Как расчитать толщину монолитной плиты перекрытия

Бетонные перекрывающие плиты являются наиболее востребованными в строительстве. Такой материал необходим при возведении жилых, промышленных и административных зданий любой этажности. Особенно популярны пустотные перекрытия. Их конструкция имеет меньшую массу, чем у сплошных, без потерь в прочности и надежности. Наличие пустот также не сказывается на несущих способностях конструкции. При этом тепло- и звукоизоляция намного выше.

Преимущества

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

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

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

Сбор нагрузок и определение усилий в пустотной плите

По результатам компоновки конструктивной схемы перекрытия принята номинальная ширина плиты 1500 мм. Тип плиты перекрытия — плита с круглыми пустотами.

Рисунок 1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия (сборный вариант)

Расчетный пролёт плиты при опирании на ригель поверху:

Таблица 1 — Сбор нагрузок на пустотную плиту сборного перекрытия

Наименование нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м

гf

Расчетная нагрузка, кН/м

  • 1. Постоянная
  • - от собственного веса плиты (с·д=25·0,12)
  • - от веса пола
  • 3
  • 0,8
  • 1,1
  • 1,2
  • 3,3
  • 0,96

Итого:

3,8

4,26

  • 2. Временная в т. ч.
  • - длительная
  • - кратковременная
  • 5
  • 3,5
  • 1,5
  • 1,2
  • 1,2
  • 4,2
  • 1,8

Всего:

8,8

10,26

В т. ч. постоянная и длительная:

7,3

8,46

Расчетные нагрузки на 1 м плиты при ширине плиты 1,5 м с учетом коэффициента надёжности по назначению здания n=1 (класс ответственности здания I)

§ для расчетов по I группе предельных состояний:

q=10,26·1.5·1=15,39 кН/м

§ для расчетов по II группе предельных состояний:

полная: qtot=8,8·1,5·1=13,2 кН/м

Расчетные усилия

§ для расчетов по I группе предельных состояний:

§ для расчетов по II группе предельных состояний:

Назначаем геометрические размеры поперечного сечения плиты.

Рисунок 2. Поперечное сечение пустотной плиты с круглыми пустотами

Нормативные и расчетные характеристики тяжелого бетона класса В35,

твердеющем в естественных условиях, при W=90%:

гb2 =1

Rbn= Rb,ser =25,5 Мпа

Rb=19,5·1=19,5Мпа

Rbt= =1,95 Мпа

Rbt=1,3·1=1,3 Мпа

Еb=20,5·103 Мпа

Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры класса

Вр-II:

Rsn=Rs,ser=1100 Мпа

Rs=915 МПа

Es=20 МПа

Назначаем величину предварительного напряжения уsp=1000 Мпа. Проверяю условие (1) /1/, (для механического способа натяжения р=0,05·уsp=50 Мпа)

, следовательно, условие (1)

выполняется.

Предварительное напряжение при благоприятном влиянии с учетом точности натяжения арматуры будет равно:

где согласно п. /1/.

Монолитные плиты перекрытия для гаража

Даже такие строительные конструкции, как плиты перекрытия можно изготовить своими руками. Давайте рассмотрим устройство перекрытия для гаража. Перекрывать мы будем пролет длинной 4300 мм, поэтому плиты будут изготавливаться 4500 мм. С каждой стороны плита будет опираться на кирпичную стену по 100 мм.

Материалы для изготовления плиты

Как сделать плиты перекрытия своими руками? Для изготовления плиты нам понадобится:

  • профнастил Н75/750 х 4500 мм, он будет использоваться в качестве съемной опалубки;
  • деревянные доски высотой 150 мм и толщиной 25 – 30 мм;
  • арматура диаметром 16 мм;
  • сетка с ячейкой 100х100 диаметром 5 мм;
  • стяжка диаметром 8 мм, 2 штуки на одну плиту;
  • бетон класса В20.
Читайте также:  Гидроизоляция и пароизоляция потолка в деревянном перекрытии в ванной

Процесс изготовления плиты своими руками

Лист профнастила укладывается жесткое основание. Под лист нужно уложить поперечины (деревянные доски, 4 шт). Устраиваем опалубку из досок по периметру листа.

Укладываем арматуру в каждый лоток листа (5 шт). Защитный слой бетона должен быть 25-30 мм. К этим же прутам арматуры крепим петли (4 шт) для транспортировки плиты (в нашем случае поднятия ее на высоту уровня перекрытия гаража). В верхней части плиты укладываем сетку, которая тоже должна быть защищена слоем бетона 30 мм.

