Армирование монолитной плиты перекрытия и основы расчета

Устройство прочных, надежных и малошумных перекрытий – важнейшая задача при строительстве дома. Важны и расходы на устройство перекрытий.

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.

Виды перекрытий

В зависимости от конструкции каркаса перекрытия монтируются деревянные и железобетонные. Последние в свою очередь делятся на:

  • стандартные железобетонные плиты различных конструкций;
  • монолитное перекрытие.

Преимущество готовых армированных плит в профессиональном изготовлении согласно требованиям СНиП: меньший вес за счет наличия сформированных при заливке полостей. По количеству и форме внутреннего строения плита бывает:

  • многопустотной – с круглыми продольными отверстиями;
  • ребристой – сложный профиль поверхности;
  • пустотной – узкие, фигурные панели используются как вставки.

Уже готовые плиты перекрытия оправдывают свое применение при крупном строительстве, например при возведении высотных домов. Но они имеют свои недостатки при укладке:

  • наличие стыков;
  • использование грузоподъемной техники;
  • подходят только под стандартные размеры помещений;
  • невозможность создавать фигурные перекрытия, отверстия для вытяжек и др.

Монтаж перекрытий из плит обходится дорого. Надо оплачивать транспортировку спецавтомобилем, загрузку и монтаж подъемным краном. Чтобы дважды не вызывать спецтехнику, желательно с машины плиты сразу монтировать на стены. Если рассматривать индивидуальное строительство небольших коттеджей и домов, то специалисты рекомендуют самостоятельное изготовление перекрытий. Заливка бетонным раствором производится непосредственно на месте. Предварительно сооружается опалубка обвязки и армированная сетка.

Профильное и обычное перекрытие

Железобетонное перекрытие по профнастилу предполагает заливку с использованием опалубки. Благодаря монолитному перекрытию можно получить готовый потолок. При этом не надо будет проводить дополнительные работы, связанные с отделкой или доработками.Любое перекрытие из профнастила зависит от профилей. Именно с их помощью можно сделать сечение ребристым. При этом значительно повышается надежность перекрытия. Кроме того, существенно снижаются финансовые расходы на арматуру и бетон. Это позволяет сэкономить на строительстве. Сущность плана перекрытия из профнастила выражается в том, что материал выполняет функцию неснимаемой опалубки. На нее, в свою очередь, будет залит бетон. При этом в качестве опоры выступает металлический каркас, который состоит из колонн и балок. Благодаря использованию конструкции, можно смело возводить стены из легких материалов, которые обладают небольшой прочностью.

Перекрытие из профнастила межэтажное возлагает определенную нагрузку на каркас из металла. При этом нагрузка на стены существенно снижается. Полезно: Вы можете использовать пеноблочный или газобетонный материал для теплоизоляции стен. Разумеется, при условии, что вы имеете готовое перекрытие по профнастилу.В обязанности продавца входит предоставление вам всей необходимой информации о параметрах материала. Он должен рассказать вам об основных видах профнастила, его характеристиках, несущей способности и т.п.

Где используются монолитные перекрытия

Такой вид перекрытия используется во многих видах строительства:

  • создание гаражей;
  • возведение многоэтажных домов;
  • строительство террас и прочих сооружений.

В современном мире такую технологию выбирают потому, что она сокращает расходы на арматуру и бетон, а вместе с тем урезается и физический труд.

Где используются монолитные перекрытия

Устройство монолитных перекрытий по профнастилу выглядит следующим образом:

  1. Балки, на которых будет держаться вся конструкция.
  2. Несъемная опалубка, сделанная из профнастила, выполняет роль арматуры. Профнастил являет собой гофрированные листы, которые прошли оцинковывание. Они имеют хороший эстетичный вид и не подвержены коррозии.
  3. Сверху укладывается гибкая арматура, стержневой анкер вертикального типа и арматурная сетка.
  4. Вся конструкция заливается бетоном.

