Расчет безбалочного монолитного перекрытия

Для частных застройщиков создано большое количество полезных инструментов, один из них — программа для расчета перекрытия. Простые калькуляторы и сложные технические инструменты архитекторов помогут правильно рассчитать нагрузки и не ошибиться при постройке дома.

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.

От вас потребуются всего два хорошо вам известных параметра:

– размеры помещения; – тип подбираемой плиты (ПК или ПБ).

Подробнее

  • Размеры помещения. Длину и ширину помещения вы можете принимать в любом направлении. Программа разложит плиты так, чтобы несущие стены всегда были расположены вдоль наименьшего пролета.
  • Подбираемый тип плиты: ПК или ПБ. Для частного застройщика разницы в типах плит ПК (плиты перекрытий с круглыми пустотами) и ПБ (многопустотные плиты перекрытий стендового безопалубочного формования) нет. Отличия имеются лишь в отдельных монтажных узлах, деталях анкеровки, номенклатуре.

Скорее всего, ваш выбор типа плиты будет основан на финансовых соображениях и возможностях поставщика стройматериалов. В том случае, если вы не можете определиться с типом плиты, вам поможет эта дополнительная информация.

  1. Принципиальное отличие между плитами состоит в технологии изготовления: если плиты марки ПК изготавливают каждую в отдельной опалубочной форме, то плиты марки ПБ изготавливают на стенде (до 100 м длиной) и нарезают отрезками нужной длины.
  2. Технология изготовления влияет на различие в армировании плит ПК и ПБ. В рамках частного домостроения разница в армировании плит никак не сказывается на их применении.
  3. Отличить плиты друг от друга очень легко: плиты ПК имеют круглые внутренние пустоты, а плиты ПБ – пустоты сложной овальной формы:
  4. Плиты имеют почти одинаковую ширину и несущую способность. По длине плиты тоже мало различаются, однако плиты марки ПБ имеют более широкую номенклатуру от 2,4 м до 10,8 м с шагом в 10 см. Плиты ПК, как правило, бывают длиной 6, 6,3 и 7,2 м. Это связанно, в первую очередь, со сложившейся практикой и, соответственно, ограниченным набором опалубочных форм на заводах ЖБИ.
  5. Плиты ПК выпускаются с закладными деталями – петлями для монтажа, плиты ПК – без. Для их монтажа необходимо применять специальные строповочные устройства.
  6. Плиты ПБ отличаются более высоким качеством изготовления, чем плиты ПК.
  7. Плиты ПК заводятся продольной стороной в стены, а плиты ПБ – нет.
  8. И те, и другие плиты соединяются между собой и анкеруются деталями в кирпичную кладку. Узлы крепления и детали у плит ПБ и ПК отличаются.
  9. Плиты типа ПК можно заводить на продольные стены (не более чем на 5 см). Плиты ПБ на стены заводить нельзя.

Все! Введя эти значения, вы увидите раскладку плит перекрытий с подписанными под каждой плитой марками. При необходимости вы сможете изменить размеры помещения и сразу получить новую схему с новыми марками плит. Кроме того, вам будет предоставлена спецификация с указанием марок примененных плит, их ГОСТа, количества и массы каждой плиты. Этой информации достаточно для приобретения необходимых плит. Проделав ту же процедуру для всех помещений коттеджа, вы получите данные для комплексного заказа всех сборных железобетонных плит на объект.

Читайте также:  Армирование плиты перекрытия, способы производства и технология

Произвести расчет

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Перед тем как использовать программу для расчета перекрытия, надо определиться с материалом конструкции. При частном строительстве используют три основных типа перекрытия:

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Деревянное

Несущими балками при устройстве деревянного перекрытия выступают: брус (бревно), металлический профиль (швеллер, двутавр, уголок) или железобетонные элементы. Балки застилаются досками, образуя плиты перекрытия. Основываясь при вычислениях на строительных нормах, сечение несущей балки определяется путем суммирования её веса и нагрузки эксплуатационной. Примерная нагрузка межэтажного деревянного перекрытия 400кг/ м². Если не предполагается активная эксплуатация данной зоны, например, в случае создания и обустройства чердака или пространства под крышей, принимаемая во внимание нагрузка может быть уменьшена.

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Схема устройства плит перекрытия из дерева

В длину каждой балки из дерева закладывается минимум 24 см, необходимых для её крепления. Важный элемент расчета деревянных конструкций – прогиб балки. Правильные вычисления помогут выбрать оптимальное сечение элемента при заданной длине. Это предотвратит изменение геометрии помещения, и повысит безопасность перекрытия.