Для того, чтобы лист профнастила хорошо отставал от бетона его нужно смазать маслом (отработкой) или же покрыть полиэтиленовой пленкой. Расход бетона на одну плиту будет 0.4 м3. Бетон готовится в гравитационной бетономешалке, заливается и утрамбовывается вибратором. Извлекать плиту можно только через 7 дней, когда бетон наберет 70% прочности.

Также возможен вариант устройства перекрытия прямо на стенах. Укладываются листы профнастила, выполняется армирование и устраивается опалубка. Бетон поднимается краном в бадье и заливается сплошным слоем. Под перекрытие нужно установить подпорки на время набора прочности бетона. Такой способ будет более затратным, так листы профнастила остаются в перекрытии.

Сколько стоит изготовить плиту перекрытия?

Сейчас посчитаем затраты на изготовления плит общей площадью 29 м2 и высотой 150 мм. Затраты на бетон — 335 $, цена профнастила Н75 – 400 $, арматура – 235 $, услуги крана 135 $. В итоге получаем сумму 970 $. Такая стоимость будет если изготавливать плиту прямо на гараже, то есть профнасти остается под бетонным перекрытием.

Если же плиты перекрытия своими руками делать на земле, то стоимость перекрытия будет несколько дешевле, убираем стоимость листов профнастила. Итого получится 705 $.

Характеристика пустотных плит

Размер

От размера пустотной ПК зависит и её конечная стоимость, важное значение, помимо таких параметров, как ширина и длина, имеет также и вес.

Размеры ПК варьируются следующим образом:

  • по длине размер ПК колеблется в диапазоне от 1180 до 9700 миллиметров;
  • по ширине размер ПК колеблется от 990 до 3500 миллиметров.

Наиболее популярными и востребованными являются многопустотные панельные плиты, длина которых составляет 6000 мм, а ширина 1500 мм. Важное значение также имеет высота или толщина панели (правильнее будет говорить о высоте, но строители, как правило, говорят «толщина»).

Так вот, толщина, которую могут иметь многопустотные панели, всегда является неизменной величиной – 220 мм. Большое значение имеет, конечно же, и вес панели перекрытия. Бетонные плиты перекрытия должен поднимать кран, грузоподъёмность которого минимально составляет 4-5 тонн.

Сравнительная таблица координационных размеров пустотных плит перекрытия

Длина и вес панелей имеют важнейшее значение для строительства, длина даже меньший по важности показатель, нежели вес.

Что касается такого важного параметра, как вес, то здесь всё предельно понятно с первого раза: диапазон выпускаемых в России изделий находится в пределах от 960 килограммов до 4,82 тонн. Вес является главным критерием, по которому определяется способ, с помощью которого будет осуществляться монтаж панелей.

Обычно используют краны, как уже отмечалось выше, с грузоподъёмностью минимум 5 тонн (разумеется, краны должны поднимать тяжесть с некоторым запасом).

Вес панелей одинаковой маркировки может отличаться, но незначительно: ведь если рассматривать вес с точности до одного грамма, на него может повлиять всё что угодно.

Сравнительная характеристика основных марок пустотных плит

Если, например, изделие попало под дождь, то оно априори будет немного тяжелее того изделия, которое под дождь не попало.

Особенности проектирования строительных конструкций гражданских зданий: Методические указания и задания на контрольную работу, страница 10

6.  пример  расчета многопустотной  плиты  перекрытия

  к  расчету  плиты

1.

Расчет  многопустотной  плиты  перекрытия ……………………………………

17

2.

Статический  расчет  плиты ………………………………………………………

18

2.1.  Определение  расчетного  пролета  плиты …………………………………

18

2.2.  Сбор  нагрузки ………………………………………………………………..

18

2.3.  Определение  расчетных  усилий  в  плите …………………………………

19

3.

Конструктивный  расчет  плиты ………………………………………………….

20

3.1.  Расчет  продольной  рабочей  арматуры ……………………………………

21

3.2.  Расчет  поперечной  арматуры ………………………………………………

22

4.

Конструирование  плиты ………………………………………………………….

23

Приложение  1.  Опалубочный  чертеж  плиты.  Схема  армирования.  Арматурная  сетка  С – 1 …………………………………………………………………

24

Приложение  2.  Таблица  значений  ξR  и  АR ………………………………….

25

Приложение  3.  Таблица  коэффициентов  А0,  η,  ξ …………………………..

26

Приложение  4.  Сортамент  арматурной  стали ……………………………….

27

Список  используемой  литературы ………………………………………………

28

Читайте также:  Монтаж инвентарной опалубки стен монолитного дома

1.  Расчет  многопустотной плиты  перекрытия

Характеристика изделия:  плита  предварительно  напряженная,  метод  натяжения арматуры  —  электротермический  на  упоры.

Бетон  тяжелый  класса  В 20;  продольная  рабочая арматура  класса  А – IV;  поперечная  арматура  класса  Вр – I; конструктивная  арматура  класса  Вр – I;  подъемные петли  из  арматуры  класса  А – I.