Вокруг такого типа перекрытий часто разгораются споры за и против, но плюс профнастила в его легкости, а значит, этот материал можно использовать для восстановления старых и ветхих домов.

Зачем нужен расчёт нагрузок и почему его должны делать специалисты

Если в проекте дома заложены сборные перекрытия, а владелец решает заливать монолит, ему придётся определить параметры плиты – толщину заливки, диаметр арматуры, количество рядов и размеры ячеек армирующего каркаса, необходимость возведения дополнительных опор и т.д. Разумеется, это необходимо делать и при строительстве зданий без проекта, например, гаража с подвалом.

Основные параметры для такого расчёта – это нагрузки на перекрытие, длина и ширина пролётов, марка бетона. Нагрузки вычисляются путём сложения всех сил, воздействующих на единицу площади. Это:

Зачем нужен расчёт нагрузок и почему его должны делать специалисты
  • вес самой плиты;
  • вес стяжки и всех слоёв напольного и потолочного покрытий;
  • нагрузки от опирающихся на плиту перегородок, элементов кровельной системы, межэтажных лестниц;
  • вес печей, каминов и других массивных конструкций;
  • вес инженерных коммуникаций;
  • вес мебели, оборудования и людей.

Даже если вы сможете самостоятельно определить суммарную нагрузку, это не поможет вам понять, как залить плиту перекрытия своими руками, какой толщины её делать и как армировать. Потому что нужно учитывать сопротивление материалов изгибу, ударным нагрузкам и другие их характеристики. А также знать, какой запас прочности должна иметь плита. Это сложные расчёты, которые по плечу не каждому инженеру.

Пример расчёта монолитного перекрытияИсточник

Зачем нужен расчёт нагрузок и почему его должны делать специалисты

Не секрет, что в частном малоэтажном домостроении часто обходятся без расчётов, заливая перекрытия с запасом по толщине. Вполне достаточной считается толщина 12-18 см при марке прочности бетона не менее В20. Все, что больше, требует обоснования расчётами, так как с увеличением массы плиты увеличивается нагрузка и на неё, и на стены с фундаментом.

Рассматриваем расчет заливки плиты на примере

Итак, предположим, что площадь загородного дома должна составить 50 м2, причем оба этажа будут одинаковы по размерам. Для нижнего изготавливается фундамент, который может быть столбчатым или ленточным (если полы будут уложены на деревянные лаги). Стены, сложенные из строительных блоков, могут выдержать различную нагрузку в зависимости от используемого материала. Так, возводя перегородки из газобетона, их лучше заключить в устроенную по периметру комнат систему вертикальных и горизонтальных железобетонных балок, которые должны выдержать нагрузку стен второго этажа.

Рассматриваем расчет заливки плиты на примере

Вертикальные балки заливаются поэтапно, порционно, иначе застывание бетона заняло бы слишком много времени. А вот горизонтальные опорные системы могут отливаться вместе с перекрытием, главное – грамотно собрать опалубку. Исходя из площади монолитного основания второго этажа, понадобится арматурная сетка соответствующей площади. Для защиты торцов будущей плиты от промерзания по внешнему периметру этажа устанавливаются борта из того же материала, какой будет использован для стен. С внутренней стороны укладывается прокладка из твердого утеплителя. Только затем монтируется армирующая сетка. Двухслойная, если толщина перекрытия больше 15 сантиметров, и однослойная, если меньше.

Рассматриваем расчет заливки плиты на примере

Теперь коснемся расхода компонентов для бетонного раствора. Объем перекрытия получаем по формуле V = S x H, где два последних параметра площадь и толщина соответственно. Чем прочнее будет основание, тем лучше, поэтому желательно получение бетона марки 400, для чего понадобится цемент марки от 400 до 600, от значения будет зависеть коэффициент водоцементного соотношения. Подробнее разобраться в тонкостях вам поможет калькулятор цемента.

Рассматриваем расчет заливки плиты на примере

■ Расчет и конструирование главных балок.

