Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Плиты перекрытия – железобетонные конструкции, используемые для монтажа горизонтальных перекрытий домов и зданий. В зависимости от различных условий применяют плиты разных размеров и видов. О назначении, применении и особенностях различных плит перекрытия читайте далее.

Как чертить план перекрытий и покрытий

Первое, что необходимо для того чтобы чертить план перекрытий и покрытий, за основу нужно взять план здания без перегородок, внутренних размеров и других элементов. Далее необходимо разместить несущие элементы перекрытий на несущих стенах в соответствии с существующими нормами, к примеру, сборные плиты перекрытий необходимо опирать на две несущие стены с перекрытием в 15 см на каждой стене.

При раскладке несущих элементов перекрытия, вы увидите, что подбор их ширины также важен, как и длины. Используя разные по ширине плиты, можно избежать образования больших участков недоборов.

Дело проще обстоит с монолитными перекрытиями, так как под них нет необходимости выбирать плиты из сортаментов сборных элементов. Однако при их использовании необходимо производить расчет арматуры, а также подбирать нужную марку бетона.

По окончании расположения несущих элементов на стенах здания переходят к нанесению обозначений и размеров. К первым можно отнести обозначения монолитных участков, наименование сборных плит перекрытия, выпуски арматуры и другое. Наносимые размеры существенно не отличаются от размеров на плане дома. Они показывают расстояние между осями, габаритные размеры и расстояние по контурам.

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.

О пустотных железобетонных изделиях

Ошибки в укладке перекрытия.

Разобраться в вопросе сложно, если не знать, что собой представляют плиты перекрытия. Это конструктивные элементы капитальных зданий, изготавливаемые из железобетона, для устройства перекрытий между этажами. Внутри вдоль всей плиты есть пустоты различной формы, чаще — круглой.

Изделия производятся по типовым проектам — сериям чертежей, где указаны конструктивные особенности и размеры. Длина элементов — 1,5-12 м. Современные технологии производства позволяют отрезать плиты нужной длины с шагом 100 мм. По ширине изделия изготавливаются 4 типов: 1000, 1200, 1500 и 1800 мм.

Стандартная распределенная нагрузка, на которую рассчитан каждый элемент — 800 кг/м2. Плита может иметь толщину 16-33 см в зависимости от конструкции и длины, наиболее распространенный размер — 22 см.

Плиты перекрытия — это практически незаменимые изделия. Альтернатива — перекрытие из деревянных балок либо монолитного железобетона. Дерево проигрывает армированному бетону по несущей способности, а сооружение монолитной конструкции — процесс сложный и дорогой.

Виды плит перекрытия

Перекрытия делятся на полнотелые и пустотелые. В последних есть полости. Как правило, это круговые, сквозные тоннели, идущие вдоль плит. Перекрытия пустотелые армируют по ребрам.

Полости облегчают конструкцию и делают ее теплоемкой. Звуки пустотелые железобетонные плиты перекрытия  тоже задерживают по максимуму. К тому же, в отверстия блоков можно завести коммуникации.

В маркировке отмечаются многопустотные и монолитные плиты. С увеличением завоздушенного пространства растут и теплоемкость со звукоизоляцией. Однако, надежность перекрытий падает.

Полнотелые плиты бывают безбалочными, ребристыми и кессонными. Последние сложены из перпендикулярно расположенных балок, соединенных единым верхним слоем. Напоминает вафлю.

Кладется она на несущие колонны по углам помещения. Роль несущих балок выполняют ребра кессонов. Расстояние меж ними – не более 1,5 метров. Так нагрузка верно перераспределяется на балки.

Строение кессонных перекрытий экономит 50% и 60% арматуры. Соответственно, снижается нагрузка на стены. К тому же балки кессонных блоков можно варьировать по ширине и форме, получая, к примеру, куполообразные потолки.

