учесть схему обрешетки: 2 уровня по 2 перпендикулярных слоя, где каждый последующий прут расположен в шаге 0,5 м от предыдущего. Выбор следует останавливать на достаточно прочном, но не самом тяжелом пруте для арматуры, как А500С.

Изначально укладываются пруты параллельно одной стене через каждые 0,5 м, затем они накрываются точно таким же слоем. Каждый стык намертво связывается мягкой проволокой. Когда работа по первой обрешетке закончена, используя данный пример, создается аналогичный второй слой из арматуры. Ни в коем случае не стоит их связывать между собой.

Нижняя обрешетка монтируется на 25 мм выше уровня опалубки, тогда как верхняя ровно настолько же ниже уровня края заливки. Для этого используются скобы из той же арматуры, что и сама обрешетка. Установка скоб производится в количестве 1 шт на 4 м2 (т.о. на площадку в 100 м2 потребуется 25 шт), а подвязывается обрешетка аналогичным способом – посредством мягкой проволоки. Ни в коем случае нельзя допускать, чтобы пруты арматуры касались дна либо верха, т.к. это не только снизит качество изготавливаемой плиты, но и значительно ослабит итоговый внешний вид.

После окончания монтажа арматуры всю конструкцию следует проверить на устойчивость, причем обследовать придется каждый отдельный прут. Данная работа не требует много сил, но может занять немало времени. Причем важно учитывать пример каждого отдельного прута, тогда получится изготовить качественную конструкцию.

Заливка основной плиты

Схема монтажа монолитного перекрытия.

  • автомиксер с рукавом;
  • цементный раствор (1 цемента 400 марки и выше, 3 песка, объем воды – по мере необходимости);
  • лопата совковая;
  • лопата штыковая;
  • полиэтиленовая пленка;
  • вода;
  • фомка.

При заливке важно учитывать, что к данному процессу будет подключена техника, а по возможности еще и несколько человек. Автомиксер нужен по той причине, что вручную раствор лучше даже не пытаться замешивать, т.к. плита должна быть залита за 1 день. Это поможет избежать расслоения, следствием которого бывают трещины, а то и просто обвал. Обязательным условием для автомиксера является наличие рукава для подачи раствора на этаж.

Во время подачи смеси один человек постоянно двигается со шлангом в руках, а помощники перепахивают лопатами каждый уровень раствора. Требуется это для того, чтобы выпустить скопившийся в цементе воздух. Это существенно добавит прочности будущему перекрытию. Перепахивание самого нижнего слоя следует производить предельно осторожно, т.к. это может повлечь за собой разрыв гидроизоляции. Также стоит учитывать, что при движении под ногами будут мешаться пруты арматуры, которые следует осторожно обходить. Как бы прочно они ни были закреплены, о них можно споткнуться.

Движение и регулярное перенаправление потока раствора во время заливки требуется для того, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на поддерживающую систему, т.к. даже самый крепкий пример металлической распорки долго не выдержит давление. К тому же это даст помощникам возможность выполнить свою работу.

После того как заливка была осуществлена, следует накрыть всю плиту полиэтиленовой пленкой на 27-29 дней, причем первую половину срока ее потребуется слегка смачивать водой, чтобы раствор набрал максимальную прочность.

Спустя отведенное время следует убрать поддерживающую конструкцию, снять полиэтиленовую пленку, а уже потом вся опалубка демонтируется при помощи фомки. Тут усилий особых прилагать не придется, т.к. специфика покрытия фанеры не позволяет ей приставать к раствору.

Вариант монолита на двутаврах

Схема монолитного перекрытия с балками.

  • балки (двутавры);
  • фанера ламинированная 20 мм и толще;
  • молоток с гвоздями;
  • балки деревянные (100*100) и распорки металлические (20 мм и толще);
  • толь;
  • прут для арматуры А500С;
  • болгарка;
  • проволока мягкая;
  • автомиксер с рукавом;
  • цементный раствор (1 цемента 300 марки и выше, 3 песка, объем воды – по мере необходимости);
  • лопата совковая;
  • лопата штыковая;
  • полиэтиленовая пленка;
  • вода;
  • фомка.