На главную балку передаются постоянные и временные сосредоточенные нагрузки от второстепенных балок, равные их опорным реакциям (без учета неразрезности). Кроме того, учитывается собственная масса главной балки, которую разрешается приводить к сосредоточенным грузам, приложенным в местах опирания второстепенных балок и равным массе участков главной балки между второстепенными балками.

Читайте также:  Железобетонная плита: особенности, свойства, характеристики и размеры

В расчетном отношении главная балка монолитного ребристого перекрытия рассматривается как неразрезная, загруженная сосредоточенными грузами. Изгибающие моменты и поперечные силы определяют с учетом перераспределения усилий. Размеры сечений главной балки уточняют по моменту у грани колонны, тогда h0 = 1,8 ; h=h0+(6…8) см, так как над главными балками располагается арматура плиты и сеток второстепенных балок. Расчетное сечение главных балок принимают в пролете — тавровое, на опоре—прямоугольное. В пролете главную балку армируют 2…3 плоскими каркасами, соединенными перед установкой в пространственный каркас (рис. 9.7, б). При наличии третьего каркаса его обычно не доводят до грани опоры, обрывая в соответствии с эпюрой моментов. На опоре главная балка армируется двумя самостоятельными каркасами с рабочей арматурой вверху.

Рис. 9.7. Конструирование второстепенных и главных балок:

■ Расчет и конструирование главных балок.

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

На главную балку нагрузка от второстепенной передается через сжатую зону последней (рис. 9.7, в). Эта нагрузка воспринимается поперечной арматурой главной балки, а при необходимости ставятся дополнительные сетки. Длина зоны, в пределах которой учитывается поперечная арматура, воспринимающая опорную реакцию второстепенных балок, определяется по формуле a = 2hs+b (см. § 6.3).

Необходимая площадь рабочей арматуры см. формулу (6.5)]

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

Расчет балочных перекрытий

Этот пункт при строительстве дома очень важен и главное выбрать металлический прокат с теми показателями, которые больше подойдут для вашего дома. Он должен соответствовать прочностным характеристикам, рассчитываемым по ширине пролета, шага установки и рабочей нагрузки от кровельной конструкции.

Если крыша будет с мансардным помещением, то показатель полезной нагрузки варьируется в пределах 75 кг на м2. При прокладке межэтажного или цокольного перекрытия эти цифры увеличиваются до – 150 кг на м2. Соответственно и сечение балок должно быть больше. Для накатов применимы как деревянные настилы, так и Ж/Б плиты и вес их также идет в общий зачет. В некоторых случаях допустимо монолитное перекрытие по металлическим балкам, но это сложный процесс выполняемый только строителями.

Если вас не пугает сложность монтажных работ перекрытий по металлоконструкциям, то исполнив задуманное, можно быть уверенным что она прослужит в тандеме с кирпичным домом не одно десятилетие без какого-либо ремонта.

Особенности установки различных видов опалубки перекрытий

Чтобы самостоятельно собрать опалубку, следует выполнить предварительные расчеты и составить чертеж. Если предстоит строительство большого объекта, то на опалубку перекрытия следует заказать выполнение ППР. К конструкции предъявляются следующие требования:

  • повышенная прочность;
  • безопасность эксплуатации и надежность;
  • длительный эксплуатационный период – опалубка должна использоваться многоразово;
  • способность сохранять целостность при действующих нагрузках;
  • возможность быстрой установки, легкий демонтаж.
Читайте также:  Допустимые прогибы снип. Пустотные плиты перекрытий

Чтобы собрать опалубку из фанеры, досок или металлопрофиля, необходимо подготовить определенные материалы:

  • фанерные листы с повышенным уровнем влагостойкости. Лучше использовать материал с ламинированной поверхностью, чтобы ускорить процесс демонтажа;
  • строганую доску. Пиломатериал не должен иметь сучков и иных дефектов. Ширина его должна быть 20 см, толщина – 4 см;
  • профлисты. Их рифленая форма увеличит показатель прочности перекрытия.
Особенности установки различных видов опалубки перекрытий

Конструктивные особенности опалубочной системы определяют использование необходимых материалов, расчетную потребность которых поможет определить калькулятор опалубки перекрытия, который можно найти на специальных строительных сайтах.