Ребристые плиты перекрытия  напоминают приземистую букву «П». По бокам блоков – ребра, а в центре – выемка. Изделия армированные. Плиты перекрытия за счет металлической сетки сохраняют прочность, теряя в весе. Строение ребристых блоков переводит нагрузки из области растяжения в область сжатия.

Монтаж плит перекрытия ребристого типа осуществляется лишь в заводских объектах, цехах. В жилых зданиях форма блоков ограничивает возможности обшивки потолка. Для промышленных же объектов ребристые плиты – бюджетный и надежный вариант, отвечающий индустриальному имиджу строений.

Безбалочное полнотелое перекрытие – плита монолитная. Ширина везде одинаковая. Нет речи об экономии бетона. Следовательно, растет ценник. Приобретают безбалочные блоки для зданий с повышенными нагрузками, сложной геометрией.

Как правило, перекрытия заливаются на месте. Сначала, монтируется опалубка. В нее вставляют арматуру, натягивают и заливают цементным раствором. Толщину плит высчитывают индивидуально. Но, есть общее правило: ширина накопительного блока должна относиться к величине пролета не менее как 1 к 36-ти.

Справедливости ради, вспомним о существовании канализационных ПК. Такие закрывают шахты с трубами. Сохранять в них тепло или изолировать от звука не надо. Канализационные перекрытия всегда полнотелые. От стандартных изделия отличаются размерами и формой. Плиты круглые, с  центральным отверстием под люк.

Плиты — ПНО

Описание

Читайте также:  Как залить правильно водяной тёплый пол – 3 способа

ПНО — это облегченные плиты перекрытия. Их высота составляет всего 16 см, что ограничивает несущую способность и сферу их использования.

В конструкциях ПНО пустоты распределены вдоль тела изделия. Их диаметр зависит от стандарта, установленного заводом-изготовителем. Такое распределение пустотообразователей повышает тепло и звукоизоляционные характеристики продукции. При этом они обладают достаточными прочностными параметрами, устойчивы к механическим нагрузкам и возгоранию. Разрезать плиты можно под любым углом.

Плита ПНО.

Технология изготовления

Для производства плит облегченного типа может использоваться технология формования с опалубкой или непрерывный безопалубочный метод формования.

Технология производства определяется ГОСТом Серии Основой формовочной смеси выступает тяжелый бетон В22.5 (М300). Повысить несущую способность позволяет включение в состав конструкции арматуры и каркаса из напряженной стали класса А3 или А4, подверженных предварительной антикоррозийной обработке.

Назначение

Основная сфера использования – малоэтажное строительство (как правило, до 3 этажей).

Такими объектами выступают:

  • частные дома и коттеджи;
  • гаражи и хозяйственные постройки;
  • складские помещения.

Маркировка

Маркировка данных плит содержит информацию о габаритах изделия и допустимой нагрузке. В некоторых случаях в маркировке может присутствовать информация о типе армирования.

Пример маркировки: ПНО 8-63-12 AтV

Расшифровка:

  • ПНО — плита перекрытия облегченная;
  • 8 — допустимая нагрузка на 1 м2;
  • 63 — длина в дециметрах, округленная в большую сторону (6280мм);
  • 12 — ширина в дециметрах, округленная в большую сторону (1190мм);
  • АтV — применение усиленной арматуры.

Размеры

Габаритные параметры плит перекрытия ПНО могут иметь различные значения.

  • Стандартные размеры плит полученных методом опалубочного формования составляют – длина 630 см, ширина 100, 120 или 150 см.
  • Для безопалубочной продукции эти параметры составляют по длине – до 760 см, по ширине – 160 см.

В каждом из этих случаев толщина остается неизменной – 16 см.

Для небольших несущих нагрузок возможно изготовление плит уменьшенных габаритов.