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Количество необходимых балок рассчитывается, исходя из монтажного шага. Укладку производят, перекрывая узкий пролет, с интервалом от двух с половиной до четырех метров. В свою очередь, шаг зависит от ширины расположения каркасных стоек.

Железобетонные монолитные

Перекрытия: принцип и важность расчетов

В качестве несущих при устройстве монолитных ж/б конструкций перекрытий в доме используются металлические профили или ж/б балки. Плиты перекрытия формируются из монолитных железобетонных деталей. Это позволяет выдерживать большие нагрузки, перевязывать широкие прогоны.

Расчет монолитного перекрытия в специальной программе

Перекрытия: принцип и важность расчетов

При вычислении нагрузки на двутавровую балку её вес без учета стяжки рассчитывается исходя из значения 350 кг/ м², а учитывая стяжку – 500 кг/ м². Монтажный шаг при укладке принято делать равным 1 метру.

При создании ж/б перекрытия работает правило: длина проема должна быть в 20 раз больше высоты балки. Это допустимый минимум. Высота и ширина ж/б элемента так относится друг к другу, как 7 к 5. При расчете перекрытия также необходимо учитывать вероятный изгиб, геометрию плит, выбор армирования и характеристики бетона. В видео показан процесс расчета монолитного перекрытия.

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Железобетонные сборные

Элементы для изготовления подобных перекрытий имеют стандартные размеры и специальных расчетов не требуют. Необходимо определиться с их количеством и нагрузкой на общее основание строения.

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Предварительный подсчет поможет значительно сэкономить при закупке строительных материалов. Кроме финансовых выгод вычисления нагрузок дадут гарантию безопасности строения.

Если прочность перекрытия не учитывать, постройка может обвалиться и привести не только к дополнительным затратам, но и к ещё более плачевным последствиям. Правильный предварительный расчет – основа безопасности строения.

Перекрытия: принцип и важность расчетов

Расчет на продавливание

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

где:

коэффициент надежности по ответственности проектируемого здания;

грузовая площадь колонны;

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

Предельное усилие воспринимаемое бетоном, определяем по формуле:

где:

коэффициент;

расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

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

Площадь определяется по формуле:

где:

периметр контура расчетного поперечного сечения при поперечном сечении колонны .

Рисунок 3 — Расчетный контур при расчете на продавливание.

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

условие выполнено, несущая способность сплошного перекрытия на продавливание обеспечена.

Примеры расчета. Пример : плита плоского монолитного перекрытия толщиной мм: колонны, примыкающие к перекрытию сверху и снизу

Пример 40.Дано: плита плоского монолитного перекрытия толщиной 220 мм: колонны, примыкающие к перекрытию сверху и снизу, сечением 500´800 мм; нагрузка, передающаяся с перекрытия на колонну N = 800 кН; моменты в сечениях колонн по верхней и по нижней граням плиты равны: в направлении размера колонны 500 мм – Mx,sup — 70 кН/м, Mx,inf = 60 кН/м, в направлении размера колонны 800 мм – My,sup =30 кН/м, My,inf = 27 кН/м; бетон класса В30 (Rbt = 1,15 МПа).

Требуется проверить плиту перекрытия на продавливание.

Расчет. Усредненную рабочую высоту плиты принимаем равной h = 190 мм.

За сосредоточенную продавливающую силу принимаем нагрузку от перекрытия F = N = 800 кН; за площадь опирания этой силы — сечение колонны а´b = 500´800 мм.

Определим геометрические характеристики контура расчетного поперечного сечения согласно пп. и :

периметр и = 2(a + b + 2h) = 2(500 + 800 + 2×190) = 3360 мм;

момент сопротивления в направлении момента Мх (т.е. при а = 500 мм, b = 800 мм)

мм 2 ;

момент сопротивления в направлении момента My (т.е. при а = 800 мм, b = 500 мм)

мм 2 .

За расчетный сосредоточенный момент в каждом направлении принимаем половину суммы моментов в сечении по верхней и по нижней граням плиты, т.е.

Проверяем условие (), принимая М = Мx = 65 кН/м,. Wb = Wb,x = 841800 мм 2 и добавляя к левой части Н/мм.

Читайте также:  Межэтажное перекрытие по деревянным балкам утепление и пароизоляция

При этом Н/мм Rbth = 1,15×190 = 218,5 Н/мм,

т.е. условие () не выполняется и необходимо установить в плите поперечную арматуру.

Принимаем согласно требованиям п. шаг поперечных стержней sw = 60 мм h/3 (черт. ). Тогда в пределах на расстоянии 0,5h = 95 мм по обе стороны от контура расчетного поперечного сечения может разместиться в одном сечении 2 стержня. Принимаем стержни из арматуры класса А240(Rsw = 170 МПа) минимального диаметра 6 мм.