Данный вид монолита имеет огромное сходство с полноценным, но у него есть свои отличительные особенности. Для начала стоит обязательно учесть, что пример данной плиты более функционален, но из-за меньшего количества бетона и арматуры он не будет настолько прочным. Несомненным плюсом в свою очередь будет возможность укладывать такое перекрытие не только между 1 и 2 этажами, но и на цоколь, либо при создании многоэтажного дома.

Первым отличием будет начало работ. Первым делом выкладывается не опалубка, а балки. Размещают их через каждые 0,5 м, предпочтительно по самой узкой стороне либо так, чтобы при сращивании потери были минимальными. Пример такого сращивания удобнее всего приводить на самых популярных домах 10*10, где стык проходит ровно по центру, а вылет за пределы несущих стен минимален.

Вторым отличием будет высота опалубки, т.к. тут уже не надо будет 0,3 м, а вполне хватит 0,15-0,2 м. Связано это с тем, что уже нет такой острой необходимости в увеличении толщины для поддержания конструкцией самой себя. Как поддержка двутавры вполне справятся, но такое перекрытие уже не будет отличаться высокими изоляционными свойствами.

Исходя из второго пункта, следует, что количество арматуры будет уменьшено вдвое (из 2-х уровней до одного), как и количество бетона – на половину либо треть. Но время застывания останется ровно таким же, т.к. скорость набора прочности зависит не от количества бетона, а исключительно от времени. В данном случае особо опасливые люди используют тройную обрешетку из арматуры, которая позволяет дополнительно укрепить конструкцию, но данный вариант в соотношении цены и качества считается нерентабельным.

Балки потом удобно использовать для различных целей, но чаще всего они требуются для установки электропроводки и для создания подвесных потолков.

Образец формул расчетов

Для расчетов взят прямоугольный дом 10*15 м правильной формы, с заранее выставленным точным уровнем несущих стен, а высота опалубки на балках 0,15 м.

Фанера просчитывается по формуле площадь+периметр*высота. Таким образом, для данного дома потребуется 150+50*0,3 (0,15) = 165 (157,5) м. Чтобы быть более точным, следует разделить саму площадь и борта, т.к. они идут отдельными слоями, т.е. 150+15(7,5) м.

Гидроизоляция (толь) кладется по площади, но с запасом 5-7 см с каждой стороны, что даст полную гарантию качества.

Расчет арматуры производится самым сложным образом, но можно все сократить до формулы: площадь*4*количество уровней+скобы=150*4*2(1)+4%=1248(624) м.

Объем раствора вычисляется по обыкновенной формуле объема -5%. То есть длина*ширину*высоту-5% . В итоге, объем раствора будет 15*10*0,3(0,15)-5%=43(22) л. При учете среднего объема барабана у автомиксера в 8 м3 следует, что в первом случае потребуется примерно 6, а во втором 3 шт.

Полиэтилен желательно брать с запасом в 10 см с каждой стороны, что может повысить расходы. Но в этом случае можно будет прибить его гвоздями и уже не бояться, что из-за ветра его может сорвать.

При особом желании можно даже гвозди рассчитать с учетом небольшой погрешности. Для начала стоит учесть, что при создании опалубки они вбиваются через каждые 0,5м попарно, что необходимо для дополнительной прочности. При монтаже вертикальных щитов они вбиваются в случае с полноценными перекрытиями в каждый стык 2 раза попарно. В случаях с балками всего 1 раз. Итого, периметр*4+высота+полиэтилен (по 1 через каждый м периметра)=50*4+16(8)+50=266(258) шт.

Ссылка на основную публикацию
"
×
×
"
Adblock
detector