Виды нагрузок

Для начала необходимо отметить, что любое перекрытие предполагает наличие 3 следующих частей:

  1. Часть верхняя, с этажом, где живут люди. Соответственно, нагружать панель будет напольное покрытие, разнообразные утеплительные элементы и, конечно же, бетонные стяжки — главная составляющая нагрузки;
  2. Часть нижняя, с наличием потолка, его отделки, осветительных приборов. Кстати, насчёт наличия осветительных приборов скептически относиться не стоит. Во-первых, те же светодиодные лампы требует частичного разрушения плиты перфоратором для прокладки кабеля. Во-вторых, если брать большие помещения, с колоннами и залами, там могут висеть огромные хрустальные люстры, которые дадут большую нагрузку, чем любой другой прибор или вид отделки. Это тоже обязательно надо учитывать;
  3. Конструкционная. Она объединяет сразу и верхнюю и нижнюю части, как бы поддерживая их в воздухе.

Пустотная плита — это и есть конструкционная плита, которая поддерживает в воздухе и верхнюю, и нижнюю часть перекрытия!

Читайте также:  Крепление балок перекрытия к мауэрлату: технология выполнения работ

Кстати, не стоит сбрасывать со счетов и динамическую нагрузку. Её, как несложно догадаться, создают сами люди, а также передвигаемые ими вещи. Всё это сказывается и на свойствах и состояниях панели.

Виды нагрузок

Схема устройства пустотной плиты с наличием отверстий

Например, если один раз перевезти тяжеленное пианино в небольшом двухэтажном доме с одного место на другое — это нормально, то ежедневное передвижение создаст на плиту многопустотную уже гораздо большее негативное влияние. Упадёт она вряд ли, а вот с вентилируемостью впоследствии могут быть серьёзные проблемы.

По типу распределения нагрузки делятся ещё на 2 группы:

  • распределённые;
  • точечные.

Чтобы понять разницу между двумя этими видами, стоит привести пример. Та же огромная хрустальная люстра, которая весит под одну тону — это нагрузка точечная. А вот натяжной потолок с каркасом по всей поверхности плиты — это уже распределённая нагрузка.

Устройство технологической линии по производству пустотных плит

Но бывает ещё и совмещённая нагрузка, объединяющая точечную и распределённую. Например, наполненная доверху ванна. Сама по себе ванна стоит на ножках, и её давление на ножки — разновидность распределённой нагрузки. А вот стоящие на полу ножки — это уже точечная нагрузка.

Виды нагрузок

От веса пустотной плиты напрямую зависит её стоимость.

Сложновато, но разобраться с этим можно. И нужно! Ведь расчёт на перекрытия и пустотные плиты при строительстве всё равно необходимо будет производить.

Расчет монолитной плиты, опертой по контуру ↑

Параметры монолитной плиты ↑

Понятно, что вес литой плиты напрямую зависит от ее высоты. Однако, помимо собственно веса она испытывает также определенную расчетную нагрузку, которая образуется в результате воздействия веса выравнивающей стяжки, финишного покрытия, мебели, находящихся в помещении людей и другое. Было бы наивно предположить, что кому-то удастся полностью предугадать возможные нагрузки или их комбинации, поэтому в расчетах прибегают к статистическим данным, основываясь на теории вероятностей. Таким путем получают величину распределенной нагрузки.

К примеру:

Здесь суммарная нагрузка составляет 775 кг на кв. м.

Одни из составляющих могут носить кратковременный характер, другие – более длительный. Чтобы не усложнять наши расчеты, условимся принимать распределительную нагрузку qв временной.

Как рассчитать наибольший изгибающий момент ↑

Это один из определяющих параметров при выборе сечения арматуры.

Напомним, что мы имеем дело с плитой, которая оперта по контуру, то есть, она будет выступать в роли балки не только относительно оси абсцисс, но и оси аппликат (z), и будет испытывать сжатие и растяжение в обеих плоскостях.