Рис.  1.  Многопустотная  плита

Линолеум на мастике σ = 5 мм, ρ = 1600 кг/м3

ДВП на мастике σ = 7 мм, ρ = 700 кг/м3

Сплошная звукоизоляционная прокладка ( минеральные

плиты ) σ = 38 мм, ρ = 200 кг/м3

Железобетонная плита перекрытия

Рис.  2.  Деталь  перекрытия

2.  Статический  расчет плиты

1.1.  Определение  расчетного пролета  плиты  ( опирание  плиты  на  ригели )

Рис.  3.  Конструктивная  схема  плиты

Длина  плиты 

Расчетный  пролет  плиты 

2.2.  Сбор нагрузки

Таблица  6.1

Сбор  нагрузки  на  1 м2  перекрытия.

План раскладки плит перекрытий

После составления набросков в отношении примерного месторасположения плит важно определиться с осями габаритными размерами панелей по осям. Размеры плиты помогут определить высоту здания и количество панелей. Размерные величины по вертикали учитывают показатели относительных высот от уровня чистого пола.

Для составления плана важно учесть расположение несущих стен, к которым будут крепиться перекрытия.

При раскладке несущих элементов перекрытия, вы увидите, что подбор их ширины также важен, как и длины

Шаг Подбираем сечение арматуры

Разрушение в плитах перекрытия происходит тогда, когда арматура достигает своего предела прочности при растяжении или текучести. Т.е. почти все зависит от нее. Второй момент, если прочность бетона уменьшается в 2 раза, тогда и несущая способность армирования плиты уменьшается с 90 на 82%. Поэтому доверимся формулам:

Шаг Подбираем сечение арматуры

Шаг Подбираем сечение арматуры

Происходит армирование при помощи обвязки арматуры из сварной сетки. Ваша главная задача – рассчитать процент армирования поперечного профиля продольными стержнями арматуры.

Шаг Подбираем сечение арматуры

Как вы наверняка не раз замечали, самые распространенные ее виды сечения – это геометрические фигуры: форма круга, прямоугольника, трапеции. А расчет самой площади сечения происходит по двум противоположным углам, т.е. по диагонали. Кроме того, учитывайте, что определенную прочность плите перекрытия придает также дополнительное армирование:

Шаг Подбираем сечение арматуры

Шаг Подбираем сечение арматуры

Если рассчитывать арматуру по контуру, тогда вы должны выбрать определенную площадь и просчитывать ее последовательно. Далее, на самом объекте проще рассчитывать сечение, если взять ограниченной замкнутой объект, как прямоугольник, круг или эллипс и производить расчет в два этапа: с использованием формирования внешнего и внутреннего контура.

Шаг Подбираем сечение арматуры

Например, если вы рассчитываете армирование прямоугольного монолитного перекрытия в форме прямоугольника, тогда нужно отметить первую точку в вершине одного из углов, затем отметить вторую и произвести расчет всей площади.

Шаг Подбираем сечение арматуры

Согласно СНиПам «Бетонные и железобетонные конструкции» сопротивление растягивающим усилиям в отношении арматуры А400 составляет Rs=3600 кгс/см², или 355 МПа, а вот для бетона класса B20 значение Rb=117кгс/см² или 11.5 МПа:

Шаг Подбираем сечение арматуры

Шаг Подбираем сечение арматуры

Согласно нашим вычислениям, для армирования 1 погонного метра понадобится 5 стержней с сечением 14 мм и с ячейкой 200 мм. Тогда площадь сечения арматуры будет равняться см². Чтобы обеспечить надежность по поводу прогиба, высоту плиты завышают до 130-140 мм, тогда сечение арматуры составляет 4-5 стержней по 16 мм.

Итак, зная такие параметры, как необходимая марка бетона, тип и сечение арматуры, которые нужны для плиты перекрытия, вы можете быть уверены в ее надежности и качестве.

Особенности монтажа

Главным требованием при надежном монтаже пустотных перекрывающих плит является соблюдение рассчитанных параметров опоры на стены, внесенных в чертеж. Если площадь опирания будет недостаточной, произойдет деформация стены. Если площадь будет больше — увеличится теплопроводность, что не всегда желательно.

При монтаже перекрывающих конструкций следует учитывать минимально допустимую глубину опирания в соответствии со структурой стройматериалов здания. Например, для постройки из кирпича эта величина составляет 9 см, для газобетона и пенобетона — 15 см, а для стальных каркасов — 7,5 см.

Максимально допустимое заглубление при заделке панелей в стены не должно превышать 16 см при использовании в качестве основного стройматериала легких блоков или кирпича, и 12 см — при строительстве из железобетонных и бетонных изделий.