Тогда Asw = 57 мм 2 и 0,8qsw = Н/мм 1,5h = 1,5×190 = 285 мм. Тогда контур нового расчетного сечения имеет размеры: а =500 + 2×315 + 90 = 1330 мм; b = 800 + 2×315 + 190 = 1620 мм.

Его геометрические характеристики:

и = 2(1320 + 1620 + 2×190) = 6640 мм;

мм 2 ;

мм 2 .

Проверяем условие () с учетом момента Му. При этом пренебрегаем «в запас» уменьшением продавливающей силы F за счет нагрузки, расположенной на участке с размерами (a + h)´(h + h) вокруг колонны.

Н/мм 3 .

Эксцентриситет силы F

мм.

При принятых направлениях моментов Msup и Minf (см. черт. ) наиболее напряженное волокно расчетного сечения расположено по краю сечения, наиболее удаленному от свободного края плиты. Это волокно расположено на расстоянии от центра тяжести равном у = = = 314,1 мм.

Тогда момент сопротивления равен:

Wb = = 581025 мм 2 .

Расчетный момент от колонн равен

Момент от эксцентричного приложения силы F равен Fe= 150×0,0359 = 5,4 кН/м. Этот момент противоположен по знаку моменту Mloc следовательно

М = 85 — 5,4 = 79,6 кН/м.

Проверяем прочность из условия ()

Н/мм 2 ;

Н/мм

© Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock! и обновите страницу (F5)очень нужно

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

Изготовление дорожных плит железобетонных 2П ГОСТ

Железобетонная конструкция представляет собой прямоугольную плиту весом 2,2 тонны, выдерживает проезд автотранспорта весом до 10 тонн. Дорожные плиты производят по современной технологии из бетона тяжелых марок, который заливается на прочную стальную арматуру. В зависимости от размера и характеристик плиты, арматура используется напряженная или без напряжения. Для производства дорожных плит длиной до трех метров обычно применяется ненапрягаемая арматура.

Параметры и технические характеристики дорожных плит указаны в ГОСТ 21924.0. Для выпуска плит для временных и стационарных дорог применяется тяжелый бетон с плотностью от 2500 кг/куб. метр, с классом прочности на сжатие В22,5 и В30. Изготовленные из этого материала железобетонные дорожные плиты 2П отличаются надежностью и отличными эксплуатационными характеристиками. Наружная поверхность плиты имеет рифление для лучшего сцепления с колесами автотранспорта.

Повышенную прочность изделиям придает армирование стальными прутами, выполненными из стали классов А-I, A-III или Ат-ШC. Две сварные сетки располагаются сверху и снизу конструкции, продлевая срок использования плиты и препятствуя разрушению дороги под действием негативного влияния окружающей среды. Плита дорожная 3× метра производится в соответствии с условиями ГОСТ 21924.0 и ТУ 5846-018-03984346-2001. Для удобства складирования и транспортировки на торцевых гранях изделия располагаются монтажные петли, не выступающие за пределы рабочей поверхности. Но при необходимости дорожные плиты 2П 30-18-10 могут комплектоваться пазами для удобства монтажа или отверстиями для захвата.

Порядок армирования и заливки

Устройство опалубки

Опалубка должна свободно выдерживать вес сырого раствора, визуально не деформируясь – а это около 500 килограммов нагрузки на квадратный метр при условии, что толщина бетона составляет 20 сантиметров. Для создания щитов выбирают фанеру толщиной 18-20 миллиметров, для стоек, ригелей, балок подойдет брус с сечением 10 на 10 сантиметров. Хорошо показала себя в работе профессиональная опалубка.

После сбора опалубки ее проверяют нивелиром.

Монтаж арматуры

Плетение каркаса в один слой выполняется очень редко, обычно делают два слоя (это норма и для обыкновенной, и для ребристой плиты перекрытия). Сначала устанавливают пластиковые фиксаторы (специальные опоры высотой 25-30 миллиметров, необходимые для заливки защитного слоя), на них выкладывается нижний ряд упрочнения, потом параллельно монтируются стержни с одинаковым шагом, на них идет следующий ряд под углом 90 градусов и перевязывается проволокой.

Далее следует установка разделителей слоев, которые сгибаются и вяжутся с одинаковым шагом. По краям нужно усиление продольными П-образными элементами. Верхний слой должен быть ниже опалубки на 25-30 миллиметров. Сборная арматура должна получиться в формате жесткого каркаса, без проблем выдерживающего вес работников.