Как известно, изгибающий момент по отношению к оси абсцисс балки с опорой на две стены, имеющей пролет ln вычисляют по формуле mn = qnln2/8 (для удобства за ее ширину принят 1 м). Очевидно, что если пролеты равны, то равны и моменты.

Если учесть, что в случае квадратной плиты нагрузки q1 и q2 равны, возможно допустить, что они составляют половину расчетной нагрузки, обозначаемой q. Т. е.

Иначе говоря, можно допустить, что арматура, уложенная параллельно осям абсцисс и аппликат, рассчитывается на один и тот же изгибающий момент, который вдвое меньше, нежели тот же показатель для плиты, которая в качестве опоры имеет две стены. Получаем, что максимальное значение расчетного момента составляет:

Что же касается величины момента для бетона, то если учесть, что он испытывает сжимающее воздействие одновременно в перпендикулярных друг другу плоскостях, то ее значение будет больше, а именно,

Как известно, для расчетов требуется единая величина момента, поэтому в качестве его расчетного значения берут среднее арифметическое от Ма и Мб, которое в нашем случае равно 1472.6 кгс·м:

Как выбрать сечение арматуры ↑

В качестве примера произведем расчет сечения стержня по старой методике и сразу отметим, что конечный результат расчета по любой другой дает минимальную погрешность.

Какой бы способ расчеты вы ни выбрали, не надо забывать, высота арматуры в зависимости от ее расположения относительно осей x и z будет различаться.

В качестве значения высот предварительно примем: для первой оси h01 = 130 мм, для второй – h02 = 110 мм. Воспользуемся формулой А0n = M/bh20nRb. Соответственно получим:

  • А01 =
  • А02 =

Из представленной ниже вспомогательной таблицы найдем соответствующие значения η и ξ и посчитаем искомую площадь по формуле Fan= M/ηh0nRs.

Получаем

  • Fa1 = 3,275 кв. см.
  • Fa2 = 3,6 кв. см.

Фактически, для армирования 1 пог. м необходимо по 5 арматурных стержня для укладки в продольном и поперечном направлении с шагом 20 см.

Для выбора сечения можно воспользоваться нижележащей таблицей. К примеру, для пяти стержней ⌀10 мм получаем площадь сечения, равной 3,93 кв. см, а для 1 пог. м она будет в два раза больше – 7,86 кв. см.

Сечение арматуры, проложенной в верхней части, было взято с достаточным запасом, поэтому число арматуры в нижнем слое можно уменьшить до четырех. Тогда для нижней части площадь, согласно таблице составит 3,14 кв. см.

Читайте также:  Как вязать арматуру для монолитной плиты для перекрытия?

На заметкуДля расчета подобной плиты в панельном доме согласно имеющимся методикам расчета обычно применяют корректирующий коэффициент для учета также пространственной работы конструкции. Он позволяет примерно на 3–10 процентов сократить сечение. Однако многие специалисты считают, что, в отличие от заводских, для монолитных плит его использование не столь уж обязательно, поскольку при таком подходе возникает необходимость в ряде дополнительных расчетов, к примеру, на раскрытие трещин и прочих. И потом, если центральную часть армировать стержнями большего диаметра, то прогиб посередине будет изначально меньше. При необходимости его можно достаточно просто устранить или скрыть под финишной отделкой.

Армирование пустотной плиты

Изготовить пустотную плиту собственными силами практически невозможно, обычно их заказывают на заводе железобетонных изделий. Армирование пустотной плиты перекрытия (чертеж позволяет получить наглядную картину) проводится из стали класса А3, А4. Каркас сваривается из проволоки, стержневой арматуры, иногда с участием толстых канатов, хотя частного строительства это редко касается. При производстве используются тяжелые бетоны. Пустотные плиты для усадебных домов принадлежат к серии .

Если все работы проведены правильно, после снятия опалубки получается ровная, красивая поверхность. Возможные мелкие неровности, оставшиеся от стыков горизонтальных щитов фанеры, легко зашлифовать болгаркой, при организации навесных потолочных конструкций этим этапом можно пренебречь.