Кроме того, потребуются определенные комплектующие в виде опорных стоек, продольных и поперечных балок, раскосов, треног и универсальных вилок.

Выбирают нужные материалы и комплектующие к ним с учетом особенностей опалубки.

Следует немного рассказать про опоры, используемые для установки опалубки перекрытия:

  • раздвижная телескопическая стойка. Состоит из опорного узла, сборной опоры и площадки под брус. Такие стойки применяются для обустройства перекрытий на высоте, не превышающей четырех метров;
  • стартовая и доборная опора из металлопрофиля. Используется под объемные опалубки перекрытий, соединение с которыми выполняется замковым элементом cup lock. С таким набором можно установить опалубочную конструкцию, высота которой достигает восемнадцати метров;
  • брусок, бревно либо труба. Их часто применяют застройщики частного сектора, бетонируя перекрытия малоэтажных зданий. Опоры выставляются вертикально, фиксация их выполняется наклонными раскосами;
  • если предстоит заливать монолитные перекрытия, то для установки опалубки может использоваться домкрат. Пример такой многоцелевой системы – опалубка перекрытий psk cup.

Высота размещения опалубки является определяющим фактором для того, чтобы использовать конкретный тип опорных элементов.

Попробуем разобраться, как сделать опалубку для перекрытия своими руками. Алгоритм действий представлен следующими видами работ:

Особенности установки различных видов опалубки перекрытий
  • выставляются вертикальные опорные элементы с интервалом в 1 – 1.2 м;
  • на подушки укладывают ригели;
  • на балки-опоры несущего каркаса настилаются щитовые листы;
  • собирается по всем краям и фиксируется окантовочный бортик.

Процесс сборки завершают герметизированием стыковочных участков, проверяют горизонтальный уровень.

Определенные особенности при монтаже возникают с фанерной и металлопрофильной опалубочными конструкциями.

Профлист применяется, чтобы устроить большую по площади опалубку. Рифленая сталь отлично воспринимает нагрузки от арматуры и бетонной массы, дополнительно усиливает всю конструкцию.

Порядок работ:

  • вертикально устанавливаются опоры;
  • продольно укладываются и фиксируются ригели;
  • крепятся балки поперечного типа;
  • на подготовленный каркас укладывается профильный листовой материал;
  • выполняется крепление профлистов по несущим рамам.

Рекомендуется проверить качество сборки, уплотнить зазоры.

Как выставить опалубку из влагозащитного фанерного материала?

Особенности установки различных видов опалубки перекрытий

Использование фанеры позволяет заменить дорогостоящий металл, существенно удешевив стоимость опалубочной конструкции. Только следует помнить, что поверхность фанеры должна обладать способностью противостоять воздействию влажной среды. Как правило, в этих случаях пользуются ламинированным материалом.

Сборка выполняется следующим образом:

  • устанавливаются брусы из древесины сечением 100 на 100 мм;
  • крепятся балки;
  • все элементы фиксируются;
  • укладывается фанерный материал, крепится саморезами;
  • устраивается отбортовка;
  • щелевые участки запениваются, поверхность щитов застилается полиэтиленовым материалом.

Завершающий этап работ

Допустимые пролеты балок перекрытия.

В него входит необходимость полного скрытия двутавров либо с использованием специальной строительной смеси, покупка которой обойдется недешево, либо посредством монтажа подвесного потолка.

В частных домах владельцы предпочитают устанавливать подвесные потолки с использованием гипсокартона, так как такие работы можно проводить и самостоятельно, не имея при этом должного опыта. Поверхность балки можно сверлить, что очень удобно при распределении проводки в помещении, ведь прочность конструкции от этого не уменьшится.