Расшифровка обозначения аббревиатуры

Расшифровка аббревиатуры подразделят все плиты перекрытия на определенные виды. Благодаря ей удается без особых сложностей понять размеры изделия, не применяя какие-либо манипуляции. Конечно, вычислить необходимые размеры дело несложное, но вот определить нагрузку, которую способна выдержать плита, не так уж и просто. В этом случае не получится даже изготовить плитку.

Читайте также:  Как правильно утеплить потолок в частном доме

Первое обозначение материала – это буквы ПК, ПЮ, НВ. Они показывают, к какому виду относится плита перекрытия. После в обозначении имеются цифры. Они отдалены дефисом. По ним можно узнать какой размер (длина, ширина) присутствует у изделия. Все обозначения имеют величину измерений – дециметры и округлены до целого числа.

О том какой вес плит перекрытия пустотных, указано в данной статье.

Кроме этого, подобное разграничение будет показывать тип, размер материала, но и возможную нагрузку. Этот критерий измеряется кПА, то есть килограмм – сила на 1 м2. Еще можно понять под каким порядковым номером стоит плита, если будете знать порядковый номер. Это значение считается ключевым, ведь по нему можно понять, в какой области строительства задействуют такой материал.

Как изготовить перекрытия между этажами в частном доме, описано в данной статье.

Но это все теория, ее можно запомнить, но вот расшифровать изделие по формуле не у всех получается. Рассмотрим наглядный пример: Маркировка ПБ 15-12-8. итак, первое обозначение – это вид плиты, число 15 указывает на длину, число 12 показывает ширину, а 8 – это допустимая нагрузка на материал.

Во всех магазинах, где реализуется эта продукция, можно будет встретить такое обозначение. Если вы поняли, как расшифровывается эта формула, то остальные вы сможете раскрыть меньше чем за минуту. Размеру у такого изделия могут быть самыми различными: стандартными или же выполненными по желанию заказчика. В этом плане важную роль играет желание клиента и его потребности с учетом составленного проекта.

О том как выглядят плита перекрытия пк 10, можно узнать прочитав данную статью.

Расшифровка обозначения аббревиатуры

На видео рассказывается о маркировке плит перекрытия:

При выборе этого изделия необходимо обращать внимание на то, что данные продукции могут иметь различия по габаритам собственной маркировки и по своей структуре. С учетом типа сечения плиты перекрытия армированного вида можно классифицировать по 3 видам: ребристые, пустотные и сплошные. Самыми востребованными на сегодняшний день остаются пустотные изделия, которые обладают массой преимуществ. К ним можно отнести небольшой вес, высокая прочность, надежность, морозостойкость и простота укладки. При выборе таких плит также необходимо обращать внимание на их размеры и маркировку.

О том как выглядят плиты перекрытий железобетонные многопустотные, можно узнать из данной статьи.

Для связывания арматуры в сетку применяют вязальную проволоку. Ячейки могут принимать такой размер: 150х150 или 200х200мм. Арматура в сетке обязана быть цельной и без разрывов.

Широкая сфера применения сварной арматурной сетки увеличивает на нее спрос.

Благодаря своему малому весу, пустотные плиты позволяют осуществлять процесс возведении очень быстро и легко, а также упрощается сам процесс транспортировки. Кроме этого, для подобных изделий свойственны высокие показатели стойкости к деформациям, они обладают отличными показателями звуко- и теплоизоляции. Необходимо обозначить, что пустотные плиты обладают различной формой: вертикальной, круглой или овальной.

Как выглядит устройство деревянных перекрытий в доме из газобетона, можно увидеть и прочитать в статье.

Благодаря такому широкому ассортименту представленные изделия могут стать идеальным решением для конкретно ситуации. Здесь все зависит от природных особенностей и характеристик климата в возводимой местности. При выборе плит перекрытии необходимо обязательно учитывать тот факт, что при укладке изделия на полы и стены обязательно нужно позаботиться про армирование.

Треснувшая конструкция

Иногда во время строительства обнаруживается, что плита перекрытия треснула еще до того, как ее успели положить. Причиной возникновения подобного дефекта является неправильное хранение или транспортировка. Данный строительный материал необходимо складировать определенным образом, соблюдая основные правила.

Конструктивные элементы должны укладываться в штабеля, не касаясь грунта. Под нижнюю надо подложить не промокающее и не гниющее основание, достаточно высокое и прочное. Плиты желательно уложить в горизонтальное положение и между ними установить прокладки из деревянных реек. Расстояние от рейки до края изделия должно быть равно 20-40 см.

Если все необходимые условия соблюдены, при наличии прочного основания штабель может иметь 8-10 рядов, но не должен иметь высоту более 2,5 метров.