О некоторых существенных моментах работы арматуры при разных глубинах опирания плит перекрытия рассказано в видео:

Как транспортировать и складировать железобетонные плиты

«Плиты перекрытия желательно монтировать сразу же после поставки на стройплощадку»

Если плиты вам везет поставщик, то ответственность за целостность изделий будет полностью возложена на него, а вот если вы занимаетесь самовывозом – то тут уж будьте бдительны сами.

Прежде всего, соблюдайте рядность штабелей по высоте, что очень важно именно в случае с плитами перекрытий.

Как транспортировать и складировать железобетонные плиты

Следите, чтобы плита опиралась о дно кузова всей поверхностью, а не частями.

Транспортировка плит перекрытия

Нельзя грузить изделия непосредственно друг на друга. Используйте прокладочные бруски из дерева. Их надо укладывать так, чтобы они не выпали при движении, то есть не под самые края.

Прокладочные бруски для перевозки плит перекрытия

Как уже говорилось, плиты перекрытия желательно монтировать сразу же после поставки на стройплощадку. Если это невозможно, вам придется организовать их правильное хранение. Для этого нужно сделать следующее:

Как транспортировать и складировать железобетонные плиты

1. Выделить участок для складирования плит соответствующий их длине и выровнять его поверхность.

2. Не выкладывать изделия из железобетона непосредственно на грунт. В идеале сделать подмостки, можно из ненужных поддонов, которых на стройке обычно всегда с избытком.

Хранение плит перекрытия

3. Выгружая плиты, также как и при транспортировке, прокладывайте их деревянными брусками, расположив их в 20 сантиметрах от краев изделия.

4. Постараться сохранить в ходе штабелирования равномерность вертикальной нагрузки.

Как транспортировать и складировать железобетонные плиты

5. Организовать защиту от осадков. Проще всего закрыть плиты плотной пленкой и обвязать.

к оглавлению ↑

Защита чердачного перекрытия от пара

Функция пароизоляционной пленки в теплоизоляционном пироге заключается в предотвращении проникновения взвешенной в воздухе воды в строительные конструкции. Значит, именно паробарьер должен остановить испарения, чтобы либо вовсе не пропустить, либо свести к минимальным значениям то, чему удалось пройти сквозь него.

Мы уже выяснили, что в наших регионах пар вместе с воздушным потоком чаще всего движется из зданий наружу. Только в летнюю жару возможен обратный ток.

Первым на пути влажного воздуха должен оказаться пароизоляционный слой. Следовательно, он укладывается со стороны эксплуатируемых помещений перед теплоизоляцией.

Устройство пароизоляции по потолочному перекрытию проводится, если не предполагается отапливать чердак. В этом случае чердачное пространство нет смысла вообще утеплять, т.к. оно не будет эксплуатироваться вовсе или станет использоваться в качестве холодного склада.

Правда защищать материалы обшивки скатов и стропильного каркаса все равно надо. От наружных воздействий устанавливается гидроизоляция, от образования конденсата, происходящего из-за различия температур внутри и вне конструкции, устраивается вентиляционная система.

Согласно предписаниям строительных нормативов в зимний период температура в рамках холодного чердака не должна превышать ее же на улице более чем на 5 – 6º С.

Обозначенные в СП правила гласят, что для уравнивания температурно-влажностных параметров внутри и вне чердака необходимо устроить естественный тип вентиляции.

Это значит, что требуется обеспечить кровельную конструкцию продухами, слуховыми окнами, аэраторами и др. Суммарная площадь вентиляционных отверстий, независимо от их вида и назначения, должна составлять в среднем 1/300 от площади перекрытия или горизонтальной проекции крыши. Описанной меры вполне достаточно для поддержания температурно-влажностного баланса, заданного строительными нормативами.