Далее выполняют заливку, используя бетононасос и уплотняя смесь специальным глубинным вибратором. Заливают за один подход, потом в течение 2-3 дней поверхность смачивают водой, чтобы она сохла дольше и удалось избежать микротрещин. В общем все сохнет 30 дней, лишь после снимается опалубка.

Земляные работы

Грунт размечают по проектным меркам, увеличивая его периметр на 50 см с каждой стороны для устройства дренажной системы

  • Грунт размечают по проектным меркам, увеличивая его периметр на 50 см с каждой стороны для устройства дренажной системы. При этом стоит помнить, что сама плита должна выступать за стены будущего дома на 10 см с каждой стороны.
  • В грунт вбивают колья и натягивают разметочный шнур. Следует провести и оси будущей плиты.
  • Грунт вынимают из котлована на глубину 60 см. При этом стоит внимательно следить за качеством вынимаемой земли. Если на участке под застройку наблюдается ранний перекоп грунта, то рыхленную землю необходимо снимать слой за слоем до тех пор, пока не дойдёте до нетронутых лопатой слоёв. Здесь по инструкции придётся снять пласты грунта по всему периметру котлована, чтобы полностью выровнять его. После этого дно ямы трамбуют и засыпают песком до проектного уровня котлована. Если этого не сделать и смонтировать фундамент на мягком грунте, то сила давления дома на плиту просто сломает его со временем именно в месте рыхленой почвы.
  • Вокруг проектной площади основания укладывают дренажную систему в виде специальных перфорированных труб с их уклоном в сторону накопительного колодца или центральной ливневки.
  • Затем следует уложить слой щебня толщиной 20 см и тщательно утрамбовать его по принципу укладки песчаной подушки.
  • Теперь монтируем опалубку из качественных деревянных щитов. Их высота должна быть не менее 40 см. А внутренние стенки опалубки желательно зачистить. Опалубку скрепляют болтами, шурупами или саморезами. Снаружи деревянный каркас можно подпереть клиньями для большей устойчивости.
Читайте также:  Перекрытие между этажами: особенности монтажа, какой вид выбрать

Укладка

Для проведения монтажных работ по укладке необходима бригада в составе трех рабочих монтажников. В обязанности двоих входят задачи строповки и правильной укладки плит, третий обеспечивает их соединение и корректировку при опускании. Большая часть железобетонных изделий предназначена для монтажа посредством применения шарнирной технологии.

Ее суть заключается в том, чтобы опирание производилось исключительно с коротких торцов. При этом под плиту укладывается раствор толщиной не менее 20 мм в густой консистенции, а крановщик обеспечивает натяжение тросов, позволяющее производить корректировку положения при помощи лома. Обычные плиты готовы длительно выдерживать вертикальные нагрузки.

  • 70 мм для железобетонных перекрытий с длиной до 4-х метров;
  • 90 мм для ЖБИ с длиной свыше 4-х метров.

В ряде случаев напуск может достигать 250 мм, обеспечивая жесткую фиксацию к опорной конструкции. При подсчете дистанции между стенами в расчет берет длина плиты за вычетом 240 мм, что обеспечивает 120 мм опирания с каждой стороны, которые гарантируют надежный монтаж даже при наличии небольших отклонений при установке изделий.

Для изделий марки ПТ величина минимально необходимого опирания согласно технической документации составляет 80 мм. При этом точки опоры должны быть выставлены по всем четырем сторонам изделия.

В том случае, если глубина опирания оказывается недостаточной, с течением времени могут проявляться дефекты конструкции в виде появления трещин в стене или на плите перекрытия, которые впоследствии могут повлечь за собой их полной разрушение.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Как сделать кресло-качалку своими руками из дерева, ротанга, металла

При кладке кирпича оптимальной толщиной для стен считается значение 380 мм. Данный параметр также формируется исходя из нагрузки, которая реализуется плитами перекрытия с двух сторон на длине 240 мм. Еще 140 мм пространства стены необходимо, чтобы соорудить стандартный канал вентиляции. Таким образом, стены позволяют производить монтаж следующих этажей с комфортной установкой перекрытий.

Если размеры возводимого здания по ширине не соответствуют размерам ширины плит, наилучшим решением будет сведение промежутков в один общий зазор, который перекрывается за счет применения монолитной технологии. Порой, без монолитных участков в перекрытиях обойтись сложно или, попросту невозможно. Даже в тех случаях, когда проекты предусматривают все необходимые размеры плит и соотношения габаритов меду стенами, может появиться необходимость монтажа дополнительных вентиляционных каналов и прочих систем, корректирующих размеры.